Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО “ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Горячее и холодное водоснабжение»

Выполнил: Лукьянченко Ф.С.

Группа: СТЭ-31

Проверил: Стратунов О.В.

Вологда

2010

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1.Определение расходов воды

1.1 Общий расход воды

1.2 Определение часовых расходов воды на горячее водоснабжение

2. Определение расчетных расходов воды

2.1 Максимальные секундные расходы воды

2.2 Циркуляционные расходы горячей воды

3. Определение потерь давления на участке сети

4. Расчет наружной сети горячего водоснабжения

4.1 Расчёт подающих трубопроводов

4.2 Расчёт циркуляционных трубопроводов

5. Подбор оборудования водоподогревательной установки в котельной

6. Подбор оборудования водоподогревательной установки котельной промышленного предприятия

6.1 Подбор подогревателей

6.2 Подбор водосчетчиков

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение

В курсовом проекте по дисциплине «Горячее и холодное водоснабжение» разрабатывается система горячего водоснабжения (ГВ) предприятия.

По проекту на территории завода построены 19 зданий: пять цехов с бытовками, столовая, гараж, заводоуправление, котельная, в том числе три склада и две проходные. В складах и проходных горячее водоснабжение отсутствует. Режим работы на заводе принимаем односменным.

Общее число рабочих и ИТР, работающих на прямом производстве и производящих товарную продукцию, составляет 430 человек.

Число административных работников и служащих в заводоуправлении составляет примерно 10% от числа работающих в цехах, 43 человека.

Число работающих в газовой котельной мощностью 30…50 Гкал/ч равно 39 человек. В бытовых помещениях производственных цехов и котельной кроме умывальников располагаются душевые сетки.

Количество людей, пользующихся заводской столовой составляет 70% от числа работающих, то есть 344 человека.

Нагрев воды на бытовые нужды завода осуществляется в пароводяных подогревателях, установленных в котельной. При таком решении котельная является одновременно центральным тепловым пунктом (ЦТП) для предприятия. Для создания циркуляции воды в системе устанавливают циркуляционные насосы.

Наружные сети горячего водоснабжения по территории предприятия от котельной до каждого здания прокладываются над землей по низким опорам, а также по стенам зданий. Подающие трубопроводы Т3 прокладываются справа, а циркуляционные Т4 - слева по ходу движения воды от источника теплоты к зданиям. Уклон трубопроводов для обеспечения спуска воды и выпуска воздуха независимо от способа прокладки и направления движения воды должен быть не менее 0,002.

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ

1.1 Общий расход воды

Общий расход воды (горячей и холодной) определяем по нормам, приведенным в СНиП 2.04.01 - 85*«Внутренний водопровод и канализация зданий».

Средний часовой расход горячей воды, л/ч, на здание определяется в зависимости от количества потребителей m и средней суточной нормы расхода воды по формуле

. (1.1)

Значения средней суточной нормы расхода горячей воды для различных потребителей приведены в приложении А методических указаний [2, прил.3].

Общее количество рабочих в цехах определяется по формуле:

, (1.2)

где: m - общее количество рабочих, чел.;

mцех - количество человек работающих в данном цехе, чел.;

Sцех - площади цехов, м2;

- сумма площадей всех цехов, м2.

Количество людей, принимающих душ после окончания смены составляет 30% от числа работающих в цехе.

Расход воды в сутки в л/сут определяется по формуле:

, (1.3)

где - расход воды в сутки, л/сут;

- число потребителей;

- общая норма расхода воды в средние сутки.

Расчет и приведен в таблице 1.

Общий расход воды

Таблица 1

№	Наименование	m	, л/сут	, л/сут	, л/ч
1	Цех №1	136	24	3264	136
2	Бытовка цеха №1	41	60	2460	102,5
3	Цех №2	106	11	1166	48,58
4	Бытовка цеха №2	32	60	1920	80
5	Цех №3	106	11	1166	48,58
6	Бытовка цеха №3	32	60	1920	80
7	Цех №4	45	11	495	20,62
8	Бытовка цеха №4	13	60	780	32,5
9	Цех №5	37	11	407	16,95
10	Бытовка цеха №5	11	60	660	27,5
11	Столовая	344	12,7	4368,8	182,
12	Заводоуправл	43	5	215	8,95
13	Гараж, легковые автомобили	6	175	1050	43,75
14	Гараж, грузовые автомобили	9	250	2250	93,75
15	Котельная бытовка	39	11	429	17,87

1.2 Определение часовых расходов воды на горячее водоснабжение

Максимальный часовой расход горячей воды на здание в сутки наибольшего водопотребления, л/ч, определяется по формуле [2]

, (1.4)

где - характерный (наибольший) часовой расход воды одним водоразборным прибором, значения которого для различных поребителей приведены в приложении А;

- вспомогательная безразмерная величина, определяемая по приложению 4 [2] в зависимости от общего количества водоразборных приборов N в здании и вероятности использования их в час наибольшего водопотребления , равной

. (1.5)

Максимальный часовой расход воды определяется в следующем порядке. Определяется величина произведения , находится значение и по формуле (1.4) вычисляется .

В инженерной практике максимальный часовой расход горячей воды в ряде случаев более удобно определять по формуле

, (1.6)

где - коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, показывающий, во сколько раз максимальный часовой расход воды больше среднечасового расхода.

