Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Система горячего водоснабжения жилого дома. Учебно-методическое пособие
.pdf
21
0
5 5 0,09 0,34 0,153qq= = =
л/с.
Результаты расчета заносятся в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Расчет секундных расходов воды
№ участка
N U U/N
Расход воды
Вероятность действия прибора
, P
ч
NP
Секундный
расход воды,
G
с
, л/с
q
0
, л/с
q
hr.u
, л/с
q
hr.u
/ q
1–2
1 4 4
0,09
7,9
87,78
0,0975
0,0975
0,340
0,153
2–3
2 4 2
0,2
10
50
0,0278
0,0556
0,281
0,281
3–4
2 4 2
0,2
10
50
0,0278
0,0556
0,281
0,281
4–5
4 8 2
0,2
10
50
0,0278
0,111
0,344
0,344
5–6
6
12 2 0,2
10
50
0,0278
0,167
0,413
0,413
6–7
8
16 2 0,2
10
50
0,0278
0,222
0,470
0,470
7–8
10
20 2 0,2
10
50
0,0278
0,278
0,521
0,521
8–9
20
35
1,75
0,2
10
50
0,0240
0,480
0,664
0,664
9–10
30
45
1,50
0,2
10
50
0,0208
0,624
0,757
0,757
10–11
40
60
1,50
0,2
10
50
0,0208
0,832
0,877
0,877
11–12
60
95
1,58
0,2
10
50
0,0220
1,314
1,123
1,123
8–8’
10
15
1,5
0,2
10
50
0,0208
0,208
0,457
0,457
9–9’
10
10 1 0,2
10
50
0,0139
0,139
0,384
0,384
10–10’
10
20 2 0,2
10
50
0,0278
0,278
0,521
0,521
Участок 2–3 подает воду к мойке и ванне, при этом из
табл. П3.1 и П3.2 принимаются расчетные данные для наибольшего потребителя N = 2; U = 4 чел.; q0 = 0,2 л/с; q
hr.u
= 10 л/ч:
10 4
0,0278;
3600 0,2 2
Р==
22
N P = 2 · 0,0278 = 0,0556; = 0,281;
q = 5 · 0,2 · 0,281 = 0,281 л/с.
Аналогичным образом рассчитываются остальные участки
системы.
Участок 11–12 подает воду от подогревателя ГВС в подаю-
щий трубопровод N = 60, U = 95 чел., q0 = 0,2 л/с, q
hr.u
= 10 л/ч:
10 95
0,0220;
3600 0,2 60
Р==
NP = 60 · 0,022 = 1,314; = 1,123;
q = 5 · 0,2 · 1,123 = 1,123 л/с.
5.2.2. Расчет циркуляционных расходов горячей воды
Трубопроводы системы ГВС прокладывают в помещениях
квартир открыто, вследствие чего при незначительном разборе
воды или его полном прекращении происходит остывание горячей воды вплоть до температуры внутреннего воздуха. В ванных
комнатах в соответствии с ГОСТ 30494 [11] оптимальная температура внутреннего воздуха должна быть 24–26 С, что на несколько
градусов выше, чем в остальных помещениях квартир. Этот
нагрев осуществляется за счет открытой прокладки трубопроводов системы ГВС и устройства на них полотенцесушителей. Для
восполнения теплоты, отданной трубопроводами ГВС в помещение, необходимо запроектировать постоянный подогрев горячей
воды и ее циркуляцию.
Циркуляционные расходы, л/с, рассчитываются по формуле:
( )
п
ц
разб
гг
,
Q
G
c t t
=
−
где Qп – потери теплоты в подающих трубопроводах и стояках,
Вт; с – теплоемкость горячей воды, с = 4,19 кДж/(кгК); – плот-
23
ность воды, = 988 кг/м3;
разб
гг
, tt
– температура горячей воды
в закрытых системах после подогревателя ГВС и в точках водоразбора соответственно, С (принимается 60 и 50 С соответственно).
