Теплоснабжение жилого многоэтажного дома
Выбор схемы внутридомовой системы горячего водоснабжения. Гидравлический расчет подающих циркуляционных теплопроводов. Водонагревательная установка системы водоснабжения, ее технологические параметры. Определение требуемого давления в водопроводе.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.04.2014 |
| Размер файла | 899,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Выбор схемы горячего водоснабжения
- 2. Определение расчетных расходов
- 3. Определение емкости аккумулятора тепла
- 4. Определение потерь тепла и циркулярных расходов
- 4.1 Определение диаметров теплопроводов
- 4.2 Определение потерь тепла подающими и циркуляционными теплопроводами
- 4.3 Определение циркуляционных расходов
- 5. Гидравлический расчет подающих циркуляционных теплопроводов
- 5.1 Гидравлический расчет подающих теплопроводов
- 5.2 Гидравлический расчёт циркуляционных теплопроводов
- 6. Расчет водонагревательной установки системы горячего водоснабжения
- 7. Определение технологических характеристик установки
- 8. Расчет поверхностей нагрева ступеней установки
- 9. Определение потерь давления рабочих потоков
- 10. Подбор оборудования теплового пункта
- 10.1 Подбор циркуляционного насоса
- 10.2 Определение требуемого давления в водопроводе
- Список используемой литературы
1. Выбор схемы горячего водоснабжения
После ознакомления с заданием на проектирование и выбора исходных данных необходимо ознакомиться с проектами систем горячего водоснабжения, обратив внимание на решение схем горячего водоснабжения в целом и разработку ее отдельных типовых узлов.
В курсовой работе необходимо обосновать выбор схемы внутридомовой системы горячего водоснабжения. Согласно [1] системы горячего водоснабжения проектируются, как правило, с нижней разводкой. При выборе схемы системы горячего водоснабжения следует учитывать рекомендации, приведенные в [2].
Разводящие и циркуляционные магистральные теплопроводы прокладываются в подвале, крепятся на кронштейнах или подвесках к потолку или перекрытию. Горизонтальные теплопроводы для удаления воздуха и спуска воды прокладываются с уклоном не менее 0,002. При этом циркуляционный трубопровод располагается параллельно подающему трубопроводу.
Исходя из условия увязки гидравлических сопротивлений отдельных колец системы, тепловой пункт следует располагать как можно ближе к середине здания.
Стояки располагаются в специальных нишах санитарно-технических блоков или в штробах внутренних несущих стен санитарных узлов. Стояк может быть одиночный или сдвоенный (для двух квартир). Горизонтальная разводка теплопроводов от стояка к приборам производится на высоте 200 мм от пола с уклоном, не менее 0,002. Допускается скрытая прокладка труб. Участки труб в местах прохода через стены и перекрытия заключаются в металлические гильзы.
Проектом должна предусматриваться тепловая изоляция подающих и циркуляционных теплопроводов, а также стояков.
Для отопления ванных комнат предусматриваются полотенцесушители. Удаление воздуха (при нижней разводке) производится через водоразборные приборы верхних этажей или через воздушные краны в верхней части подающих стояков.
Установка запорной арматуры предусматривается:
на трубопроводах холодной и горячей воды у водоподогревателей;
у основания подающих и циркуляционных стояков;
на ответвлениях от стояков в каждую квартиру.
При этом применяется арматура общепромышленного назначения, рассчитанная на рабочее давление до 0,6 МПа: задвижки, краны пробковые (муфтовые и фланцевые), вентили запорные (муфтовые и фланцевые). Арматура диаметром до 50 мм должна быть из бронзы, латуни или из термостойких пластмасс.
В нижней части трубопроводов устанавливаются сливные патрубки с арматурой.
Для трубопроводов систем горячего водоснабжения рекомендуются стальные оцинкованные трубы (ГОСТ 3362-75 (СТСЭВ 107-74) и ГОСТ 8734-5 (СТСЭВ 1483-78) [3].
Обратные клапаны устанавливаются у водоподогревателей на циркуляционном теплопроводе и на трубопроводе холодной воды, при открытых системах - на трубопроводе от обратного теплопровода к смесителю.
Приборы теплового контроля и автоматики размещаются в соответствии с типовыми схемами тепловых пунктов [4].
2. Определение расчетных расходов
Определение расходов воды и тепла производится в соответствии с указаниями СНиП "Горячее водоснабжение" [1].
В соответствии со схемой теплопроводов системы горячего водоснабжения в каждой квартире устанавливается смеситель мойки на кухне, смеситель ванны и умывальника.
Принимая среднее количество жителей в однокомнатной квартире равным 2-м; в двухкомнатной - 3-м, определяем общее число потребителей горячей воды (U).
U= (2*2+2*3) 5*2 = 100 (чел.)
Количество водоразборных приборов в проектируемом здании, обозначенное как (N), определяется с учётом общего количества квартир по плану здания и числа водоразборных приборов в одной квартире, которое принимается равным 3-м.
N = 3*4*5*2 = 120
Необходимо отметить, что потребление горячей воды в жилом здании носит вероятностный характер. Вероятность действия водоразборных приборов системы горячего водоснабжения (Р) определяется, исходя из нормы расхода горячей воды на 1 человека в час наибольшего потребления л/ч и нормы расхода воды для ванны g= 0,2 л/с, как для прибора с наибольшим расходом воды:
Р =
Секундные расходы горячей воды (Gc) (л/с) при водоразборе, а также в участках сети трубопроводов при гидравлическом расчете систем горячего водоснабжения следует определять по формуле:
где a - безразмерная величина, которую следует определять по таблицам 1 и 2в зависимости от общего количества N водоразборных приборов на расчётном участке сети трубопровода и вероятности их действия (P*N).
