МОЮшенький такой. Абсолютная минимальная температура воздуха минус 37 С

• Название: Абсолютная минимальная температура воздуха минус 37 С
• Дата: 28.01.2022
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: МОЮшенький такой.docx
• Тип: Документы; #345215
• страница: 2 из 4

3 Определение требуемого напора а системе холодного водоснабжения
3.1 Подбор водомера
При пропуске воды на хозяйственно-питьевые нужды, вода в водомерном узле проходит через счетчик, который измеряет расход воды. Для пропуска увеличенного расхода воды при пожаре в здании, в водомерном узле (рисунок 5) монтируют обводную линию (d = 70 мм), на которой счетчик не устанавливают.

Ввод в здание проходит на отметке на (0,5+ ) м ниже глубины промерзания грунта (1,37 м для минского района строительства). Следовательно, ввод в здание холодного водопровода находится на отметке 47,07 м.

Подбор счетчика осуществляем по пропуску максимального расчетного расхода воды, который не должен превышать наибольшего расхода для данного водомера.

Среднечасовой расход холодной воды за период максимального водопотребления, м³/ч, определяется по формуле:
(6)
где U–число жителей в здании, чел;

Т–период потребления воды, ч;

– норма расхода холодной воды, л/с, потребителем в сутки наибольшего водопотребления.
; (7)
где –общая норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления, л/с, принимается по [12];

– норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, л/с, принимается по [12];
л/с.
Тогда среднечасовой расход холодной воды
/ч.
В соответствии с [12] принимаем крыльчатый счетчик марки СКБ-25 с диаметром условного прохода d_у = 50 мм и сопротивлением S = 0,143 м/(м³/ч)².

Потери напора в счетчике определим по формуле

где S – гидравлическое сопротивление счетчика

q– расход воды по всему зданию.

Для крыльчатых водомеров величина h_сч не должна превышать 2,5 м и должна быть не менее 0,5 м. Так как , то счетчик подобран верно.

3.2 Расчет повысительной установки

Величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды, определим по формуле

где Нг	–	геометрическая высота подъема воды от диктующего водоразборного устройства до точки присоединения ввода к наружной сети, м;
Hf	–	свободный напор у диктующего водоразборного устройства, Hf = 3 м [12].

Геометрическая высота подъема жидкости равна разности отметок диктующей точки и отметки люка колодца городского водопровода и равна

Требуемый напор для хозяйственно-питьевых целей будет равен

Гарантийный напор принимаем из данных курсового проекта м.

Получаем, что < . Следовательно, для обеспечения напора на любом этаже в часы максимального водопотребления необходима установка повысительного устройства.

Требуемый напор насосов определим по формуле


Для расхода воды 0,517 м³/ч и напора 43,19 м устанавливаем 2 насоса К20/30 (1 рабочий, 1 резервный).


4 Устройство внутреннего пожаротушения

Согласно требованиям Изменения №4 СНиП 2.08.01-89* "Жилые здания", разработано и внедрено в производство устройство внутриквартирного пожаротушения, характеризующееся компактностью, простотой эксплуатации. Применение устройства внутриквартирного пожаротушения дает возможность потребителю вовремя предотвратить распространение огня, сохранить свою жизнь и имущество. Благодаря широкой цветовой гамме покрытия изделие может быть подобрано в тон интерьера.


Рисунок 6 - Устройство внутриквартирного пожаротушения
Устройство устанавливается на трубопроводе холодной воды хозяйственно-питьевого водопровода. Место его установки определяется расположением на трубопроводе отдельного крана к которому через штуцер присоединяется шланг (рукав) с распылителем.

Основой конструкции устройства является рукав (шланг) с подсоединенными к нему распылителем (насадок) и штуцером на 1/2". Рукав размещается в шкафу, изготовленном из оцинкованной стали и покрашенным эпоксидно-полиэфирной краской. На 3-х боковых поверхностях шкафа выполнены по два отверстия, которые наряду с обеспечением его естественной вентиляции позволяют подсоединять рукав к крану на трубопроводе хозяйственно-питьевого водопровода в любом удобном для размещения устройстве месте: туалете, ванной, на кухне.