Коэффициент часовой неравномерности может быть определен из выражения (1.6), если в него подставить значения и .

(1.7)

Из выражений (1.7) и (1.5) видно, что для зданий определенного назначения при известных значениях , и коэффициент часовой неравномерности зависит только от количества потребителей m, причем чем меньше величина m, тем больше неравномерность потребления горячей воды, т.е. больше .

Часовые расходы теплоты на горячее водоснабжение (средний и максимальный ), мДж/ч, определяются по формулам [2]

, (1.8)

, (1.9)

где - теплоемкость воды, =4,19 кДж/(кг?град);

- плотность горячей воды; при температуре 55С =0,986 кг/л;

-средний часовой расход горячей воды, л/ч;

- средняя температура горячей воды в трубопроводах водоразборных стояков; в закрытых системах теплоснабжения =55град. C

- средняя за отопительный сезон температура холодной воды в сети водопровода, обычно =5C;

- коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты трубопроводами горячей воды.

- потери теплоты подающими и циркуляционными трубопроводами системы ГВ в окружающую среду, определяемые расчетом.

- коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды.

При расчете расходов теплоты на ГВ в бытовках, в котельной и в гараже следует учитывать по 2 вида потребления горячей воды. В цехах и в котельной потребители используют воду на бытовые нужды (11 литров в смену на одного работающего) и на прием душа частью рабочих после смены (60 л/чел). В гараже предприятия стоят легковые машины (=175 литров на машину) и грузовые (= 250 литров на машину).

Для определения максимального часового расхода теплоты в целом по заводу коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды можно принять как для жилых зданий в зависимости от условного числа потребителей mусл, определяемого по формуле

, (1.10)

где mо - число потребителей в общественных зданиях, чел;

- общий расход горячей воды за сутки по предприятию,л/сут;

- суточная норма потребления горячей воды в жилых зданиях,

=105 л/(сутчел).

Определение расчета расходов воды и теплоты для производственного предприятия Таблица 2
№	Наименование	m,чел	N*Pч	?ч	, л/сут	, л/ч	, л/ч	, л/ч	, л/сут	, л/ч	, МДж/ч		, МДж/ч
1	Цех №1	136	0,10	1,9	24	8,4	136	0,1	3264	3389	47,71	24	925,57
2	Бытовка цеха №1	41	6,067	0,61	60	5	102,5	0,14	2460	1622	10,84	15,83	139,45
3	Цех №2	106	0,238	1,12	11	4,4	48,58	0,1	1166	2019	13,28	24	257,63
4	Бытовка цеха №2	32	0,530	0,55	60	5	80	0,14	1920	1464	6,604	18,31	98,056
5	Цех №3	106	1,136	1,12	11	4,4	48,58	0,1	1166	2019	13,28	24	257,63
6	Бытовка цеха №3	32	0,476	0,55	60	5	80	0,14	1920	1464	6,604	18,31	98,056
7	Цех №4	45	0,10	0,687	11	4,4	20,62	0,1	495	1322	2,394	24	46,444
8	Бытовка цеха №4	13	6,067	0,378	60	5	32,5	0,14	780	1061	1,09	24	21,146
9	Цех №5	37	0,238	0,645	11	4,4	16,9	0,1	407	1208	1,618	24	31,389
10	Бытовка цеха №5	11	0,530	0,343	60	5	27,5	0,14	660	1007	0,780	24	15,132
11	Столовая	344	1,136	2,891	12,7	12,7	182	0,2	4368	10333	161,5	24	925,57
12	Заводоуправление	43	0,476	0,485	5	2	8,95	0,1	215	936	0,993	24	139,45
13	Гараж для легковых машин	6	0,10	0,698	175	17,5	43,75	0,055	1050	715	0,677	16,36	257,63

Окончание таблицы 2
№	Наименование	m,чел	N*Pч	?ч	, л/сут	, л/ч	, л/ч	, л/ч	, л/сут	, л/ч	, МДж/ч		, МДж/ч
14	Гараж для грузовых машин	9	6,067	1,046	250	25	93,75	0,055	2250	1035	2,176	11,05	3133,1
15	Котельная	39	0,238	0,658	11	4,4	17,87	0,1	429	1240	1,798	24	19,264
16	?						784		18821		266,7	268	5042,9

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ

2.1 Максимальные секундные расходы воды

Подающие трубопроводы рассчитываются на максимальные секундные расходы воды , л/с, определяемые по формуле [3]:

, (2.1)

где - секундный расход воды одним водоразборным прибором, л/с, принимаемый по приложению 3 [2]; для административных зданий =0,1 л/с;

- расчетное число одновременно действующих приборов из общего числа приборов N, обслуживаемых данным участком сети трубопроводов.

В СНиП 2.04.01-85 эта формула приведена в несколько ином виде [2]:

, (2.2)

где - вспомогательная безразмерная величина, зависящая от общего количества N водоразборных приборов на расчетном участке сети и вероятности их действия P. Значения приведены в приложении 4 [2].

Вероятность действия водоразборных приборов систем водоснабжения для отдельного здания или группы зданий одинакового типа и назначения определяется по формуле [2]

, (2.3)

где m - количество потребителей горячей воды в здании;

- норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая по приложению 3 [2]; для административных зданий = 2 л/(ч?чел); для столовой =12,7 л/(ч?чел) [2].

