Міністерство освіти та науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра ТГВ
Розрахунково-графічна робота
З курсу:
« Міські інженерні мережі теплогазопостачання і вентиляції »
Розрахункові параметри зовнішнього повітря в теплий (ТПР) і холодний (ХПР) періоди року.
Розрахункові параметри зовнішнього повітря приймають згідно [5, дод.8] за кліматом категорії А для ТПР і категорії Б для ХПР.
Для м. Рівне:
Для ТПР (категорія А):
Температура – 22,6 °С
Питома ентальпія – 51,5 кДж/кг
Швидкість вітру – 1 м/с
Для ХПР (категорія Б):
Температура – -21 °С
Питома ентальпія – -19,7 кДж/кг
Швидкість вітру – 5,1 м/с
Географічна широта – 52 град. пн.ш.;
Розрахунковий барометричний тиск – 970 гПа;
Середньодобова амплітуда температури зовнішнього повітря – 10,7 °С.
Період
Року
Розр.
геогр.
широта
Баром.
тиск,
Па
Пара-
метр
Темпер.
tз, °С
Ентальпія
Iз, кДж/кг
Шв.
вітру
Vз, м/с
ТПР
52
97000
А
25,1
55,3
1
ХПР
Б
-21
-19,7
5,1
Для заданого міста будівництва з [1, 7] визначаємо розрахункові параметри зовнішнього повітря: середню температуру найбільш холодної п`ятиденки з коефіцієнтом забезпеченості 0,92, tх5 = tро, ºС; середню температуру опалювального періоду (період з середньодобовою температурою повітря ( 8), tom, ºС; тривалість опалювального періоду, zom, діб; кількість градусо-діб опалювального періоду КГД; температурну зону місця будівництва.
Для відповідної температурної зони згідно дод.4 [7] визначаємо нормативні значення опору теплопередачі зовнішніх огороджувальних конструкцій (зовнішніх стін, горищного перекриття, перекриття над холодними підвалами, вікон і балконних дверей ), (м2(К)/Вт.
tх5 = tро= -9ºС
tom= -0,5ºС
zom= 191діб
КГД=
z
om
∙
t
в
−
t
оп
=191∙
18−(−0,5)
=3533
Температурна зона місця будівництва – ІІ
Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції житлових та громадських будинків, Rq min, м2 ·К/Вт та значення коефіцієнта K=1/ Rq min приведемо в таблиці 1.
Таблиця 1
№
поз.
Вид огороджувальної конструкції
Rq min для ІІ температурної зони
К
м2 ·К/Вт
Вт/( м2 ·К)
1
Зовнішні стіни
2,8
0,36
2
Покриття й перекриття неопалюваних горищ
4,95
0,20
3
Перекриття над неопалюваними підвалами, що розташовані вище рівня землі
3,75
0,27
6
Вікна, балконні двері, вітрини, вітражі, світлопрозорі фасади
0,6
1,7
ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ТЕПЛОВИХ ПОТОКІВ
НА ОПАЛЕННЯ ЖИТЛОВОГО БУДИНКУ
Тепловий потік, Вт, на опалення житлового будинку визначається за формулою:
, Вт Вт
де а – коефіцієнт, що враховує район будівництва будинку і визначається за формулою: ,
де Vз –об’єм будинку за зовнішнім обміром, Vз = S ( h = 287,3*16,5=4740,45 м3;
tв – внутрішня розрахункова температура в будинку, tв = 18ºС;
qо – питома теплова характеристика будинку, Вт/(м3·К), розраховується за формулою М.С.Єрмолаєва [4]:
,
де Р = 69,9 – периметр будинку за зовнішнім обміром, м; S = 287,3 – площа будинку в плані, м2; h = 16,5 – висота будинку, м; Fвік = 570 – сумарна площа вікон, м2; Fзс – сумарна площа зовнішніх стін будинку ( Fзс = P·h = 1153,4 ), м2; Rзс, Rвік, Rгп, Rпп – термічні опори, (м2(К)/Вт, відповідно зовнішніх стін, вікон, горищного перекриття, підвального перекриття. Приймаємо їх рівними значенням нормативних термічних опорів для відповідних захищень.
