Tgsv : другие произведения.

Курсовой горячее водоснабжение

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
Оценка: 3.06*4  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Другие строительные курсовые http://www.tgsv.hotbox.ru/ и http://zhurnal.lib.ru/r/ryzhkow_a/
  Министерство общего и профессионального
  образования Российской Федерации
  
  
  Другие строительные курсовые http://www.tgsv.hotbox.ru/
   и http://zhurnal.lib.ru/r/ryzhkow_a/
  
  
  
  ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
  АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
  
  
  Кафедра "ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ"
  
  
  
  
  
  КУРСОВАЯ РАБОТА
  
   Тема: "Система горячего водоснабжения жилого дома"
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Выполнил студент шифр 602-005
  
  
  
  Проверил Хуторной А.Н.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Томск 2004-12-04
  Исходные данные
  
   Система теплоснабжения - от ТЭЦ, водяная двухтрубная, без ЦТП, закрытая;
   Типы установленных приборов - ванны, умывальники, мойки, полотенцесушители во всех квартирах;
   Расчетная температура воды в системе отопления принимается: 95 - 70 0С;
   Расчетная температура воды в тепловой сети принимается: 150 - 70 0С;
   Город - Казань;
   Вариант плана этажа и подвала здания - В;
   Этажность здания - 3;
   Напор воды на вводе в здание - 15 м.вод.ст.
  
  
  Задание
  
   Требуется разработать систему горячего водоснабжения жилого дома, произвести выбор и расчет оборудования местного теплового пункта, включая подогреватели и счетчики воды.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Содержание
  
  1. Выбор системы горячего водоснабжения (ГВС).
  2. Тепловой баланс системы. Выбор схемы присоединения
  подогревателей ГВС.
  3. Расчет расходов горячей воды.
  3.1. Расчет секундных расходов горячей воды.
  3.2. Расчет циркуляционных расходов горячей воды.
  4. Гидравлический расчет трубопроводов.
  5. Выбор оборудования местного теплового пункта (МТП).
  5.1. Выбор водомера.
  5.2. Расчет подогревателя ГВС.
  5.3. Подбор циркуляционных насосов.
  6. Расчет потерь давления в тепловом узле.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  1. Выбор системы ГВС.
  
   При закрытой системе теплоснабжения и отсутствии центрального теплового пункта необходимо установить подогреватель ГВС в местном тепловом пункте здания. Схема трубопроводов системы ГВС - с нижней разводкой (здание бесчердачное с подвалом). Все стояки одинакового назначения принимаются с диаметрами: водоразборные 25 мм, циркуляционные 15 мм. Полотенцесушители включаются в водоразборные стояки по проточной схеме, выпуск воздуха - через краны приборов верхнего этажа. Трубопроводы прокладываются с уклоном 0,002. Расчетную температуру горячей воды принимаем за подогревателем tг = 60 0С, в точках водоразбора tразб = 50 0С. На основании исходных данных (план этажа и подвала) производим компоновку оборудования МТП и построение аксонометрической схемы трубопроводов системы ГВС и МТП.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  2. Тепловой баланс системы.
  Выбор схемы присоединения подогревателей ГВС.
  
   В системе теплопотребления жилого дома теплота расходуется на отопление и горячее водоснабжение. В зависимости от соотношения указанных тепловых нагрузок выбирается схема присоединения подогревателей ГВС.
   Расход горячей воды в час наибольшего водопотребления, м3/с:
  
  Gч = 0,005*q*( ,
  
  где q - расход горячей воды одним водоразборным прибором, л/с
  (табл. П.3.1). Если на расчетных участках установлены различные по производительности водоразборные приборы, то значение последнего принимается для прибора с наибольшим расходом;
   ( - безразмерная величина, зависящая от общего количества водоразборных приборов N на расчетном участке и вероятности их использования Рч в час наибольшего водопотребления (табл. П.3.2, П.3.3);
  
   qч *U
  Рч = ???? ,
   3600*q*N
  
  где U - число потребителей горячей воды в здании, принимаем равным произведению количества квартир на число жителей, проживающих в одной квартире (принимаем для однокомнатных квартир число жителей -2, в двухкомнатных - 3, в трехкомнатной - 4 человека);
   N - число установленных водоразборных приборов;
   qч - расход горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л (табл. П.3.1).
  