Поскольку расход воды на участке зависит от произведения , то в расчетах удобно определять эту величину непосредственно без промежуточных вычислений

расход вода горячий трубопровод

(2.4)

Для участков наружной сети системы ГВ, обслуживающих группу зданий различного типа и назначения, например административные здания и бытовые помещения, вероятность действия приборов P и секундный расход воды одним прибором должны определяться как средневзвешенные величины по всем зданиям по формуле (2.1) и (2.4) СНиП 2.04.01-85 [2]. Подставляя в эти формулы произведения из выражения (2.4) для отдельных зданий, получаем:

, (2.5)

. (2.6)

Расчетный расход горячей воды одним прибором по формуле (2.5) равен =(23112,7+335)/(23112,7/0,2 + 335/0,1)=0,211 л/с.

Произведение на участке сети по формуле (4.6) равно .

По таблице 2 приложения 4 [2] при = 4,53 находим =2,397 и тогда максимальный секундный расход горячей воды на участке сети к двум зданиям будет равен =50,2112,397 = 2,52 л/с.

В крупных системах горячего водоснабжения от котельной в период максимального водоразбора на головных участках сети может сохраняться частичная циркуляция воды. В таких случаях, если отношение максимального секундного расхода и циркуляционного расхода менее 2,1, расчетный расход горячей воды на головных участках сети определяется с учетом остаточной циркуляции по формуле (14) СНиП 2.04.01-85 [2].

2.2 Циркуляционные расходы горячей воды

При движении горячей воды от водоподогревательной установки до водоразборных приборов, вследствие потерь теплоты подающими трубопроводами в окружающую среду, происходит остывание воды. При перерывах в водоразборе (например, ночью) вода может остыть до 35-25С, вследствие чего возможен слив потребителями остывшей воды в канализацию, что приводит к потерям чистой воды и теплоты. Для предотвращения сливов остывшей воды в протяженных системах централизованного ГВ устраиваются циркуляционные трубопроводы, с помощью которых вода непрерывно циркулирует в системе и дополнительно подогревается в водоподогревательной установке. Минимальное количество воды, которое должно циркулировать в системе ГВ при отсутствии водоразбора, зависит от величины потерь теплоты подающими трубопроводами и допустимого остывания горячей воды при ее движении от водоподогревательной установки до наиболее удаленного водоразборного прибора. В закрытых системах теплоснабжения температура горячей воды после теплообменника принимается =60C, минимальная температура воды в водоразборных приборах по нормам должна быть не менее 50C [2]. Следовательно, максимально допустимая величина остывания равна =10C.

Для вычисления циркуляционных расходов воды в первую очередь необходимо определить потери теплоты подающими трубопроводами .

В курсовом проекте система водоснабжения зданий не разрабатывается и неизвестны диаметры и длины трубопроводов внутренних систем ГВ, поэтому при расчете внутризаводской сети допускается определять потери теплоты в системах ГВ зданий по следующей упрощенной формуле [5, с. 42]

, (2.7)

где - теплоемкость воды, с=4,19 кДж/кг?град;

m - количество потребителей горячей воды в здании;

- средняя суточная норма расхода горячей воды на одного потребителя [2]; например, для административных зданий = 5 л/(сут?чел), для столовых =12,7 л/(сут?чел), для механических цехов =11 л/(сут?чел), для душевых =60 л/(сут?чел);

- средняя температура горячей воды, разбираемой потребителями, в закрытых системах теплоснабжения=55C;

- средняя за отопительный сезон температура холодной воды в водопроводе, обычно =5C;

- плотность воды, при средней температуре воды =55С, =985,7 кг/м3;

- коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами горячего водоснабжения здания, например, для зданий без полотенцесушителей и неизолированными стояками =0,2, для наружных сетей ГВ =0,05.

Циркуляционный расход воды на здание, л/с, вычисляется по формуле:

, (2.8)

где - коэффициент разрегулировки циркуляционной сети, принимаемый при расчете наружной сети ГВ =1,3, а при расчете водоразборных стояков отдельного здания =1,0 [2, c.9];

- величина остывания воды в системе ГВ здания, при установке подогревателей горячего водоснабжения в котельной =8,5С, а в индивидуальном тепловом пункте (ИТП) - =10С.

Определение расчетных расходов воды ведется в табличной форме (таблица 2). В 1-й графе таблицы записывается номер участка по схеме, а в последующих 9 графах последовательно приводятся значения , , m, , , , ,.