І. ПОБУДОВА РОЗИ ВІТРІВ
Виписуємо середньомісячну повторюваність і швидкість вітру в напрямках 8 румбів для ТПР і ХПР в табл. 1 [1]
для м. Івано-Франківськ.
ТПР
Таблиця 1
Румби
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Р,%
10
7
5
8
7
11
29
23
V, м/с
4
3,3
2,8
3,2
3,4
3,7
4,6
4,9
Для ТПР переважаючий Північно-західний вітер.
ХПР
Таблиця 2
Румби
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Р,%
7
5
8
13
14
14
27
12
V, м/с
4,9
3,9
4,5
5,4
5,1
6,1
7,5
6,5
Для ХПР переважаючий Південно-східний вітер.
За розрахунковий приймаємо ХПР.
2. Відкладаємо суцільними лініями 8 румбів (Пн, ПнСх, …).
3. Тонкими штриховими радіальними лініями ділимо румби навпіл.
4. Тонкими суцільними лініями ділимо кути, утворені румбами і штриховими лініями. Утворилися 32 секторні кути.
5. Наносимо у довільному масштабі коло радіусом r = РО = 12,5% (колова роза вітрів).
6. Зберігаючи прийнятий масштаб, наносимо суцільною лінією повторюваності вітру Р у 8 румбах дугою завдовжки 1/32 кола.
Розрахунок системи газопостачання будинків.
Розведення будинкового газопроводу передбачаємо пофасадно з вводом безпосередньо в кухню.
Визначачаємо розрахункову витрату газу на ділянці.
V
р
=
k
0
·
q
i
·
n
i
·3600
Q
н
c
, м3/год
k
0
- коефіцієнт одночасності дії;
q
i
- теплопрод. приладу;
q
i
= 11,4 КВт для ПГ-4
n
i
- кількість приладів на ділянці;
Q
н
c
- нижча теплота згорання газу;
Q
н
c
= 36000 кДж/м3
Визначення розрахункових витрат газу на діл. заносимо в табл..1
Таблиця 1
№діл.
К-сть
квартир
Тип
приладу
кВт
К-сть
приладів
,
1_2
1
ПГ-4
11,4
1
1
1,16
2_3
2
ПГ-4
11,4
2
0,65
1,51
3_4
3
ПГ-4
11,4
3
0,45
1,57
4_5
4
ПГ-4
11,4
4
0,35
1,62
5_6
5
ПГ-4
11,4
5
0,29
1,68
6_7
6
ПГ-4
11,4
6
0,28
1,95
7_8
12
ПГ-4
11,4
12
0,259
3,61
8_9
24
ПГ-4
11,4
24
0,237
6,59
Дані гідравлічного розрахунку заносимо в табл. 2
№діл.
lм, довжина ділянки
,
мм
Па/м
Па
Па
Па
Па
1_2
5,46
1,16
15
2,2
12,01
48,05
6,92
66,98
2_3
3
1,51
20
0,88
2,64
0,66
13,83
17,13
3_4
3
1,57
20
0,94
2,82
0,71
13,83
17,36
4_5
3
1,62
20
1
3,00
0,75
13,83
17,58
5_6
8
1,68
25
0,4
3,20
0,80
12,45
16,45
6_7
28,4
1,95
32
0,46
13,06
3,27
0,00
16,33
7_8
8,5
3,61
40
0,2
1,70
0,43
0,00
2,13
8_9
1,2
6,59
50
0,5
0,60
0,15
5,53
6,28
160,23
Умова виконується, оскільки 600Па>
1.Класифікація систем та схем водопостачання міста
Комплекс споруд, що здійснюють задачі водопостачання, тобто одержання води з природних джерел, її очищення, транспортування і подачу споживачам, називається системою водопостачання, або водопроводом.
Водопровід складається з таких ланок:
1) джерело водопостачання (відкриті водойми - ріки, озера, ключі, і підземні - криниці);
2) станції першого підйому для подачі води на очисні споруди;
3) очисні споруди (відстійники, фільтри);
4) резервуари чистої води (куди зливається очищена вода з очисних споруд);
5) станції другого підйому (які подають воду до місця водоспоживання);
6) водонапірні резервуари (водонапірні вежі);
7) водоводи;
8) розгалужена вулична мережа з колонками, будками, пожежними гідрантами;
9) дворові відгалуження;
10) будинкове обладнання.
