Зміст
Вихідні дані
Конструювання системи
Визначення розрахункових витрат гарячої води
Визначення розрахункових теплових потоків на потреби гарячого водопостачання
Гідравлічний розрахунок трубопроводів подачі мережі системи ГВП
Визначення тепловтрат та циркуляційних витрат в подавальних трубопроводах системи гарячого водопостачання
Гідравлічний розрахунок циркуляційного кільця системи ГВП
Підбір водопідігрівачів
9. Підбір насосів
10. Розрахунок і підбір баків-акумуляторів
Список літератури
1. Вихідні дані
1. Температура найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92, =- 23 º С;
2. № плану мікрорайону - 8;
3. № плану будівлі - 2;
4. Кількість мешканців у квартирі, чол. - 4;
5. Розрахункові температури теплоносія, º С:
Розрахункові:
= 140;
= 70;
Точки зламу:
= 81;
= 41;
6. Гарантований натиск, , М - 56.
2. Конструювання системи
При виборі системи гарячого водопостачання слід керуватися рекомендаціями літератури [1, 2, 4, 6]. Системи гарячого водопостачання житлових будинків слід приймати тупиковими з циркуляцією води в розвідних трубопроводах і стояках.
Прокладання розвідних трубопроводів при нижній розводці слід передбачати в підпіллях, підвалах, підпільних каналах; при верхньому розведенні - на горищах, технічних поверхах або під стелею верхнього поверху. Прокладання стояків слід здійснювати приховано в шахтах, борознах, нішах санвузлів, допускається відкрите прокладання стояків в кухнях, душових, на сходових клітинах. У ванних кімнатах слід передбачати установку постійно обігріваються полотенцесушителей, що приєднуються до водорозбірних стояків. У житлових будинках заввишки понад 4 поверхів, слід об'єднувати групи водорозбірних стояків кільцями перемичками у секційні вузли з приєднанням кожного секційного вузла одним циркуляційним трубопроводом до збірного циркуляційного трубопроводу системи. У секційні вузли слід об'єднувати від трьох до семи водорозбірних стояків. Кільцю перемички слід прокладати по теплому горищі, по холодному горищі під шаром теплоізоляції, під стелею верхнього поверху при подачі води в водорозбірні стояки знизу або по підвалу при подачі води в водорозбірні стояки зверху.
Квартирну розведення трубопроводів від водорозбірних стояків до водорозбірних приладів слід вести на висоті 0,2 м від рівня підлоги. Змішувачі ванн встановлюються на висоті 0,8 м, змішувачі мийок на висоті 0,85 м, змішувачі умивальників на висоті 1,0 м від рівня підлоги. Приєднання водорозбірних приладів до циркуляційних стояках і циркуляційним трубопроводах не допускається. У верхніх точках системи гарячого водопостачання слід передбачати пристрої для випуску повітря, в нижніх точках - випускні пристрої. Допускається використовувати для зазначених цілей розташовані в таких точках водорозбірні прилади. При проектуванні трубопроводів систем гарячого водопостачання слід передбачати можливість компенсації температурних деформацій.
Компенсація температурних деформацій трубопроводів зовнішніх мереж може бути вирішена за допомогою П-подібних компенсаторів і природної компенсації. Ухил трубопроводів слід приймати не менше 0,002. Ухил розвідних трубопроводів звичайно спрямований у бік вводу в будинок зовнішньої мережі. Трубопроводи зовнішніх мереж гарячого водопостачання повинні бути теплоізольовані.
Теплову ізоляцію слід передбачати для подаючих і циркуляційних трубопроводів систем гарячого водопостачання, включаючи стояки, крім підводок до водорозбірних приладів.
Прокладку зовнішніх трубопроводів систем гарячого водопостачання слід передбачати підземну в непрохідних каналах, або безканальної. Допускається використовувати для прокладки трубопроводів систем гарячого водопостачання технічні підпілля будівель. У місцях відгалужень трубопроводів з установкою арматури і контрольно-вимірювальних приладів при підземній прокладці слід передбачати пристрій теплових камер.
При трасуванні зовнішніх мереж слід прагнути, з умов економічності, до найменшої протяжності трубопроводів, до найменшій кількості теплових камер, застосовуючи, по можливості, двостороннє приєднання відгалужень.