   10 * 78
  Рч = ?????? = 0,011
   3600*0,2*96
  
  N*Pч = 1,056 ( ( = 0,996
  
  Gч = 0,005*0,2*0,996 = 0,996*10 -3 м3/с = 3,586 м3/ч
  
  
  
  
  
  
   Максимальный часовой расход теплоты на ГВС, Вт:
  
  
  Qгвмакс = Gч *(*с*(tгср - tхз) + Qп + Qц = 1,06*Gч *(*с*(tгср - tхз),
  
  где ( - плотность воды, кг/м3;
   с - теплоемкость воды, кДж /(кг*К);
   tгср - средняя температура горячей воды в трубопроводах водоразборных стояков принимается равной 55 №С [3];
   tхз - температура холодной воды в сети водопровода принимается равной 5 №С [3];
   Gч - расход горячей воды в час наибольшего водопотребления, м3/ч;
   Qп, Qц - потери теплоты подающими и циркуляционными
  трубопроводами системы ГВС, Вт.
   При проектировании системы теплоснабжения диаметры и длины трубопроводов горячего водоснабжения обычно бывают еще неизвестны, поэтому сумма Qп + Qц ориентировочно может быть оценена
  коэффициентом 1,06.
  
  Qгвмакс = 1,06*0,996*10 -3 *989*4,19*103 *(55 - 5) = 218,75*103 Вт
  
   Средний часовой расход теплоты на ГВС, Вт
  
   Qгвмакс
  Qгв ср = ????,
   kч
  
  где кч - коэффициент часовой неравномерности расхода теплоты в течение суток (кч = 2...2,4) [3].
   218,75*103
  Qгв ср = ?????? = 109,375*103 Вт
   2
  
   Расчетный расход теплоты на отопление жилого здания по укрупненным показателям, Вт:
  Qомакс = а *qуд *V* (tср - tно),
  
  где а - поправочный коэффициент для жилых и общественных зданий, равный а = 0,54 + 22/(tср - tно);
   qуд - удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м3*К), (табл. П.3.4);
   V - наружный объем здания, м3;
   tср - средняя температура воздуха в помещениях здания, №С;
   tно - расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной температуре холодной пятидневки по параметрам Б, №С(табл. П.3.5).
  а = 0,54 + 22/(18 - (-30)) = 0,54 + 22/48 = 0,998
  
  Qомакс = 0,998 *0,39 *8078,4*(18 - (- 30)) =150,93*103 Вт
  
   Относительный расход теплоты на ГВС:
  
   Qгвмакс
  ( = ??? ,
   Qомакс
  
  при ( < 0,2 и ( > 1 применяется параллельная схема присоединения подогревателей ГВС (рис. 4.1);
   0,2 ( ( ( 1 применяются двухступенчатые смешанные схемы.
   При Qомакс ( 2,32 МВт в целях упрощения конструкции и снижения затрат допускается независимо от значения величины ( производить присоединение подогревателей по параллельной схеме.
  
  
  
  Рис.4.1. Схема теплового пункта с параллельным
  Подключением подогревателя ГВС
  
  
   218,75*103
  ( = ?????? = 1,45
   150,93*103
  
   Так как ( > 1, то к установке принимаем параллельную схему присоединения подогревателей ГВС.
  
  
  
  
   Расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, при качественном регулировании отпуска теплоты в закрытых системах теплоснабжения определяются по соотношениям:
   а) на отопление
  
   3,6*Qо макс
  Gомакс = ??????,
   с * ((1 - (2)
  
  где (1, (2 - температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети при температуре наружного воздуха, соответствующей расчетной температуре для системы отопления, №С;
  
  
   3,6*150,93*103
  Gомакс = ?????????? = 1,621 кг/с = 5835,6 кг/ч
   4,19*103 * (150 - 70)
  
   б) средний и максимальный на ГВС при параллельной схеме
  
   3,6*Qгв ср
  Gгвср = ??????,
   с * ((///1 - (///2Г)
  
  
   3,6*Qгв макс
  Gгвмакс = ??????,
   с * ((///1 - (///2Г)
  
  где (///1, (///2Г - температура сетевой воды в подающем трубопроводе и после параллельно включенных подогревателей ГВС при температуре наружного воздуха, соответствующей точке излома температурного графика (рекомендуется принимать (///1 =70№С; (///2Г = 30№С);
   Три штриха в обозначении индексов относятся к значениям, определяемым в точке излома температурного графика.
  