На задней стенке расположены отверстия предназначенные для монтажа устройства к строительным конструкциям. Конструкция корпуса и элементов для монтажа позволяют использовать шкаф как в правом, так и в левом исполнении.

5 Выбор системы и схемы горячего водоснабжения
В здании предусматривается устройство горячего водоснабжения с централизованным приготовлением горячей воды в скоростном водонагревателе, расположенном в здании центрального теплового пункта (ЦТП).

Схему сетей горячего водоснабжения принимаем такой же, как и схему холодного водопровода (с нижней тупиковой разводкой). Трубопроводы систем горячего водоснабжения проектируется из стальных оцинкованных труб. Температура горячей воды в местах водоразбора должна быть не выше 75^°С и не ниже 50^°С.

Для того чтобы вода циркулировала в сети через нагреватель и не остывала в трубах при недостаточном водоразборе или отсутствии его, устраиваем циркуляционный трубопровод, который прокладывается параллельно распределительной сети.

В данной курсовой работе циркуляция воды в сети горячего водоснабжения осуществляется естественным путем – за счет разности объемных весов нагретой и остывшей воды.

У оснований подающих и циркуляционных стояков, а также на ответвлениях подающего стояка в каждую квартиру устанавливаем запорные вентили.

Ввод горячего водоснабжения делаем отдельно от ввода холодного водопровода.

5.1 Гидравлический расчет распределительного трубопровода системы горячего водоснабжения

Узел самого удаленного стояка представлен на рисунке 7.

Аксонометрическая схема строится аналогично схеме системы холодного водоснабжения. Отличием является то, что появляется циркуляционный трубопровод с полотенцесушителями (рисунок 8).

М – смеситель для мойки; Ум – смеситель для умывальника;

В – смеситель с душевой сеткой

Рисунок 7 – Фрагмент 2
Расчет проводится согласно ТКП 45-4.01-52-2007 «Системы внутреннего водоснабжения зданий. Строительные нормы проектирования» [12 ].

Максимальный секундный расход на расчетном участке определим по формуле

где

–

секундный расход воды водоразборным устройством, отнесенный к одному санитарно-техническому прибору, для ванны q0 = 0,18 л/с [ ].

Вероятность действия приборов для участков сети определим по формуле

где Nh	–	количество водоразборных приборов подключенных к системе горячего водопровода, N = 144 шт;
	–	норма расхода воды в час максимального водопотребления,

Тогда вероятность действия приборов для участков сети


Максимальный часовой расход горячей воды определяется по формуле

где	–	коэффициент, определяющий число одновременно работающих водоразборных точек в течение часа, [12];
	–	часовой расход воды санитарно-техническим прибором,

Вероятность использования санитарных приборов в течение расчетного часа определим по формуле


м³/ч
Средний часовой расход горячей воды за сутки максимального водопотребления определим по формуле

где	–	норма расхода горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления, [12];
Т	–	период водопотребления, Т=24 ч.

Гидравлический расчет заключается в определении диаметров распределительных подающих трубопроводов и потерь давления распределительной сети горячего водоснабжения. Т.е необходимо обеспечить во всех водоразборных приборах необходимый расход горячей воды заданной температуры.

Гидравлический расчет производится на расчетный расход горячей воды, учитывая циркуляционный расход:

где Кcir

–

коэффициент принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по ходу движения воды от ЦТП к диктующей точке – в зависимости от отношения qh/qcir; для остальных участков сети – Кcir=0.

Поскольку значения циркуляционных расходов на начальном этапе проектирования неизвестны принимаем .

Потери напора на участках трубопроводов определим по формуле

где i	–	удельные потери напора по длине, мм/м;
l	–	длина расчетного участка, м;
	–	коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях, = 0,2 – для распределительных трубопроводов; = 0,5 – для трубопроводов в пределах ЦТП и для водопроводных стояков с полотенцесушителями; = 0,1 – для водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Гидравлический расчет холодного водопровода сведен в таблицу 3.
Таблица 3 – Гидравлический расчет системы горячего водопровода

Номер расчетного участка	Число приборов N на участке, шт	РΣN	α	qh, л/с	Dу, мм	v, м/с	1000i, мм/м	k	l, м	h, м
1-2	3	0,0207	0,23	0,207	20	0,72	95,76	0,5	3,5	0,50
2-3	6	0,0414	0,25	0,225	20	0,7	92,05	0,5	3	0,41
3-4	9	0,0621	0,27	0,243	20	0,75	103,18	0,5	3	0,46
4-5	12	0,0828	0,29	0,261	20	0,81	120,35	0,5	3	0,54
5-6	15	0,1035	0,309	0,278	20	0,87	135,41	0,5	3	0,61
6-7	18	0,1242	0,328	0,295	20	0,94	154,9	0,5	3	0,70
7-8	21	0,1449	0,348	0,313	20	0,98	168,29	0,5	3	0,76
8-9	24	0,1656	0,377	0,339	20	1,06	195,07	0,5	3	1,67
9-10	27	0,1863	0,532	0,479	20	0,89	102,67	0,5	3	0,46
10-11	30	0,207	0,587	0,493	20	0,87	111,58	0,5	3	0,47
11-12	33	0,2277	0,598	0,514	20	0,89	104,73	0,5	3	0,78
12-13	36	0,2484	0,634	0,569	20	0,91	87,56	0,5	3	0,53
13-14	72	0,4968	0,721	0,612	20	0,90	115,7	0,5	5,7	0,70
14-15	108	0,7452	0,812	0,731	25	0,87	97,58	0,2	3,7	0,59
15-ВУ	144	0,9936	0,851	0,766	32	0,8	57,14	0,2	6,5	0,45
ВУ-ВХ	144	0,9936	0,851	0,766	50	0,8	57,14	0,2	6,5	0,45

5.2 Определение потерь теплоты распределительным трубопроводом системы горячего водоснабжения

Потери теплоты в распределительной сети определяют с целью нахождения циркуляционного расхода воды, предназначенного для восполнения этих теплопотерь, чтобы в водоразборных стояках поддерживалась требуемая температура горячей воды.

Расчет определения потерь теплоты распределительным трубопроводом системы горячего водоснабжения сведен в таблицу 4.
Таблица 4 – Расчет потерь теплоты распределительными трубопроводами

№ уч.	l,м	dнм	, °С		to, °С	- to	1 – η	Потери теплоты, Вт		, Вт
								на уча­стке	Qпол сушителей
1	2	3	4		5	6	7	8	9	10
1-2	3,5	20		70	18	52	0,2	265,17	800	265,17
2-3	3	20			18	52		227,29		227,29
3-4	3	20			18	52		227,29		227,29
4-5	3	20			18	52		227,29		227,29
5-6	3	20			18	52		227,29		227,29
6-7	3	20			18	52		227,29		227,29
7-8	3	20			18	52		227,29		227,29
8-9	3	20			18	52		227,29		227,29
9-10	3	20			18	52		227,29		227,29
10-11	3	20			18	52		227,29		227,29
11-12	3	20			18	52		227,29		227,29
12-13	3	20			18	52		227,29		227,29
13-14	5,7	20			18	52		431,84		1231,84
14-15	3,7	25			18	52		350,40	1600	1950,40
15-ВУ	6,7	32			18	52		812,17	2400	3212,17
ВУ-ВХ	6,5	32			20	50		757,62	3200	3957,62

Потери теплоты в системе горячего водоснабжения, Вт, склады­ваются из теплопотерь подающими трубопроводами распредели­тельной сети и полотенцесушителями:

Вт,

где Q^ht– теплопотери подающими трубопроводами распредели­тельной се ти, Вт. Для участков с одинаковыми условиями теплооб­мена теплопотери Q^ht , Вт, определяются по формуле:

Вт,

где d_н– наружный диаметр трубопровода распределительной сети, м;

l– длина участка трубопровода распределительной сети, м;

К – коэффициент теплопередачи неизолированного трубопрово­да, для стали К=11,6 Вт/(м²·°С);

– средняя температура горячей воды на участке;

t_o–температура окружающей среды, °С;

η – КПД тепловой изоляции, η =0,6...0,8;

Q_пол–потери теплоты полотенцесушителями, Вт.