При проектуванні зовнішніх мереж гарячого водопостачання слід керуватися вимогами [1, 2, 4, 6]. Трубопроводи систем гарячого водопостачання слід виконувати із сталевих оцинкованих труб, емальованих або з інших матеріалів, в тому числі пластмас, дозволених для цих цілей Госкомсанепіднадзор Росії.
При проектуванні систем гарячого водопостачання слід застосовувати промислову трубопровідну арматуру загального користування. Запірну арматуру діаметром до 50 мм включно для внутрішніх трубопроводів будинків слід застосовувати бронзову, латунну або з термостійких пластмас. Для зовнішніх мереж слід застосовувати сталеву або чавунну арматуру. У ЦТП встановлюють сталеву арматуру. Установку запірної арматури в системах гарячого водопостачання слід передбачати:
а) на відгалуженнях трубопроводів до секційним версій сайту водорозбірних стояків і до окремих будівель;
б) на відгалуженнях трубопроводів в кожну квартиру або приміщення, в якому встановлені водорозбірні прилади;
в) в основі і на верхніх кінцях закільцьованих водорозбірних та циркуляційних стояків;
г) на всіх подавальних і циркуляційних трубопроводах на введенні та виведенні з ЦТП;
д) на всмоктуючому і на нагнітальному патрубках кожного насоса;
е) на підвідних і відвідних трубопроводах кожного водопідігрівача.
Установку зворотних клапанів у системах гарячого водопостачання слід передбачати:
а) на циркуляційному трубопроводі перед приєднанням його до водопідігрівачів;
б) на нагнітальному патрубку кожного насоса до засувки;
в) на обвідному трубопроводі у підкачувальних насосів;
г) на трубопроводі холодної води перед водопідігрівачів системи гарячого водопостачання за витратоміром по ходу води.
У закритих системах гарячого водопостачання повинні передбачатися такі контрольно-вимірювальні прилади:
а) манометри та термометри показують - на вводі в будинок подання та циркуляційного трубопроводів; на вході і виході трубопроводів гріючої і води, що нагрівається для кожного ступеня водопідігрівачів;
б) манометри показуючі - перед усмоктувальними і після нагнітальних патрубків насосів.
Секційні кожухотрубні водопідігрівачі можуть кріпитися на кронштейнах біля стін або на стійках-опорах, пластинчасті водопідігрівачі та насоси встановлюються на фундаментах. У ЦТП можуть бути також встановлені баки-акумулятори, обладнання для противокоррозийной і протинакипної обробки води.
При проектуванні ЦТП слід керуватися вказівками [2,4,6,7]. Якість гарячої води, що подається в систему гарячого водопостачання житлових будинків повинні відповідати вимогам ГОСТ 2874-82. Температуру гарячої води th в місцях водорозбору слід передбачати для закритих систем гарячого водопостачання не нижче 50 ° C і не вище 75 ° C. Згідно з рекомендаціями [1] температуру гарячої води th на виході з водопідігрівача в ЦТП слід приймати на рівні 60 ° C.
3. Визначення розрахункових витрат гарячої води
Максимальний секундний витрата води на розрахунковій ділянці мережі гарячого водопостачання, qh, л / с, при гідравлічному розрахунку подають трубопроводів визначається за формулою
, (1)
де - Секундний витрата води, величина якого згідно [1] для житлових будинків квартирного типу з централізованим гарячим водопостачанням при наявності ванн, умивальників і миття приймається рівним 0,2 л / с;
- Коефіцієнт, що визначається [1, прил.4] в залежності від твору загальної кількості приладів N на розрахунковій ділянці мережі та ймовірності їх дії Р. Імовірність дії санітарно-технічних приладів у житлових будинках Р визначається за формулою
(2)
де - Витрата гарячої води одним споживачем, л / год, за годину найбільшого водоспоживання, який приймається згідно, (
= 10,9 л / год);
U - кількість споживачів (мешканців) у будинку (U = 4.2.16 = 128 жит.);
N - кількість водорозбірних приладів у будинку (N = 3.2.16 = 96 приб.).