   3,6*109,375*103
  Gгвср = ????????? = 2,349 кг/с = 8456,4 кг/ч
   4,19*103 * (70 - 30)
  
  
   3,6*218,75*103
  Gгвмакс = ????????? = 4,699 кг/с = 16916,4 кг/ч
   4,19*103* (70 - 30)
   в) суммарный расчетный расход сетевой воды
  
  Gмакс = Goмакс + k3*Gгвмакс ,
  
  где k3 - коэффициент запаса, учитывающий долю среднего расхода воды на ГВС, (при Qомакс < 100 МВт, k3 = 1,2, при Qомакс > 100 МВт, k3 = 1).
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  3. Расчет расходов горячей воды
  
   Необходимо в масштабе вычертить аксонометрическую схему системы ГВС. На схеме намечаем ориентированные по плану здания вводы водопровода и тепловой сети, размещаются подогреватели, насосы, водомеры и запорная арматура, трубопроводы, стояки и водоразборные приборы.
   Трубопроводы разбиваются на расчетные участки. За расчетный участок принимаем участок трубопровода с постоянным расходом воды. Участки нумеруются в направлениях от наиболее удаленной точки водоразбора к подогревателю. Размеры участков определяются по планам здания. При этом высота подвала принимается равной 2 м, а высота этажа 3 м.
  
  3.1. Расчет секундных расходов горячей воды
  
   В зависимости от степени благоустройства здания установлены нормы расхода горячей воды [5]. Однако ввиду периодичности потребления фактический расход воды может значительно отличаться от нормативного, поэтому гидравлический расчет трубопроводов системы ГВС производят по фактическим секундным расходам, которые принимаются за расчетные.
   Расчетный секундный расход горячей воды, л/с, на участках трубопровода определяется по формуле:
  Gс = 5*q*?
  
  где q - расход горячей воды одним водоразборным прибором в л/с
  (табл. П.3.1). Если на расчетных участках установлены различные по производительности водоразборные приборы, то следует значение q принимать для прибора, расход горячей воды для которого наибольший;
   ? - безразмерная величина (табл. П.3.2, П.3.3);
  
   Результаты расчета секундных расходов воды на каждом расчетном участке заносятся в табл. 1.
  Таб.1.
  Љ
  Участка
  
  N
  
  U
  
  U/N
  Расход воды
  Вероятность
  действия при-бора, Рч
  
  N*Pч
  
  ?
  Секундный
  расход воды,
  Gс, л/с
  
  
  
  
  q, л/с
  qч, л/с
  qч /q
  
  
  
  
  1 - 2
  1
  4
  4
  0,14
  7,9
  56,429
  0,063
  0,063
  0,294
  0,206
  2 - 3
  2
  4
  2
  0,2
  10
  50
  0,028
  0,056
  0,283
  0,283
  3 - 4
  3
  4
  1,333
  0,2
  10
  50
  0,019
  0,057
  0,284
  0,284
  4 - 5
  3
  4
  1,333
  0,2
  10
  50
  0,019
  0,057
  0,284
  0,284
  5 - 6
  6
  8
  1,333
  0,2
  10
  50
  0,019
  0,114
  0,358
  0,358
  6 - 7
  9
  12
  1,333
  0,2
  10
  50
  0,019
  0,171
  0,418
  0,418
  7 - 8
  18
  21
  1,167
  0,2
  10
  50
  0,016
  0,288
  0,532
  0,532
  8 - 9
  27
  27
  1
  0,2
  10
  50
  0,014
  0,378
  0,595
  0,595
  9 - 10
  36
  39
  1,083
  0,2
  10
  50
  0,015
  0,54
  0,704
  0,704
  10 - 11
  72
  78
  1,083
  0,2
  10
  50
  0,015
  1,08
  1,008
  1,008
  3.2. Расчет циркуляционных расходов горячей воды
  
   Циркуляция необходима для предотвращения остывания горячей воды в трубопроводах при незначительном водоразборе или его полном прекращении.
   Циркуляционные расходы, л/с, в циркуляционных стояках рассчитываются по формуле:
   Qп
  Gц = -------
   c * ?* (tг - tгразб)
  