Определение расчетных расходов воды

таблица 3

№уч-ка	Gч.наиб ,л/ч	Gо, л/сек	M чел.	N?P	? сек	Gсек, л/с	Qт.п, кДж/ ч	Кт.п,	Gц, л/с	Gч.ср ,л/ч
110-6	8,4	0,1	136	3,173	1,9	0,95	39,79	0,25	0,409	136
110-7	5	0,14	41	0,406	0,61	0,427	9,04	0,25	0,093	102,5
113-11	4,4	0,1	106	1,295	1,12	0,56	11,08	0,25	0,114	48,58
113-12	5	0,14	32	0,317	0,55	0,385	5,507	0,25	0,057	80
105-13	4,4	0,1	106	1,295	1,12	0,56	11,08	0,25	0,114	48,58
105-14	5	0,14	32	0,317	0,55	0,385	5,507	0,25	0,057	80
111-4	4,4	0,1	45	0,55	0,687	0,344	1,996	0,25	0,021	20,62
111-5	5	0,14	13	0,128	0,378	0,265	0,909	0,25	0,009	32,5
106-1	4,4	0,1	37	0,452	0,645	0,323	1,345	0,25	0,014	16,9
106-2	5	0,14	11	0,109	0,343	0,24	0,651	0,25	0,007	27,5
107-3	12,7	0,2	344	6,067	2,891	2,891	134,7	0,25	1,385	182
109-8	2	0,1	43	0,238	0,485	0,243	0,828	0,25	0,009	8,95
112-10	17,5	0,0556	6	0,524	0,698	0,194	0,565	0,25	0,006	43,75
112-9	25	0,0556	9	1,1241	1,021	0,284	1,41	0,25	0,019	93,75
114-15	5	0,14	39	0,386	0,658	0,461	1,499	0,25	0,015	17,87
114-16	4,4	0,1	12	0,146	0,367	0,184	0,774	0,25	0,008	20,64
0-101	-	0,245	-	15,455	5,657	6,957	-	-	2,336	-
101-114	-	0,129	-	0,533	0,7	0,452	-	-	0,023	-
101-102	-	0,25	-	14,92	5,547	6,938	-	-	2,312	-
102-106	-	0,107	-	0,561	0,717	0,386	-	-	0,021	-
102-107	-	0,159	-	10,56	4,26	3,396	-	-	1,926	-
107-108	-	0,104	-	4,497	2,386	1,25	-	-	0,541	-
108-109	-	0,104	-	3,818	2,138	1,115	-	-	0,511	-
109-110	-	0,104	-	3,58	2,065	1,079	-	-	0,502	-
102-103	-	0,115	-	3,795	2,138	1,238	-	-	0,366	-
103-112	-	0,055	-	1,648	1,27	0,353	-	-	0,024	-
103-104	-	0,162	-	2,146	1,479	1,199	-	-	0,341	-
104-105	-	0,326	-	0,533	0,7	1,141	-	-	0,171	-
108-111	-	0,107	-	0,678	0,785	0,422	-	-	0,03	-
104-113	-	0,107	-	1,613	1,261	0,68	-	-	0,171	-

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ НА УЧАСТКЕ СЕТИ

Общие потери давления , кПа, на отдельном участке сети, определяются по формуле [5, c.235]

, (3.1)

где - удельные потери давления на трение, Па/м;

- длина участка, м;

- коэффициент, учитывающий соотношение потерь давления в участке трубопровода на местные сопротивления и на трение; для магистралей и распределительных трубопроводов =0,2; для водоразборных стояков с полотенцесушителями и трубопроводов в пределах теплового пункта =0,5; для водоразборных и циркуляционных стояков без полотенцесушителей =0,1 [2];

- коэффициент, учитывающий увеличение в процессе эксплуатации потерь давления в квартальных сетях и в результате заноса шламом и загрязнениями П-образных компенсаторов и коррозии трубопроводов.

Значения зависят от качества исходной водопроводной воды и должны в каждом городе определяться по эксплуатационным данным. При отсутствии таких опытных данных допускается использовать значения , полученные для условий города Москвы и равные: для подающих трубопроводов квартальной сети =5, для циркуляционных трубопроводов квартальной сети =2,5, для остальных трубопроводов =1. В системах горячего водоснабжения, в которых вода проходит противонакипную и противокоррозийную обработку, для всех трубопроводов =1 [5].

Удельные потери давления на трение в Па/м определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

, (3.2)

где - коэффициент трения, определяемый по формуле Прандтля [5];

- плотность воды, при =55С, =985,7 кг/м3;

- скорость воды, м/с;

- расчетный диаметр трубопровода в метрах, который принимается меньше внутреннего диаметра чистой трубы на величину , учитывающую зарастание трубопровода накипью; для систем ГВ, присоединенных к закрытым системах теплоснабжения, значения допускается принимать по [4, с.102]; зарастание трубопроводов систем ГВ с непосредственным водоразбором из тепловых сетей не учитывается, т.е. =0;

Скорость воды на участке трубопровода

, (3.3)

где - секундный расход воды в л/с;

= 785?dр2- расчетное внутреннее сечение трубопровода, увеличенное в 1000 раз.

Подставляя значение скорости воды в формулу (3.2), получаем удобное выражение для определения удельных потерь давления на трение

, (3.4)

где - характеристика гидравлического сопротивления трубопроводов, (Па/м)/(л/с)2, равная

. (3.5)

Значения , и в зависимости от диаметров трубопроводов приведены в приложении Б.

4. РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ СЕТИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

После нанесения трассы сети горячего водоснабжения от котельной до каждого здания составляется расчетная схема внутризаводских трубопроводов.

На расчетной схеме должны быть показаны номера и длины участков, а также максимальные секундные и циркуляционные расходы воды. Нумерация расчетных участков производится следующим образом. Начальную точку сети в котельной обозначают цифрой 0. Конечные точки присоединения потребителей обозначают числами от 1 до К, где К - количество потребителей (зданий). Остальные узловые участки сети обозначают числами от К+100 до М, где М - общее количество расчетных участков в сети. Пример оформления расчетной схемы приведен на рисунке 1.