отсюда
Часовые расходы горячей воды () (м3/ч) в час наибольшего водопотребления при расчёте поверхностей теплообмена водонагревателей и регулирующих ёмкостей баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения следует определять по формуле:
Где - безразмерный коэффициент использования водоразборного прибора в час наибольшего водопотребления,
- безразмерная величина, определяемая в зависимости от общего количества N водоразборных приборов на расчётном участке сети трубопроводов и вероятности их использования () в час наибольшего водопотребления.
Вероятность использования водоразборных приборов в системах горячего водоснабжения () определяют из выражения:
=
отсюда
Средний суточный расход горячей воды () на все здание за сутки наибольшего водопотребления определяется, исходя из нормы суточного расхода горячей воды одним потребителем, равной:
120 л/сут;
=0,001* U*;
Средний расход горячей воды () на все здание за сутки отопительного периода определяется, исходя из нормы расхода горячей воды одним потребителем, равной:
;
.
Коэффициент часовой неравномерности суточного потребления горячей воды () определяют по формуле:
Максимальный часовой расход тепла за сутки наибольшего водопотребления равен:
, кДж/ч
где = 0,050,20 - коэффициент теплопотерь для изолированных трубопроводов, 1;
С = 4,19 кДж/кг*К - удельная теплоёмкость воды;
- температуры, соответственно, горячей воды на выходе из подог-ревательной установки и холодной воды сетевого водопровода.
; ,
СНиП "Горячее водоснабжение" [1] регламентирует температуру воды в точках водоразбора, которая должна обеспечиваться на уровне:
не ниже 50°С - для закрытых систем горячего водоснабжения;
не ниже 60°С - для открытых систем горячего водоснабжения.
С учётом охлаждения воды в подающих и циркуляционных трубопроводах (до 10°С - для закрытых систем и 5°С - для открытых систем) температура горячей воды на выходе из теплового пункта принимается равной:
=50+ 10 = 60° С - для закрытых систем;
=60 + 5 = 65° С - для открытых систем.
Среднечасовой расход тепла за сутки наибольшего водопотребления:
Среднечасовой расход тепла за сутки отопительного периода:
=
3. Определение емкости аккумулятора тепла
Ёмкость аккумулятора тепла определяется графоаналитическим методом. При этом можно использовать типовой безразмерный график суточного потребления тепла системой горячего водоснабжения, принимаемый согласно [2]. Зная суточный график потребления тепла, выбирают режим подачи тепла на приготовление бытовой воды.
На интегральном графике находим максимальную разность между по чей тепла и его потреблением в виде отрезка () в кДж.
При постоянном объеме аккумулятора и максимальной температуре горячей воды в аккумуляторе = 75°С, а минимальной = 40° С.
Требуемый объём аккумулятора определяют из выражения:
где С (кДж/кг°К) и (кг/) - удельная теплоёмкость и плотность аккумулируемой воды при = 0,5 ().
= 0,5 () =57,5,=>
С =4,184кДж/кг°К, = 984,16 кг/)
Полученная расчётная величина округляется до ближайшего типоразмера бака по приложению. Емкость аккумулятора примем равной 4,0.
4. Определение потерь тепла и циркулярных расходов
4.1 Определение диаметров теплопроводов
На схеме теплопровод разбит на 11 участков, каждому из которых характерен свой секундный расход. Все данные по определению диаметров теплопроводов по участкам представляем в виде специальной таблицы.
Результаты расчета диаметров теплопроводов
|
Номер участка |
L, м |
Ni |
g, л/с |
P |
P*Ni |
б |
G, л/с |
мм |
R, Па/м |
W, м/с |
|
|
0 |
1,5 |
1 |
0, 20 |
0,01157 |
0,01157 |
0,2 |
0,2 |
20 |
1200 |
0,55 |
|
|
1 |
1,0 |
3 |
0, 20 |
0,01157 |
0,03471 |
0,247 |
0,247 |
20 |
1900 |
0,77 |
|
|
2 |
3,0 |
3 |
0, 20 |
0,01157 |
0,03471 |
0,247 |
0,247 |
25 |
500 |
0,58 |
|
|
3 |
3,0 |
6 |
0, 20 |
0,01157 |
0,06942 |
0,304 |
0,304 |
25 |
700 |
0,64 |
|
|
4 |
3,0 |
9 |
0, 20 |
0,01157 |
0,10413 |
0,343 |
0,343 |
25 |
850 |
0,7 |
|
|
5 |
3,0 |
12 |
0, 20 |
0,01157 |
0,13884 |
0,389 |
0,389 |
25 |
1000 |
0,74 |
|
|
6 |
14,0 |
15 |
0, 20 |
0,01157 |
0,17355 |
0,42 |
0,42 |
32 |
200 |
0,48 |
|
|
7 |
1,5 |
30 |
0, 20 |
0,01157 |
0,3471 |
0,62 |
0,62 |
32 |
500 |
0,71 |
|
|
8 |
8,0 |
45 |
0, 20 |
0,01157 |
0,52065 |
1,45 |
0,45 |
32 |
270 |
0,55 |
|
|
9 |
1,0 |
60 |
0, 20 |
0,01157 |
0,6942 |
3,1 |
3,1 |
32 |
5500 |
1 |
|
|
10 |
5,0 |
120 |
0, 20 |
0,01157 |
1,3884 |
7,3 |
7,3 |
40 |
5600 |
1 |
4.2 Определение потерь тепла подающими и циркуляционными теплопроводами
Определение потерь тепла подающими теплопроводами производят по удельным величинам теплопотерь неизолированных труб (приложение учётом коэффициента полезного действия изоляции (=0,6) из формулы
где q - удельные теплопотери для рассматриваемого участка по приложению 3, Вт/м, принимаемые для
l - протяженность рассматриваемого участка, м;
- средняя температура горячей воды в системе;
- температура горячей воды на выходе из теплопункта принимаемая в зависимости от вида системы;
- температура горячей воды в точках водоразбора, принимаемая в зависимости от вида системы;
t в= +15; +23; +5°С - температуры внутреннего воздуха соответственно для кухни, штробы во внутренних капитальных стенах санузлов и не отапливаемого подвала.