  где Qп - потери теплоты в подающих трубопроводах и стояках, Вт;
   с - теплоемкость горячей воды, кДж/(кг*К);
   ? - плотность воды, кг/м3;
   tг, tг разб - соответственно температура горячей воды в закрытых системах после подогревателя ГВС и в точках водоразбора, в №С (принимается 60 и 50 №С),
   Теплопотери в магистральных трубопроводах и стояках определяются суммированием теплопотерь по участкам:
  
  Qп = ? Qi;
  
  Qi = ?*dн *l*k*(tгср - tв)*(1- ?),
  
  где dн - наружный диаметр трубопровода на участке, м;
   l - длина расчетного участка, м;
   k - коэффициент теплопередачи неизолированного трубопровода, Вт/(м2*К), принимается 10,63 Вт/ (м2*К);
   tв - температура воздуха, принимаемая в зависимости от места и способа прокладки труб: в неотапливаемых подвалах 5 №С, в жилых помещениях 18 №С, в ванных комнатах 25 №С;
   ? - КПД изоляции (принимается 0,5...0,8).
  
   Тепловые потери с различным типом и числом водоразборных приборов определяются для каждого стояка отдельно, при этом расчет производится при одной средней температуре горячей воды во всех стояках. Расчет ведут от наиболее удаленной точки водоразбора к подогревателю ГВС по участкам (этажестояк, полотенцесушитель, подводящие к стояку трубопроводы).
   Потери по участкам суммируются. Результаты расчетов заносятся в табл. П.4.2.
   Предварительные значения диаметров труб водоразборных и циркуляционных стояков, полотенцесушителей выбираются в соответствии с рекомендациями раздела 4.1. Диаметры магистральных трубопроводов принимаются с учетом того, чтобы скорость движения воды в них не превышала 1,5 м/с с учетом зарастания труб вследствие отложения накипи.
  Таблица 2
  
  Љ участка
  Наружный
  диаметр,
  dн, м
  
  ?*k
  Температурный
  напор,
  ?t, оС
  Длина
  участка,
  l, м
  
  1-?
  Потеря
  тепла,
  Qп, Вт
  Циркуляц.
  расход,
  Gц, л/с
  Потери теплоты в стояках 1, 8
  Полотенце-
  сушитель
  0,0423
  33,38
  55 - 25 = 30
  1,5
  1
  63,539
  
  Этажестояк
  0,0335
  33,38
  30
  3
  1
  100,641
  
  6 - 7
  0,0335
  33,38
  55 - 5 = 50
  7,4
  0,3
  124,124
  
  Теплопотери в стояке
  452,54
  
  Теплопотери в стояке с подводкой
  616,664
  0,0149
  Потери теплоты в стояке 2, 3, 6, 7
  Стояк
  Принимать, как для стояка 1
  452,54
  
  Подводка
  0,0335
  33,38
  50
  4,0
  0,3
  67,094
  
  Всего:
  519,634
  0,0125
  Потери теплоты в стояке 4, 5
  Стояк
  Принимать, как для стояка 1
  452,54
  
  Подводка
  0,0335
  33,38
  50
  3,8
  0,3
  63,739
  
  Всего:
  516,279
  0,0125
  Потери теплоты в магистрали к стояку 1
  7 - 8
  0,0423
  33,38
  50
  8,9
  0,3
  188,499
  0,0045
  8 - 9
  0,0423
  33,38
  50
  0,5
  0,3
  10,59
  0,0003
  9 - 10
  0,0423
  33,38
  50
  10
  0,3
  211,80
  0,0051
  10 - 11
  0,048
  33,38
  50
  1,6
  0,3
  38,454
  0,0009
  Всего:
  449,343
  0,0108
  Потери теплоты в магистрали к стояку 8
  10 - 12
  0,0423
  33,38
  50
  8,9
  0,3
  188,499
  0,0045
  12 - 13
  0,0423
  33,38
  50
  0,5
  0,3
  10,59
  0,0003
  13 - 14
  0,0423
  33,38
  50
  10
  0,3
  211,80
  0,0051
  Всего:
  410,889
  0,0099
  Всего потерь теплоты
  Q = (616,664 * 2) + (519,634 * 4) + (516,279 * 2) + 449,343 + 410,889 = 5204,654 Вт
  Циркуляционный расход
   5204,654
  Gц = ----- = 0,1256 л/с
   4,19*989*10
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  4. Гидравлический расчет трубопроводов
  
