Расчёт внутренней сети холодного водопровода здяания

 м 

Принимаем крыльчатый счетчик с d_y=15 мм.

 

 

4. Определение требуемого напора в системе холодного водопровода

Требуемый напор в системе  холодного водопровода определяем по формуле:

H^с_тр=H_деот+Σh_вв+ Σh_вод+ ΣН_l,tot+H_f, м

где H_деот – геометрическая высота ,м, диктующей точки над центром ввода, котрую определяют по формуле:

H_деот= h_подв–0,5+h_эт(n-1) + δ_пер·n + h_приб = 2,0–0,5+2,9·(5-1)+0,45·5+1,1= =16,45 м=0,1645 МПа

где h_подв– высота подвала, h_подв=2,0 м;

h_эт – высота этажа в свету, h_эт=2,9 м;

n– количество этажей, n=5;

δ_пер – толщина перекрытия, δ_пер =0,45 м;

h_приб– высота самой высокой водоразборной точки на последнем этаже, h_приб=1,1 м.

Σh_вв– потери напора на вводе и на участке сети от ввода к ответвлению на горячее водоснабжение, принимаем из гидравлического расчета, Σh_вв=3921 Па=0,00392 МПа;

Σh_вод– потери напора в водомерах,

Σh_вод=h_вод.зд+Σh_вод.кв.=1,77+0,83=2,6м=0,026 МПа;

ΣН_l,tot– сумма потерь напора в трубопроводах систем водоснабжения, принимаем из гидравлического расчета, ΣН_l,tot=39303 Па=0,039 МПа;

H_f – свободный напор перед диктующим прибором (прил. 2[1]), H_f =3м=0,03МПа

Тогда получим:

H^с_тр =0,1645+0,0039+0,026+0,034+0,03=0,259 МПа

Ввиду того, что требуемый  напор по гидравлическому расчету  составляет H^с_тр =0,259 МПа, а гарантированный напор H_р =0,15 МПа, следовательно, для нормальной работы водопроводной сети необходимо запроектировать установку повысительного насоса.

 

 

5. Расчет и подбор повысительной установки

Повысительную установку подбираем по двум параметрам: по напору Н_нас и по производительности Q_нас.

Напор насоса, Н_нас, МПа, определяем по формуле:

Н_нас= H^с_тр– H_р =0,259-0,15=0,109 МПа

где H^с_тр – требуемый напор в системе холодного водопровода, H^с_тр=0,259 МПа,

H_р – гарантированный напор в наружной водопроводной сети, H_р=0,15МПа.

Производительность насоса, м³/ч, определяем по формуле:

 м³/ч

где q – максимальный секундный расход на вводе в здание, q=1,882 л/с.

По [4] подбираем насос с ближайшей подходящей характеристикой и выписываем его характеристики:

Принимаем к установке  два насоса марки К8/18б – один рабочий и один резервный с  номинальной подачей q_н=9 м³/ч (2,5 л/с), полный напор Н_нас=0,114 МПа (11,4 м), КПД насоса η=53 %, мощность на валу насоса F_в=0,6 кВт, электродвигатель типа 4А80А2, мощность электродвигателя F_эл=1,5 кВт, частота вращения насоса n=2900 об/мин.

 

4. Расчет систем горячего водопровода
1. Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения

 

После составления расчетной  аксонометрической схемы сети горячего водопровода от ввода до самого удаленного и высокого водоразборного прибора приступаем к гидравлическому расчету сети.

Цель гидравлического  расчета заключается в определении  диаметров распределительных подающих трубопроводов и потерь давления в распределительной сети системы  горячего водоснабжения, таким образом, чтобы обеспечить во всех водоразборных  точках необходимый расход горячей  воды с заданной температурой.

Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения следует производить на расчетный расход горячей воды по формуле:

где  – максимальный расчетный расход горячей воды, л/с;

K_cir– коэффициент, принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по ходу движения воды от ввода к диктующей точке – по обязательному приложению 5 [1], в зависимости от отношения / ; для остальных равно 0.

Поскольку значения циркуляционных расходов неизвестны, гидравлический расчет подающих трубопроводов производим принимая:

где  максимальный секундный расход горячей воды, л/с, отнесенный к одному прибору. Его определяем по приложению 3 [1]. л/с;

α – коэффициент, зависящий от числа однотипных приборов N и вероятности их одновременного действия P^с. Определяем по таблице 2 приложения 4 [1].

Вероятность действия приборов P^h для различных участков сети определяем сразу для всего здания в целом (т.к. отношение ) по формуле:  

где норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (прил. 3[1]),

N^h=165 –количество водоразборных приборов, подключенных к системе горячего водоснабжения;

U – общее число потребителей в здании U=220.

Подбираем диаметры труб по расчетным расходам и допустимым скоростям. В виду того, что скорость движения воды в трубопроводах внутренних трубопроводных сетей не должна превышать 3 м/с, то при подборе диаметров трубопроводов холодного водоснабжения ориентируемся на экономичные скорости движения воды, которые для труб диаметром до 40 мм находятся в пределах 0,7…0,9 м/с, для труб более 40 мм – в пределах 0,9…1,2 м/с, в квартирных подводках не более 2,5 м/с.

Потери напора, Па, на участках трубопроводов систем горячего водоснабжения определяем по формуле:

где i – удельные потери напора на трение, Па/м;

l – длина расчетного участка;

Kl – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях:

0,2 – для распределительных  трубопроводов;

0,5 – для трубопроводов  в пределах тепловых пунктов,  а также для водоразборных  стояков с полотенцесушителями;

0,1 – для водоразборных  стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Расчет сводим в таблицу  2.