4.1 Расчёт подающих трубопроводов

Вначале рассчитываются подающие трубопроводы. С использованием формул (4.1) (4.6) вручную или на ПЭВМ определяются максимальные секундные расходы горячей воды на всех участках сети.

Путь воды от начальной точки сети (котельной) до каждой конечной точки (здания) называется маршрутом. Совокупность последовательного соединенных участков трубопроводов, по которым подается вода к каждому зданию называется ветвью сети. Гидравлический расчет любой сети всегда начинают с расчетной ветви, снабжающей водой потребителя, находящегося в наиболее неблагоприятных условиях. В системах горячего водоснабжения это обычно или наиболее удаленный или наиболее высоко расположенный водоразборный прибор. Устанавливается это по средней величине удельных потерь давления на маршруте , Па/м, определяемой по формуле

, (4.1)

где - располагаемый перепад давлений для ветви, кПа, который может быть потерян в подающих трубопроводах на маршруте к рассматриваемому зданию;

- сумма длин последовательно соединенных участков на маршруте от котельной к зданию, м;

, - коэффициенты.

Располагаемый перепад давлений находится из выражения

, (4.2)

где - давление в водопроводе на вводе в котельную, кПа, приведенное в задании на курсовой проект;

- потери давления в оборудовании, трубопроводах и арматуре водоподогревательной установки котельной для режима максимального водоразбора; в курсовом проекте можно принять = 100 120 кПа;

- потери давления во внутридомовой сети здания в режиме максимального водоразбора; поскольку в курсовом проекте внутренние системы ГВ во всех зданиях не разрабатываются, то потери давления в домовой сети с учетом подводок к приборам можно ориентировочно принять в зависимости от количества этажей nэт в здании = (3 7) nэт кПа;

- необходимое для свободного излива воды рабочее давление перед водоразборным прибором, принимаемое по приложению 2 [2]; для душевой кабины = 30 кПа;

- геометрическая высота здания (высота одного этажа в производственных зданиях 3 4 м);

- разность геодезических отметок земли у котельной и здания; в курсовом проекте разрабатывается небольшое предприятие со спокойным рельефом земли, поэтому можно принять = 0.

Значения определяются для всех зданий предприятия. Расчет ведется в табличной форме (таблица 4). В графах 1, 2, 3, 4 приводятся номера расчетных точек на схеме, назначение здания, его этажность и длина маршрута от котельной до здания. В графы 5, 6 помещаются значения и , а в графы 7, 8 вычисленные значения , .

Располагаемые потери давления Таблица 4
№точек	наименование здания	n этаж	?l, м	?p зд, кПа	Н зд, м	?p распр, кПа	Rср, Па/м
1,2	Цех1	2	239	6	6	169	197
3,4	Цех2	2	310	6	6	169	152
5,6	Цех3	2	442	6	6	169	106
7,8	Цех4	2	150	6	6	169	313
9,1	Цех5	2	114	6	6	169	412
11	Столовая	1	149	3	3	208	387
13	Заводоуправление	3	332	6	9	134	112
17	Котельная	2	25	6	6	169	1879
12	Гараж	1	272	3	4	198	202

Потери давления в подающих трубопроводах определяются в режиме максимального водоразбора и в режиме циркуляции . Для отдельного здания циркуляционный расход горячей воды находится по формуле (5.8). Для участка сети циркуляционный расход равен арифметической сумме расходов для тех зданий, которые снабжаются водой по этому участку. Величина заносится в графу 8 таблицы, а в графе 9 приводятся потери давления , вычисляемые по формуле

. (4.3)

Все остальные маршруты от котельной до потребителей рассчитываются аналогично расчетной ветви в порядке возрастания .