По нормам прокладки теплопроводов горячего водоснабжения теплоизоляцией покрывают участки разводки системы в подвалах и вертикальные стояки, В пределах квартиры разводка системы горячего водоснабжения осуществляется без теплоизоляции.
Диаметры рассматриваемых участков (Dу) и их протяжённость (I) определены на предыдущем этапе расчёта.
Теплопотери участка циркуляционного стояка в пределах одной квартиры и полотенцесушителя (QU) принимают равными 100 Вт.
Результаты расчетов теплопотерь по участкам и их суммирование по стоякам представляют в виде таблицы
Результаты расчета потерь тепла подающими и циркуляционными теплопроводами
|
Номер уч-ка |
L, м |
мм |
1- |
q, Вт/м |
Вт |
Вт |
Вт |
||||
|
Стояк 1 |
|||||||||||
|
0 |
1,5 |
20 |
25 |
57,5 |
32,5 |
0,5 |
35,75 |
26,8125 |
26,8125 |
||
|
1 |
1,0 |
20 |
25 |
57,5 |
32,5 |
0,5 |
35,75 |
17,875 |
44,6875 |
||
|
2 |
3,0 |
25 |
23 |
57,5 |
34,5 |
0,5 |
47,69 |
71,535 |
116,2225 |
||
|
3 |
3,0 |
25 |
23 |
57,5 |
34,5 |
0,5 |
47,69 |
71,525 |
187,7575 |
||
|
4 |
3,0 |
25 |
23 |
57,5 |
34,5 |
0,5 |
47,69 |
71,535 |
259,2925 |
||
|
5 |
3,0 |
25 |
23 |
57,5 |
34,5 |
0,5 |
47,69 |
71,535 |
330,8275 |
330,8275+5* 100=830,8275 |
|
|
6 |
14,0 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,2 |
94,5 |
264,6 |
|||
|
7 |
1,5 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,2 |
94,5 |
28,35 |
292,95 |
||
|
8 |
8,0 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,2 |
94,5 |
151,2 |
444,15 |
||
|
9 |
1,0 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,2 |
94,5 |
18,9 |
463,05 |
||
|
10 |
5,0 |
40 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,2 |
101,85 |
101,85 |
|||
|
Стояк 2 |
|||||||||||
|
0….5 |
330,8275 |
472,5775+5* |
|||||||||
|
Отв. |
3,0 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,5 |
94,5 |
141,75 |
472,5775 |
100=972,5775 |
|
|
Стояк 3 |
|||||||||||
|
0….5 |
330,8275 |
472,5775+5* |
|||||||||
|
Отв. |
3,0 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,5 |
94,5 |
141,75 |
472,5775 |
100=972,5775 |
|
|
Стояк 4 |
|||||||||||
|
0….5 |
330,8275 |
472,5775+5* |
|||||||||
|
Отв. |
3,0 |
32 |
5 |
57,5 |
52,5 |
0,5 |
94,5 |
141,75 |
472,5775 |
100=972,5775 |
|
Стояк 5,6,7,8 |
|
|
830,8275+972,5775*3+463,05=4211,61 Вт |
|
|
Суммарные теплопотери подающими теплопроводами с учетом полотепцесушителей: = 4211,61*2+101,85= 8525,07 Вт = 8,52507 кВт |
4.3 Определение циркуляционных расходов
Суммарный циркуляционный расход определяется по уравнению:
где t - охлаждение горячей воды в трубах, принимаемое для водоразборных стояков многоэтажного здания 48°С, а в целом по системе 610°С;
С - удельная теплоёмкость воды с учетом ее температуры, Дж/кг*К.
С= 4,181 (кДж/кг*К)
Величину циркуляционного расхода в пределах одной секции (подъезда) получают делением полученного суммарного расхода на число секций. При этом для большего числа секций (4,6) необходимо учитывать особенности реальной разводки трубопроводов горячей воды в подвале здания, двухсекционного здания циркуляционный расход на одну секцию равен половине суммарного расхода.
Распределение циркуляционных расходов по участкам проводов и стоякам производится пропорционально потерям тепла в них но формуле:
где Qj потеря тепла i-ro стояка (суммарные) или участка.
G8 =
G7 =
G6=
=
=
= 399,04
5. Гидравлический расчет подающих циркуляционных теплопроводов
5.1 Гидравлический расчет подающих теплопроводов
Гидравлический расчёт теплопроводов производится методом удельных потерь давления по длине. Потери давления на участке (Р) определяются при условии прохождения по участку суммарного расхода горячей воды (G+G4) по формуле:
Р = R*l* (l+), Па
Удельные потери давления на трение принимаются с учетом зарастания труб накипью. Коэффициент удельных линейных потерь давления на трение (R) с учетом зарастания труб.
Диаметры подающих теплопроводов () определены выше по результатам гидравлического расчёта. Принимают одно расчётное направление: от верхних водоразборных приборов по циркуляционным теплопроводам через полотенцесушители в тепловой пункт.