   Цель гидравлического расчета трубопроводов системы ГВС состоит в том, чтобы обеспечить во всех водоразборных приборах закрытых систем теплоснабжения, необходимый расход горячей воды с температурой не ниже 50 №С. Целью является выбор соответствующих диаметров трубопроводов.
   Диаметры трубопроводов системы ГВС, по которым вода подается к водоразборным приборам, следует принимать исходя из условия обеспечения подачи необходимого количества горячей воды с требуемой температурой в наиболее удаленные и высоко расположенные точки водоразбора с максимальным использованием располагаемого напора в системе.
   В гидравлическом расчете потери напора на расчетных участках определяются по формуле, м:
  
  ?Н = i * lp = i *(l + lэ)*103,
  
  где i - удельные потери напора на трение при расчетном расходе воды с учетом зарастания труб, мм/м, принимается по номограмме (прил.5);
   lр - расчетная длина участка трубопровода, м;
   l - фактическая длина участка трубопровода, м;
   lэ - эквивалентная длина участка трубопровода, м.
  
  lэ = ? * l ,
  где ? - коэффициент местных потерь напора, принимается для подающих трубопроводов и циркуляционных стояков - 0,2, для водоразборных стояков с полотенцесушителями - 0,5.
  
   Расчет начинаем с главного циркуляционного контура (расчетной магистрали), который начинается от подогревателя ГВС и проходит через наиболее удаленный стояк - стояк 1. Далее рассчитываются ответвления от главного циркуляционного контура к другим присоединенным стоякам 2, 3, 4. Результаты расчета заносим в табл. З. Расчет выполняются с использованием таблиц 1 и 2.
   При выполнении гидравлического расчета необходимо следить, чтобы потери напора в наиболее удаленном стояке не превышали величины 2...4 м. Суммарные потери напора в системе ГВС (табл. 3) не должны превышать величины располагаемого напора. В противном случае необходимо устанавливать повысительный насос.
  
  
  
  
  
  
  
   Располагаемый напор в точке присоединения системы горячего водоснабжения к трубопроводу, подающему холодную воду, следует определять по формуле:
  
  Нр = Нв - Нgeom - ?Нtot - Нсв,
  
  где Нв - напор воды на вводе в здание, м;
   Нgeom - геометрическая высота подачи воды от оси трубопровода, подающего холодную воду, до оси наиболее высоко расположенного прибора, м;
   ?Нtot - сумма потерь напора в системе ГВС здания, которая складывается из потерь в тепловом узле здания ?Нуз (см.п,4.6) и системе трубопроводов ?Н (табл. 3), м;
   Нсв - свободный напор, м, у санитарно-гигиенического прибора; принимается равным 2 м для раковин, моек, смесителей умывальников и 3 м для смесителей ванн и душевых кабинок.
   При выполнении гидравлического расчета необходимо обеспечивать увязку потерь напора в других системах. При невозможности увязки потерь напора в стояках путем подбора диаметров на циркуляционных стояках должны устанавливаться дроссельные диафрагмы с диаметром отверстия не менее 10 мм. Если расчетный диаметр отверстия диафрагмы менее 10 мм, то вместо диафрагм на циркуляционном стояке устанавливаются регулирующие краны.
   Необходимый диаметр, мм, диафрагмы определяется по формуле:
   Gц
  dД = 20 * v ------------- ,
   0,0316 * v Низб + 350*Сц/d2
  
  где Gц - циркуляционный расход, л/с;
   Ниэб - избыточный напор, который необходимо погасить диафрагмой м (прил. 7);
   d - внутренний диаметр трубопровода, мм.
   Если напор воды на вводе в здание недостаточен, то устанавливаются повысительные насосы (табл. П.3.6), которые подбираются по суммарному расходу воды:
  Gпв = Gс + Gц
  и суммарной потере напора
  Нпн = Нgеоm + ?Нtot + Нсв - Нв .
  