Визначаємо кількість квартир у мікрорайоні:
2 будівля: 5кв.
3 будівля: 55кв.
4 будівля: 16ет .* 1сек .* 2кв .= 32кв.
5 будівля: 9ет .* 6сек .* 2кв .= 108кв.
6 будинок: 9ет .* 1сек .* 2кв .= 18кв.
7 будівля: 16ет .* 1сек .* 2кв .= 32кв.
8 будівля: 9ет .* 6сек .* 2кв .= 108кв.
9 будівля: 7кв.
10 будинок: 9ет .* 1сек .* 2кв .= 18кв.
11 будинок: 16ет .* 1сек .* 2кв .= 32кв.
12 будинок: 5ет .* 4сек .* 2кв .= 40кВ.
Всього: 455кв.
Всього мешканців: 4 * 455 = 1820жіт.
Всього приладів: 3 * 455 = 1365пріб.
Максимальний секундний витрата гарячої води qh на кінцевій ділянці мережі (на підводці до водорозбірного приладу) слід приймати для умивальника і мийки зі змішувачами не менше 0,14 л / с, для ванни зі змішувачем не менше 0,2 л / с.
Максимальний часовий витрата гарячої води, , М3 / год, слід визначати за формулою
, (3)
(М3 / ч)
де - Годинна витрата води водорозбірних приладом, л / год, прийнята по [1 додаток 2]. Для житлових будинків, обладнаних ваннами, умивальниками і миттям допускається приймати
= 200 л / ч.
- Коефіцієнт, що визначається згідно [1, додаток 4] в залежності від твору загального числа приладів N, що обслуговуються проектованої системою (на весь район) на ймовірність їх використання
, Яка визначається за формулою
, (4)
· N = 0,072 · 1365 = 98,28 =>
= 25,45
Максимальний часовий витрата гарячої води, , Використовують в подальших розрахунках при визначенні поверхні нагрівання водопідігрівачів закритих систем гарячого водопостачання.
Середній часовий витрата, , М3 / год, за період (доба) найбільшого водоспоживання, Т, годину, визначається за формулою
, (5)
(М3 / ч)
де - Норма витрати гарячої води в літрах, одним споживачем на добу найбільшого водоспоживання, яка приймається за даними [1, додаток 3]; (
= 120 л / сут.);
U - кількість споживачів (мешканців) у районі (U = 1820 жит.);
Т = 24 години.
Середній часовий витрата води за добу найбільшого водоспоживання, , Використовується для наступних розрахунків з підбору лічильника води, визначення ємності бака-акумулятора.
Середній часовий витрата води за середню добу, , М3 / ч, визначається за формулою
, (6)
(М3 / ч)
де - Витрата гарячої води в л / добу одним споживачем в середню добу, що приймається за даними [1 додаток 3], (
= 105 л / сут.).
Середній часовий витрата води в середні добу використовується при виконанні техніко-економічних і комерційних розрахунків.
Для житлових будинків, обладнаних умивальниками, мийками, душами або ваннами норми витрати води споживачами можуть бути прийняті за таблицею 1:
Таблиця 1. Норми витрати води споживачами
Водоспоживачів | Витрати води | ||||
л / с |
| ||||
1) Житлові будинки квартирного типу з централізованим гарячим водопостачанням, обладнані умивальниками, мийками та душами | 0,14 | 7,9 | 60 | 100 | 85 |
Те ж із сидячими ваннами | 0,2 | 9,2 | 200 | 110 | 90 |
Те саме з ваннами довжиною 1500 1700 мм | 0,2 | 10 | 200 | 120 | 105 |
4. Визначення розрахункових теплових потоків на потреби гарячого водопостачання
Среднечасовой тепловий потік за добу найбільшого водоспоживання, , КВт, визначається за формулою
(7)
Среднечасовой тепловий потік за середню добу, , КВт, визначається за формулою
(8)
Максимальний тепловий потік протягом години максимального теплового споживання, , КВт, визначається за формулою
, (9)
де - Температура холодної води,
, В водопровідній мережі, при відсутності даних її слід приймати рівною 5
;
- Тепловтрати трубопроводами системи гарячого водопостачання, кВт. При попередніх розрахунках величина