Выполняя расчеты по каждому из стояков проектируемого здания, изводят увязку потерь давления по всем другим направлениям. Невязка потерь давления не должна превышать 10%.
|
Номер уч-ка |
L, м |
G, л/с |
, л/с |
(+G), л/с |
, мм |
R, Па/м |
W, м/с |
, Па |
У, кПа |
||
|
Стояк 1 |
|||||||||||
|
0 |
1,5 |
0,2 |
- |
0,2 |
0,5 |
20 |
3500 |
0,55 |
2700 |
2,70 |
|
|
1 |
1,0 |
0,247 |
- |
0,247 |
0,5 |
20 |
5000 |
0,77 |
2850 |
5,55 |
|
|
2 |
3,0 |
0,247 |
0,073 |
0,32 |
0,5 |
25 |
7500 |
0,58 |
2250 |
7,8 |
|
|
3 |
3,0 |
0,304 |
0,073 |
0,377 |
0,5 |
25 |
1700 |
0,64 |
3150 |
10,95 |
|
|
4 |
3,0 |
0,343 |
0,073 |
0,416 |
0,5 |
25 |
2000 |
0,7 |
3825 |
14,775 |
|
|
5 |
3,0 |
0,389 |
0,073 |
0,462 |
0,5 |
25 |
2700 |
0,74 |
4500 |
19,275 |
|
|
6 |
14,0 |
0,42 |
0,073 |
0,493 |
0,2 |
32 |
700 |
0,48 |
3360 |
22,635 |
|
|
7 |
1,5 |
0,62 |
0,097 |
0,717 |
0,2 |
32 |
1500 |
0,71 |
900 |
23,535 |
|
|
8 |
8,0 |
1,45 |
0,11 |
1,56 |
0,2 |
32 |
750 |
0,55 |
2592 |
26,127 |
|
|
9 |
1,0 |
3,1 |
0,13 |
3,23 |
0,2 |
32 |
10000 |
1 |
6600 |
32,727 |
|
|
10 |
5,0 |
7,3 |
0,26 |
7,56 |
0,5 |
40 |
11000 |
1 |
12000 |
74,727 |
|
|
Стояк 4, |
|||||||||||
|
0 |
1,5 |
0,2 |
- |
0,2 |
0,5 |
20 |
3500 |
0,55 |
2700 |
2,70 |
|
|
1 |
1,0 |
0,247 |
- |
0,247 |
0,5 |
20 |
5000 |
0,77 |
2850 |
5,55 |
|
|
2 |
3,0 |
0,247 |
0,08 |
0,327 |
0,5 |
25 |
8000 |
1 |
2964 |
8,51 |
|
|
3 |
3,0 |
0,304 |
0,08 |
0,384 |
0,5 |
25 |
8500 |
1 |
3876 |
12,39 |
|
|
4 |
3,0 |
0,343 |
0,08 |
0,423 |
0,5 |
25 |
8000 |
1 |
4116 |
16,51 |
|
|
5 |
3,0 |
0,389 |
0,08 |
0,469 |
0,5 |
25 |
10000 |
1 |
5835 |
22,43 |
|
|
6 |
3,0 |
0,42 |
0,08 |
0,5 |
0,2 |
32 |
400 |
0,34 |
3360 |
25,70 |
|
|
9 |
1,0 |
3,1 |
0,13 |
3,23 |
0,2 |
32 |
10000 |
1 |
12000 |
37,70 |
|
|
Уменьшаем диаметры стояка 4 |
|||||||||||
|
0 |
1,5 |
0,2 |
- |
0,2 |
0,5 |
15 |
7500 |
0,88 |
2250 |
2,25 |
|
|
1 |
1,0 |
0,247 |
- |
0,247 |
0,5 |
15 |
9000 |
0,9 |
3334 |
5,58 |
|
|
2 |
3,0 |
0,247 |
0,08 |
0,327 |
0,5 |
20 |
2000 |
0,79 |
741 |
6,32 |
|
|
3 |
3,0 |
0,304 |
0,08 |
0,384 |
0,5 |
20 |
4000 |
0,8 |
2304 |
8,63 |
|
|
4 |
3,0 |
0,343 |
0,08 |
0,423 |
0,5 |
25 |
8000 |
1 |
4116 |
12,74 |
|
|
5 |
3,0 |
0,389 |
0,08 |
0,469 |
0,5 |
25 |
10000 |
1 |
5835 |
18,58 |
|
|
6 |
3,0 |
0,42 |
0,08 |
0,5 |
0,2 |
25 |
2800 |
0,87 |
1411 |
19,99 |
|
|
9 |
1,0 |
3,1 |
0,13 |
3,23 |
0,2 |
32 |
10000 |
1 |
12000 |
31,99 |
5.2 Гидравлический расчёт циркуляционных теплопроводов
Гидравлический расчёт циркуляционных трубопроводов выполняют аналогично расчёту подающих теплопроводов. При этом диаметры участков циркуляционных теплопроводов принимают из соображения увязки п давления в циркуляционных кольцах, образованных подающими (прямы обратными (циркуляционными) теплопроводами. Невязка потерь давлен должна превышать 10%. Расчетную длину участка циркуляционного теплопровода в пределах одного этажа принимают равной высоте этажа и двух подводящих участков полотенцесушителя, что составляет 3 м. Результаты расчётов представляют в виде таблицы.