   Устанавливается не менее двух насосов, один из которых резервный.
  После определения диаметров трубопроводов проверяется правильность расчета теплопотерь, циркуляционных расходов и делаются необходимые исправления. Неточность в определении циркуляционных расходов приводит обычно только к увеличению диаметров начальных участков циркуляционной сети.
  Таблица 3
  Участок
  Љ
  Расход воды
  Длина участка
  Диаметр трубы
  d, мм
  
  Скорость воды
  w , м/с
  Удельн. потери
  напора i , мм/м
  
  Потери напора
  ?Н, м
  Примеч.
  
  Горячей, Gc
  Циркул.
  Gц
  Gс + Gц
  Дейст. длина
  l
  Эквив. длина
  lэ
  Расчет. длина
  lр
  
  
  
  
  
  
  Расчет кольца через стояк 1, 8
  11-10
  1,008
  0,0009
  1,0089
  1,6
  0,32
  1,92
  125
  
  
  
  
  10 -9
  0,704
  0,0051
  0,7091
  10
  2
  12
  80
  
  
  
  
  9-8
  0,595
  0,0003
  0,5953
  0,5
  0,1
  0,6
  50
  
  
  
  
  8-7
  0,532
  0,0045
  0,5365
  8,9
  1,78
  10,68
  50
  
  
  
  
  7-6
  0,418
  0,0149
  0,4329
  7,4
  1,48
  8,88
  40
  
  
  
  
  6-5
  0,358
  0,0149
  0,3729
  3,0
  1,5
  4,5
  40
  
  
  
  
  5-4
  0,284
  0,0149
  0,2989
  5,5
  2,75
  8,25
  20
  
  
  
  
  Ц.ст.1
  
  0,0149
  0,0149
  8,5
  1,7
  10,2
  
  
  
  
  
  6'-7'
  
  0,0149
  0,0149
  7,4
  1,48
  8,88
  
  
  
  
  
  7'-8'
  
  0,0045
  0,0045
  8,9
  1,78
  10,68
  
  
  
  
  
  8'-9'
  
  0,0003
  0,0003
  0,5
  0,1
  0,6
  
  
  
  
  
  9'-10'
  
  0,0051
  0,0051
  10
  2
  12
  
  
  
  
  
  10'-11'
  
  0,0009
  0,0009
  1,6
  0,32
  1,92
  
  
  
  
  
  Расчет кольца через стояк 2, 7
  7-Ст.2
  0,3695
  0,0125
  0,382
  3,8
  0,76
  4,56
  
  
  
  
  
  Ст.2-Ц.ст.2
  
  
  
  Ц.ст.2-7'
  
  
  0,0125
  
  0,0125
  
  3,8
  
  0,76
  
  4,56
  
  
  
  
  
  Расчет кольца через стояк 3, 6
  8-Ст.3
  0,3219
  0,0125
  0,3344
  3,8
  0,76
  4,56
  
  
  
  
  
  Ст.3-
  Ц.ст.3
  
  
  
  Ц.ст.3-
   8'
  
  
  0,0125
  
  0,0125
  
  3,8
  
  0,76
  
  4,56
  
  
  
  
  
  Расчет кольца через стояк 4, 5
  9-Ст.4
  0,215
  0,0125
  0,2275
  2,5
  0,5
  3
  
  
  
  
  
  Ст.4 -
  Ц.ст.4
  
  
  
  
  Ц.ст.4 - 9'
  
  
  0,0125
  
  0,0125
  
  2,5
  
  0,5
  
  3
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  5. Выбор оборудования местного теплового пункта
  5.1. Выбор водомера
  
   Счетчик расхода воды (водомер) в закрытых системах теплопотребления устанавливают на вводе трубопровода в здание до подогревателя ГВС с обязательным устройством обводного трубопровода с запорным органом.
   Принимаем счетчик холодной воды крыльчатого типа ВХС. Водомеры должны рассчитываться на максимальный часовой расход теплоносителя и подбираться так, чтобы стандартное значение верхнего предела измерения прибора было ближайшим по отношению к значению максимального часового расхода.
   Максимальный часовой расход G = 3,586 м3/ч.
   По табл. П.3.7 принимаем к установке счетчик ВСХ 20 с диаметром
  dу = 20 мм.
  
