Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2002
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Вентиляція
Група:
К
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Министерство Общего и Профессионального образования
Российской Федерации
Хабаровский Государственный Технический Университет
Горячее водоснабжение жилого микрорайона
Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию для
студентов специальности теплогазоснабжение и вентиляция.
Тихомиров А.К.
Хабаровск 2002 г. УДК
Горячее водоснабжение жилого микрорайона Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Теплоснабжение» для студентов специальности ТГВ (290700) дневной и заочной форм обучения / А. К. Тихомиров. – Хабаровск:
Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2002. –98 с.
Учебное пособие имеет своей целью оказание помощи при выполнении курсовых и дипломных проектов по дисциплине (Теплоснабжение(.
Включает теоретические основы проектирования систем горячего водоснабжения, примеры расчетов и подбора оборудования сетей горячего водоснабжения и тепловых пунктов, справочные приложения.
Публикуется в соответствии с решениями кафедры «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция» и учебно- методической комиссии специальности института архитектуры и строительства.
Главный редактор
Редактор
Компьютерная верстка АК Тихомирова
Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 020526 от 23.04.97
Подписано в печать . Формат 60 х 84 1/16.
Бумага писчая. Гарнитура «Таймс». Печать офсетная. Усл. печ. л. .
Уч.-изд. л. . Тираж экз. Заказ . С .
Издательство Хабаровского государственного технического университета.
680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
Отдел оперативной полиграфии
Хабаровского государственного технического университета.
680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
(Издательство Хабаровского
государственного технического
университета, 2002
Содержание
Содержание 4
2. Теоретические основы проектирования систем горячего водоснабжения. 7
2.1 Конструирование системы 7
2.2 Определение расчетных расходов горячей воды 10
2.3 Определение расчетных тепловых потоков на нужды горячего водоснабжения 13
2.4 Гидравлический расчет трубопроводов подающей сети системы ГВС 14
2.5 Подбор счетчика холодной воды 15
2.6 Определение теплопотерь и циркуляционных расходов в подающих трубопроводах системы горячего водоснабжения 16
2.7 Гидравлический расчет циркуляционного кольца системы ГВС 17
2.8 Подбор водоподогревателей 18
2.9 Подбор насосов 20
2.10 Расчет и подбор баков-аккумуляторов 24
3 Примеры расчетов и подбора оборудования системы горячего водоснабжения жилого микрорайона 26
3.1 Исходные данные для проектирования 26
3.2 Гидравлический расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения микрорайона 26
3.4 Расчет тепловых потерь и циркуляционных расходов 33
3.5 Гидравлический расчет трубопроводов циркуляционного кольца 36
3.6 Тепловой и гидравлический расчет водоподогревателей 37
3.7 Подбор насосов 55
3.8 Расчет ёмкости бака-аккумулятора 57
Приложение 1. Основные буквенные обозначения 60
Приложение 2. Расходы воды и стоков санитарными приборами 64
Приложение 3. Нормы расхода воды потребителями 67
Приложение 5. Технические характеристики счетчиков воды 78
Приложение 6. Номограмма для гидравлического расчета стальных труб с учетом зарастания в процессе эксплуатации для систем горячего водоснабжения 79
Приложение 7. Теплопотери трубопроводов системы горячего водоснабжения 80
Приложение 8. Центробежные насосы типа К 81
Приложение 9. Технические характеристики пластинчатых теплооб-
менных аппаратов……………………………………………………………...82
Приложение 10. Технические характеристики скоростных водопо-
догревателей……………………………………………………………..……...84
Приложение 11.Значения А..…………………………………………………..85
Приложение 12.Значения W………………………………………………..….86
Приложение 13. Значения ……………………………………………….....86
Приложение 14. Значения коэффициента для систем горячего
водоснабжения…………………………………………………………...……..86
Приложение 15. Схемы присоединения водоподогревателей……………….87
Приложение 16. Задание к курсовому проекту…………………….…………91
Список литературы……………………………...………………………………98
1 Предисловие.
Данное учебное пособие может быть использовано при выполнении расчетов по проектированию систем горячего водоснабжения в рамках дипломного и курсового проектирования по теплоснабжению.
Курсовой проект “Горячее водоснабжение жилого микрорайона” является самостоятельной работой студента, позволяющей приобрести и закрепить знания по расчетам и проектированию систем горячего водоснабжения.
Курсовое и дипломное проектирование являясь составной частью учебного процесса, способствует усвоению студентами теоретических знаний, приобретению практических навыков в проектно-конструкторской работе.
Курсовое и дипломное проектирование систем горячего водоснабжения дает возможность студенту освоить расчеты тепловых потоков на горячее водоснабжение, определять расчетные расходы воды, выполнять гидравлические расчеты трубопроводов, расчеты по подбору основного оборудования тепловых пунктов закрытых систем горячего водоснабжения, приобрести навыки по использованию технической и справочно-нормативной литературы.
Пособие состоит из трех глав. В первой главе приведено содержание пособия, во второй главе излагаются теоретические основы проектирования систем горячего водоснабжения, в третьей главе приводятся примеры расчета и подбора оборудования систем горячего водоснабжения. В приложениях даны справочные материалы а также приводятся указания по выбору исходных данных, объему и содержанию курсового проекта
2. Теоретические основы проектирования систем горячего водоснабжения.
2.1 Конструирование системы
При выборе системы горячего водоснабжения следует руководствоваться рекомендациями литературы [1,2,4,6]. Системы горячего водоснабжения жилых зданий следует принимать тупиковыми с циркуляцией воды в разводящих трубопроводах и стояках.
Прокладку разводящих трубопроводов при нижней разводке следует предусматривать в подпольях, подвалах, подпольных каналах; при верхней разводке – на чердаках, технических этажах или под потолком верхнего этажа. Прокладку стояков следует осуществлять скрыто в шахтах, бороздах, нишах санузлов, допускается открытая прокладка стояков в кухнях, душевых, на лестничных клетках. В ванных комнатах следует предусматривать установку постоянно обогреваемых полотенцесушителей, присоединяемых к водоразборным стоякам. В жилых зданиях высотой свыше 4 этажей, следует объединять группы водоразборных стояков кольцующими перемычками в секционные узлы с присоединением каждого секционного узла одним циркуляционным трубопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу системы. В секционные узлы следует объединять от трех до семи водоразборных стояков. Кольцующие перемычки следует прокладывать по теплому чердаку, по холодному чердаку под слоем теплоизоляции, под потолком верхнего этажа при подаче воды в водоразборные стояки снизу или по подвалу при подаче воды в водоразборные стояки сверху.
Квартирную разводку трубопроводов от водоразборных стояков к водоразборным приборам следует вести на высоте 0,2 м от уровня пола. Смесители ванн устанавливаются на высоте 0,8 м, смесители моек на высоте 0,85 м, смесители умывальников на высоте 1,0 м от уровня пола. Присоединение водоразборных приборов к циркуляционным стоякам и циркуляционным трубопроводам не допускается. В верхних точках системы горячего водоснабжения следует предусматривать устройства для выпуска воздуха, в нижних точках – спускные устройства. Допускается использовать для указанных целей расположенные в таких точках водоразборные приборы. При проектировании трубопроводов систем горячего водоснабжения следует предусматривать возможность компенсации температурных деформаций.
Компенсация температурных деформаций трубопроводов наружных сетей может быть решена с помощью П-образных компенсаторов и естественной компенсации. Уклон трубопроводов следует принимать не менее 0,002. Уклон разводящих трубопроводов обычно направлен в сторону ввода в здание наружной сети. Трубопроводы наружных сетей горячего водоснабжения должны быть теплоизолированы.
Тепловую изоляцию следует предусматривать для подающих и циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения, включая стояки, кроме подводок к водоразборным приборам.
Прокладку наружных трубопроводов систем горячего водоснабжения следует предусматривать подземную в непроходных каналах, либо бесканальную. Допускается использовать для прокладки трубопроводов систем горячего водоснабжения технические подполья зданий. В местах ответвлений трубопроводов с установкой арматуры и контрольно-измерительных приборов при подземной прокладке следует предусматривать устройство тепловых камер.
При трассировке наружных сетей следует стремиться, из условий экономичности, к наименьшей протяженности трубопроводов, к наименьшему количеству тепловых камер, применяя, по возможности, двухстороннее присоединение ответвлений.
При проектировании наружных сетей горячего водоснабжения следует руководствоваться требованиями [1,2,4,6]. Трубопроводы систем горячего водоснабжения следует выполнять из стальных оцинкованных труб, эмалированных или из других материалов, в том числе пластмасс, разрешенных для этих целей Госкомсанэпиднадзором России.
При проектировании систем горячего водоснабжения следует применять промышленную трубопроводную арматуру общего пользования. Запорную арматуру диаметром до 50 мм включительно для внутренних трубопроводов зданий следует применять бронзовую, латунную или из термостойких пластмасс. Для наружных сетей следует применять стальную или чугунную арматуру. В ЦТП устанавливают стальную арматуру. Установку запорной арматуры в системах горячего водоснабжения следует предусматривать:
а) на ответвлениях трубопроводов к секционным узлам водоразборных стояков и к отдельным зданиям;
б) на ответвлениях трубопроводов в каждую квартиру или помещение, в котором установлены водоразборные приборы;
в) у оснований и на верхних концах закольцованных водоразборных и циркуляционных стояков;
г) на всех подающих и циркуляционных трубопроводах на вводе и выводе из ЦТП;
д) на всасывающем и на нагнетательном патрубках каждого насоса;
е) на подводящих и отводящих трубопроводах каждого водоподогревателя.