|
Номер уч-ка |
L, м |
, л/с |
, мм |
R, Па/м |
W, м/с |
, Па |
У, кПа |
||
|
Циркуляционное кольцо через стояк I |
|||||||||
|
10 |
5,0 |
0,26 |
0,5 |
40 |
25 |
0,1 |
187,5 |
0,187 |
|
|
9 |
1,0 |
0,13 |
0,2 |
32 |
20 |
0,1 |
24 |
0,211 |
|
|
8 |
8,0 |
0,11 |
0,2 |
32 |
19 |
01 |
182,4 |
0,394 |
|
|
7 |
1,5 |
0,073 |
0,2 |
32 |
7 |
0,1 |
12,6 |
0,406 |
|
|
6 |
14,0 |
0,073 |
0,2 |
32 |
7 |
0,1 |
117,6 |
0,524 |
|
|
5 |
3,0 |
0,073 |
0,5 |
25 |
75 |
0,12 |
337,5 |
0,862 |
|
|
4 |
3,0 |
0,073 |
0,5 |
25 |
75 |
0,12 |
337,5 |
1, 199 |
|
|
3 |
3,0 |
0,073 |
0,5 |
25 |
75 |
0,12 |
337,5 |
1,537 |
|
|
2 |
6,0 |
0,073 |
0,5 |
25 |
75 |
0,12 |
2565 |
4,102 |
|
|
2' |
6,0 |
0,073 |
0,5 |
20 |
285 |
0,37 |
2565 |
6,667 |
|
|
3' |
3,0 |
0,073 |
0,5 |
20 |
285 |
0,37 |
1282,5 |
7,949 |
|
|
4' |
3,0 |
0,073 |
0,5 |
20 |
285 |
0,37 |
1285,5 |
9,232 |
|
|
5' |
3,0 |
0,073 |
0,5 |
20 |
285 |
0,37 |
1285,5 |
10,517 |
|
|
6' |
14,0 |
0,073 |
0,2 |
25 |
75 |
0,12 |
1260 |
11,777 |
|
|
7' |
1,5 |
0,097 |
0,2 |
25 |
90 |
0,24 |
162 |
11,939 |
|
|
8' |
8,0 |
0,11 |
0,2 |
25 |
100 |
0,25 |
960 |
12,899 |
|
|
9' |
1,0 |
0,13 |
0,2 |
25 |
110 |
0,26 |
132 |
13,031 |
|
|
10' |
5,0 |
0,26 |
0,5 |
40 |
32 |
0,12 |
240 |
13,271 |
|
|
Циркуляционное кольцо через стояк 4 |
|||||||||
|
9 |
1,0 |
0,13 |
0,2 |
32 |
20 |
0,1 |
24 |
0,024 |
|
|
6 |
14,0 |
0,08 |
0,2 |
32 |
7,5 |
0,1 |
126 |
0,150 |
|
|
5 |
3,0 |
0,08 |
0,5 |
25 |
35 |
0,1 |
157 |
0,307 |
|
|
4 |
3,0 |
0,08 |
0,5 |
25 |
35 |
0,1 |
157 |
0,464 |
|
|
3 |
3,0 |
0,08 |
0,5 |
25 |
35 |
0,1 |
157 |
0,621 |
|
|
2 |
6,0 |
0,08 |
0,5 |
25 |
250 |
0,28 |
2250 |
2,871 |
|
|
2' |
6,0 |
0,08 |
0,5 |
20 |
250 |
0,28 |
2250 |
5,121 |
|
|
3' |
3,0 |
0,08 |
0,5 |
20 |
35 |
0,1 |
157 |
5,278 |
|
|
4' |
3,0 |
0,08 |
0,5 |
25 |
35 |
0,1 |
157 |
5,435 |
|
|
5' |
3,0 |
0,08 |
0,5 |
25 |
35 |
0,1 |
157 |
5,592 |
|
|
6' |
14,0 |
0,08 |
0,2 |
25 |
35 |
0,1 |
588 |
6,180 |
|
|
9' |
1,0 |
0,13 |
0,2 |
32 |
20 |
0,1 |
24 |
6, 204 |
|
6. Расчет водонагревательной установки системы горячего водоснабжения
Присоединение водонагревателей в зависимости от величины соотношения максимального часового расхода тепла на горячее водоснабжение и максимального часового расхода тепла на отопление (в центральном или индивидуальном тепловом пункте) должно осуществляться:
а) при - по двухступенчатой последовательной схеме;
б) при 0,6 < - по двухступенчатой смешанной схеме;
в) при > 1,2 - по параллельной схеме.
Крайние области значения соотношения тепловых нагрузок (а) и (в) характерны для северных и южных регионов страны. С учетом климатических зон России, наибольшее распространение получила двухступенчатая смешанная схема (б).
В соответствии со схемой подогрев горячей воды осуществляется по двухступенчатому смешанному циклу: теплообменник первой ступени включен последовательно; теплообменник второй ступени - параллельно. В качестве рабочей тепловой нагрузки принимается:
- при отсутствии аккумуляторов горячей воды, кДж/ч;
- при наличии баков аккумуляторов, кДж/ч.
Расчет водонагревателей производят из условия, что температура сетевой воды на выходе из второй ступени равна температуре воды после отопительной системы (), а недогрев водопроводной воды в первой ступени составляет tн = 5°С. При этих условиях, когда температура обратной сетевой воды максимальна (=70°С), нагрев водопроводной воды до tг = 60 6 5°С происходит в первой ступени.
Если нагрузка горячего водоснабжения превосходит среднечасовую или, если температура обратной сетевой воды снижается до уровня <70°C, то тепла греющей воды в первой ступени становится недостаточно для полного нагрева водопроводной воды. Тогда окончательный подогрев водопроводной воды осуществляется во второй ступени. Первая ступень максимально нагружена при расчетной температуре обратной воды. Доля нагрузки на вторую ступень возрастает в момент "пиковых" водоразборов и в режимах понижения температуры наружного воздуха.
Подбор водонагревателей первой и второй ступеней производится условий наиболее экономичного эксплуатационного режима, который определяется из следующих соображений.
