Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
Министерство образования Российской Федерации Ульяновский Государственный Технический Университет Кафедра: «Теплогазоснабжение и вентиляция» Пояснительная записка к курсовой работе «Горячее водоснабжение жилого здания»
Выполнил: Грешнов М.В. группа ТГВд-31 Проверила: Макарова Е. В. Ульяновск 2009 Содержание
Исходные данные курсовой работы 1. Внутренние системы горячего водоснабжения 2. Определение расчетных расходов воды и теплоты 3. Подбор баков-аккумуляторов 4. Гидравлический расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения 5. Расчет потерь теплоты трубопроводами системы горячего водоснабжения 6. Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов 7. Подбор оборудования абонентских вводов и тепловых пунктов Список литературы Исходные данные курсовой работы
В курсовой работе «Горячее водоснабжение жилого здания» разрабатывается проект централизованной системы горячего водоснабжения. Основные вопросы, решаемые в процессе выполнения работы: - трассировка системы горячего водоснабжения на плане подвала и этажа, построение аксонометрической схемы системы горячего водоснабжения, расстановка санитарных приборов и запорной арматуры; - определение расчетных расходов воды и теплоты на нужды горячего водоснабжения; - построение часового и интегрального графиков потребления теплоты; - расчет объема и подбор бака-аккумулятора горячей воды; - гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов системы горячего водоснабжения; - подбор оборудования абонентского ввода (теплового пункта). Исходные данные на проектирование: тип системы горячего водоснабжения – открытая номер плана этажа – 2 количество секций жилого здания – 2 число этажей – 9 температура воды на выходе из водоподогревателя – 60о
С температура холодной воды – 5о
С давление на вводе водопровода – 55 м. Состав курсовой работы: пояснительная записка: графическая часть (1 лист формата А1). 1. Внутренние системы горячего водоснабжения
Системы горячего водоснабжения следует проектировать: тупиковыми, если допускается перерыв в подаче воды; кольцевыми или с закольцованными вводами при двух тупиковых трубопроводах с ответвлениями к потребителям от каждого из них для обеспечения непрерывной подачи воды. В жилых и общественных зданиях прокладку разводящих трубопроводов горячего водоснабжения следует предусматривать в подпольях, подвалах, технических этажах, чердаках, на первом этаже в подпольных каналах (в случае отсутствия чердаков), по конструкциям здания, по которым допускается открытая прокладка трубопроводов или под потолком верхнего этажа. Прокладка стояков и разводки внутреннего водопровода следует предусматривать в шахтах, открыто - по стенам душевых, кухонь и других помещений [1]. Пластмассовые трубопроводы (кроме располагаемых в санитарных узлах) следует прокладывать только скрыто. В помещениях, к отделке которых предъявляются повышенные требования, трубопроводы также следует прокладывать скрыто [1]. Прокладку трубопроводов следует предусматривать с уклоном не менее 0,002. При проектировании трубопроводов следует предусматривать компенсацию температурных удлинений труб. Расстояние от поверхности штукатурки или облицовки до оси неизолированных трубопроводов при диаметре условного прохода до 32 мм включительно при открытой прокладке должно составлять от 35 до 55 мм, при диаметрах 40-50 мм - от 50 до 60 мм, а при диаметрах более 50 мм - принимается по рабочей документации. Вертикальные трубопроводы не должны отклоняться от вертикали более чем на 2 