Установку обратных клапанов в системах горячего водоснабжения следует предусматривать:
а) на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к водоподогревателям;
б) на нагнетательном патрубке каждого насоса до задвижки;
в) на обводном трубопроводе у подкачивающих насосов;
г) на трубопроводе холодной воды перед водоподогревателями системы горячего водоснабжения за расходомером по ходу воды.
В закрытых системах горячего водоснабжения должны предусматриваться следующие контрольно-измерительные приборы:
а) манометры и термометры показывающие – на вводе в здание подающего и циркуляционного трубопроводов; на входе и выходе трубопроводов греющей и нагреваемой воды для каждой ступени водоподогревателей;
б) манометры показывающие - перед всасывающими и после нагнетательных патрубков насосов.
Автоматизация ЦТП в закрытых системах горячего водоснабжения должна обеспечить:
а) заданную температуру воды в системе горячего водоснабжения путем установки регулятора температуры на трубопроводе греющей воды перед водоподогревателем;
б) заданное давление в системе горячего водоснабжения путем установки на подающем трубопроводе перед водоподогревателем регулятора давления “после себя”;
в) включение резервного насоса при отключении рабочего.
Для управления циркуляционными и повысительно - циркуляционными насосами работающими периодически, может быть предусмотрена установка программных реле времени.
Здания отдельно стоящих центральных тепловых пунктов (ЦТП) должны быть, как правило, из унифицированных бетонных или железобетонных конструкций с огнестойкостью не ниже III а степени. Двери и ворота должны открываться наружу. Стены и потолки должны быть побелены, а панели стен на высоту 1,5 м от пола покрашены масляной краской. Покрытие полов должно быть бетонное или плиточное. Высота помещений должна быть не менее 4,2 м. В ЦТП с постоянным обслуживанием следует предусматривать уборную с умывальником, шкаф для хранения одежды, место для приема пищи.
Размеры помещения в плане определяются габаритами монтируемого оборудования и шириной проходов, достаточных для нормального обслуживания и ремонта (обычно 0,8-1,2 м).
Следует предусматривать ремонтную площадку, размеры которой в плане определяются габаритами наиболее крупной единицы оборудования, а также место для установки верстака.
Секционные кожухотрубные водоподогреватели могут крепиться на кронштейнах у стен или на стойках-опорах, пластинчатые водоподогреватели и насосы устанавливаются на фундаментах. В ЦТП могут быть также установлены баки-аккумуляторы, оборудование для противокоррозийной и противонакипной обработки воды.
При проектировании ЦТП следует руководствоваться указаниями [2,4,6,7]. Качество горячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения жилых зданий должны соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82. Температуру горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать для закрытых систем горячего водоснабжения не ниже 50 и не выше
75 . Согласно рекомендациям [1] температуру горячей воды на выходе из водоподогревателя в ЦТП следует принимать равной 60 , а в ЦТП с вакуумной деаэрацией 65 .
2.2 Определение расчетных расходов горячей воды
Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети горячего водоснабжения, , л/с, при гидравлическом расчете подающих трубопроводов определяется по формуле
, (2.1)
где - секундный расход воды, величина которого согласно [1] для жилых зданий квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением при наличии ванн, умывальников и моек принимается равным 0,2 л/с;
- коэффициент, определяемый согласно [1, прил.4] в зависимости от произведения общего количества приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р. Вероятность действия санитарно-технических приборов в жилых зданиях Р определяется по формуле
, (2.2)
где - расход горячей воды одним потребителем, л/ч, в час наибольшего водопотребления, принимаемый согласно
[1, прил.3];
U – количество потребителей (жителей) в здании;
N – количество водоразборных приборов.
Максимальный секундный расход горячей воды на концевом участке сети (на подводке к водоразборному прибору) следует принимать для умывальника и мойки со смесителями не менее 0,14 л/с, для ванны со смесителем не менее 0,2 л/с.
Максимальный часовой расход горячей воды, , м3/ч, следует определять по формуле
, (2.3)
где - часовой расход воды водоразборным прибором, л/ч, принимаемый по [1 прил.2]. Для жилых зданий, оборудованных ваннами, умывальниками и мойками допускается принимать = 200 л/ч;
- коэффициент, определяемый согласно [1, прил.4] в зависимости от произведения общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой на вероятность их использования , которая определяется по формуле
, (2.4)
Максимальный часовой расход горячей воды, , используют в последующих расчетах при определении поверхности нагрева водоподогревателей закрытых систем горячего водоснабжения.