Известно, что температура сетевой воды в прямом (t1) и обратном (t2) трубопроводах растёт пропорционально снижению температуры наружного воздуха, что обусловлено характером изменения отопительной нагрузки, повышении температуры наружного воздуха температуры (t1) и (t2) снижаю. Однако в соответствии с принципами регулирования закрытых систем принятой схемы абонентского ввода нельзя допустить падения температур ниже 70°С.
Такое предполагаемое падение сделало бы невозможным подогрев водопроводной воды на нужды горячего водоснабжения до установленных норм (65 ч 70°С). Эта минимально допустимая температура на температурных графиках (t'1 = 70°С) называется точкой излома.
Температура воды в обратном трубопроводе системы отопления для точки излома составляет t'2,0 = 41,7. Накопленный опыт технологических расчётов по выбору водонагревателя показывает, что минимальная суммарная поверхность теплообмена двух ступеней нагрева достигается для температурных условий точки излома. То есть, такой эксплуатационный режим является наиболее экономичным.
Подбор водонагревателя производится по режиму работы теплосети для температуры наружного воздуха (t'н), соответствующей точки излома температурного графика.
7. Определение технологических характеристик установки
Температура водопроводной воды после первой ступени нагрева определяется с учетом её нормируемого недогрева ( = 5°С) из соотношения:
Тепловая нагрузка первой ступени водонагревательной установки определяется по формуле:
где - расчетная рабочая тепловая нагрузка водонагревательной установки, кДж/ч;
- температура холодной водопроводной воды, принимаемая по д ным [1] для зимнего периода равной +5°С;
- температура горячей воды на выходе из теплопункта, принимаем! зависимости от вида системы теплоснабжения в пределах 60 ч 65°С.
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение определяется по рекомендациям СНиП из формулы:
где
Св - удельная теплоемкость воды =4,19 кДж/кг - К.
Расход водопроводной воды на горячее водоснабжение, проходящий последовательно через первую и вторую ступень находят из выражения:
Так как в принятой смешанной схеме абонентского ввода греющим теплоносителем первой ступени водонагревательной установки служит вода из обратного трубопровода системы отопления, то необходимо определить тепловую нагрузку системы отопления (Q0) и расход сетевой воды на ее обеспечение (G0.0) Нагрузка отопления определяется по укрупнено - нормативному методу с учётом рекомендаций СНиП из формулы:
где g - укрупненная норма расхода тепла на отопление жилых зданий, принимаемая с учетом расчетной температуры наружного воздуха на отопление (), Вт/м2;
f - норма жилой площади на 1 человека, принимаемая равной 12 м2/чел.;
V - число потребителей (жителей), чел.
|
, |
-10 |
-20 |
-30 |
-40 |
||
|
q, Вт/м2 |
93,1 |
128,0 |
151,38 |
174,6 |
186,2 |
Температура (). принимается по данным для г. Ставрополя, равной - 19°С.
Расход сетевой воды на отопление определяется по формуле:
где t1 = 150°С; t2 = 70°С - температуры сетевой воды в прямом и обратном трубопроводах при максимальной нагрузке теплопотребления.
Температура сетевой воды после подогревателя первой ступени в точке излома температурных графиков будет равна:
8. Расчет поверхностей нагрева ступеней установки
Требуемая поверхность теплообмена каждой из ступеней водонагревательной установки определяется из уравнения теплопередачи рассматриваемой i-й ступени:
где Qг. в. i - тепловая нагрузка i-й ступени, кВт, равная:
Q1г. в - для первой ступени;
Q2г. в = Qг. в - Q1г. в - для второй ступени;
tср. i - средняя разность температур в теплообменнике между греющей и нагреваемой водой, определяемая как средняя логарифмическая разность
Q2г. в = Qг. в - Q1г. в = 110,904 - 17,756 = 93,148
oC
Кi - коэффициент теплопередачи поверхности теплообмена, Вт/м2·К;
ni - число однотипных секций, включенных последовательно;
fc. i - поверхность одной секции типового скоростного подогревателя, м2.
водопроводной воды на горячее водоснабжение
греющей сетевой воды, подаваемой на первую ступень водонагревательной установки
- греющей сетевой воды, подаваемой на вторую ступень водонагревательной установки
Дв, dн, dВ - размеры соответственно внутреннего диаметра корпуса секции рассматриваемой ступени, наружного и внутреннего диаметра латунных трубок;
z - число трубок в одной секции, принимаемое по приложению 5;
Gг. в., Gс. г. в., Gс. о. - массовые часовые расходы (кг/ч) рабочих потоков, которые определены на этапе технологических расчетов (раздел 3.6);
г. в., с. г. в. - плотность рабочих потоков, кг/м3.
При подборе секций для первой и второй ступеней нагрева следует стремиться к верхнему пределу рекомендуемых значений скоростей движения рабочих потоков. Последнее будет способствовать повышению коэффициента теплопередачи рабочей поверхности теплообмена и, как следует из формулы [7,8], уменьшению габаритов установки.
Для принятой секции определяется коэффициент теплопередачи рабочей поверхности из формулы:
где в, н - коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхности латунной трубки, Вт/м2·К;
ст, н - толщина стенки латунной трубки и отложений накипи, м;
ст, н - коэффициенты теплопроводности латуни и накипи, Вт/м·К.
Влияние накипи оценивают по данным опыта эксплуатации подобных водонагревателей и принимают ее толщину и коэффициент теплопроводности соответственно:
Sн = 0,3 0,510-3м; н = 1,5 2,0 Вт/мК.