Вода за допомогою насосів станції першого підйому піднімається з водоприймальних пристроїв на очисні споруди, після чого за винятком тієї частини, що витрачається на власні потреби, надходить в резервуари чистої води, звідки насосами станції другого підйому подається у водоводи і розгалужену мережу. Вода відстоюється у спеціальних відстійниках, а потім піддається фільтрації.
Пропускна спроможність відстійників визначається виходячи з їх обсягу і швидкості течії води в них і виражається в м3 води, що проходить через відстійники за годину. Пропускна спроможність фільтрів визначається виходячи з кількості пропущеної води і швидкості фільтрації. Під швидкістю фільтрації розуміють висоту шару води, що проходить через одиницю поверхні фільтра протягом години. Швидкість фільтрації виражається в метрах за годину. Збільшення швидкості фільтрації дає підвищення продуктивності очисних споруд.
Водопроводи, що одержують воду з поверхневих джерел, мають повний комплекс споруд по її підйому з джерела, очищенню (на очисних спорудах) і подачі в міську мережу.
При заборі води з підземних джерел у схемі водопостачання відсутні очисні споруди, тому що підземні води не мають потреби в очищенні.
Класифікація систем водопостачання
За призначенням розрізняють міський водопровід для водопостачання населених міст; виробничий водопровід для виробничого водопостачання, який, у свою чергу, розрізняють за галузями промисловості (теплових електростанцій, металургійних заводів і т.д.) систем сільськогосподарського водопостачання. При обслуговуванні однією системою водопостачання ряду об'єктів влаштовують групові або районні системи.
У межах одного об'єкта відповідно до об'єднання різних функцій влаштовують водопроводи господарсько-питні, господарсько-протипожежні й господарсько-виробничі.
За характером джерела водопостачання розрізняють водопроводи, що одержують воду з поверхневих джерел (річкові, озерні); водопроводи, засновані на підземних водах (артезіанські, джерельні); водопроводи змішаного типу при використанні джерел різних видів.
За способом подачі водирозрізняють водопроводи гравітаційні; водопроводи з механічною подачею води (за допомогою насосів), а також зонні водопроводи, де вода подається в окремі райони окремими насосними станціями.
Системи виробничого водопостачання можна розрізняти за способом (кратність) використання води:
· прямоточного водопостачання (однократне використання);
· оборотного водопостачання;
· з повторним використанням води.
Системи оборотного водопостачання і повторного використання води найбільше відповідають сучасним вимогам раціонального використання і охорони природних ресурсів, а тому є найперспективнішими.
Система водопостачання повинна мати визначений ступінь надійності, тобто забезпечувати постачання споживачів водою без неприпустимого зниження встановлених кількісних і якісних показників, включаючи напір води.
Розміри окремих споруд і установок, число і потужність насосів, ємкість резервуарів, висота і ємкість водонапірних башт, діаметри труб і інші параметри визначають вартість системи і витрати на її експлуатацію. Системи водопостачання після введення їх в експлуатацію повинні задовольняти фактичний попит споживачів і враховувати коливання цього попит за днями доби, сезонами року і годинами доби. Режим подачі води визначається способом життя і трудової діяльності населення міста. Тип споруд і технологію очищення води вибирають шляхом зіставлення якісних характеристик води обраного джерела з вимогами, які пред'являють споживачі до якості води.
/
/
Мал.2. Схема водопостачання з поверхневих водних джерел:
I - річковий водозабір; 2 - насосна станція І підняття; 3 - водоочисна станція; 4 - резервуар чистої води; 5 - насосна станція II підняття; 6 - водовід; 7 - водонапірна башта; 8 - водопровідна мережа; 9 - об'єкт водопостачання; 10-п'єзометрична лінія в мережі в годину максимального водоспоживання; II - те ж саме в годину максимального транзиту води в башту
/
Мал.3. Схема водопостачання з очищенням підземних вод:
1 - водоносний пласт; 2 - свердловина; 3 - водоочисна станція; 4 - резервуар чистої води; 5 - насосна станція II підняття; 6 - водовід; 7 - водонапірна башта; 8 - водопровідна мережа; 9 - об'єкт водопостачання; 10 - п'єзометрична лінія з мережі в годину максимального водоспоживання; 11 - те ж саме у водоводі
2.Засоби прокладання та трасування теплових мереж в населених пунктах
Теплові мережі можуть бути як кільцевими, так і тупиковими.