Средний часовой расход, , м3/ч, за период (сутки) наибольшего водопотребления, Т, час, определяется по формуле
, (2.5)
где - норма расхода горячей воды в литрах, одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления, принимаемая по данным [1,прил.3];
U – количество потребителей (жителей).
Средний часовой расход воды за сутки наибольшего водопотребления, , используется для последующих расчетов по подбору счетчика воды, определению емкости бака-аккумулятора.
Средний часовой расход воды за средние сутки, , м3/ч, определяется по формуле
, (2.6)
где - расход горячей воды в л/сут одним потребителем в средние сутки, принимаемый по данным [1, прил.3].
Средний часовой расход воды в средние сутки используется при выполнении технико-экономических и коммерческих расчетов.
Для жилых зданий, оборудованных умывальниками, мойками, душами или ваннами нормы расхода воды потребителями могут быть приняты по таблице 2.1 учебного пособия.
Таблица 2.1 Нормы расхода воды водопотребителями.
Водопотребители
Расходы воды
,
л/с
, л/ч
1)Жилые дома квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением, оборудованные умывальниками, мойками и душами
0,14
7,9
60
100
85
Тоже с сидячими ваннами
0,2
9,2
200
110
90
Тоже с ваннами длиной 1500-1700 мм
0,2
10
200
120
105
2) Жилые дома квартирного типа высотой свыше 12 этажей и повышенными требованиями к их благоустройству.
0,2
10,9
200
130
115
Значения коэффициентов и могут быть приняты по приложению 4 учебного пособия.
2.3 Определение расчетных тепловых потоков на нужды горячего водоснабжения
Среднечасовой тепловой поток за сутки наибольшего водопотребления, , кВт, определяется по формуле
(2.7)
Среднечасовой тепловой поток за средние сутки, , кВт, определяется по формуле
(2.8)
Максимальный тепловой поток в течение часа максимального теплового потребления, , кВт, определяется по формуле
, (2.9)
где - температура холодной воды, , в сети водопровода; при отсутствии данных ее следует принимать равной 5 ;
- теплопотери трубопроводами системы горячего водоснабжения, кВт. Методика определения тепловых потерь приведена на странице 36 учебного пособия. При предварительных расчетах величина может быть принята в долях от среднечасового расхода по формуле
, (2.10)
Таблица 2.2 - Значения в зависимости от типа системы горячего водоснабжения (ГВС) и степени изоляции стояков
Тип системы горячего водоснабжения
Значения
При наличии наружных распределительных сетей ГВС от ЦТП
Без наружных распределительных сетей ГВС
Без полотенцесушителей с изолированными стояками
0,15
0,1
С полотенцесушителями и изолированными стояками
0,25
0,2
С полотенцесушителями и неизолированными стояками
0,35
0,3
2.4 Гидравлический расчет трубопроводов подающей сети системы ГВС
После разработки внутридомовой схемы трубопроводов и трассировки наружной сети составляется расчетная схема системы ГВС, включающая аксонометрическую схему внутридомовой сети и однолинейную схему квартальных трубопроводов. Выбирается главная ветвь системы как наиболее протяженная и загруженная (от ввода холодного водопровода в ЦТП до дальнего водоразборного прибора, наиболее удаленного от ЦТП здания). На расчетной схеме нумеруются участки (начиная от водоразборного прибора и до ЦТП), проставляются длины участков с округлением до 0,1 м, максимальные секундные расходы воды в л/с.
Расчетный секундный расход горячей воды, л/с, на участках подающей сети при гидравлическом расчете следует согласно [1] определять с учетом циркуляционного расхода по формуле
= · (1+), (2.11)
где - секундный расход на участке, л/с, определяемый по формуле (2.1) учебного пособия;
- коэффициент, принимаемый для водоподогревателей и начальных участков системы до первого водоразборного стояка по [1 прил. 5] либо по прил. 14 учебного пособия; для остальных участков сети – равным нулю.
Поскольку величины циркуляционных расходов (определяемые впоследствии на основании тепловых потерь подающими трубопроводами) предварительно неизвестны, гидравлический расчет подающей сети следует выполнять по максимальным секундным расходам , но с ограничением допускаемых скоростей в стояках, распределительных трубопроводах, наружных сетях до 1,0-1,2 м/с. Скорость воды в квартирных разводках может быть выше (диаметр разводки принимается равным 15 мм). После определения циркуляционных расходов и величины коэффициента необходимо выполнить повторный гидравлический расчет участков сети от ЦТП до первого водоразборного стояка, для которых не равен нулю и на которых следует учитывать согласно формуле (2.11) циркуляционные расходы. При выполнении повторного гидравлического расчета скорость движения воды в трубопроводах не должна превышать 3 м/с.
Потери напора на участках трубопроводов закрытых систем горячего водоснабжения следует определять с учетом зарастания труб по формуле
H = i · l · (1+ ) , (2.12)
где i – удельные потери напора, принимаемые согласно [1 прил.6] либо по прил. 6 методического пособия;
l – длина участка в метрах;
- коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать:
0,2 – для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов;
0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;
0,1 – для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.
2.5 Подбор счетчика холодной воды
В тепловых пунктах закрытых систем для учета потребления воды на нужды горячего водоснабжения счетчики холодной воды следует устанавливать на трубопроводах подающих водопроводную воду к водоподогревателям. Диаметр условного прохода счетчика следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за сутки наибольшего водопотребления (см. формулу (2.5) учебного пособия), который не должен превышать ближайший по величине эксплуатационный, принимаемый по приложению 5 учебного пособия.
Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверить на величину потерь напора h при пропуске максимального секундного расхода в системе, при котором потери напора не должны превышать в крыльчатых счетчиках 5 м, турбинных 2,5 м.
Потери напора в счетчиках h, м, при расчетном секундном расходе воды , л/с, следует определять по формуле
h = s · () ( (2.13)
где S – гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое по приложению 5 учебного пособия.
При значении h, превышающем допустимые значения следует принять счетчик с большим диаметром условного прохода.
2.6 Определение теплопотерь и циркуляционных расходов в подающих трубопроводах системы горячего водоснабжения
Циркуляционный расход горячей воды в системе , л/с, следует определять по формуле
, (2.14)
где - суммарные теплопотери подающими трубопроводами системы ГВС, кВт;
- разность температур в подающих трубопроводах системы от водоподогревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, ;
- коэффициент разрегулировки циркуляции.
Для системы с переменным сопротивлением циркуляционных стояков величину следует определять по подающим трубопроводам и водоразборным стоякам при = 10 и = 1; при одинаковом сопротивлении секционных узлов или стояков величину следует определять по водоразборным стоякам при = 8,5 и = 1,3.
Теплопотери участком трубопровода следует определять по формуле
, (2.15)
где q – теплопотери 1 м трубопровода, Вт/м;
l – длина участка трубопровода, м.
При расчете теплопотерь участков водоразборных стояков теплопотери полотенцесушителя могут быть приняты равными 100-150 Вт, при этом его длина должна быть исключена из длины этажестояка.
Значения q в зависимости от условий прокладки приведены в приложении 7 учебного пособия.
Пример расчета теплопотерь и циркуляционных расходов приведен на странице 33 учебного пособия.
2.7 Гидравлический расчет циркуляционного кольца системы ГВС
Расчетное циркуляционное кольцо системы ГВС состоит из двух частей: подающего трубопровода от водоподогревателей ЦТП до точки подключения к водоразборному стояку квартирной разводки к наиболее удаленному водоразборному прибору и циркуляционного трубопровода от указанной точки до водоподогревателей ЦТП.
Диаметры циркуляционных трубопроводов принимают из расчета пропуска найденных ранее циркуляционных расходов с учетом допускаемых скоростей при выполнении следующих условий:
а) потери давления при требуемых циркуляционных расходах как в подающих, так и в циркуляционных трубопроводах от водоподогревателей до наиболее удаленных водоразборных приборов в каждой ветви системы не должны отличаться для разных ветвей более чем на 10%;
б) суммарные потери давления в подающих и циркуляционных стояках секционных узлов между точками присоединения их к распределительному подающему и сборному циркуляционному трубопроводам не должны отличаться более чем на 10%;
в) потери давления в секционных узлах при расчетном циркуляционном расходе должны составлять 0,03- 0,06 МПа.
Увязку потерь давления между различными ветвями системы, а также между секционными узлами здания следует выполнять путем соответствующего подбора диаметров циркуляционных трубопроводов, а при невозможности увязки диаметрами следует предусматривать установку диафрагм на циркуляционном трубопроводе. Диаметр диафрагмы не следует принимать менее 10 мм. Если по расчету диаметр диафрагмы получается менее 10 мм, допускается вместо диафрагмы предусматривать установку крана для регулирования давления. Диаметр отверстий регулирующих диафрагм , мм, рекомендуется определять по формуле
, (2.16)
где q – расход воды через диафрагму, л/с;
- избыточный напор, который следует погасить диафрагмой, м;
d – внутренний диаметр трубопровода, мм.