 

Расчет горячего водопровода

Таблица 2

№ участка	Число приборов, к которым   подается вода по расчетному участку			ΣNh	Рh	Рh·ΣNh	α	qho,  л/с	qh,  л/с	Dу,  мм	v,   м/с	i,   Па/м	l, м	Kl	Н=i·l·(1+Kl), Па
	В	М	Ум-к
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1-2	1	–	1	2	0,0185	0,037	0,25	0,2	0,25	16	2,21	3816	0,8	0,2	4961
2-2'	1	1	1	3	0,0185	0,056	0,283	0,2	0,283	20	1,5	1456	2,7	0,2	5111
2'-3	1	1	1	3	0,0185	0,056	0,283	0,2	0,283	25	0,95	501	2,9	0,1	1889
3-4	2	2	2	6	0,0185	0,111	0,358	0,2	0,358	32	0,73	222	2,9	0,1	837
4-5	3	3	3	9	0,0185	0,167	0,42	0,2	0,42	32	0,84	284	2,9	0,1	1071
5-6	4	4	4	12	0,0185	0,222	0,469	0,2	0,469	32	0,97	360	2,9	0,1	1357
6-7	5	5	5	15	0,0185	0,278	0,517	0,2	0,517	40	0,68	150	9,0	0,2	1755
7-8	15	15	15	45	0,0185	0,833	0,879	0,2	0,879	40	1,16	384	0,4	0,2	200
8-9	20	20	20	60	0,0185	1,110	1,026	0,2	1,026	50	0,84	165	14,0	0,2	3003
9-10	25	25	25	75	0,0185	1,388	1,162	0,2	1,162	50	0,98	216	0,7	0,2	197
10-11	30	30	30	90	0,0185	1,665	1,289	0,2	1,289	50	1,08	257	1,0	0,2	334
11-Б	55	55	55	165	0,0185	3,053	1,86	0,2	1,86	63	0,89	129	5,5	0,5	922
ΣHl,tot=21636 Па

 

 

 

2. Определение расчетных расходов теплоты на горячее водоснабжение

Для того, чтобы можно было подобрать теплообменник необходимо определить максимально-часовой расход теплоты в сутки максимального водопотребления.

Расход теплоты системой в течение часа максимального водопотребления на горячее определяется по формуле:

где суммарные теплопотери подающими и циркуляционными трубопроводами, кВт, так как сведения о теплопотерях отсутствуют, принимаем их в размере 15% от расходов теплоты на горячее водоснабжение

Следовательно, величину теплового  потока определяем по формуле:

где средняя температура воды в водоразборных стояках системы горячего водоснабжения. В соответствии с [1] принимается 55 °С;

 температура холодной воды,

 максимальный часовой расход горячей воды, м³/ч, величину которого определяем по формуле:

где часовой расход воды санитарно-техническим прибором, л/ч, принимаем по прил.3[1],

α_hr – коэффициент, зависящий от числа однотипных приборов N^h и вероятности их одновременного действия . Определяем по таблице 2 приложения 4 [1].

Вероятность действия приборов для системы в целом в течении расчетного часа в здании с одинаковыми потребителями определяем по формуле:  

где  расход горячей воды санитарно-техническим прибором, л/с. Его определяем по приложению 3 [1]. л/с;

 вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети горячего водоснабжения при одинаковых потребителях в здании без учета изменения U/N, определяем по формуле:

где норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (прил. 3[1]),

N^h=165 –количество водоразборных приборов, подключенных к системе горячего водоснабжения;

U – общее число потребителей в здании U=220.

Определяем α_hr:

Тогда α_hr=4,47

 

3. Расчет и подбор скоростного пластинчатого теплообменника

Пластинчатый теплообменник  размещен в подвальном помещении  проектируемого здания.

Расчет водонагревателя  сводится к определению площади  поверхности нагрева и потерь давления в нем.

При оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое  число каналов по формуле:

где максимальный часовой расход горячей воды, м³/ч,

_Wопт – оптимальная скорость, принимается 0,4 м/с;

f_k – живое сечение одного межпластинчатого канала, м², принимается в зависимости от типа пластин по приложению 30, f_k =0,0011 м².

ρ – плотность воды, кг/м³, ρ=1000 кг/м³.

Принимаем число каналов т_н=4. Компоновку водонагревателя принимаем симметричной, т.е. т_н= т_гр (где т_гр – требуемое число каналов по греющей воде).

Определяем общее живое  сечение каналов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды, м², по формуле:

f_гр=f_н=f_k·т_н=4·0,0011=0,0044 м²

Определяем фактическую  скорость нагреваемой воды, м/с, по формуле:

 м/с

Определяем требуемую  поверхность нагрева водоподогревателя, м², по формуле:

 м²

где расход тепла в сутки максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения в течение часа максимального потребления, кВт;

К – коэффициент теплопередачи  нагреваемой поверхности, принимается К=2900 Вт/(м²·°С);

ΔТ – среднелогарифмическая разность температур греющей и нагреваемой воды, которую определяем по формуле:

 °С

где Т1 – температура воды на входе в водонагреватель, Т1=150 °С;

Т2 – температура воды на выходе из водонагревателя, Т2=70 °С;

t^h – температура горячей воды у потребителя, t^h=60 °C;

t^c – температура холодной воды в сети водопровода, t^с=5°C.

Для наглядного представления  величины ΔТ строим диаграмму, характеризующую параметры теплоносителя и горячей воды:

Определяем количество ходов  в теплообменнике по формуле:

где f_пл – поверхность нагрева одной пластины, м², принимается по приложению 30, f_пл =0,3. Принимаем 1 ход.

Определяем действительную поверхность нагрева водоподогревателя, м², по формуле:

 м²

Определяем потери напора в водонагревателе при пропуске максимального секундного расхода q^h: