Призначення, класифікація і принципові схеми систем водопостачання - студопедія

Під системою взагалі розуміють безліч елементів, що знаходяться у відносинах і зв'язках один з одним і утворюють певну цілісність, єдність.

Під системою водопостачання мається на увазі комплекс інженерних споруд, установок (будівель, технологічних споруд, машин, трубопроводів з арматурою, контрольно - вимірювальні прилади / КІП / і ін.) І рішень по ним, взаємопов'язаних і призначених для забору води, підйому і створення необхідного напору, очищення та підготовки, зберігання і транспортування до місця споживання.

Системи водопостачання класифікуються за такими ознаками:

1. За родом обслуговуваних об'єктів - водопостачання населених місць (міське, селищне), виробниче або промислове водопостачання, сільськогосподарське, залізничне.

2. За призначенням - господарське, призначене для задоволення питних і господарсько-побутових потреб населення; виробниче - для постачання промислових підприємств; протипожежне - для гасіння пожеж; об'єднана система служить для одночасного задоволення кількох водоспоживачів (наприклад, господарсько-виробнича або виробничо-протипожежна і господарсько-виробничо-протипожежна).

3. За взаємною зв'язку окремих елементів систем водопостачання - суміщені, де всі елементи служать для господарського, виробничого та протипожежного водопроводу (такі системи застосовуються в тому випадку, коли вимоги для води господарсько-питного та виробничого водопроводу збігаються або витрати питної води на виробничі потреби незначні ); роздільні системи, де всі елементи є самостійними, складовими як господарсько-питну, так і виробничу системи; полураздельную системи мають ряд загальних елементів для міського і промислового водопостачання, наприклад, водоисточник і водозабірні споруди.

4. За родом вододжерел - системи з поверхневим водозабором (річки, озера, водосховища) і з підземним водозабором (трубчасті і шахтні колодязі, інфільтраційні водоскиди, променеві водозабори).

5. За кількістю обслуговуваних об'єктів - місцеві системи для окремого об'єкта; групові - для ряду об'єктів, розташованих іноді в межах великої території.

6. За способом подачі води - напірні, в яких вода подається до споживачів насосами; самопливні (в гірських районах).

7. По терміну служби - постійні і тимчасові.

8. За розміщення водопровідних споруд, пристроїв і трубопроводів щодо споживачів - зовнішні і внутрішні водопроводи.

Крім наведеного поділу в протипожежному водопроводі (самостійному або суміщеному) розрізняють системи низького тиску, у яких необхідний для гасіння пожеж напір створюється пересувними засобами (мотопомпами, автонасосами); системи високого тиску, де під час пожежі напір забезпечується насосами, стаціонарно встановлених на насосній станції; системи, постійного високого тиску, у яких натиск в мережі, необхідний для гасіння пожежі, підтримується постійно.

Виробничі системи підрозділяються на прямоточні і оборотні. Оборотні системи служать в першу чергу для транспортування води, яка бере участь в охолоджувальному циклі. Останнім, час у зв'язку з охороною водойм, все більше виробничих систем включаються в оборот з послідовним проходженням очищення ціркуліруемой вод.

Конкретні рішення розташування всіх споруд і пристроїв системи водопостачання, увезення з планом населеного пункту, промислового об'єкта і місцем розташування основних споруд на рельєфі місцевості, називаються схемою системи водопостачання.

У практиці водопостачання зустрічаються різноманітні схеми, накреслення яких залежить від виду і потужності джерела водопостачання, від якості його води, від планування населеного пункту і рельєфу місцевості, роду і кількості водоспоживачів.

Система водопостачання складається з наступних основних елементів: водозабірних споруд, насосних станцій (першого, другого, третього, і т.д. підйомів, станцій підкачки і т.п.), водонапірних веж або гідропневматичних пристроїв, резервуарів чистої води, водоводів, магістральних і розвідних мереж, охолоджувальних пристроїв (для промислових підприємств) і деяких інших споруд.

Розберемо особливості деяких схем систем водопостачання.

Схема водопостачання з поверхневого джерела води (рисунок 1). Очисні споруди з резервуарами чистої води і насосною станцією можуть перебувати безпосередньо за станцією першого підйому або перед розподільною мережею. Крім того, місце розташування водонапірної башти також може змінюватися в залежності від місцевих умов, наприклад, рельєфу місцевості. В одному випадку вежа може бути споруджена на початку мережі, в іншому - перебувати за містом (за межами міської водонапірної мережі).

Малюнок 1 - Схема водопостачання з поверхневого джерела води

1 джерело води; 2 - водозабірних споруд; 3 - насосна станція першого підйому; 4 - очисні споруди; 5 - резервуари чистої води;

6 - камера перемикання; 7 - насосна станція другого підйому;

8 - водоводи; 9 - водонапірна вежа; 10 - магістральні і розвідні мережі водопроводу в місті.

Схема водопостачання з підземного джерела (рисунок 2). Особливістю таких схем є наявність великої кількості трубчастих колодязів (свердловин) або шахтних колодязів.