2.8 Подбор водоподогревателей
В тепловых пунктах для нагрева водопроводной воды следует применять водяные горизонтальные секционные кожухотрубные или пластинчатые водоподогреватели. В качестве кожухотрубных секционных водоподогревателей рекомендуется применять водо-водяные подогреватели по ГОСТ 27590, состоящие из секций кожухотрубного типа с блоком опорных перегородок для теплоносителя давлением до 1,6 МПа и температурой до 150 . В качестве пластинчатых рекомендуется применять водоподогреватели по ГОСТ 15518, а также водоподогреватели зарубежных фирм Альфа-Лаваль, СВЕП, AVP, Цететерм. Для систем горячего водоснабжения допускается применять емкостные водоподогреватели с одновременным использованием их в качестве баков-аккумуляторов горячей воды.
Для водо-водяных подогревателей следует принимать противоточную схему потоков теплоносителей. В кожухотрубных водоподогревателях систем горячего водоснабжения греющая (сетевая) вода должна поступать в межтрубное пространство, нагреваемая (водопроводная) вода - в трубки.
В пластинчатых теплообменниках нагреваемая вода должна проходить вдоль первой и последней пластин. Для систем горячего водоснабжения горизонтальные секционные кожухотрубные водоподогреватели должны применяться с латунными трубками. Для пластинчатых теплообменников должны применяться пластины из нержавеющей стали.
Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение и максимального потока теплоты на отопление :
При значениях - одноступенчатая параллельная схема (см. рис. 15.1 прил. 15 учебного пособия);
При значениях - одноступенчатая предвключенная схема (см. рис.15.2 прил. 15 учебного пособия);
При значениях - двухступенчатые смешанная (см. рис. 15.3-15.4 учебного пособия) или последовательная схемы.
Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение определяется по формуле (2.9) учебного пособия. Расчетный тепловой поток на нужды отопления микрорайона определяется по следующей формуле
, (2.17)
где А – общая площадь жилых зданий микрорайона, м2;
- укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, Вт/м2 общей площади, который следует принимать по таблице 2.3 учебного пособия.
Таблица 2.3. Укрупненные показатели максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий , Вт на 1 м2 общей площади
Этажность жилой застройки
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, ,
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
-45
-50
1-2
145
152
159
166
173
177
180
187
194
200
3-4
74
80
86
91
97
101
103
109
116
123
5 и более
65
67
70
73
81
87
87
95
100
102
Расчет поверхности нагрева водо-водяных подогревателей для систем горячего водоснабжения производится при температуре воды в подающем трубопроводе тепловой сети, соответствующей точке излома графика температуры воды или при минимальной температуре воды, если отсутствует излом графика температур. Установка водоподогревателей горячего водоснабжения в ЦТП предусматривается в два потока – два параллельно включенных водоподогревателя в каждой ступени. При этом водоподогреватели каждого потока должны обеспечить 50% требуемого расчетного теплового потока на горячее водоснабжение.
Технические характеристики водоподогревателей для систем горячего водоснабжения приведены в приложениях 9,10 учебного пособия. На рисунках 9.1 и 10.1 приложений 9 и 10 приведены общий вид и элементы конструкций теплообменников; примеры теплового и гидравлического расчетов различных типов водоподогревателей приведены в литературе [2,6,13], а также на страницах 37-56 учебного пособия.
2.9 Подбор насосов
При постоянном или периодическом недостатке напора, а также при необходимости поддержания принудительной циркуляции, в централизованных системах горячего водоснабжения необходимо предусматривать устройство насосных установок.
В ЦТП для систем горячего водоснабжения могут быть установлены следующие группы насосов: повысительные (основной и резервный), циркуляционные или циркуляционно-повысительные (основной и резервный). Назначение насосов: повысительных – обеспечить расчетное давление горячей воды, поступающей к потребителям при недостаточном давлении в городском водопроводе на вводе в ЦТП; циркуляционных – обеспечить постоянную циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения, чтобы предотвратить ее остывание и, соответственно, бесполезный слив остывшей воды. Циркуляционные насосы при недостаточном давлении в городском водопроводе следует устанавливать по циркуляционно-повысительной схеме (на подающем трубопроводе между первой и второй ступенями водоподогревателя), что, кроме обеспечения циркуляции, позволяет увеличить также давление в системе горячего водоснабжения при водоразборе, снизить мощность повысительных насосов, а следовательно, и суммарный расход электроэнергии на перекачку воды. При достаточном давлении в городском водопроводе циркуляционный насос устанавливают по циркуляционной схеме (на циркуляционном трубопроводе системы горячего водоснабжения перед водоподогревателем). Предварительно для определения схемы установки циркуляционного насоса необходимо сравнить величину гарантированного напора городского водопровода на вводе в ЦТП Нg с величиной требуемого напора в режиме максимального водоразбора при пропуске расчетного расхода горячей воды .