Расчет подающих трубопроводов в СГВ

таблица 5

№ участка	l м.	Gсек л/с	d мм.	? м/с.	R Па/м.	?p кПа.	Gц л/с.	?pцпод кПа.
?pрасп= 169,14 кПа Rср= 106,30 Па/м
0-101	10	6,957	100	0,89	146,51	5,27	2,336	0,595
101-102	43	6,938	100	0,88	145,71	22,56	2,312	2,505
102-103	131	1,238	80	0,25	20,55	9,69	0,366	0,847
103-104	135	1,199	65	0,36	52,04	25,29	0,341	2,046
104-105	132	1,141	50	0,58	190,60	90,57	0,171	2,034
105-13	5	0,560	40	0,45	206,69	3,72	0,114	0,154
?						157,11		8,181
0-105						153,39		8,027
105-14	5	0,385	40	0,31	97,70	1,76	0,057	0,039
?						155,14		8,065
?pрасп= 133,71 кПа Rср= 112,00 Па/м.
0-102						27,83		3,099
102-107	50	3,396	80	0,68	154,66	27,84	1,926	8,954
107-108	57	1,250	65	0,38	56,56	11,61	0,541	2,174
108-109	67	1,115	50	0,57	182,01	43,90	0,511	9,221
109-8	114	0,243	32	0,30	85,98	35,28	0,009	0,048
?						146,46		23,496
?pрасп= 169,14 кПа Rср= 151,60 Па/м
0-104						62,81		5,992
104-113	8	0,680	50	0,35	67,70	1,95	0,171	0,123
113-11	5	0,560	40	0,45	206,69	3,72	0,114	0,154
?						68,48		6,270
0-113						64,76		6,116
113-12	5	0,385	40	0,31	97,70	1,76	0,057	0,039
?						66,52		6,154
?pрасп= 169,14 кПа Rср= 196,60 Па/м
0-109						111,17		23,448
109-110	22	1,079	40	0,86	767,35	60,77	0,502	13,155
110-6	5	0,950	40	0,76	594,84	10,71	0,409	1,985
?						182,66		38,587
0-110						171,95		36,603
110-7	5	0,427	32	0,53	265,47	4,78	0,093	0,227
?						176,73		36,829
?pрасп= 197,76 кПа Rср= 202,00 Па/м
0-103						37,52		3,947
103-112	97	0,353	32	0,44	181,43	63,36	0,024	0,293
112-9	5	0,284	25	0,58	655,81	11,80	0,019	0,053
?						112,68		4,292
0-112						100,88		4,239
112-10	5	0,194	25	0,40	306,02	5,51	0,006	0,005
?						106,39		4,245
?pрасп= 169,14 кПа Rср= 313,20 Па/м
0-108						67,27		14,227
108-111	6	0,422	32	0,52	259,29	5,60	0,03	0,028
111-4	5	0,344	25	0,70	962,19	17,32	0,021	0,065
?						90,19		14,320
0-111						72,87		14,255
111-5	5	0,265	25	0,54	571,00	10,28	0,009	0,012
?						83,15		14,268
?pрасп= 207,57 кПа Rср= 387,00 Па/м
0-107						55,67		12,053
107-3	56	2,891	65	0,87	302,56	61,00	1,385	13,999
?						116,66		26,052
?pрасп= 169,14 кПа Rср= 412,10 Па/м
0-102						27,83		3,099
102-106	71	0,386	32	0,48	216,94	55,45	0,021	0,164
106-1	5	0,323	25	0,66	848,30	15,27	0,014	0,029
?						98,55		3,292
0-106						83,28		3,263
106-2	5	0,240	25	0,49	468,35	8,43	0,007	0,007
?						91,71		3,27
?pрасп= 169,14 кПа Rср= 1879,00 Па/м
0-101						5,27		0,595
101-114	15	0,452	25	0,92	1661,20	89,70	0,023	0,232
114-15	5	0,461	25	0,94	1728,01	31,10	0,015	0,033
?						126,08		0,860
0-114						94,98		0,827
114-16	5	0,184	20	0,59	1294,65	23,30	0,008	0,044
?						118,28		0,871

4.2 Расчёт циркуляционных трубопроводов

Расчет циркуляционных трубопроводов наружной сети горячего водоснабжения в целом ведется аналогично подающим трубопроводам, отличаясь в следующих частностях [2]:

1. Koэффициент в формуле (4.1) принимается равным =0,5Кэкс.

2. Гидростатическое давление в системе ГВ, т.е. высота здания, не оказывает влияния на режим циркуляции, поэтому при одинаковых сопротивлениях СГВ зданий в наиболее неблагоприятных условиях (расчетная ветвь) оказывается наиболее удаленный от котельной потребитель. Расчет всех маршрутов производится в порядке уменьшения их суммарной длины от котельной до каждого здания.

3. Потери давления в подающих и циркуляционных трубопроводах от котельной до наиболее удаленных стояков не должны отличаться для разных ветвей более чем на 10%. При невозможности увязки потерь давления в кольцах путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку на циркуляционном трубопроводе дроссельной диафрагмы.

4. Минимальный диаметр циркуляционных трубопроводов наружной сети должен быть не менее 25 мм.

5. Расчет циркуляционных трубопроводов ведется в табличной форме (таблица 6).

таблица 6

№ участка	l, м	Gц, л/с	d, мм	?, м/с	R, Па/м	?Рц, кПа
цех №3
0-101	10	2,336	80	0,465	197,540	3,556
101-102	43	2,312	80	0,460	71,681	5,548
102-103	131	0,366	65	0,110	19,611	4,624
103-104	135	0,341	50	0,176279	17,023	5,515
104-105	132	0,171	40	0,138122	4,280	1,356
?					408,05	42,468
?Рц.к.=70,5 кПа
заводоуправление
0-102	53	4,648			269,221	9,104
102-107	50	1,926	65	0,581	134,283	12,085
107-108	57	0,541	50	0,276	42,848	4,396
108-109	67	0,511	32	0,636	380,192	45,851
109-8	114	0,009	25	0,018	0,659	0,135
?					827,203	71,437
?Рц.к.=104,735 кПа ?Р= -48,57кПа Установлена дроссельная шайба d=7,837мм
цех№2
0-104					365,473	32,352
104-113	8	0,171	40	0,136	19,273	0,278
?					384,745	32,629
?Рц.к.= 58,744 кПа ?Р= 16,6 кПа Установлена дроссельная шайба d=4,115мм
цех №1
0-109					446,352	25,586
109-110	22	0,502	32	0,625	366,918	14,530
?					813,270	40,116
?Рц.к.= 96,719 кПа ?Р= -37,2 кПа Установлена дроссельная шайба d=8,903мм
гараж
0-103					288,832	13,728
103-112	97	0,024	25	0,049	4,683	0,818
?					293,515	14,546
?Рц.к.= 38,78 кПа ?Р= 45 кПа Установлена дроссельная шайба d=3,42мм
цех№4
0-108					446,352	25,586
108-111	6	0,03	25	0,061	7,318	0,079
?					453,670	25,665
?Рц.к.= 45,76 кПа ?Р=35,087 кПа установлена дроссельная шайба d= 6,88мм
столовая
0-107					403,504	21,189
107-3	56	1,385	50	0,706	280,828	28,307
?					684,332	49,497
?Рц.к.= 69,73 кПа ?Р=1,086 кПа
цех№5
0-102					269,221	9,104
102-106	71	0,021	25	0,043	3,586	0,458
?					272,806	9,562
?Рц.к.= 29,6 кПа ?Р=58 кПа установлена дроссельная шайба d= 3мм
котельная
0-101					197,540	3,556
101-114	15	0,023	25	0,047	4,301	0,116
?					201,841	3,672
?Рц.к.=23,67 кПа ?Р=66,42 кПа установка балансировочного крана