мм на 1 м длины. Средства крепления стояков из стальных труб в жилых и общественных зданиях при высоте этажа до 3 м не устанавливаются, а при высоте этажа более 3 м средства крепления устанавливаются на половине этажа. Высоту установки водоразборной арматуры (расстояние от горизонтальной оси арматуры до санитарных приборов, мм) следует принимать согласно [2]. В верхних точках системы горячего водоснабжения следует предусматривать устройства для выпуска воздуха, а в нижних - спускные устройства. Согласно [2] выпуск воздуха из системы горячего водоснабжения допускается предусматривать через водоразборную арматуру, расположенную в верхних точках системы, а опорожнение системы - через водоразборные приборы нижних этажей. Тепловую изоляцию необходимо предусматривать для подающих и циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения, включая стояки, кроме подводок к водоразборным приборам. Толщина теплоизоляционного слоя должна составлять не менее 10 мм, а теплопроводность изоляционного материала не менее 0,05 Вт/(м-°С) [2]. Установку запорной арматуры в системах горячего водоснабжения следует предусматривать: на каждом вводе; на ответвлениях, питающих 5 водоразборных точек и более; у основания подающих и циркуляционных трубопроводов; на ответвлениях к секционным узлам; на ответвлениях от магистральных линий; на ответвлениях в каждую квартиру. Обратные клапаны в системе горячего водоснабжения устанавливаются: на участках трубопроводов, подающих воду групповым смесителям; на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к водоподогревателю или перед присоединением к обратному трубопроводу тепловой сети (в открытой системе); на ответвлениях от обратного трубопровода тепловой сети к регулятору температуры. Для внутренних систем горячего водоснабжения следует принимать пластмассовые, медные, бронзовые, латунные, стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии и фасонные изделия. Для учета расхода воды в каждом здании (квартире) на вводах трубопроводов горячего водоснабжения следует предусматривать счетчики воды. При двухтрубной системе счетчик воды следует устанавливать на подающем и циркуляционном трубопроводах с установкой обратного клапана на циркуляционном трубопроводе. В закрытой системе счетчик воды следует устанавливать на трубопроводе холодной воды. Для контроля температурного и гидравлического режимов работы системы горячего водоснабжения предусматривают манометры и термометры. 2. Определение расчетных расходов воды и теплоты
Вероятность действия водоразборных приборов системы горячего водоснабжения Р
определяется из нормы расхода горячей воды на 1 человека в час наибольшего водопотребления qh
hr
.
u
-
10 л/ч [2, прил. 3] и нормы расхода горячей воды для ванны qh
o
=0,2 л/с [2, прил. 3], как для водоразборного прибора с наибольшим расходом воды: где U
-
общее число потребителей горячей воды (144 чел.); N -
общее количество водоразборных приборов в здании (144 шт.). Вероятность использования водоразборных приборов в системе горячего водоснабжения где Ки
-
коэффициент использования водоразборного прибора в час наибольшего водопотребления, принимаем Ки
=0,28 [3]. Часовой расход горячей воды в час наибольшего водопотребления, где Средний расход горячей воды за сутки наибольшего водопотребления Gu
(м3
/сут), определяется как произведение количества ее потребителей на норму расхода горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления qu
,
принимаемую по [2, прил. 3] (120 л/с): Средний расход горячей воды за сутки в отопительный период, Gu
.
