Объем бассейна скорость наполнения бассейна время наполнения

Решение задач на совместную работу

Главная > Решение

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Тема. Задачи на совместную работу (бассейн)

Ребята! Здравствуйте! Ознакомьтесь с основными понятиями по данной теме и разберите предложенные задачи. Советую Вам сначала попробовать самостоятельно составить математическую модель к задаче, затем проверить решение. Если возникнут вопросы по решению, можно их задать и получить консультацию по адресу:

1) Обычно объём работы принимают за единицу. В задачах с бассейнами и трубами объём бассейна принимают за единицу. Но можно также обозначить любой буквой (произвольной постоянной).

2) Производительность работы — это количество работы, выполненной за единицу времени.

Например, если одна труба наполняет бассейн за 5 часов, то за

1 час она наполнит бассейна. Если токарь выполняет задание за 12 дней, то за 1 день он выполнит часть задания.

3) При решении задач, связанных с выполнением (индивидуально или совместно) определенного объема работы, используют формулу

где А — количество всей работы, намеченной к выполнению (по смыслу задачи часто А принимают за единицу), t — время выполнения всего количества работы, P — производительность труда, т. е. количество работы, выполняемой в единицу времени.

Если весь объем работы, принятый за единицу, выполняется одним субъектом за t 1 , а вторым — за t 2 единиц времени, то производительность труда при их совместном выполнении того же объема работы равна

Решение задач на совместную работу

Пример 1. Две трубы вместе наполняют бассейн за 3 ч. Одна первая труба может наполнить бассейна на 8 ч быстрее, чем одна вторая труба. За сколько часов может наполнить бассейн одна первая труба?

Решение. Типовая задача на работу. Пусть 1-я труба наполняет бассейн за х(ч), а 2-я за – у(ч). Тогда + – объем, наполняемый обеими трубами вместе за 1ч. Так как две трубы наполняют бассейн за 3 ч, то за 1ч они наполнят объема бассейна. Уравнение + = ; по условию у – х = 8. Из системы х = 4; у = 12.

Замечание. Чтобы вместо дробно – рациональных уравнений получить линейные за неизвестную величину иногда рациональнее принять производительность.

Пример 2. Бассейн наполняется четырьмя трубами за 4 часа. Первая, вторая и четвертая заполняют за 6 часов. Вторая, третья и четвертая – за 5 часов. За сколько часов заполняют бассейн первая и третья трубы?

Решение. Пусть x, y, z, u – производительности 1-й, 2-й, 3-й и 4-й труб.(Если за неизвестное принять время выполнения всего объема работы, то уравнения получатся сложнее). Тогда получаем систему уравнений

Вычитая из 1-го уравнения 2-е, получаем z = ; из 1-го 3-е, что – х = .

Общая производительность 1 и 3 труб z + x = .

Тогда искомое время = 7,5 ч

Пример 3. Две трубы, работая совместно, наполняют бассейн за 6 часов. За какое время наполняет бассейн каждая труба, если известно, что в течение часа из первой трубы вытекает па 50% больше воды, чем из второй?

Решение. Пусть х л воды в час вытекает из первой трубы (производительность 1трубы), у л воды в час вытекает из второй трубы (производительность 2трубы), тогда за 1 час обе трубы наполнят ( х + у ) л или бассейна.

В течение часа из первой трубы вытекает на 50% больше воды, чем из второй, то есть х = 1,5 у .

Тогда .

Таким образом, за 1 час первая труба наполняет бассейна, а вторая бассейна. То есть первая труба наполнит весь бассейн за 10 часов, а вторая — за 15 часов.

Ответ: 10 ч, 15 ч.

Пример 4. Три насоса, качающие воду для поливки, начали работать одновременно. Первый и третий насосы закончили работу одновременно, а второй — через 2 ч после начала работы. В результате первый насос выкачал 9 м 3 воды, а второй и третий вместе 28 м 3 . Какое количество воды выкачивает за час каждый насос, если известно, что третий насос за час выкачивает на 3 м 3 больше, чем первый, и что три насоса, работая вместе, выкачивают за час 14 м 3 ?

Источник

Водоподготовка закрытого бассейна (пример чаши 34 м3)

Расчет системы водоподготовки скиммерного бассейна (пример бассейна 34 м3)

1. Исходные данные:

— Тип бассейна – рециркуляционный , скиммерный;

— Назначение бассейна – оздоровительный;

— Объем воды в бассейне:

b = 6,0м; l = 5,6м; h = 1,0 м — 34 м 3

— Площадь водного зеркала бассейна — 34 м 2

— Температура воды — 26-28 о С

— Температура воздуха в бассейне — 29-31оС

— Относительная влажность воздуха — 60-70%

Расходы воды приведены в таблице водопотребления и водоотведения (табл.1).