  5.2. Расчет подогревателей ГВС
  
   К установке принимаем водо-водяной скоростной секционный подогреватель по ГОСТ 27590-88 с противоточным движением теплоносителей и длиной трубок 4 м.
   Максимальный часовой расход нагреваемой холодной водопроводной воды для горячего водоснабжения Gхв = Gч = 3586 кг/ч.
   Максимальный часовой расход греющей сетевой воды
  Gгр.в = Gгвмакс = 4698,7 кг/ч
   Задаваясь скоростью воды в межтрубном пространстве подогревателя, равной 1 м/с, найдем ориентировочно площадь сечения межтрубного пространства, м2 (при ? = 1000 кг/м3):
  
  Gгр.в
  fтм = --------,
   3600 * wмт * ?
  
  где Gгр.в - расчетный расход сетевой воды на ГВС, кг/ч.
  
   4698,7
  fтм = -------- = 0,0047 м2
   3600 * 1 * 1000
  
   По табл. П.3.8, по полученному значению fмт подбираем типоразмер подогревателя с наружным диаметром корпуса 114 мм и стандартными значениями fтр = 0,00293 м2, fмт = 0,00500 м2, поверхностью нагрева одной секции 3,58 м2 и dэ = 0,0155 м.
  
  
  
   Для выбранного типоразмера подогревателя определяют скорости воды, м/с, в трубках и межтрубном пространстве:
  
   Gхв 16916,4
  wтр = -------- = -------- = 0,34 м/с
   3600 * fтр * ? 3600 * 0,00293 * 989
  
   Gгр.в 3586
  wмт = -------- = -------- = 0,95 м/с
   3600 * fмт * ? 3600 * 0,005 * 989
  
   Средние значения температуры нагреваемой и греющей воды, №С, в подогревателе определяются:
  
  tср = 0,5*(tх + tг) = 0,5*(5 + 55) = 30 оС
  ?ср = 0,5*(?'"1 + ?'"2г) = 0,5*(70 + 30) = 50 оС
  
   Коэффициенты теплоотдачи от греющей воды к поверхности стенок трубок ?мт и от внутренних стенок трубок к нагреваемой холодной воде ?тр ,
  Вт/(м2*№С) определяются по формулам:
  
  ?мт = (1630 + 21 * ?ср - 0,041* ?ср2) * (wмт0,8 / dэ0,2) ,
  
  ?мт = (1630 + 21 * 50 - 0,041* 502) * (0,950,8 / 0,01550,2) = 644,375
  
  ?тр = (1630 + 21* tср - 0,041* tср2)*(wтр0,8 / dвн0,2) ,
  
  ?тр = (1630 + 21* 30 - 0,041* 302)*(0,340,8 / 0,0140,2) = 2200,869
  
  где dвн - внутренний диаметр трубок, dвн = 14 мм.
  
   Коэффициент теплопередачи kп , Вт/(м2*№С) с учетом коэффициента загрязнения поверхности:
  ?з
  kп = -------- ,
   1 ? 1
   - + - + -
   ?мт ?ст ?тр
  
  где ?ст- толщина стенки, 0,001м;
   ?ст - теплопроводность материала стенки, 110 Вт/(м*№С);
   ?з - коэффициент загрязнения, принимаемый равным 0,85.
  
  
  
   0,85
  kп = ------------ = 423,1
   1 0,001 1
   ---- + --- + ----
   644,375 110 2200,869
  
   Необходимая площадь поверхности нагрева, м2, определяется по формуле:
  
   Qгр.в
  F = ----, где Qгр.в = Qгвмакс
   kп * ?tсрлог
  
   Среднелогарифмический температурный напор в подогревателе, №С:
  
   (?2г - tх) - (?1 - tг)
  ?tсрлог = --------- ,
   ?2г - tх
   ln ---
   ?1 - tг
  
  
   (30 - 5) - (70 - 55)
  ?tсрлог = --------- = 19,60 оС
   30 - 5
   ln ---
   70 - 55
  
  
  
   218,75*103
  F = -------- = 26,4 м2
   423,1 * 19,60
  
   Количество секций в подогревателе
  
  nп = F / Fс = 26,4 / 3,58 = 7,4.
   Принимаем к установке подогреватель из 8 секций.
  