c
, (м3
/сут): где Секундный расход горячей воды в системе горячего водоснабжения, G, (л/с) где Максимальный часовой расход теплоты где r
-
плотность воды, (1000 кг/м3
); с -
теплоемкость, (4,187 кДж/кг°С); Среднечасовой расход воды за отопительный период Qmax
=1023283.52кДж/ч Объем бака-аккумулятора в системе горячего водоснабжения при постоянной температуре воды рассчитывается по формуле: Для того, чтобы определить объем бака-аккумулятора в системе горячего водоснабжения при переменной температуре воды сначала определяется требуемый объем бака-аккумулятора: где t
г
max
-
максимальная температура воды в баке (75 °С); t
г
min
- минимальная температура воды в баке (50 °С). Затем определяется полный запас Q
п
и минимальный запас Qmin
теплоты в баке-аккумуляторе, Объем бака-аккумулятора Vak
(м3
), рассчитывается по формуле: Выбираем прямоугольный бак, емкостью 10 м3
. 4. Гидравлический расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения
Гидравлический расчет выполняют для решения следующих задач: определения диаметров трубопроводов; определения падения давления в системе горячего водоснабжения; определения напоров в различных точках сети; увязки всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских установках. Результаты гидравлического расчета используют для построения пьезометрических графиков, выбора схем абонентских вводов, подбора насосного оборудования, определения капиталовложений в системы теплоснабжения, разработки режимов эксплуатации систем теплоснабжения. Гидравлический расчет подающих трубопроводов закрытой системы горячего водоснабжения № l, м N NP a G, л/с D, мм w, м/с R, Па/м Km
DP, Па åDP, Па Стояк 1 1,5 18 2,484 1,56 0,09 20 3 16 2,208 1,45 0,09 20 3 14 1,932 1,34 0,09 20 3 12 1,656 1,215 0,09 20 3 10 1,38 1,09 0,09 20 3 8 1,104 0,95 0,09 20 3 6 0,828 0,8 0,09 20 3 4 0,552 0,635 0,09 20 3 2 0,276 0,395 0,09 20 3,6 1 0,138 0,386 0,09 20 Стояк 4 1 1,5 144 2,664 1,71 1,71 40 1,358 1,26 1,711 1299,5 1,79 2326,105 0,2 4186,989 4186,989 2 1,2 72 1,332 1,135 1,135 40 0,9 1,26 1,134 597,3 1,79 1069,167 0,2 1539,6 5726,589 3а 2,3 24 0,444 0,641 0,641 25 1,2 1,38 1,656 1500 2,34 3510 0,2 9687,6 15414,19 41 3 22 0,407 0,615 0,615 25 1,15 1,38 1,587 1639 2,34 3835,26 0,1 12656,36 28070,55 42 3 20 0,37 0,588 0,588 25 1,1 1,38 1,518 1504 2,34 3519,36 0,1 11613,89 39684,44 43 3 18 0,333 0,56 0,56 25 1,04 1,38 1,4352 1378 2,34 3224,52 0,1 10640,92 50325,35 44 3 16 0,296 0,529 0,529 25 0,99 1,38 1,3662 1239 2,34 2899,26 0,1 9567,558 59892,91 45 3 14 0,259 0,501 0,501 25 0,93 1,38 1,2834 1113 2,34 2604,42 0,1 8594,586 68487,5 46 3 12 0,222 0,469 0,469 25 0,87 1,38 1,2006 993 2,34 2323,62 0,1 7667,946 76155,44 47 3 10 0,185 0,435 0,435 25 0,81 1,38 1,1178 866 2,34 2026,44 0,1 6687,252 82842,69 48 3 8 0,148 0,397 0,397 20 1,24 1,48 1,8352 2623 2,77 7265,71 0,1 23976,84 106819,5 49 3 6 0,111 0,356 0,356 20 1,11 1,48 1,6428 2169 2,77 6008,13 0,1 19826,83 126646,4 410 3 4 