1. Технические нужды в.т.ч:

1.1. Подпитка бассейна

1.2. Промывка фильтров

Для промывки фильтров используется вода из бассейна, которая возобновляется чистой водой.

Промывка один раз в неделю.

2. Разовое заполнения бассейна

Заполнение в течении 10часов

3. Канализация условно чистого стока

3.1 Промывка фильтров

3.2 Слив воды из чаши бассейна

2. Расчет и подбор основных элементов станции очистки воды:

2.1 Заполнение и подпитка чаши бассейна водой

Подача воды производится из трубопровода холодной воды внутренней системы водоснабжения здания, подсоединенного к оборотной системе водоснабжения бассейна.

Рассчитаем диаметр трубопровода, необходимого для заполнения бассейна:

dтр = Корень(4*Sсеч / п) * 10степень3,

S_сеч – площадь живого сечения воды, м 2 .

Sсеч = Vбас/T*3600*v = 34/12*3600*1.5 = 0.0005м2

где Vбас – объем воды в бассейне, м3;

Т – время заполнения бассейна водой, час;

v – скорость движения воды в трубопроводе.

dтр = Корень(4*0,0005/3,14)*10степень3 = 25мм

Принимаем трубопровод ПВХ для заполнения бассейна Dy25 (32х3,0мет. пл.).

Планируемая частота заполнения чаши составит 1-2 раза в год. Качество воды, поступающей на заполнение бассейна, должна соответствовать нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» и СанПиН 2.1.4.1188-03.

Потери воды из чаши бассейна на испарение, выплескивание и унос на теле и купальных костюмах в крытых ваннах может определяться по следующей формуле:

Q = 0.0064 х F = 0,0064 х 34 = 0,22 м 3 /сут

где F – площадь зеркала воды бассейна, м 2 .

Компенсация потерь и поддержание постоянного уровня воды в бассейне осуществляется автоматически.

2.2 Определение величины циркуляционного расхода и кратности водообмена.

Период полного водообмена в чаше бассейна согласно СанПиН 2.1.4.1188-03. (таблица №2) не должен превышать 6 часов.

Рассчитаем требуемый рециркуляционный расход:

Qц = Sбас / Sп * q = 34/3 * 1,8 = 20,4 м3/час

Где Q_ц – расчетный рециркуляционный расход, м3/ч;

S_бас – площадь поверхности воды в бассейне, м2

S_n – площадь поверхности воды на одного посетителя согласно СанПиН 2.1.4.1188-03, м2

q – рециркуляционный расход на каждого посетителя согласно СанПиН 2.1.4.1188-03, м3/ч;

Рециркуляционный расход составит 20,4 м3/ч.

Выбираем фильтровальную установкуKripsol BL760 с верхним клапаном,

22 м3/ч (диаметр фильтра 0,76 м, площадь фильтрации 0,453м2, высота фильтрующего слоя 0,7м.) в количестве 1 шт.

Рассчитаем время полного водообмена:

T = Vбас / Qц = 34/20,4 = 1,5ч

что удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1188-03.

График работы водоочистительной установки бассейна определяется в ходе пуско-наладочных работ и корректируется в процессе эксплуатации в зависимости от качества воды и теплового режима.

Во время пользования бассейном работа фильтровальной установки, для удаления вносимых загрязнений, должна быть обязательной.

2.3 Водоотведение бассейна.

Отвод воды из ванны бассейна производится с помощью насоса системы водоочистки через донный трап, расположенный в глубокой части бассейна, направленный по трубам ПВХ диаметром 63 мм в разрыв струи канализационного стока. Также используется гаситель напора, монтируемый из отводов трубы ПВХ в месте присоединения к сети канализации. Опорожнение бассейна для технологических нужд производится в систему канализационной сети. Дополнительная очистка воды перед ее сбросом в канализацию не требуется.

Определим количество трапов, необходимых для опорожнения и рециркуляции воды в бассейне. Рассчитаем диаметр трубы, необходимой для этих процессов:

D = 2 * Корень(Sсеч/п) * 10степень3 = 2 * Корень (0,0005/3,14) * 10степень3 = 25мм,

где S_сеч – площадь сечения трубы, м2;

v – скорость воды в трубе, м/с;

Q_ц – расчетный рециркуляционный расход. м3/ч.

Sсеч = Qц / 3600*v = 20.4 / 3600*1.5 = 0.0004 м2

Принимаем один донный трап с диаметром отводящей трубы 50.

Для возможного полного слива воды из чаши бассейна донный трап располагается с уклоном дна 0,1 к месту его установки.