Требуемый напор в точке присоединения системы горячего водоснабжения к трубопроводу, подающему холодную воду , м следует определять по формуле
, (2.18)
где - геометрическая высота подачи воды от уровня ввода водопровода в ЦТП (пола ЦТП) до наиболее высоко расположенного санитарного прибора, м;
- сумма потерь напора в трубопроводах главной ветви системы от ЦТП до наиболее удаленной точки трубопровода, м;
- свободный напор, м, у дальнего водоразборного прибора, который следует принимать:
а) для моек и умывальников со смесителями – 2 м;
б) для ванн и душей со смесителями – 3 м;
- потери напора в счетчике холодной воды, м;
- потери напора для нагреваемой воды в водоподогревателях ЦТП, м.
Потери напора для нагреваемой воды в секционных кожухотрубных водоподогревателях , м, определяются по формулам:
а) при длине секции 4 м
, (2.19)
б) при длине секции 2 м
, (2.20)
где - коэффициент, учитывающий накипеобразование, принимаемый по опытным данным, при их отсутствии следует принимать = 2-3;
- скорость движения воды в трубах водоподогревателя при пропуске максимального секундного расхода , м/с;
N – число секций водоподогревателя, шт.
Потери напора для нагреваемой воды в пластинчатых водоподогревателях определяются по формуле
, (2.21)
где - коэффициент, учитывающий накипеобразование, при отсутствии опытных данных следует принимать = 1,5-2;
Б – коэффициент, зависящий от типа пластины, может быть принят по таблице 9.1 приложения 9 учебного пособия;
- скорость нагреваемой воды при прохождении максимального
секундного расхода , м/с;
- средняя температура нагреваемой воды в водоподогревателе, ;
x – количество ходов нагреваемой воды.
Напор повысительного насоса , м, определяется по формуле
(2.22)
Подача повысительного насоса , м3/ч, определяется по формуле
(2.23)
В случае если гарантированный напор городского водопровода на вводе в ЦТП сможет компенсировать все потери напора в системе горячего водоснабжения (выполняется условие ), необходимо предусмотреть установку только циркуляционного насоса по циркуляционной схеме.
При установке циркуляционного насоса по циркуляционной схеме его подача должна быть равна суммарному циркуляционному расходу горячей воды в системе . Напор циркуляционного насоса следует определять по следующей формуле
, (2.24)
где и - потери напора соответственно по подающим и циркуляционным трубопроводам наиболее протяженного кольца системы горячего водоснабжения при пропуске циркуляционного расхода, , м;
x - доля максимального водоразбора, принимаемая для квартальных систем горячего водоснабжения от ЦТП равной 0,5 – 0,7;
- потери напора в водоподогревателе второй ступени при пропуске суммы расходов для одного потока, м.
При недостаточном напоре городского водопровода при пропуске максимального секундного расхода (выполняется условие ), следует предусматривать установку циркуляционно-повысительного насоса по циркуляционно-повысительной схеме. Подача циркуляционно-повысительного насоса должна быть равна максимальному секундному расходу воды .
Напор циркуляционно-повысительного насоса следует определять также по формуле (2.24). Если напор принятого циркуляционно-повысительного насоса не компенсирует недостаток напора в системе горячего водоснабжения при водоразборе , следует предусмотреть установку дополнительно повысительного насоса на трубопроводе холодной волы перед водоподогревателями первой ступени. Напор повысительного насоса , м, в данном случае следует определять по формуле
, (2.25)
где - напор циркуляционно-повысительного насоса, м.
Подача повысительного насоса должна быть равна расчетному расходу горячей воды в системе без учета циркуляционного расхода.
В ЦТП следует предусматривать автоматизацию насосного оборудования. Схемы автоматизации и их описание приведены в литературе [2,4,9]. В приложении 8 учебного пособия приведены основные данные по насосам рекомендуемым для использования в квартальных системах горячего водоснабжения.
2.10 Расчет и подбор баков-аккумуляторов
Наличие аккумулирующей емкости позволяет выравнивать неравномерность потребления горячей воды, а также уменьшить поверхность нагрева водоподогревателей исходя из условий расчета производительности водоподогревателей по среднечасовому расходу теплоты на горячее водоснабжение. Емкость бака-аккумулятора может быть определена графически, на основании интегральных графиков подачи и потребления теплоты в системе ГВС. Неравномерность потребления теплоты в течение суток может быть принята по таблице 2.4 учебного пособия.
Емкость бака-аккумулятора , м3, при переменном объеме воды и постоянной ее температуре, определяется по формуле
, (2.26)
где - максимальная разность ординат интегральных графиков подачи и потребления теплоты, кВт;
- температура холодной водопроводной воды, .