Методи прокладання теплових мереж: 1 - роздільний, 2 – суміщений.
Розподільні теплові мережі ТО(2) прокладають по вулицях міста від дже-
рела до інженерних споруд: при роздільному методі прокладки - під тротуаром;
при суміщеному методі прокладки в міському колекторі разом з В1, W1, V0 та-кож під тротуаром (рис. 4.3; 4.4;4.5).
Розвідні теплові мережі ТО(4) виходять із ЦТП до будинків мікрорайону
при роздільному методі прокладки в непрохідних каналах, розташованих у зем-лі, як правило, з боку дворових фасадів, на відстані не менше 2 м від фундамен-тів будинку, а при безканальній прокладці на відстані не менше 5 м. При сумі-щеному методі прокладки теплові мережі розміщують у прохідному каналі (мі-крорайонному колекторі) під мікрорайонними проїздами або в технічних під-піллях будинків і "зчіпках" між ними.
Ввід ТО(4) і відгалуження при транзитному методі прокладки по техніч-
них підпіллях закінчуються індивідуальним тепловим пунктом (ІТП), в якомувідбувається зниження температури теплоносія від 1500 до 95-1050С, викорис-товуваного для опалення будинку. ІТП розміщується в технічних підпіллях бу-динку. Можлива установка одного ІТП на кілька секцій будинку або одного навесь будинок.
При роздільному методі прокладки в місцях відгалужень мережі до буди-
нків установлюють теплові камери із запірною арматурою і КІП.
При відсутності централізованого теплопостачання для приготування те-
плоносія застосовують місцеві котельні, наприклад, на даху, а також індивідуа-льні електричні й газові підігрівачі.
З погляду економії енергії в системах гарячого водопостачання й опален-
ня для індивідуальних житлових будинків, розташованих в умовах жаркого клімату, найбільш прийнятним є використання сонячної енергії.
/
/
/
3.Трансформаторні пункти
Трансформаторна підстанція , підстанція електрична, призначена для підвищення або пониження напруги в мережі змінного струму і для розподілу електроенергії. Повисительниє Т. п. (споруджувані зазвичай при електростанціях) перетворять напругу, що виробляється генераторами, у вищу напругу (одного або декількох значень), необхідну для передачі електроенергії по лініях електропередачі (ЛЕП). Понізітельниє Т. п. перетворять первинну напругу електричної мережі в нижчу вторинну. Залежно від призначення і від величини первинної і вторинної напруги понізітельниє Т. п. підрозділяються на районних, головні понізітельниє і місцеві (цехові). Районні Т. п. приймають електроенергію безпосередньо від високовольтних ЛЕП і передають її на головні понізітельниє Т. п., а ті (знизивши напругу до 6, 10 або 35 кв ) — на місцеві і цехові підстанції, на яких здійснюється останній рівень трансформації (з пониженням напруги до 690, 400 або 230 в ) і розподіл електроенергії між споживачами.
товары
До складу Т. п. входять трансформатори силові (зазвичай 1 або 2), розподільні пристрої, пристрої автоматичного управління і захисту, а також допоміжні споруди. На ряду потужних понізітельних Т. п. (на 220—330—500—750 кв ) застосовують автотрансформатори, що знижує втрати електроенергії (на 30—35%), витрату міді (на 15—25%) і сталі (на 50—60%). Розподільний пристрій Т. п. може мати 1 або 2 системи збірних шин або не мати їх. Найбільш поширені Т. п. з однією системою збірних шин, що зазвичай секціонується вимикачами і раз'едінітелямі; на деяких Т. п. додатково встановлюють обхідну (байпасну) систему шин, що дозволяє вести профілактичні і ремонтні роботи, не припиняючи електропостачання споживачів.