0,074 0,309 0,309 20 0,97 1,48 1,4356 1649 2,77 4567,73 0,1 15073,51 141719,9 411 3,4 2 0,037 0,25 0,25 20 0,77 1,48 1,1396 1142 2,77 3163,34 0,1 11830,89 153550,8 412 0,9 1 0,0185 0,211 0,211 15 1,24 1,68 2,0832 4096 3,87 15851,52 0,1 15693 169243,8 Стояк 3 1 1,5 144 2,664 1,71 1,71 40 1,358 1,26 1,711 1299,5 1,79 2326,105 0,2 4186,989 4186,989 2 1,2 72 1,332 1,135 1,135 40 0,9 1,26 1,134 597,3 1,79 1069,167 0,2 1539,6 5726,589 3 4,1 48 0,888 0,909 0,909 32 0,945 1,28 1,2096 772 1,93 1489,96 0,2 7330,603 13057,19 4a 2,6 12 0,222 0,469 0,469 25 0,87 1,38 1,2006 993 2,34 2323,62 0,2 7249,694 20306,89 31 3 11 0,2035 0,452 0,452 25 0,84 1,38 1,1592 929 2,34 2173,86 0,1 7173,738 27480,63 32 3 10 0,185 0,435 0,435 25 0,81 1,38 1,1178 866 2,34 2026,44 0,1 6687,252 34167,88 33 3 9 0,1665 0,417 0,417 25 0,78 1,38 1,0764 799 2,34 1869,66 0,1 6169,878 40337,76 34 3 8 0,148 0,397 0,397 25 0,75 1,38 1,035 735 2,34 1719,9 0,1 5675,67 46013,43 35 3 7 0,1295 0,377 0,377 25 0,71 1,38 0,9798 675 2,34 1579,5 0,1 5212,35 51225,78 36 3 6 0,111 0,356 0,356 20 1,11 1,48 1,6428 2169 2,77 6008,13 0,1 19826,83 71052,6 37 3 5 0,0925 0,334 0,334 20 1,05 1,48 1,554 1925 2,77 5332,25 0,1 17596,43 88649,03 38 3 4 0,074 0,309 0,309 20 0,97 1,48 1,4356 1649 2,77 4567,73 0,1 15073,51 103722,5 39 3 3 0,0555 0,282 0,282 20 0,88 1,48 1,3024 4400 2,77 12188 0,1 40220,4 143942,9 № l, м N NP a G, л/с D, мм wт
, м/с Kw
w, м/с Rт
, Па/м KR
R, Па/м Km
DP, Па åDP, Па 310 3 2 0,037 0,25 0,25 20 0,77 1,48 1,1396 1142 2,77 3163,34 0,1 10439,02 154382 311 3,6 1 0,0185 0,211 0,211 20 0,65 1,48 0,962 803 2,77 2224,31 0,1 8808,268 163190,2 Стояк 2 1 1,5 144 2,664 1,71 1,71 40 1,358 1,26 1,7110 1299,5 1,79 2326,105 0,2 4186,989 4186,989 2 1,2 72 1,332 1,135 1,135 40 0,9 1,26 1,134 597,3 1,79 1069,167 0,2 1539,6 5726,589 3 4,1 48 0,888 0,909 0,909 32 0,945 1,28 1,2096 772 1,93 1489,96 0,2 7330,603 13057,19 4 1,7 36 0,666 0,783 0,783 32 0,82 1,28 1,0496 596 1,93 1150,28 0,2 2346,571 15403,76 5a 2,3 24 0,444 0,641 0,641 25 1,2 1,38 1,656 1500 2,34 3510 0,2 9687,6 25091,36 21 3 22 0,407 0,615 0,615 25 1,15 1,38 1,587 1639 2,34 3835,26 0,1 12656,36 37747,72 22 3 20 0,37 0,588 0,588 25 1,1 1,38 1,518 1504 2,34 3519,36 0,1 11613,89 49361,61 23 3 18 0,333 0,56 0,56 25 1,04 1,38 1,4352 1378 2,34 3224,52 0,1 10640,92 60002,53 24 3 16 0,296 0,529 0,529 25 0,99 1,38 1,3662 1239 2,34 2899,26 0,1 9567,558 69570,08 25 3 14 0,259 0,501 0,501 25 0,93 1,38 1,2834 1113 2,34 2604,42 0,1 8594,586 78164,67 26 3 12 0,222 0,469 0,469 25 0,87 1,48 1,2876 993 2,77 2750,61 0,1 9077,013 87241,68 27 3 10 0,185 0,435 0,435 25 0,81 1,48 1,1988 866 2,77 2398,82 0,1 7916,106 95157,79 28 3 8 0,148 0,397 0,397 20 1,24 1,48 1,8352 2623 2,77 7265,71 0,1 23976,84 119134,6 29 3 6 0,111 0,356 0,356 20 1,11 1,48 1,6428 2169 2,77 6008,13 0,1 19826,83 138961,5 210 3 4 0,074 0,309 0,309 20 0,97 1,48 1,4356 1649 2,77 4567,73 0,1 15073,51 154035 211 3,6 2 0,037 0,25 0,25 20 0,77 1,48 1,1396 1142 2,77 3163,34 0,1 12526,83 166561,8 212 0,6 1 0,0185 0,211 0,211 15 1,24 1,68 2,0832 4096 3,87 15851,52 0,1 10462 177023,8 Определяем невязку потерь давления по двум направлениям через ближний и дальний стояки по формуле: где ΣΔ