Таблица 2.4. Потребление теплоты на горячее водоснабжение по часам суток в % от
Часы суток
0-1
1-6
6-7
7-9
9-12
12-16
16-17
Потребление теплоты в % от
50
10
60
90
180
80
120
Часы суток
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
Потребление теплоты в % от
120
160
240
200
140
120
80
Количество баков аккумуляторов в системах ГВС принимается не менее двух по 50% рабочего объема каждый. Устройство баков-аккумуляторов должно соответствовать требованиям [1,2]. Примеры расчетов и подборов баков-аккумуляторов приведены в литературе [10, 11].
Определение ёмкости бака-аккумулятора может быть выполнено также расчетным путём в соответствии с рекомендациями [1 пп. 13.4, 13.5; прил. 6]
3 Примеры расчетов и подбора оборудования системы горячего водоснабжения жилого микрорайона
3.1 Исходные данные для проектирования
Микрорайон застроен девятью двух, трех, а также четырех секционными девятиэтажными зданиями. План секции изображен на рисунке 3.1. В каждой квартире установлены: мойка со смесителем, умывальник со смесителем, ванна со смесителем и душем. Высота типового этажа здания принята 3 метра. Количество жителей в квартире определено исходя из нормы общей площади на одного человека f = 17 м2. Общее количество жителей в одной секции здания составит 147 человек, в микрорайоне ( 3822 человека.
Общая полезная площадь жилых зданий микрорайона составляет 64650 м2. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления . Температура сетевой воды для точки излома повышенного температурного графика в подающем трубопроводе , в обратном трубопроводе . Расчетная температура сетевой воды в подающем трубопроводе , в обратном трубопроводе . Температура холодной водопроводной воды на входе в водоподогреватель . Температура горячей воды на выходе из водоподогревателя . Гарантированный напор городского водопровода на вводе в ЦТП .
3.2 Гидравлический расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения микрорайона
После трассировки квартальных сетей горячего водоснабжения микрорайона и разработки аксонометрической схемы внутренних трубопроводов наиболее удаленного от ЦТП здания составляют расчетную схему системы горячего водоснабжения, состоящую из расчетной аксонометрической схемы трубопроводов здания (см. рис. 3.2) и расчетной схемы квартальных сетей горячего водоснабжения микрорайона (см. рис. 3.3). Далее выбирают расчетную ветвь системы как наиболее протяженную и загруженную от дальнего и наиболее высоко расположенного водоразборного прибора двухсекционного здания №7 до ЦТП. В данном примере принята система горячего водоснабжения здания с нижней разводкой с секционными водоразборными узлами, образованными закольцованными поверху тремя водоразборными и одним циркуляционным стояками. Длина водоразборного этажестояка с присоединенным по проточной схеме полотенцесушителем принята равной 5 м. Согласно схеме (см. рис. 3.2 учебного пособия) наиболее удаленным от ЦТП водоразборным прибором будет смеситель умывальника водоразборного стояка Ст.ГВ-1 на девятом этаже здания. На расчетной ветви проставляются номера участков, их длины в метрах, определяемые по формуле (2.1) расчетные секундные расходы . Секундный расход одним водоразборным прибором согласно рекомендациям [1] принят равным 0,2 л/с. Безразмерная величина определяется по приложению 4 учебного пособия в зависимости от произведения количества приборов на участке N на вероятность их действия Р.
Вероятность действия приборов определяется по формуле (2.2)
где U = 147 – количество жителей в секции здания;
N = 108 – количество водоразборных приборов в секции;
- расход горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления (10 л/ч);
- расход воды водоразборным прибором (0,2 л/с).
После определения секундных расходов на участках приступаем к гидравлическому расчету подающих трубопроводов расчетной ветви. Ориентируясь на рекомендуемые скорости (см. стр. 11 учебного пособия), по номограмме приложения 6 учебного пособия определяем диаметры трубопроводов d, мм, скорости движения воды, W, м/с, удельные потери напора, i, мм/м. Затем определяем потери напора на участке Hl и суммарные потери всей расчетной ветви .
Результаты предварительного гидравлического расчета подающих трубопроводов сведены в таблицу 3.1 учебного пособия.
Рисунок 3.1 – План типовой секции здания
Рисунок 3.2 – Расчетная аксонометрическая схема системы горячего водоснабжения секции здания
Рисунок 3.3 – Расчетная схема квартальной сети горячего водоснабжения микрорайона
Таблица 3.1 - Гидравлический расчет подающей сети
№ уч.
l, м
N, шт.
d, мм
W, м/с
I, мм/м
, мм
...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора