Автономная система водоснабжения, встроенная в централизованную

Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Свищёвки Белинского района Пензенской области

• Проект «Старт в науку»
• Тема: Автономная система водоснабжения, встроенная в централизованную
• Выполнили: Руководитель:

• Фомин Иван Новиков М.Н.,
• Фомин Николай
• Петров Александр учитель физики
• с.Свищёвка 2013

• Мы живём в разных населённых пунктах Белинского и Каменского районов. Но проблемы у людей, проживающих там, общие. Одна из которых водоснабжение. Читая публикации в газетах разного уровня, пришли к выводу, что эта проблема беспокоит почти все сельские населения и не только Пензенской области. Мы решили подробно изучить данный вопрос и вот что мы выяснили.

Буровые скважины

• Буровые скважины — наиболее распространенный вид водоприемных сооружений для систем сельскохозяйствен­ного водоснабжения.

Шахтные колодцы

• Шахтные колодцы чаще всего применяют для при­ема относительно неглубоко залегающих вод (обычно на глу­бине не более 20 м) из безнапорных водоносных горизонтов

Каптажные камеры

Каптажные камеры применяют при необходимости использования для водоснабжения ключевой воды. Для захва­та вод восходящих ключей устраивают каптажные камеры по типу шахтных колодцев, располагая их под местами выходов воды, а для захвата вод нисходящих ключей — камеры приемом воды через боковые стенки.

Постановка задачи.

• В сёлах Пензенской области и других населённых пунктах за последние 20 лет значительные изменения в быту и общественном устройстве; происходит урбанизация населения,- переезд в городскую местность. Поэтому в малонаселённых пунктах централизованные системы водоснабжения или не действуют или в их работе наблюдаются перерывы. Нами разработана совмещённая схема централизованного и автономного водоснабжения т.е. в перерывах первого действует вторая автономная. Если нет централизованного, то система действует как автономная , используя в качестве источника воды шахтные колодцы, каптажи, буровые скважины мелкого залегания.

Общий принцип работы.

Расчёт массы металла в баке.

• Где: D -наружный диаметр трубы, 300 мм d – внутренний диаметр 296 мм

h – высота бака 1500 мм

t –толщина стенки

Масса бака составит

• где: р=7800кг/м 3 - плотность железа Стоимость проката с = 30 000 р/т = 30 руб/кг.

Тогда стоимость трубы = 30 х 30 = 900 р + 900 р = 1800 р

• За сварочные работы (стоимость металла равна стоимости изготовления).

Расчёт длины мини башни в доме

• Так как «башня», в дальнейшем бак будет находиться под давлением выше и ниже атмосферного, то его лучше изготовить из трубы. Выберем трубу диаметром 30 см= 3 дм, толщина стенки 2 мм. Найдём длину трубы из формулы.
• -объём в литрах
• - число 3,14

• d - диаметр трубы , дм
• h – длина (высота) трубы

Присоединение оборудования к баку

• Бак 1 устанавливается в подсобном обогреваемом помещении (кухня, котельная, ванная), крепится кронштейнами 2 под потолок .
• В бак 1 вваривается муфты и резьбы (G1/2) 3, 4, 5 , 6, 7.

К муфте 3 посредством фитинга подключается электроконтактный манометр ЭКМ, резьбе 4- подача воды из системы водоснабжения к муфте

5 – атмосферный клапан.

В муфту 6 вворачивается кран, к резьбе 7

подключается разводящий водопровод в доме.

Варианты атмосферного клапана:

Самодельный вариант клапана.

Заводской кран

Заводской атмосферный клапан

Расчёт регулируемого объёма .

•  
• Давление в баке подчиняется закону Бойля – Мариотта.
• P 1 =1,5 кгс/см 2 p 1 v 1 = p 2 v 2 зададим v 2 = 15дм 3 при р 2 = 2,5 кгс/см 2 ,
• P 2 = 2,5 кгс/см 2 тогда р 1 = 1, 5 кгс/см 2
• V 1 = x v 1 – воздушный объём при р 1 = 1,5 кгс/см 2
• V 2 = 15 дм 3 v 2 – воздушный объём при р 2 = 2,5 кгс/см 2
•  
• Итак, регулируемый объём воды составит: ∆V= V 2 -V 1 =25-15= 10литров

Расчёт врезки технологического крана.

v 1 =

p 1 v 1 = p 2 v 2

Р 1 =1 кг/см 2

Р 2 = 2,5 кг/см 2

V 1 =x

V 2 =15 дм/см 2

Следовательно муфту 6 с краном врезаем на расстояние 50 см от верха бака

т.к.

Что нам для этого нужно?

Металлопластовая труба

30 м х 18руб

Железные муфты

540 руб

6 шт x 50руб

фитинги

6 шт x 50руб

300 руб

Краны

3 шт х 150руб

300 руб

Обратный клапан

450 руб

1 шт х 150руб

Вибрационный насос Малыш-Э

Электроконтактный манометр

1 шт х 1750руб

150 руб

Электрический материал

1750 руб

1 шт х 1200руб

400 р

1200 руб

Итого

400 руб

4150руб

Основные технические характеристики

• Диапазоны показаний приборов:

ДМ5012Сг - от 0 до 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000; 1600 кгс/см2

ДВ5012Сг - от -1 до 0 кгс/см2

ДМ5012Сг - от -1 до 0,6; 1,5; 3; 5; 9; 15; 24 кгс/см2

• Диаметр корпуса - 100; 160 мм

• Класс точности - 1,5 (по заказу - 1,0) диаметр корпуса 160мм

• Степень защиты - 1P54

• Масса приборов:

- в корпусе диаметром 100 мм - 1,2 кг;

- в корпусе диаметром 160 мм - 1,9 кг.

• Средний срок службы - 10 лет

• Резьба присоединительного штуцера

o-//- - по умолчанию метрическая резьба М20х1,5-8g

Малыш-Э

• На рынке продукции в первые представлен  экологически безопасный вибрационный насос   “ Малыш - Э”  сочетающий в себе все достоинства вибронасосов.

Сравнение с заводским оборудованием

• Цена: 1800 руб.

• Цена: 3628 руб.

Варианты подачи воды, применяемые в заводских установках:

Заключение

Практическая реализация проекта позволит:

• Создать комфортные условия проживания ( жизнедеятельности).
• Снизить риски от недополучения продукции растениеводства и животноводства.
• Снизить себестоимость продукции, производимых в хозяйстве.
• При наличии автономного электрогенератора исключить перерывы водоснабжения.
• Не заготавливать большое количество воды, которая за ненадобностью вылита из ёмкости.
• Проводить ТО и ремонт системы водоснабжения при базовых знаниях по физике.

Благодарим за огромное внимание к нашему скромному проекту. =)