Коэффициенты теплоотдачи для каждого из рассматриваемых потоков
где tср - средняя температура рассматриваемого потока, С;
w - скорость движения потока, м/с;
d - характерный размер проходного сечения потока (м), равный диаметру потока или эквивалентному диаметру межтрубного пространства:
9. Определение потерь давления рабочих потоков
Нагреваемая водопроводная вода движется внутри пучка латунных трубок. Потери давления для теплообменников с внутренним диаметром трубок равным 14 мм.
при длине секции 2 м P = 3,857 103 w2 n, Па;
при длине секции 4 м P = 6,714 103 w2 n, Па
P = 6,714 103 1,352 4 = 48945, 06 Па = 48,945 кПа
P = 6,714 103 2,672 4 = 191453, 74 Па = 191,453 кПа
где w - скорость движения потока, м/с;
n - число однотипных секций, шт.
Греющий теплоноситель (сетевая вода) подается в корпус водонагревателя, то есть в объем межтрубного пространства.
при длине секции 2 м P = 6,20 103 w2 n, Па;
при длине секции 4 м P = 10,79 103 w2 n, Па.
P = 10,79 103 1,352 4 = 78659,1 Па = 78,66 кПа
P = 10,79 103 2,672 4 = 307683,324 Па = 307,983 кПа
10. Подбор оборудования теплового пункта
10.1 Подбор циркуляционного насоса
Для подбора циркуляционного насоса и окончательного определен диаметров распределительных подающих трубопроводов рассматривает смешанный режим, при котором циркуляция воды в системе сочетается с некоторой величиной водоразбора.
С некоторым приближением необходимый напор циркуляционного насоса можно определить по формуле:
где - потери напора в подающем теплопроводе при циркуляционном расходе (), принимаемые по результатам гидравлического расчета, м;
- потери напора в водонагревательной установке в режиме циркуляционного расхода, м; =0
- потери напора в циркуляционном теплопроводе, принимаемые по результатам гидравлического расчета, м; =1,1638м
- максимальный и суммарный циркуляционный часовые расходы в системе горячего водоснабжения, кг/ч;
х - доля максимального водоразбора
Таблица 7 - Доля максимального водоразбора для различных типов жилых зданий
|
Длина здания, м |
100ч150 |
|||
|
х |
0,15 |
0,2ч0,3 |
0,5ч0,7 |
С учетом требуемой производительности и развиваемого напора по данным справочной литературы [3,4] выбирается типовой циркулярный насос. В целях резервирования системы принимается два однотипных насоса.
Прининаем насос WiloStar-z 20/7, со следующей характеристикой: максимальный расход 6,0 м3/ч, максимальный напор 6,0 м, мощность 51кВт, максимальное давление 10Бар, габаритная длина 150 мм, напряжение 230В, 50Гц. Количество насосов: 2 (один из которых резервный).
10.2 Определение требуемого давления в водопроводе
После определения расчетных параметров циркуляционного насоса и уточнения диаметров подающих трубопроводов и потерь давления в них определяется требуемое давление в городском водопроводе на входе в тепловой пункт. Для закрытых систем требуемое давление определяется по формуле:
где =S*G - потери давления на водомерном счетчике, м;
S = 0,32 - гидравлическое сопротивление счетчика, м/ (л/с) 2
G - максимальный секундный расход горячей воды в системе, л/с;
=0,32* 1,15232= 0,424
- потери давления в водонагревательной установке при максимальном расходе, м;
горячее водоснабжение многоэтажный дом
- потери давления в подающих трубопроводах, принимаемые по результатам гидравлического расчета, м; = 4, 198
= 3,0 м - свободный напор у смесителя ванны;
- геометрическая высота расположения оси верхнего водоразборного прибора над осью водопроводной трубы в водомерном узле, принимаемая с учетом этажности здания и высоты этажа, м.
В открытых системах теплоснабжения для подачи воды к наиболее высоко расположенным и наиболее удаленным от начала системы водоразборным приборам необходимо иметь соответствующее давление в обратном трубопроводе в точке отбора смешиваемой воды. Требуемое значение этого давления находят по формуле:
м,
Где - виды потерь давления аналогичные потерям в формуле выше, м;
- потери давления в смесителе и коммуникациях до него, м.
Список используемой литературы
1. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов / В.Е. Козин, Т.А. Левина, А П. Марков и др. - М.: Высшая школа, 2000. - 408с.
2. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений: Учебник / Е.Н. Бухаркин, В.М. Овсянников, К.С. Орлов и др.; Под ред. Ю.П. Соснина. - М.: Высшая школа, 2001. - 415с.
3. Теплоэнергетика и теплотехника: Справочник: В 4 кн. / Под ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. Кн.1. Теплоэнергетика и теплотехника: Общие вопросы. - М.: Изд-во МЭИ, 2000. - 528с.
4. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. - 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1998. - 432с.
5. СниП П-34-76. Горячее водоснабжение. Нормы проектирования / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1998. - 26с.
6. СниП 2.04.07-86. * Тепловые сети / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1998. - 48с.
7. СниП-П-3-79. * Строительная теплотехника / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1998. - 156с.
8. Теплоснабжение: Учебник для вузов. / Под ред.А. А. Ионина. - М.: Стройиздат, 1982. - 336с.
9. Справочник проектировщика. Отопление, водопровод, канализация. В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др. / Под ред. И.Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1990. - 544с.
10. Методические указания к курсовой рабате по дисциплине "Теплоснабжение".А.И. Воронин, Л.В. Фомушенко, Н.И. Стоянов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор системы горячего водоснабжения. Тепловой баланс системы. Выбор схемы присоединения подогревателей. Расчет секундных и циркуляционных расходов горячей воды. Гидравлический расчет трубопроводов. Выбор водомера. Расчет потерь давления в тепловом узле.
курсовая работа [305,2 K], добавлен 19.09.2012Внутренние системы горячего водоснабжения. Определение расчетных расходов воды и теплоты. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов системы горячего водоснабжения. Особенности подбора оборудования абонентских вводов и тепловых пунктов.
курсовая работа [105,6 K], добавлен 20.12.2009Схема трубопроводов системы горячего водоснабжения и местного теплового пункта здания. Выбор присоединения подогревателей. Расчет секундных и циркуляционных расходов горячей воды. Определение параметров трубопроводов. Выбор оборудования теплового пункта.
курсовая работа [633,2 K], добавлен 15.12.2010Проектирование схемы горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом. Выбор системы и схемы холодного водоснабжения. Гидравлический расчет хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода. Расчет внутреннего участка системы водоотведения.
курсовая работа [569,4 K], добавлен 04.10.2014Выбор системы и схемы холодного водоснабжения объекта. Выбор места расположения ввода, водомерного узла, насосных установок. Гидравлический расчет сети на случай максимального хозяйственно-питьевого водоснабжения. Конструктивные элементы водоотведения.
курсовая работа [82,3 K], добавлен 22.11.2011Гидравлический расчет подающего трубопровода горячей воды. Проектирование циркуляционной сети. Исследование вероятности действия санитарно-технических приборов. Проверка пропускной способности стояка. Подбор водосчётчиков для горячего водоснабжения.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 07.04.2014Расчет систем холодного и горячего водоснабжения 12-этажного жилого дома; пожарный водопровод. Тепловой расчет горячего водопровода; бойлер. Расчет дворовой и внутренней сети водоотведения; описание и расчет водостока. Спецификация системы канализации.
курсовая работа [90,5 K], добавлен 20.08.2012Расчёт системы холодного водоснабжения на пропуск хозяйственного расхода, на пропуск пожарного расхода. Подбор и расчёт водомера. Определение потребного напора. Выбор системы горячего внутреннего водопровода. Выбор схемы и трассировка канализации.
курсовая работа [182,3 K], добавлен 16.06.2016Выбор хозяйственно-питьевой системы внутреннего водопровода. Расчет и проектирование системы холодного водоснабжения и канализационной сети. Построение аксонометрической схемы для расчета системы. Гидравлический расчет внутреннего водопровода здания.
курсовая работа [45,0 K], добавлен 17.07.2012Выбор системы и схемы внутреннего холодного водопровода. Проектирование поливочного водопровода. Определение требуемого напора в водопроводной сети. Выбор системы и схемы горячего водоснабжения. Расчет дворовой канализации, внутренних водостоков.
курсовая работа [263,6 K], добавлен 09.10.2012Общие требования к системам водяного отопления. Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Гидравлический расчет системы холодного и горячего водоснабжения. Параметры вытяжной вентиляции.
курсовая работа [116,5 K], добавлен 22.09.2012Система холодного водоснабжения. Установки для повышения давления. Расчет элементов системы на час максимального водопотребления. Определение требуемого давления при пожаротушении. Канализационная сеть, устройства для прочистки, контрольный колодец.
курсовая работа [644,7 K], добавлен 25.04.2013Проектирование системы внутреннего водоснабжения и водоотведения жилого здания. Выбор места расположения ввода, водомерного узла, насосных установок. Элементы горячего водоснабжения. Гидравлический расчет внутренней сети водопровода и водоотведения.
курсовая работа [651,9 K], добавлен 16.06.2016Определение расходов систем холодного водоснабжения жилого здания. Принципы проектирования водопроводной сети. Расчет и выбор водомера и насоса для увеличения напора в системе. Выбор схемы внутренней канализации, расчет дворовой канализационной сети.
курсовая работа [106,4 K], добавлен 10.12.2015Проектирование внутренней водопроводной сети здания. Подбор водомерного устройства. Определение требуемого напора для водоснабжения жилого дома. Анализ устройства внутренней и дворовой канализационной сети. Гидравлический расчет дворовой канализации.
контрольная работа [226,6 K], добавлен 12.11.2014Характеристика холодного и горячего водоснабжения здания. Гидравлический расчет систем водоснабжения. Средний расход воды в сутки. Характеристика хозяйственно-бытовой и дворовой системы канализации. Описание монтажа внутренних сантехнических приборов.
курсовая работа [812,3 K], добавлен 27.01.2016Выбор исходной системы водоснабжения для тридцатиквартирного жилого дома. Расчет водопроводной сети. Подбор водомера, определение требуемого напора. Расчет дворовой системы водоотведения. Расчетные расходы сточных вод по дворовой системе водоотведения.
контрольная работа [188,9 K], добавлен 23.04.2011Выбор места расположения ввода, водомерного узла, насосных установок. Определение требуемого напора для системы холодного водоснабжения. Гидравлический расчёт внутренней сети водопровода, выпусков и трубопроводов внутриквартальной сети водоотведения.
курсовая работа [166,2 K], добавлен 19.08.2016Устройство систем внутреннего водоснабжения и канализации. Системы водоснабжения и схемы сетей внутренних водопроводов в зданиях. Системы внутреннего горячего водоснабжения здания. Трассировка сети внутренней канализации. Определение общих расходов воды.
курсовая работа [200,6 K], добавлен 05.11.2008Определение расчетных расходов воды и стоков. Гидравлический расчет систем холодного и горячего водоснабжения, водоотведения жилого здания. Хозяйственно-бытовая канализация. Определение максимальной пропускной способности канализационного стояка.
курсовая работа [899,0 K], добавлен 17.04.2015