Среднюю температуру горячей воды допускается опреде­лять, как среднюю температуру в подающих трубопроводах систе­мы горячего водоснабжения,°C

гдеt_н и t_k – соответст­венно температура горячей воды на выходе из водоподог- ревателя и у самого удаленного водоразборного прибора, °С.
°С.

Температуру окружающей среды принимают:

• 
  в шахтах санитарно-технических кабин, "зашивках" +22 °С;
  
• 
  в ванных комнатах +25 °С;
  
• 
  в кухнях, коридорах и туалетных комнатах +18 С;
  
• 
  на неотапливаемых чердаках -10 С;
  
• 
  в неотапливаемых подвалах +5 °С;
  
• 
  в борозды и каналах +40 °С;
  
• 
  в жилых помещениях при открытой прокладке + 23 °С;
  
• 
  при бесканальной прокладке +5 °С;
  
• 
  ЦТП +20°С.
  

Суммарные поте­ри теплоты полотенцесушителями на стояке, Вт, следует определять:

Вт,



где 100 – средняя теплоотдача одним полотенцесушителем, Вт;

п –количество полотенцесушителей на стояке.

5.3 Гидравлический расчет циркуляционной сети горячего водоснабжения
При двухтрубной системе горячего водоснабжения необходимо выполнить гидравлический расчет сети в режиме циркуляции.

В режиме циркуляции вода движется по замкнутому контуру: «водонагреватель – потребитель – водонагреватель».

В данной работе предусматривается присоединение к водоразборному стояку полотенцесушителей. Следовательно, в расчетную длину стояка включаем суммарную длину трубопроводов и полотенцесушителей.

Принимаем полотенцесушитель марки ПО-20 диаметром 32 мм и суммарной длиной 1,5 м [ 12 ].

Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции приведен в таблице 5.
Таблица 5 – Гидравлический расчет системы в режиме циркуляции

Номер расчетного участка	qh, л/с	Dу, мм	v, м/с	1000i, мм/м	k	l, м	h, м
1-2	0,207	20	0,72	95,76	0,2	39,5	4,54
2-3	0,414	25	0,78	78,48	0,2	3,3	0,31
3-ВУ	0,828	32	0,88	67,01	0,2	5,5	0,44
ВУ-ЦТП	0,828	32	0,88	67,01	0,2	55	4,42

5.4 Определение расчетных расходов теплоты на горячее

водоснабжение

Для того чтобы можно было подобрать оборудование, необхо­димое для работы системы горячего водоснабжения, необходимо определить максимально-часовой расход теплоты в сутки макси­мального водопотребления.

Расход теплоты системой в течение часа максимального водопо­требления за период максимального водопотребления на нужды го­рячего водоснабжения с учетом теплопотерь (кВт), СНиП рекомен­дует определять по формуле:




где – максимальный часовой расход горячей воды;

– средняя температура воды в водоразборных стояках систе­мы горячего водоснабжения;

– температура холодной воды, принимается в соответствии с заданием на проектирование (при отсутствии данных – 5 °С);

Q^ht– суммарные теплопотери подающими и циркуляцион­ными трубопро водами, кВт.
кВт.

Максимальный часовой расход теплоты используется при расчете площади поверхности теплообмена водоподогревателей.

5.5 Подбор оборудования ЦТП и водонагревателя
В ЦТП располагается основное инженерное оборудование систем холодного и горячего водоснабжения: водомерные узлы; повысительные установки различного назначения: для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды, для создания искусственной циркуляции; водонагреватели. На рисунке 8 представлена аксонометрическая схема ЦТП.

Рисунок 8 – План ЦТП
В ЦТП располагаются водонагреватели, которые рассчитывают на максимальный часовой расход воды и максимальный часовой расход теплоты.

Согласно [12 ] принимаем водонагреватель 54 ГОСТ 27590 со следующими характеристиками:

• 
  наружный диаметр корпуса секции D_н – 57 мм;
  
• 
  число трубок в секции – 4 шт;
  
• 
  площадь сечения трубок – 0,00062 м²;
  
• 
  площадь межтрубного пространства – 0,00116 м²;
  
• 
  поверхность нагрева одной секции при длине 2000 мм – 0,37 м².
  

На рисунке 9 представлена аксонометрическая схема ЦТП.


Рисунок 9 – Аксонометрическая схема ЦТП
Величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды, определим по формуле



Так как требуемый напор больше гарантийного, требуется установка повысительных насосов. Требуемый напор насосов определим по формуле
;

Для расхода воды 0,766 м³/ч и напора 27,47 м устанавливаем 2 насоса К20/30 (1 рабочий, 1 резервный).

В данном курсовом проекте принимается к проектированию ши­роко распространенная двухступенчатая последовательная схема присоединения водонагревателей к тепловой сети. В первой ступени вода подогревается "обратной" водой отопительной системы. При расчетной наружной температуре (зимой), когда тем­пература обратной воды из отопительной системы является макси­мальной, водонагреватель I ступени обеспечивает нагрев горячей во­ды до требуемой температуры при среднем часовом расходе. При на­грузке на систему горячего водоснабжения выше средних значений, а также при повышении температуры наружного воздуха, и соответст­вующем снижении температуры теплоносителя, нагрев воды оказы­вается недостаточным, поэтому она подогревается во II ступени, ко­торая включена параллельно системе отопления.

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

Расчет и подбора водонагревателя ведется в следующей последовательности:

1. Определяется площадь трубок водонагревателя, при скорости движения нагреваемой воды V ≈ 1,0 м/с
, (22)



м².
Сравнивая полученную величину и площадь живого сечения трубок водонагревателей, подбираем конкретный водонагреватель. Принимаем водонагреватель 57 со следующими характеристиками:

• 
  наружный диаметр корпуса секции 57 мм;
  

• 
  число трубок в секции 4;
  
• 
  площадь сечения трубок 0,00062 м²;
  
• 
  площадь сечения межтрубного пространства 0,00116 м².
  

2. Определяется фактическая скорость движения нагреваемой воды по трубкам выбранного водонагревателя при максимальном часовом расходе горячей воды
(23)

где ∑f_mp– площадь сечения трубок водонагревателя, м².




м/с.

3. Определяется максимальная скорость движения горячей воды через водонагреватель при пропуске максимального (расчетного) расхода горячей воды q^h



; (24)

м/с.
4. Определяется поверхность нагрева водонагревателя
(25)
где β– коэффициент запаса, β =1,1;

– расход тепла в сутки максимального водопотребления на нужды горя чего водоснабжения в течение часа максимального по­требления, кВт;

μ– коэффициент, учитывающий снижение теплопередачи в связи с зарастанием, μ =0,7;

к – коэффициент теплопередачи нагревательной поверхности, принимается 2900 ;

ΔT– среднелогарифмическая разность температур греющей и нагреваемой воды, °С.
Суточные расходы теплоты определяют по формуле
(26)
где – количество теплоты, требуемой для нагрева 1 л воды до расчетной температуры;

– cуточные расходы горячей воды, м³/сут на чел.;

C– теплоемкость воды равная 4,19 кДж/(кг ^{. 0} С);

– плотность воды равная 1000 кг/м³;

t^h– температура горячей воды равная 55 ⁰ С;

t^c– температура холодной воды в отопительный период (+2 ⁰С), ⁰С;

К – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами, принимаем равным 0,25.

