CC BY
45установления такой зависимости (плотность тока - концентрация хлоридов) необходимо проведение дальнейших исследований. 4. Стоимость килограмма активного хлора, полученного прямым электролизом воды: Черного моря 17,2-18,3 руб./кг; ст. Мелиховская скв. «Огненная» 14,3-15,0 руб./кг; 3% раствора NaCl -30 руб./кг; ст. Грушевской - 63,0-73,0 руб./кг.
Список литературы:
1. Совершенствование технологии производства гипохлорита натрия электролизом морской воды. Фесенко Л.Н., Игнатенко С.И., Пчельников И.В. // Водоснабжение и санитарная техника. 2015. № 1. С. 11-20.
2. Кульский Л. А. Электрохимия в процессах очистки воды [Текст] // Л. А. Кульский, В. Д. Гребенюк, О. С. Савлук. - Киев: Техника, 1987. - 220 с.
3. Медриш Г.Л., Тейшева А.А., Басин Д.Л. Обеззараживание природных и сточных вод с использованием электролизера. - М.: Стройиздат, 1982. - 81с.
4. Басин Д. Л. Исследование технологии и разработка аппаратуры для обеззараживания питьевой воды прямым электролизом [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Басин Дмитрий Лазаревич. - Москва, 1978. - 140 с.
5. Бреус С. А., Скрябин А. Ю., Фесенко Л. Н. Разработка технологии очистки природной воды для питьевых целей на период чрезвычайных ситуаций: производство активного хлора электролизом воды // Инженерный вестник Дона. 2016. № 2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2016/3655 (дата обращения 12.04.2017).
6. Производственные испытания обеззараживания питьевой воды прямым электролизом. Фесенко Л.Н., Скрябин А.Ю., Бреус С.А., Пчельников И.В. Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 5. С. 15-20.
УДК 355.673.5:696.115
Подпорин А.В., Сизон Е.К.
Podporin A.V., Sizon E.K.
К вопросу обоснования расчетов проектных расходов воды в системах водоснабжения жилых и казарменных зон военных городков
On the question of justification of project costs calculations of water consumption in water supply systems of residential areas and barracks of garrison towns
Аннотация:
В статье рассматривается вопрос определения расчетных расходов во внутренних системам водоснабжения. Приводится сравнение результатов расчета по методике СП30.13330.2016 [1] и DIN 1988 [2]. Оцениваются последствия проектирования систем водоснабжения по завышенным и заниженным расходам.
Abstract:
The article considers the issue of determining rated water flow in domestic water supply systems. Comparison of calculation results by the method of SP30.13330.2016 [1] and DIN 1988 [2] is given. The consequences of designing water supply systems at inflated and underestimated costs are estimated
Ключевые слова: проектные расходы, оптимальный диаметр, методика расчета, потребители воды, режим работы оборудования, система водоснабжения.
Keywords: design water flow, optimal diameter, calculation methodology, water users, equipment operation mode, water supply system.
При разработке энергоэффективных систем водоснабжения жилых и казарменных зон военных городков, основным фактором, определяющим их эффективность, является соответствие проектных расходов, определяемых в процессе проектирования, фактическим, протекающим по системам при эксплуатации. По проектным расходам определяются диаметры трубопроводов, и подбирается необходимое оборудование, а вот то, как вся система будет работать в целом, уже зависит от фактических эксплуатационных расходов в каждый временной отрезок.
Если расчетные расходы будут значительно превышать эксплуатационные, то в этом случае завышаются непосредственные затраты на саму систему водоснабжения, а установленное оборудование будет работать с очень низким КПД. Работа насосов с низким КПД, при малых расходах, приводит к увеличению количества потребляемой энергии, относительно единицы перекачиваемой жидкости, увеличению давления в сети водоснабжения и, в случае использования одного рабочего насоса, сокращению рабочего ресурса насоса, из-за смещения рабочей точки из оптимальной зоны. А если при этом учесть, что затраты на транспортировку воды составляют значительную часть эксплуатационных затрат, то увеличение проектных расходов неизбежно приводит к более высоким эксплуатационным затратам и коммунальным платежам ресурсоснабжающим организациям.
Однако худшим последствием завышенных проектных расходов становится не столько более высокие прямые и эксплуатационные затраты, а сколько ухудшение качества подаваемой потребителям воды в системах водоснабжения. Расчетные проектные расходы являются, по сути, мгновенными секундными расходами, которые наблюдаются в течение нескольких минут в утренние и вечерние часы максимального водопотребления, а если еще точнее - несколько раз в год, а именно накануне праздничных дней и плановых комплексных проверок воинских частей. Во все остальные временные промежутки расход воды в системах водоснабжения значительно меньше максимальных. При этом подбор «оптимальных» диаметров трубопроводов на пропуск завышенного максимального расхода, да еще с возможным запасом, приводит к тому, что большую часть времени вода в трубопроводах практически стоит или протекает с минимальными скоростями. В таких системах могут образовываться застойные зоны, в которых происходит ухудшение качества подаваемой воды.
Таким образом, при завышенных проектных расходах потребитель вынужден платить больше за худшее качество, что совершенно не вписывается в создание высокоэффективных систем.
Если же расчетные расходы будут значительно меньше эксплуатационных, то фактические скорости протекания жидкости во всех элементах системы, и, в первую очередь, в трубопроводах, будет превышать допустимые значения. Завышенные скорости течения жидкости, во-первых, приводят к быстрому износу системы, включая применяемое оборудование. И, во-вторых, что является наиболее существенным, при высоких скоростях в геометрической прогрессии увеличиваются потери давления в трубопроводах, что приводит опять же к смещению рабочей точки насосов из оптимальной зоны и, в худшем случае, отсутствию воды у потребителей в часы максимального водопотребления по причине высоких потерь давления.
По указанной причине, как нам представляется, очень важно на этапе проектирования определить расчетный расход наиболее приближенный к эксплуатационному и корректно подобрать необходимое оборудование. В СНиП 2.04.01-85 [3] «Внутренний водопровод и канализация зданий» появилась методика расчета расходов воды по вероятности действия приборов и количеству
потребителей, основанная на натурных исследованиях, доказывающих особую приближенность получаемых при расчете расходов фактическим. Казалось бы, с введением новой актуализированной редакции СНиП 2.04.01-85, в виде СП 30.13330 в редакции 2016 года, в котором была возвращена методика расчета из СНиП, основанная на вероятностном характере расходов, споры по определению расчетных расходов теряют свою актуальность. Но если обратить внимание на европейские нормы, в которых применяется совсем иной подход при определении расчетных расходов, то стоит еще раз обратиться к этой теме. Учитывая то, что по действующей европейской методике DIN 1988 определяются расходы, приводимые практически во всех каталогах европейских фирм, торгующих оборудованием для систем водоснабжения на отечественном рынке, в том числе и произведённом на их предприятиях, расположенных на территории Российской Федерации и Республики Беларусь. И именно расчет по методике DIN практически навязывается потребителю со стороны большинства поставщиков, обосновывающих свою позицию тем, что именно такой подход гарантирует оптимальную эффективную работу трубопроводов и оборудования и обеспечивает гарантийные обязательства на поставляемое оборудование.
Здесь следует отметить, что методики по СНиП и по DIN, имеют принципиально разный подход. В расчетах, определяемых по СНиП, расход зависит исключительно от количества и типа потребителей (военнослужащие по контракту и члены их семей, военнослужащие по призыву, ведомственные нормы расхода воды на различные виды служебной деятельности и т. п.), а в расчетах по DIN 1988 расходы определяются только в зависимости от количества приборов на расчетном участке и типа помещений в которых они установлены.
В расчете по СНиП на конечную величину расхода, определяемую по простой формуле (1), влияет достаточно много факторов — число потребителей, количество приборов, заселенность квартир жилых зданий, нормы расхода и др., а также тип приборов и места их установки.
где: q0 — секундный расход воды (общий , горячей или холодной ), л/с, водоразборной арматурой (прибором);
а - коэффициент, определяемый в соответствии с таблицами СП30.13330 (СНиП), в зависимости от общего числа приборов и вероятности их действия (или использования) на расчетном участке.
Количество установленных приборов влияет на вероятность их действия и использования. Однако при определении коэффициента а, от которого зависит величина расхода, количество приборов учитывается лишь при их числе не более 200 шт. Секундный расход прибором q0 также может изменяться в расчетах от 0,1 до 0,3 л/с в зависимости от рассчитываемой системы водоснабжения.
Расчет расходов воды по DIN 1988 (часть 3 9.1.) основывается на определении расчетных расходов воды в зависимости от суммы единичных расходов различными приборами и назначения помещений. Расход единичным прибором определяется в зависимости от назначения помещений, а по общему числу приборов на расчетном участке определяются коэффициенты влияния приборов, от которых непосредственно зависит сам расчетный расход.
Для сравнения расчетных расходов нами, в качестве примера, был выполнен расчет общего количества потребляемой воды в доме офицерского состава на 33 квартиры с расчетным числом проживающих в них 198 человек.
При расчете по СП 30.13330.2016 общий расход потребляемой зданием воды (холодной и горячей) составил 2,64 л/с, при величине а =1,77 и q0 = 0,3 л/с. Расход только холодной воды составил 1,42 л/с при соответствующих значениях а и q0 равными 1,42 и 0,2 л/с.
При расчете этого же здания по DIN 1988 расход холодной воды, потребляемой зданием, определялся по формуле 2
q=0.2* л/^+KN (2)
где: q-расчетный расход в л/с;
а - величина, зависящая от принятой нормы водопотребления на 1 человека в сутки и принимаемая по табл.10 DIN 1988
K -коэффициент, зависящий от количества эквивалентов и принимаемый по табл. 11
DIN 1988;
N- суммарное количество водоразборных кранов в доме офицерского состава или на расчетном участке в эквивалентных единицах. а = 0.2 K=0.002
N = 147 (ванна - 33, умывальник - 40, унитаз - 41, мойка - 33) q=0.2*//147+0.002*147=2.714 л/с.
Результаты расчетов показывают, что при определении проектных расходов по DIN 1988 или по каталогам европейских фирм-производителей труб и оборудования, полученные результаты почти в 2 раза (на 90 %) превышают значения, получаемые по СП30.13330.2016. Получаемые результаты вполне удовлетворяют интересам поставщиков импортного оборудования, т.е. продать как можно больше и дороже. А потребители в силовых ведомствах, соглашающиеся в процессе проектирования на использование расчётного аппарата DIN 1988, получают более высокую цену за поставляемое оборудование, возможные проблемы с качеством воды и завышенные эксплуатационные затраты.
При этом необходимо учесть, что исследования по сравнению проектных и фактических расходов, лежащие в основе методики СНиП 2.04.01-85, были проведены еще в конце 70-х годов прошлого века (более 40 лет назад). За прошедшее время нормы расхода воды, приводимые в СП30.13330.2016, за исключением суточных расходов, не изменялись. Но фактические расходы, не только суточные, но и часовые и секундные в последнее время сильно изменились. В первую очередь, это связано с самими водоразборными приборами, а также с изменением режима водопотребления. Сегодня практически все смесители и душевые сетки оборудуются аэраторами, в результате чего потребители используют водовоздушную смесь, а не воду в чистом виде. При этом водопотребление как прибором, так и потребителем снижается на 20-25 % по сравнению с обычными смесителями. Введение электроснабжающими компаниями тарифа день/ночь также сместило некоторые бытовые процедуры военнослужащих (стирка белья и мойка посуды после ужина) на ночные часы, что отражается на часовых расходах, особенно в часы максимального водопотребления.
Таким образом, фактические расходы в системах водоснабжения, как часовые, так и секундные, сегодня существенно ниже расходов, которые были 40 лет назад. И даже расчет по методике СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий" дает завышенные расходы по сравнению с расходами фактическими. Для исправления сложившейся ситуации необходимо проведение масштабных исследований по корректировке всех ведомственных норм водопотребления (суточных часовых, секундных). Проведение подобных научно-исследовательских работ на нескольких объектах в разных военных округах даст достаточные основания для изменения ведомственных норм. А пока подобные исследования не проведены (или не обнародованы) необходимо выполнять расчет, как нам представляется, по методике СП 30.13330.2016 (СНиП 2.04.01-85), как наиболее близкой к реальным расходам, без использования так называемых
коэффициентов запаса, и подбор трубопроводов и оборудования производить по полученным результатам.
Список литературы:
1. СП 30.13330.2016 Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: 2016, -96с.
2. DIN 1988 standard series - «Технические правила для системы питьевого водоснабжения». http://aquatherm-msk.ru/menu/proektirovnie-i-rschet/ (дата обращения 17.08.2017)
3. СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий. Минстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 1996. — 60 с.
УДК 355.7:628.292
ИгнатчикВ.С., СедыхН.А., Гринев А.П.
Ignatchik V.S., Sedih N.A., Grinev A.P.
Экспериментальное исследование неравномерности притока сточных вод Experimental study of sewage water imperfect periodicity
Аннотация:
Приведены результаты экспериментального исследования неравномерности поступления сточных вод на канализационные насосные станции хозяйственно-бытовой внутриквартальной водоотводящей сети, выполнена проверка полученной в ходе математического моделирования зависимости для нахождения общих максимальных коэффициентов неравномерности притока сточных вод на КНС.
Abstract:
The results of an experimental study of sewage water imperfect periodicity of entering the sewage pumping stations of the domestic and inner-block drainage network are presented, the dependence obtained in the course of mathematical modeling is found to calculate the overall maximum coefficients for the sewage water imperfect periodicity entering the SPS.
Ключевые слова: внутриквартальная водоотводящая сеть, канализационные насосные станции, сточные воды, график притока, неравномерность притока, общий максимальный коэффициент неравномерности.
Keywords: internal drainage net, sewage pumping stations, wastewater, inflow schedule, uneven flow, total maximum unevenness factor.
Насосы, оборудование и трубопроводы на канализационных насосных станциях (КНС) выбирают в зависимости от расчетного притока сточных вод. Расчетные общие - максимальные и минимальные притоки сточных вод, с учетом суточной, часовой и внутричасовой неравномерностей, следует определять по результатам моделирования на ЭВМ систем водоотведения, учитывающих графики притока сточных вод от зданий, крупных микрорайонов для военнослужащих, предприятий МО РФ, протяженность и конфигурацию сетей, наличие насосных станций и т.д., либо по данным фактического графика водоподачи при эксплуатации аналогичных объектов. При отсутствии