може бути прийнята в частках
від середньогодинної витрати
за формулою
, (10)
Таблиця 2. Значення в залежності від типу системи гарячого водопостачання (ГВП) і ступеня ізоляції стояків
Тип системи гарячого водопостачання | Значення | |
За наявності зовнішніх розподільних мереж ГВП від ЦТП | Без зовнішніх розподільних мереж ГВП | |
Без полотенцесушителей з ізольованими стояками | 0,15 | 0,1 |
З полотенцесушителямі і ізольованими стояками | 0,25 | 0,2 |
З полотенцесушителямі і неізольованими стояками | 0,35 | 0,3 |
= 1,16 * 9,1 * (55-5) +0,35 *
;
(КВт);
= 0.35 * 812 = 284,2 (кВт)
1,16 * 7,96 * 50 +284,2 = 745,88 (кВт)
1,16 * 25,45 * 50 +284,2 = 1760,3 (кВт)
5. Гідравлічний розрахунок трубопроводів подачі мережі системи ГВП
Після розробки внутрішньобудинкової схеми трубопроводів і трасування зовнішньої мережі складається розрахункова схема системи ГВП, що включає аксонометричну схему внутрішньобудинкової мережі і однолінійну схему квартальних трубопроводів. Вибирається головна гілка системи як, найбільш протяжна і завантажена (від введення холодного водопроводу в ЦТП до далекого водорозбірного приладу, найбільш віддаленого від ЦТП будівлі). На розрахунковій схемі нумеруються ділянки (починаючи від водорозбірного приладу і до ЦТП), проставляються довжини ділянок з округленням до 0,1 м, максимальні секундні витрати води в л / с.
Розрахунковий секундний витрата гарячої води, л / с, на ділянках лінії мережі при гідравлічному розрахунку слід згідно [1] визначати з урахуванням циркуляційного витрати за формулою
=
· (1 +
), (11)
де - Секундний витрата на ділянці, л / с, визначається за формулою (1) навчального посібника;
- Коефіцієнт, який приймається для водопідігрівачів та початкових ділянок системи до першого водорозбірного стояка по [1 додаток 5], для решти ділянок мережі - рівним нулю.
Оскільки величини циркуляційних витрат (Визначені згодом на підставі теплових втрат подають трубопроводами) попередньо невідомі, гідравлічний розрахунок подає мережі слід виконувати за максимальними секундним витрат
, Але з обмеженням допускаються швидкостей в стояках, розподільних трубопроводах, зовнішніх мережах до 1,0-1,2 м / с. Швидкість води в квартирних розводках може бути вище (діаметр розводки приймається рівним 15 мм). Після визначення циркуляційних витрат і величини коефіцієнта
необхідно виконати повторний гідравлічний розрахунок ділянок мережі від ЦТП до першого водорозбірного стояка, для яких
не дорівнює нулю і на яких слід обліковувати згідно з формулою (11) циркуляційні витрати. При виконанні повторного гідравлічного розрахунку швидкість руху води в трубопроводах не повинна перевищувати 3 м / с. Втрати напору на ділянках трубопроводів закритих систем гарячого водопостачання слід визначати з урахуванням заростання труб за формулою
H = i · l · (1 + ) (12),
Де i - питомі втрати напору, що приймаються згідно з [1 додаток 6];
l - довжина ділянки в метрах;
- Коефіцієнт, що враховує втрати напору в місцевих опорах, значення якого слід приймати:
0,2 - для подаючих і циркуляційних розподільних трубопроводів;
0,5 - для трубопроводів в межах теплових пунктів, а також трубопроводів водорозбірних стояків з полотенцесушителямі;
Всі значення отримані в результаті розрахунків заносимо в таблицю 3.
Гідравлічний розрахунок
Таблиця 3
N, шт | NP | α | d, мм | w, м / c | I, мм / м | H, мм |
| ||
1 | 0,02 | 0,215 | 0,215 | 15 | 1,8 | 1400 | 0,2 | 1008 | 1008 |
2 | 0,04 | 0,256 | 0,256 | 15 | 1,9 | 1500 | 0,2 | 2160 | 3168 |
3 | 0,06 |