  
  
  
  
  
  
  
  5.3. Подбор циркуляционных насосов
  
   Для предотвращения остывания горячей воды в трубопроводах при незначительном водоразборе или его полном прекращении необходимо обеспечить циркуляцию воды в системе ГВС. Для этих целей необходимо установить циркуляционные насосы. 20
   Циркуляционный насос следует подбирать по напору и расходу горячей воды (табл. П.3.9).
   Производительность циркуляционного насоса, кг/с, рассчитывается по формуле:
  
  Gцн = (Gс +Gц)*0,15 + Gц.
  Gцн = (1,008 + 0,0009)*0,15 + 0,0009 = 0,1522
  
   Напор, создаваемый насосом, должен покрывать потери системы
  ?Н = (табл.3).
   Принимаем к установке два насоса ЦВЦ 16,0-6,7, один из которых резервный.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  6. Расчет потерь давления в тепловом узле
  
   Потери давления в узле складываются из потерь давления в подогревателе и сужающем устройстве.
  
  Нуз = Нпд + Нс.уст.
  
   Потери напора в сужающем устройстве определяются по формуле:
  
  Нс.уст. = Нсч +Нф +Нl + Нк + Нд ,
  
  где Нсч - потери напора в счетчике воды, м;
   Нф - потери напора в фильтре, м;
   Нl - потери напора по длине сужающего устройства, м;
   Нк - потери напора на сжатие потока (конфузор), м;
   Нд - потери напора на расширение потока (диффузор),м.
  
   Шаровые краны, которые должны работать только в крайних положениях, в открытом виде не создают гидравлического сопротивления.
   Потери напора в подогревателе
  
  Нпд = n*m*wтр2 * nп ,
  
  где n - безмерный коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора за счет зарастания труб (принимается равным 4);
   m - коэффициент гидравлического сопротивления одной секции скоростного подогревателя ГВС (принимается равным 0,75 при длине секции 4 м);
   nп - число секций подогревателя;
   wтр - скорость движения воды в трубках подогревателя без учета их зарастания.
  
  Нпд = 4*0,75*0,342 * 8 = 2,77
   Потери давления в счетчике холодной воды, определяются по расходу холодной воды и по диаметру по номограмме (прил. 6).
  
  G = 3,586 м3/ч, dу = 20 мм, Нсч = 0,6 кПа = 0,06 м
  
   Потери давления в фильтре определяются по расходу холодной воды и по диаметру по табл. П.3.10 (0,3 кПа = 0,03 м).
  
  
  
  
  
  
   Потери давления, м, по длине сужающего устройства определяются по формуле:
  Нl = (?*L*V2) / (2*g*d) ,
  
  где ? - коэффициент гидравлического сопротивления трению;
   L - длина сужающего устройства, м, принимаемая в соответствии
   с рис. 4.2;
   V - скорость теплоносителя, м/с;
   g - ускорение свободного падения, м/с ;
   d - диаметр сужающего устройства, м.
  
   Скорость теплоносителя, м/с, определяется по формуле:
  
  V = Gч / S,
  где Gч - количество теплоносителя, м3/с;
   S = ?*d2 /4 - площадь поперечного сечения трубы, м .
  
  S = 3,14*0,22 /4 = 0,0314
  V = 0,996*10 -3 / 0,0314 = 0,0317
   Коэффициент гидравлического сопротивления трению
  
  ?.= 0,3146*Re - 0.25.
   Число Рейнольдса определяется по формуле:
  Rе = V*d / ?,
  где V - скорость теплоносителя, см/с;
   d - диаметр сужающего устройства, см;
   ? = 0,004 см2/с - кинематическая вязкость воды.
  
  Rе = 0,0317*2 / 0,004 = 15,85
  ?.= 0,3146*15,85 - 0.25 = 0,158
  Нl = (0,158*L*0,03172) / (2*9,8*0,2) =
  
   Потери давления, м, на сжатие потока определяются по формуле:
  Нк = ?к *V2 / 2*g,
  где ?к - значение местного сопротивления выбирается по табл. П.3.11, при угле переходного конуса 12,5№.
  Нк = 0,36 *0,03172 / 2*9,8 = 0,000018
  
   Потери давления, м, на расширение потока определяются по формуле:
  Нд = ?д*V2 / 2*g,
  где ?д - значение местного сопротивления выбирается по табл. П.3.12, при угле переходного конуса 12,5№.
  Нд = 0,23*0,03172 / 2*9,8 = 0,000012
  
  
  
  
Оценка: 3.06*4  Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"