p
1
,
ΣΔp
2
–
соответственно потери давления при расчете направлений через дальний и ближний стояки. 5. Расчет потерь теплоты трубопроводами системы горячего водоснабжения
Тепловые потери DQ, (Вт), на расчетном участке подающего трубопровода или стояка определяются по нормативным удельным потерям тепла или расчетом по формуле: где К -
коэффициент теплопередачи изолированного трубопровода, К=11,6
Вт/(м2
-°С); t
г
ср
-
средняя температура воды в системе, t
г
ср
,=(tн
+
t
к
)/2,
°С; tн
, - температура на выходе из подогревателя (температура горячей воды на вводе в здание), °С; t
к
-
температура у наиболее удаленного водоразборного прибора, °С; h
-
КПД тепловой изоляции (0,6); / - длина участка трубопровода, м; dH
-
наружный диаметр трубопровода, м; t
0
-
температура окружающей среды, °С. Температуру воды у наиболее удаленного водоразборного прибора t
к
следует принимать на 5 °С ниже температуры воды на вводе в здание или на выходе из подогревателя. Температуру окружающей среды t
0
при прокладке трубопроводов в бороздах, вертикальных каналах, коммуникационных шахтах и шахтах санитарно-технических кабин следует принимать равной 23 °С, в ванных комнатах - 25 °С, в кухнях и туалетных комнатах жилых зданий, общежитии и гостиниц - 21 °С [4]. Обогрев ванных комнат осуществляется полотенцесушителями, поэтому к теплопотерям стояка добавляют потери теплоты полотенцесушителями в размере 100п
(Вт), где 100 Вт - усредненная теплоотдача одним полотенцесушите-лем, п -
количество полотенцесушителей, присоединенных к стояку. При определении циркуляционных расходов воды потери теплоты циркуляционными трубопроводами не учитываются. Однако при расчете систем горячего водоснабжения с полотенцесушителями на циркуляционных стояках целесообразно к сумме потерь теплоты подающими теплопроводами добавлять теплоотдачу полотенцесушителей. Это увеличивает циркуляционный расход воды, улучшает прогрев полотенцесушителей и отопление ванных комнат. Результаты расчета заносят в таблицу. № l,м dн
, м t0
, °С (tср
г
-t0
), °С 1- Потери теплоты, Вт Примечания q на длине 1 м ΔQ на участке Магистраль 1 1,5 0,048 5 47,5 0,4 33,21869 49,82803 2 1,2 0,048 5 47,5 0,4 33,21869 39,86243 3 4,1 0,0423 5 47,5 0,4 29,27397 120,0233 4 1,7 0,0423 5 47,5 0,4 29,27397 49,76575 5 4,2 0,0335 5 47,5 0,4 23,18388 97,37228 3а 2,3 0,0335 5 47,5 0,4 23,18388 53,32291 4a 2,6 0,0335 5 47,5 0,4 23,18388 60,27808 5a 2,4 0,0335 5 47,5 0,4 23,18388 55,6413 Стояк 4 41 3 0,0335 25 27,5 0,4 13,42224 40,26673 Суммарные потери стояка, считая полотенцесушители ΔQ=1622,697Вт 42 3 0,0335 25 27,5 0,4 13,42224 40,26673 43 3 0,0335 25 27,5 0,4 13,42224 40,26673 44 3 0,0335 25 27,5 0,4 13,42224 40,26673 45 3 0,0335 25 |