При очистке фильтра разовый сброс составит:

Q_оч = i x S_ф x n x t x 60 x 10 -3 = 3 x 0.453 x 1 x 25 x 60 x 10 -3 = 2м 3

где, i – интенсивности промывки, л/с м 2 ;

S_ф – площадь фильтрующего слоя, м2;

n – количество фильтров;

t – время промывки, мин.

2.4 Подача, распределение и отвод воды в бассейне.

Подача и перемешивание воды в бассейне осуществляется системой ее распределения. Включает устройство в борту чаши бассейна из 6-и впускных форсунок с диаметром сопла 20 мм. Подвод воды к соплам и равномерное ее распределение между форсунками осуществляется по трубам ПВХ диаметром 50мм.

Отвод воды из чаши осуществляется донным трапом и двумя скимерами. В схеме трубной обвязки предусмотрена возможность регулирования количества забираемой воды с поверхности и со дна ванны бассейна.

2.5 Технологическая схема водоочистки бассейна

В проекте для очистки воды применена оборотная схема. Работа технологической схемы очистки воды основана на применении химической (реагентной) обработки воды с последующей ее очисткой на песчаном фильтре. Эта технология позволяет очищать воду в бассейнах до требуемых показателей, неприхотлива в эксплуатации.

Предлагаемая технологическая схема водоочистки, включает в себя следующие основные элементы:

— фильтр грубой очистки (волосоловка);

— систему распределения и отвода воды в чаше;

— КИП и автоматику;

-автоматический хлоратор на основе препарата длительного действия Хлорилонг

И дополнительные элементы:

2.5.1 Фильтр грубой очистки (волосоловка)

Фильтр грубой очистки предназначен для извлечения из циркулирующей воды сравнительно крупных загрязнений (волос, волокон и т.п.). В проекте применена волосоловка сетчатого типа, размером ячейки сетки 2х2 мм, конструктивно входящая в состав насосного агрегата.

2.5.2 Фильтровальная установка

Фильтровальная установка предназначена для удаления из воды взвешенных и коллоидных загрязнений.

Принцип действия фильтровальной установки.

Исходная вода из бассейна поступает на фильтр и проходит через слой зернистого фильтрующего материала (песка) в направлении сверху вниз.

Взвешенные примеси, находящиеся в воде, задерживаются фильтрующей загрузкой, а осветленная вода собирается нижней распределительной системой и отводится от фильтра. По мере работы фильтра происходит его загрязнение.

Рабочий цикл заканчивается при достижении установленной разности давлений до и после фильтра (разность давлений определяется в ходе пуско-наладочных работ).

Для промывки фильтра необходимо рычаг 6-ти позиционного переключателя установить в положение «промывка» и включить насос. Промывка производится в течение 15-25 минут, в зависимости от загрязненности песка. После промывки переключатель переводится в положение «промывки клапана» для отвода «первого фильтра» в канализацию в течение 0,5 минут, после чего фильтр переводится в режим «фильтрация». Все переключения 6-ти позиционного переключателя должны производится при выключенном насосе.

Вода для промывки фильтра забирается из бассейна.

Частота промывок зависит от качества воды в бассейне и по опыту аналогичных бассейнов составляет 1-3 раз в неделю.

Отвод промывной воды осуществляется в канализацию.

3. Подогрев воды в бассейне

Поддержание требуемой температуры в бассейне осуществляется подогревом циркуляционной воды в проточном водяном теплообменнике. Работа нагревателя предусмотрена в двух режимах. В режиме эксплуатации (основной режим) и в режиме первоначального нагрева воды в бассейне.

Расчет и подбор водонагревателя воды:

Q = (Vбас * с * (tбас — tхол)) / T + Qк = 34*1,163*23 /24 +4,1 = 42 кВт

Где: V_бас – объем бассейна, м 3 ;

С – удельная теплоемкость воды – 1,163 Вт/кг.

t_бас – температура воды в бассейне – 28 о С;

t_хол – средняя температура холодной воды из водопровода – 5 о С;

Qкп – компенсация потерь при теплообмене для крытого бассейна – 120 Вт/м 2 ,

S – площадь бассейна, м 2 .

Необходимая мощность для нагрева составляет 42 кВт соответственно.

Выбираем теплообменник HF-28, Nтепл=28 кВт, в количестве 2 шт.

4. Обеззараживание воды в бассейне

Обеззараживание воды в бассейне предусматриваетсякомбинированным методом, основанным на современной обработке воды дозированием хлора с воздействием жестким ультрафиолетовымоблучением. Воздействие УФ облучения на обрабатываемую воду обеспечивает высокий бактерицидный эффект, в том числе и вотношении споровых форм бактерий, вирусов. При этом уменьшается в 2-3 раза расход реагентов, упрощается эксплуатация.

4.1 Установки для обеззараживания воды ультрафиолетовым светом.

Применение УФ облучения для обеззараживания воды плавательных бассейнов позволяет:

— принципиально повысить комфортность условий плавания в бассейне, так как в воду не вводятся химические дезинфиктанты или вводятся в значительно меньших количествах;

— повышает качество воды и надежное ее обеззараживание:

— в проекте использованы установкиVAN ERP-15000 в количестве 2 штук со следующими характеристиками:

— эффективная доза облучения – 16 мДж/см 2

— 1 х 15 м 3 /ч соответственно

— потери напора в установке – 0,3 м.вод.столба

— рабочее давление (не более)3 кг/см 2

— срок службы ламп 15000 часов

— напряжение питания – 220 вольт

Корпус камеры дезинфекции выполнен из пищевой нержавеющей стали, предусмотрена очистка кварцевых чехлов.

Установка монтируется на напорной линии в агрегатной с условием свободного доступа к защитным кожухам кварцевых ламп.

4.2 Выбор реагентов для обработки воды в бассейне

Для эффективной работы фильтров по задержанию загрязнений и для обеззараживания воды в очищаемую воду вводятся химические реагенты. Вид и количество вводимых реагентов зависит от показателей качества воды в бассейне и воды, поступающей не ее подпитку или наполнение.

В проекте предложено использование следующих реагентов:

— в качестве коагулянта – раствор гидрооксида алюминия, жидкое средство для удаления взвесей песочным фильтром – Квикфлок;

— для регулирования PH – раствор биосульфата натрия – pH минус(плюс);

— для обеззараживания – Хлориклар и подобные;

— для препятствия образования водорослей и осветления воды – Альгицид.

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, СанПиН 2.1.2.1188-03 все перечисленные реагенты разрешены для использования, при очистке питьевой воды.

4.3 Расчет потребности в химических реагентах

Первоначальный запуск бассейна в эксплуатацию

1. Ударное хлорирование.

Для ударного хлорирования применяется жидкий хлорин, подаваемый в ручном режиме до достижения концентрации свободного хлора в воде 1,0 – 1,5 мг/л. В соответствии с инструкцией по использованию жидкого хлорина это составляет 15 мл жидкого хлорина на 1м 3 воды, содержащейся в бассейне и переливном баке. То есть необходимое количество жидкого хлорина при первоначальном запуске бассейна составляет:

2. Регулирование уровня pH

Потребность в среде для регулирования уровня pH определяется только опытным путем в зависимости от показателя pH подающей воды. Ориентировочный расход средства для коррекции уровня pH (pH+ или pH-) при первоначальном запуске бассейна не превысит 1 л.

3. Обработка воды альгицидами.

Перед начальным заполнением бассейна дно и стенки обрабатываются 1%-м раствором ольгицида. Согласно инструкции по использованию этого средства, на 1м3 воды, содержащейся в бассейне и переливном баке, тербуется 0,01 л альгицида, то есть его необходимое количество составляет:

0,01 х 34 = 0,34 л

1. Дезинфекция воды.

Количество используемого дезинфицирующего средства зависит от степени загрязненности воды в бассейне, уровня pH и температуры воды.

2. Поддержание уровня pH.

Потребность в средствах для регулирования pH можно определить только экспериментальным путем в зависимости от показателя pH водопроводной воды.

3. Предотвращение появления микрорастений.

Для борьбы с микрорастениями применяется жидкий концентрированный альгицид в количестве 2,5 мг на каждый 1м 3 суммарного объема вды, содержащейся в бассейне и переливном баке (согласно инструкции по использованию), то есть расход альгицида составляет:

2,5 х 34 =85 мл/нед.

4.4 Хранение химических реагентов

Для нормальной работы фильтровальной установки необходимо предусмотреть достаточное количество химических реагентов в соответствии с проектом.

Хранение и складирование химических реагентов необходимо выполнять в соответствии со следующими требованиями:

— Химические реагенты должны храниться в оригинальной упаковке в теплых, вентилируемых помещениях при температуре не более +20 о С. Хлорин жидкий необходимо хранить отдельно от других химических реагентов.

— При использовании химических реагентов необходимо строго соблюдать предписания по охране труда.

— До пуска бассейна необходимо проверить, приняты ли все меры по охране труда обслуживающего персонала.

4.5 Качество воды в ванне бассейна

Для контроля за качеством воды в бассейне, на водопроводной сети технологического оборудования установлены пробоотборники (см. схемы). Расположение пробоотборников позволяет проводить контроль качества воды на всех стадиях водоподготовки. Контроль качества проводится в соответствии с разд. 5СанПиН 2.1.4.1188-03 (таблица 1).

Показатели и нормативы качества воды в ванне бассейна

Источник