Если потери давления в циркуляционном кольце в режиме циркуляции будут отличаться от потерь давления в расчетном кольце более чем на 10%, то следует установить дроссельную диафрагму, диаметр отверстия которой определяется по формуле (17) [2, с.10].

, (4.4)

где - циркуляционный расход воды, проходящей по трубопроводу, на котором устанавливается диафрагма, л/с;

- избыточное давление в трубопроводе, которое необходимо погасить диафрагмой, кПа.

Если по расчету диаметр диафрагмы получается менее 10 мм, то разрешается вместо диафрагмы предусматривать установку балансировочных кранов для регулирования давления. Эти краны не должны использоваться в качестве запорной арматуры.

5. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ В КОТЕЛЬНОЙ

Для создания циркуляции воды в системах горячего водоснабжения устанавливаются циркуляционные насосы. Подбор и размер теплонасоса производится в зависимости от его производительности и напора. Производительность циркуляционного насоса принимается равным циркуляционному расходу воды

(5.1)

Для насосов, устанавливаемых в котельной или центральном тепловом пункте, напор циркуляционного насоса должен быть не менее потерь давления в расчетном циркуляционном кольце

(5.2)

где - потери давления в водоподогревательной установке в режиме циркуляции, можно принять равным 10?25 кПа;

- потери давления в подающих трубопроводах расчетной ветви при циркуляционном расходе, кПа;

- доля максимального водоразбора циркуляционных насосов в зависимости от мощности котельной, принимаемое равной 0,5?0,7, в курсовом проекте можно принять равным 0;

- потери давления в здании в режиме циркуляции, =20?40 кПа, в курсовом проекте можно принять 20 кПа;

- потери давления в циркуляционных трубопроводах на расчетном маршруте, кПа.

Определяем и .и значением са с и тинкуляционных трубопроводах на расчетном маршрутется циркуляционные насосы.

По значениям и подбирается марка и типа размера насоса с ближайшим значением и : марка насоса К8/18 Дк=128 мм.

6. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ КОТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

6.1 Подбор подогревателей

Расчет подогревателей производится на максимальный часовой расход на горячее водоснабжение

. (6.1)

где - коэффициент теплопередачи, в курсовом проекте k=5000 КДж/м2 ч С0;

- средний температура, определяется как средняя логарифмическая разность температур

(6.2)

Определяем м2 и подбираем подогреватель: ПП1-21-2-II, Dкорп=530мм, число ходов=2, Lтрубок=2000, число трубок=232, fтрубок=0,0180м2, fмежтрубн=0,162м2.

6.2 Подбор водосчетчиков

Учет расхода воды предусматривается счетчиками холодной и горячей воды, устанавливаемых перед подогревателем горячего водоснабжения и на циркуляционном трубопроводе. Скоростные крыльчатые водосчетчики устанавливаются при расчетном максимальном расходе воды до 15 м3/ч, а при большом расходе турбинные.

(6.3)

где - расчетный расход воды, м3/ч;

- гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое по его диаметру.

Потери давления в крыльчатых не превышать 2,5м, в турбинных 1м.

; (6.4)

. (6.5)

По находим и определяем

. (6.6)

По значению подбирается водосчетчик.

Определяем , , определяем и .

Рассчитываем для турбинных водосчетчиков:

м/(м3/ч)2;



м/(м3/ч)2

Таким образом, подобрали два водосчетчика:

- водосчетчик типа ВТ100, его характеристики: диаметр условного прохода =100 мм, м/(м3/ч)2 , м

- водосчетчик типа ВСКГ40, его характеристики: =40 мм, м/(м3/ч)2, .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В проекте разработана система горячего водоснабжения, определены ее нагрузки.Для циркуляции воды в системе рассчитали циркуляционные насосы марки К8/18 со следующими характеристиками: диаметр корпуса 105мм, кпд равен 50%, напор 15,8м, мощность 0,8кВт, производительность 1,548 м3/ч. Установили два циркуляционных насоса и подогреватель как запасные на случай замены или выхода из строя первых.

На трубопровод устанавливаем водосчетчик марки ВТ100 с условным диаметром 100мм и водосчетчик типа ВСКГ40 с условным диаметром 40мм.

Рассчитали давление в циркуляционных кольцах, определили избыточное давление и там, где оно превысило 10% от выше указанного, установили балансировочные краны.

По гидравлическим расчетам подобрали диаметры подающих и циркуляционных трубопроводов на всех участках сети горячего водоснабжения и установили на них запорную арматуру в соответствии со схемой предприятия.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Строительные нормы и правила. Тепловые сети: СНиП 41-02-2003: Прин. Госстроем России 24.06.2003 № 110: Взамен СНиП 2.04.07-86*: Срок введ. в д. 1.09.2003.-Изд. офиц.- М., 2004.-38 с.

2. Строительные нормы и правила. Внутренний водопровод и канализация зданий: СНиП 2.01.04-85. Утв. Госстроем СССР 4.10.85 № 169: Взамен СНиП II-30-76: Срок введ. в д. 1.07.86.- Изд. офиц.- М., 1986.-56 с.

3. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х ч. Ч. 2. Водопровод и канализация/ Под. ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 247 с.: ил.- (Справочник проектировщика).

4. Ионин, А.А. Теплоснабжение: Учеб. для вузов /А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов, В.Н. Братенков, К.И. Терлецкая; Под ред. А.А. Ионина. - М.: Стройиздат, 1982. - 336с.

5. Чистяков, Н.Н. Повышение эффективности работы систем горячего водоснабжения /Н.Н. Чистяков, М.М. Грудзинский, В.И. Ливчак и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988.-314 с.

6. Наладка и эксплуатация водных тепловых сетей: Справочник /В.И.Ма-нюк, Я.Н. Каплинский, Э.Б. Чиж и др.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1988.- 432с.

7. Своды правил по проектированию и строительству. СП-41-101-95. Проектирование тепловых пунктов /Минстрой России. -М.: ГУП ЦПП, 1997.- 78 с.

Приложение А

Нормы расхода горячей воды потребителями

Назначение здания	Измеритель	Gсут.ср, л/сут	Gч.наиб, л/ч	Gо, л/ч
Жилые дома с ваннами длиной 1500-1700 мм, оборудованными душами	1 житель	105	10	200
Общеобразовательные школы с душевыми в спортзалах и столовыми на полуфабрикатах То же, с продленным днем	1ученик и 1 преподаватель	3,0 3,4	1,0 1,0	60 60
Детские ясли-сады с дневным пребыванием детей и столовыми на полуфабрикатах То же, со столовыми, работающими на сырье и прачечными	1 ребенок	11,5 25,0	4,5 8,0	60 60
Поликлиники и амбулатории	1 больной	5,2	1,2	60
Административные здания, промтоварные магазины	1 работник	5,0	2,0	60
Предприятия общественного питания для пищи, реализуемой в зале	1 условное блюдо	12,7	12,7	200
Цехи с тепловыделениями свыше 84 кДжч/м3 Обычные цехи (бытовые нужды работающих)	1 чел в смену	24 11	8,4 4,4	40 40
Прием душа в бытовке, спортзале, бассейне	1 чел	50	5,0	50
Гаражи при ручной мойке легковых машин	1 машина	175	17,5	200
Гаражи при ручной мойке грузовых машин	1 машина	250	25,0	200
Магазин продовольственный	1 продавец или 20 м2 торг.зала	65	9,6	200
Общежития с общими душевыми Общежития с общими кухнями и блоками душевых в каждой секции	1 житель	50 80	6,3 7,5	60 60
Гостиницы, пансионаты с общими душевыми	1 житель	70	8,2	200
Больницы с общими ваннами и душами	1 койка	75	8,4	60

Примечания:

Gсут.ср - норма расхода горячей воды в средние сутки на 1 потребителя;

Gч.наиб - норма расхода горячей воды в час наибольшего водопотребления;

Gо - часовой расход горячей воды прибором, л/час.

Нормы расхода горячей воды взяты из приложения3 СНиП 2.04.01-85.

Приложение Б

Гидравлические характеристики трубопроводов горячего водоснабжения

Условный диаметр	Закрытая система теплоснабжения	Открытая система теплоснабжения d = 0
dу, мм	d, мм	f	S,	f	S,
15	3,6	0,1149	282,2103	0,1935	67,22103
20	3,8	0,2377	38,24103	0,3528	12,98103
25	4,0	0,4189	8,131103	0,5765	3,41103
dу, мм	d, мм	f	S,	f	S,
32	4,2	0,7888	1,456103	1,012	742,5
40	4,3	1,057	659,1	1,320	362,2
50	4,5	1,846	146,4	2,205	90,83
65	4,6	3,106	36,20	3,577	24,79
80	4,8	4,498	13,41	5,087	9,650
100	5,0	7,850	3,027	8,655	2,333
125	5,2	12,42	0,8904	13,47	0,7177
150	5,4	17,80	0,3418	19,10	0,2835
200	5,7	31,81	0,0732	33,64	0,0632
250	5,9	51,08	0,0209	53,47	0,0185

Приложение В

Параметры счетчиков расхода воды

Условный диаметр, Dу, мм	15	20	25	32	40	50	65	80	100
Минимальный расход воды, м3/ч	0,03	0,05	0,07	0,1	0,16	0,3	1,5	2,0	3,0
Эксплуатационный расход воды, м3/ч	1,2	2,0	2,8	4,0	6,4	12	17	36	65
Максимальный расход воды, м3/ч	3	5	7	10	16	30	70	110	180
Гидравлическое сопротивление S, м/(м3/ч)2	1,11	0,4	0,204	0,1	0,039	0,011	0,0063	0,002	5,9 10-5

Размещено на Allbest.ru