Малюнок 2 - Схема водопостачання з підземного джерела

1-джерело води; водозабірних споруд; 3-насосна станція першого підйому; 4-очисні споруди; 5-резервуари чистої води;

7-насосна станція другого підйому; 8-водоводи; 9-водонапірна вежа; 10-магістральні і розвідні мережі водопроводу в місті

У ряді випадків виявляється технічно і економічно доцільним поділ централізованої системи водопостачання на дві або кілька "висотних зон" (рисунок 3). Зазвичай зонні водопроводи влаштовуються в разі значної різниці геодезичних відміток в межах обслуговується водопроводом території, при транспортуванні води на великі відстані, а іноді і при наявності великої різниці у величині необхідних окремими споживачами вільних напорів. У цьому випадку нижня і верхня зони харчуються самостійними водопроводами. При послідовному харчуванні вода подається як для нижньої, так і для верхньої зон в резервуар. Для харчування верхньої зони будується насосна станція, яка буде забирати воду з резервуара і подавати її в мережу верхньої зони.

Напірно-регулюючим пристроєм для верхньої зони служить водонапірна вежа.

Наведені схеми водопостачання можуть бути застосовані як для населених пунктів, так і для промислових виробництв. Однак існують системи водопостачання, призначені тільки для підприємств. Водопостачання промислових підприємств може бути здійснено за прямоточною, послідовної і оборотною схемою.

Малюнок 3 - Схема двухзонного водопостачання

1-джерело води; 2 - водозабірних споруд; 3-насосна станція першого підйому; 4-очисні споруди; 5-резервуари чистої води; 7-насосна станція другого підйому; 8-водоводи; 9-водонапірна вежа; 10-магістральні і розвідні мережі водопроводу в місті; I-зона харчування водою нижня; II- зона харчування водою верхня

Основними факторами, що впливають на вибір схеми виробничого водопостачання, є загальне водоспоживання, наявність джерел водопостачання та їх потужність, відстань від майданчика заводу до джерела водопостачання, різниця геодезичних відміток заводської площадки і рівня води в джерелі, умови охорони водойми від забруднень виробничими стічними водами.

Полураздельная схема (рисунок 4), що здійснює постачання міста водою і підживлення оборотної системи промислового підприємства. В даному випадку в системі водопостачання з'являються додаткові елементи: охолоджуючі пристрої (бризгательний басейн, градирня і ін.), Насосна станція оборотної системи, контур прямоточного водопостачання.

У тих випадках, коли до оборотній воді пред'являються високі вимоги щодо її якості, застосовуються двоконтурні схеми (рисунок 5), в яких циркулює вода не стикається з атмосферою і охолоджується водою першого контуру. У схемі системи водопостачання з'являються елементи: теплообмінник, замкнутий контур водопостачання, охолоджувальний пристрій.

Малюнок 4 - Схема оборотного водопостачання промислового об'єкта

11-подача води в місто; 12- подача води на промпідприємство; 13-охолоджуючі пристрої; 14-насосна станція оборотної системи водопостачання; 15 - цех.

Малюнок 5 - Схема двоконтурного водопостачання

17-теплообмінник; 18-замкнутий контур водопостачання; 19- охолоджувальний пристрій.

Наведені схеми водопостачання встановлюють принцип руху води по спорудах, а не розташування їх на місцевості.

Системи водопостачання будинків і об'єктів будь-якого призначення повинні забезпечувати споживачів водою заданої якості, в необхідній кількості і під необхідним напором. Постачання водою будівель і окремих об'єктів може здійснюватися від зовнішньої водопровідної мережі (населеного пункту, підприємства) або від власного місцевого (підземного або поверхневого) джерела водопостачання.

Для подачі води з зовнішньої мережі водопроводу до місць водорозбору всередині будівель і споруд використовується внутрішній водопровід, який також може бути господарсько-питним, технічним, протипожежним або об'єднаним.

Пристрій внутрішніх господарсько-питних водопроводів обов'язково у всіх житлових і громадських будівлях, розташованих в районах з централізованою або місцевої каналізацією.

Господарсько-питні системи водопостачання будівель (внутрішні водопроводи) призначені для забезпечення споживачів водою питної якості, що відповідає вимогам ГОСТ 2874 - 82 «Вода питна».

Споживачами вода витрачається на питні, господарсько побутові, санітарно-гігієнічні та технологічні потреби. У тому випадку, якщо можливо споживання води не питної якості, в будівлі проектують два внутрішніх водопроводу - питної і технічної води, не поєднаних між собою (роздільних). У виробничих будівлях (гарячих цехах) передбачають спеціальні питні водопроводи, в яких вода може бути насичена вуглекислим газом, підсолити або охолоджена.

Виробничі системи водопостачання забезпечують подачу води на технологічні потреби підприємства, цеху. Якість і кількість води в виробничих водопроводах повинні задовольняти вимогам технології виробництва. У виробничих водопроводах вода може бути не питної якості або спеціально очищена (пом'якшити, знесолити, обезжелезена, знебарвлена ​​і т.п.); в таких випадках, як правило, передбачається водопідготовка.

Надалі промисловість буде переходити на безстокову схему водопостачання, яка дозволяє використовувати у виробничому водопостачанні все стоки, що скидаються з території заводів, скоротивши до мінімуму забір води з джерела водопостачання, виключити забруднення водойм шкідливими домішками, витягати корисні речовини зі стічних вод підприємств.

Протипожежні системи водопостачання будівель призначені для ліквідації вогнищ пожежі, що спалахнула в будівлі. Якість води не лімітується, а кількість її має бути передбачено відповідно до вимог СНиП.