Количество теплоты, требуемой для нагрева 1 л воды
; (27)


Суточные расходы горячей воды
(28)

м³/сут;



Средние часовые расходы теплоты вычисляем по формуле
(29)

, (30)

м³/ч.
Получим


Максимальные часовые расходы теплоты вычисляем по формуле

(31)
При g^h = 222 МДж/м³; = 0,059 ГДж/ч; = 1,482 м³/ч

Величина ΔT, °C, определяется по формуле
(32)
Среднелогарифмическая разность температур греющей и нагреваемой воды рассчитывается для условий зимы и условий лета. Отличие в этих режимах заключается в том, что летом и зимой теп­лоноситель имеет разные параметры.

Для зимнего времени параметры теплоносителя
= 130 ⁰С;

=70 ⁰С;

= 5 ⁰С;

=60 ⁰С.

°C.
Для летнего времени параметры теплоносителя
= 30 ⁰С;

=70 ⁰С;

= 60 ⁰С;

=10 ⁰С.

°C.

Тогда поверхность нагрева нагревателя для зимнего времени

м².

Поверхность нагрева нагревателя для летнего времени

м².

5. По большему из значений F₃и F_Л, м², определяют число сек­ций водонагревателя

, (33)
где F_c–площадь поверхности нагрева одной секции, при длине 2 м площадь для выбранного водонагревателя 0,37м².
шт.

6. Определяются потери напора в водонагревателе, м, при пропуске максимального часового расхода горячей воды :

(34)

где β_э – коэффициент, учитывающий сопротивление водонагрева­теля в процессе эксплуатации, принимаем чистку водонагревателя 1 раз в год, тогда β_э = 2.

V_факт– фактическая скорость движения воды по трубкам дан­ного водонагревателя при пропуске максимального часового расхода горячей воды q^cir.

S– коэффициент сопротивления одной секции водонагревателя, принимаем длину секции 2 м, тогдаS = 0,4.

n – число секций водонагревателя.

7. Определяется скорость движения воды по трубкам водонагревателя, м/с, при пропуске циркуляционного расхода горячей воды q^cir , л/с:
(35)
м/с.

8. Определяются потери напора в водонагревателе, м, при пропуске циркуляционного расхода горячей воды q^cir, л/с:

(36)

м.

5.6 Подбор повысительной установки для циркуляционных насосов горячего водоснабжения

Необходимый напор насосов, м, определяется по формуле:

м, (33)

где Н_тр– требуемый напор (наибольшее из и ),м;

– потери напора в повысительной установке ЦТП, при­нимаются 1...1.5 м;

– потери напора в водомере, расположенном в ЦТП м;

H_g–наименьший гарантированный напор в городской водо­проводной сети, м.
м.

Полную вместимость емкости V, для гидропневмобака следует определять по формуле:

м³ (34)

где W–регулирующий объем емкости, который определяется по формуле:

м³ (35)
где – часовой расход воды, подаваемой насосом, м³/ч;

п –допустимое число включений насосной установки в 1 час, при­нимаемое для установок с гидромневмобаком 6...10.

м³.

А – отношение абсолютного минимального давления к макси­мальному, 0,75 – для установок с напором до 50 м;

В –коэффициент запаса вместимости бака, принимаемый: 1,2...1,3 – при использовании насосных установок, работающих в повторно-кратковременном режиме;
м³ .
На основании расчета определяем размеры пневмобака: hиd, при­нимая соотношение высоты (h) к диаметру (d) в пределах 0,8 – 1,0.

Принимаем h=0,5 м, а d=0,6 м.
(37)
где – потери напора, м, в подающем трубопроводе и водоподогревателе при пропуске циркуляционного расхода , т.е. в режиме циркуляции.

– потери напора в циркуляционном трубопроводе, м.
Циркуляционный насос должен обеспечивать подачу циркуляционного расхода , и иметь напор, м, компенсирующий потери напора в циркуляционных кольцах и водонагревателе при пропуске этого расхода.

;

м³/ч.

Требуемый напор при циркуляции определим по формуле



м.
Для расхода воды 2,98 м³/ч и напора 10,79 м устанавливаем 2 насоса К20/30 (1 рабочий, 1 резервный).