Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет
им. М.Т. Калашникова»
Кафедра «Водоснабжение и водоподготовка»
Е. А. Гринько
ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Учебно-методическое пособие
Ижевск
Издательство ИжГТУ
20011
УДК 628.11(07)
ББК 38.761.1я7
Г85
Гринько, е. А. Г85 Горячее водоснабжения : учеб.-метод. Пособие. – Ижевск: Изд-во ИжГту, 2011. - 48 с.
Даны основные методы конструирования и расчета систем централизованного горячего водоснабжения, подбора оборудования, базирующаяся на применении современных технических средств и энергосбережении.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 270800 «Строительство».
УДК 628.11(07)
ББК 38.761.1я7
|
Е.А. Гринько, 2011 |
|
Издательство ИжГТУ, 2011
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
|
Классификация систем горячего водоснабжения зданий |
4 |
|
|
|
Требования к качеству воды для горячего водоснабжения |
6 |
|
|
|
Схемы сетей горячего водоснабжения |
7 |
|
|
|
Присоединение систем горячего водоснабжения к тепловым сетям |
13 |
|
|
|
Проектирование схемы горячего водоснабжения |
17 |
|
|
|
Определение расчетных расходов и теплоты для системы горячего водоснабжения |
19 |
|
|
|
Определение расчетных расходов и теплоты для системы горячего водоснабжения |
21 |
|
|
|
Определение циркуляционного расхода воды |
22 |
|
|
|
Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов |
24 |
|
|
|
Нагрев воды для систем горячего водоснабжения |
26 |
|
|
|
Баланс гидравлических потерь и выбор способа циркуляции горячей воды |
32 |
|
Приложение 1. |
Гидравлический расчет стальных труб горячего водоснабжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
34 |
|
Приложение 2. |
Теплопотери трубопроводов системы горячего водоснабжения, присоединенных к закрытым системам теплоснабжения. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . |
37 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. |
Технические характеристики водо-водяных водоподогревателей |
39 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. |
Пример расчета |
40 |
|
|
|
Список литературы |
47 |
|
|
|
|
|
Классификация систем горячего водоснабжения зданий
Системы горячего водоснабжения представляет собой комплекс устройств и трубопроводов для приготовления воды до расчетной температуры и транспортировку ее потребителям.
В некоторых категориях зданий (жилых домах, детских садах, гостиницах, лечебных учреждениях и т. д.) система горячего водоснабжения используется также для обогрева.
Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков.
По радиусу и сфере действия они делятся на местные (децентрализованные) и централизованные системы.
Децентрализованная система горячего водоснабжения предусматривает устройство установок по приготовлению горячей воды в непосредственной близости от мест ее потребления. Кроме того, местные системы применяются в бытовых помещениях производственных зданий при числе душевых сеток менее 5. Местные установки применяют, если общая потребность в теплоте на приготовление горячей воды не превышает 210 кДж/ч. В жилых домах для этого широко используют газовые и электрические водонагреватели скоростные (проточные) или емкостные, а также водогрейные колонки, топки которых предназначены для сжигания дров, торфяных брикетов, угля. Кпд водогрейных колонок низок.
Достоинствами децентрализованного горячего водоснабжения являются:
низкие единовременные капитальные вложения (по сравнению с централизованными);
независимость источников приготовления воды друг от друга;
возможность вводить в работу оборудование по мере роста потребления;
малая металлоемкость системы и соответственно малые потери тепла.
К недостаткам местных систем горячего водоснабжения можно отнести − большие затраты труда и времени населения, а также необходимость постоянного наблюдения за работой оборудования.
Централизованные системы горячего водоснабжения связаны с развитием районных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для потребителей централизованные системы горячего водоснабжения более просты в эксплуатации. Однако при этом необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения. Кроме того, транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопровождается значительными потерями тепла.
В зависимости от способа присоединения систем горячего водоснабжения к тепловым сетям различают закрытые и открытые системы.
В закрытых системах трубопроводы горячего водоснабжения присоединяют к тепловым сетям через водоводяные теплообменники, в которых происходит нагрев воды для горячего водоснабжения, где теплоноситель и нагреваемая вода не соприкасаются, а теплота передается через поверхность теплообмена. Достоинство закрытых систем горячего водоснабжения − высокое качество горячей воды. Область применения закрытых систем − населенные пункты, в которых водопроводная вода имеет среднюю жесткость 3 − 5 мг∙экв/л.
На рис. 1.1 представлена принципиальная схема закрытой системы горячего водоснабжения, которая состоит из двух контуров: контура теплоносителя и контура системы горячего водоснабжения.
Рис. 1.1. Принципиальная схема закрытой системы горячего водоснабжения
1 − генератор теплоты; 2 − теплообменник (водонагреватель); 3 − подающая и циркуляционная сети теплоносителя; 4 − циркуляционный насос теплоносителя; 5 − подпиточный насос теплоносителя; 6 − повысительный насос системы горячего водоснабжения; 7 − циркуляционный насос системы горячего водоснабжения; 8 − подающий трубопровод системы горячего водоснабжения; 9 − циркуляционный трубопровод системы горячего водоснабжения; 10 − водоразборная арматура; 11 − полотенцесушитель; 12 − водомерный узел
В открытых системах, вода для горячего водоснабжения отбирается непосредственно из трубопроводов тепловой сети. Открытые системы конструктивно просты и более рациональны, с точки зрения использования теплоты, но при этом возможно ухудшение качества горячей воды.
В зависимости от способов получения холодной воды и обеспечения напоров в сети системы горячего водоснабжения также, в свою очередь, делятся на открытые и закрытые. В закрытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через поплавковые клапаны. Давление в таких системах определяется высотой расположения промежуточного резервуара.
Открытые системы горячего водоснабжения питаются водой непосредственно от системы холодного водоснабжения и находятся под давлением насосов этой системы.
В зависимости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение различают системы, имеющие дополнительные емкости − аккумуляторы теплоты, и системы, не имеющие аккумуляторов.
Аккумуляторы теплоты необходимы для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме. Они служат для равномерной работы водонагревателей и устранения резких колебаний температуры нагреваемой воды.
Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно при постоянном объеме воды за счет пополнения количества воды под напором холодного водопровода, но при переменном количестве теплоты, при этом используется принцип вытеснения горячей воды к потребителю давлением поступающей свежей холодной воды.
Возможна аккумуляция теплоты в резервуарах с постоянной температурой воды, но с переменным объемом (запасом) воды.