Т. п. виготовляють, як правило, на заводах і доставляють на місце установки в повністю зібраному вигляді або ж окремими блоками. Такі Т. п. називають комплектними ( мал. 1 ). У СРСР серійно випускаються комплектні Т. п. потужністю від 20 до 31 500 ква з первинною напругою 6, 10, 35, 110 і 220 кв і вторинним від 0,22 до 10 кв . Перспективне вживання Т. п., в яких як ізоляція високовольтних комутаційних апаратів використовується елегаз (Sf 6 ), що володіє високою електричною міцністю і дугогасительной здатністю. Вживання елегаза дозволяє значно зменшити габарити високовольтних апаратів і всій Т. п. в цілому. Місце розташування Т. п. визначається її призначенням і характером навантажень. Т. п. з вторинною напругою 6, 10, 35 і 110 кв розміщують, як правило, в центрі території, на якій знаходяться споживачі електроенергії, що скорочує втрати електроенергії при її передачі і витрату матеріалів при пристрої електромереж. При розміщенні цехових Т. п. враховуються конфігурація виробничих приміщень, розташування технологічного устаткування, умови довкілля, вимоги пожежної безпеки і ін. Устаткування Т. п. може розміщуватися на відкритому майданчику ( мал. 2 ) або в закритому приміщенні (наприклад, в окремій будівлі).
Комплектні трансформаторні підстанції (КТП) застосовують для прийому, розподілу та перетворення електричної енергії трифазного струму частотою 50 Гц. За кількістю трансформаторів КТП можуть бути одно-, дво-і трехтрансформаторнимі.За родом установки КТП можуть бути:• внутрішньої установки з масляними, сухими або заповненими негорючою рідиною трансформаторами;• зовнішньої установки (тільки з масляними трансформаторами);• змішаної установки з розташуванням РУВН і трансформатора зовні, а РУНН всередині приміщення. Комплектні трансформаторні підстанції можна розділити на чотири групи:а) зовнішньої установки потужністю 25 - 400 кВ • А, напругою 6 - 35 / 0,4 кВ, що застосовуються для електропостачання об'єктів сільськогосподарського призначення (в основному щоглові підстанції). Комплектні трансформаторні підстанції даної групи складаються з шаф введення ВН, трансформатора і шафи НН, укомплектованого на відходять лініях автоматичними вимикачами;б) внутрішньої і зовнішньої установок напругою до 10 кВ включно потужністю 1600 - 2500 кВ • А, які в основному використовуються для електропостачання промислових підприємств. Комплектні трансформаторні підстанції цієї групи складаються з шаф введення на напругу 10 кВ і РУ напругою до 1 кВ. Для КТП застосовують як масляні, так і заповнені негорючою рідиною або сухі трансформатори типу GDNN, для КТП зовнішньої установки - тільки масляні;в) збірні та комплектні трансформаторні підстанції напругою 35 - 110 / 6 – 10 кВ. З боку ВН підстанції комплектуються відкритими РУ напругою 35 - 110 кВ. З боку ВН підстанції комплектуються відкритими РУ напругою 35 - 110 кВ, з боку 6 - 10 кВ - шафами КРУН зовнішньої установки;г) спеціального призначення, що перевозяться на салазках, напругою 6-10 кВ, потужністю 160 - 630 кВ • А, які випускають для електропостачаннябудівельних майданчиків,шахт
Конструкція КТП Конструктивно підстанція КТП може бути виконана з кабельними або повітряними вводами і висновками в різних сполученнях. При повітряному введенні КТП підключається до ЛЕП за допомогою роз'єднувача, який поставляється комплектно з КТП і встановлюється на найближчій опорі. У КТП на відходять лініях встановлені стаціонарні автомати. Патрони високовольтних запобіжників встановлені усередині шафи КТП. Підстанції забезпечують облік активної електричної енергії. У КТП є електричні та механічні блокування, що забезпечують безпечну роботу обслуговуючого персоналу. У КТП є фідер зовнішнього вуличного освітлення, який вмикається і вимикається автоматично.
4.Трасування промислово-побутової каналізації/ /
/
Список літератури:
1. Городские инженерны е сети и коллекторы. М.И.Алексеев и др.,: Учебн.для вузов. – Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1990. – 385 с.
2. Инженерное оборудование зданий и сооружений. Под ред.. Ю.А.Табунщикова. М.-Высшая школа, 1989.-238 с.:ил.
3. Потапов В.О. Теплогазопостачання населених місць та будинків. (учбовий посібник) КІБІ, Київ, 1990.- 191 с.:іл..
4. Козлов В.А. Электроснабжение городов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.- 264 с.: ил.
5. СНиП 2.04.05-91*У. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Нормы проектирования. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.