Теплопотери в магистральных трубопроводах и стояках
определяются суммированием теплопотерь по участкам:
п
1
;
n
i
i
QQ
=
=
( )
( )
ср
н г вi
Q d k t t l= − −
,
где dн – наружный диаметр трубопровода на участке, м;
– длина
расчетного участка, м; k – коэффициент теплопередачи
неизолированного трубопровода, Вт/(м2·К), принимается
11,6 Вт/(м2К); tв – температура воздуха, принимаемая в зависимости от места и способа прокладки труб (в неотапливаемых подвалах – 5 С, в жилых помещениях – 20 С, в ванных комнатах –
25 С);
ср
г
t
– средняя температура горячей воды в закрытых си-
стемах после подогревателя ГВС и в точках водоразбора, С
(принимается 55 С); η – КПД изоляции трубопроводов, проложенных в подвале (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 за-
носятся в табл. П.4.2.
Предварительные значения диаметров труб водоразборных
и циркуляционных стояков, полотенцесушителей выбираются
в соответствии с рекомендациями разд. 5.1.
24
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.
Пример расчета циркуляционных расходов
горячей воды
Для определения циркуляционных расходов выполним рас-
чет потерь теплоты в магистральных трубопроводах и водоразборных стояках:
– полотенцесушитель (принимается длиной 1,5 м):
( )
( )
ср
п н г в
1Q d k t t= − − =
3,14 0,0423 1,5 11,6 (55 25) 69,33= − =
Вт;
– этажестояк неизолированный (принимается длиной 3 м):
п
3,14 0,0335 3 11,6 (55 25) 109,82Q = − =
Вт;
– подводка к стояку в подвале изолированная (длина опре-
деляется по плану):
п
3,14 0,0335 3,9 11,6 (55 5) (1 0,7) 71,38Вт.Q = − − =
Суммарные потери теплоты в стояке через пять этажей
и одну подводку составят:
13,96738,71)82,10933,69(5
п
=++=Q
Вт.
Необходимый циркуляционный расход через стояк 1:
=
ц
G
967,13
0,0234
4,19 988 (60 50)
=
−
л/с.
Аналогично рассчитываются циркуляционные расходы на
всех остальных участках системы.
Циркуляционные расходы на остальных стояках принимаются равными циркуляционным расходам на стояке 1. Результаты
расчета представлены в табл. 5.2.
25
Таблица 5.2
Расчет циркуляционных расходов воды
№ участка
Наружный
диаметр,
dн, м
k
Температурный
напор,
t, С
Длина
участка,
, м
1 –
Потеря
тепла,
Qп, Вт
Циркуляционный
расход,
Gц, л/с
Потери теплоты в стояках 1, 6
Полотенцесушитель
0,0423
36,42
55 – 25 = 30
1,5
1
69,33
–
Этажестояк
0,0335
36,42
30
3 1 109,82
–
7–8
0,0335
36,42
55 – 5 = 50
3,9
0,3
71,38
–
Теплопотери в стояке
895,75
–
Теплопотери в стояке с подводкой
967,13
0,0234
Потери теплоты в стояке 3
Стояк
Принимать, как для стояка 1
895,75
–
Подводка
0,0335
36,42
50
3,3
0,3
60,40
–
Всего:
956,15
0,0231
Потери теплоты в стояках 2, 4, 5
Стояк
Принимать, как для стояка 1
895,75
–
Подводка
0,0335
36,42
50
1
0,3
18,30
–
Всего:
914,05
0,0221
25
26
Окончание табл. 5.2
№ участка
Наружный
диаметр,
dн, м
k
Температурный
напор,
t, С
Длина
участка,
, м
1 –
Потеря
тепла,
Qп, Вт
Циркуляционный
расход,
Gц, л/с
Потери теплоты в магистрали к стояку 1
8–9
0,0423
36,42
50
9
0,3
207,98
0,00502
9–10
0,0423
36,42
50
0,6
0,3
13,87
0,000335
10–11
0,0423
36,42
50
5,4
0,3
124,79
0,00301
11–12
0,048
36,42
50
2,3
0,3
60,31
0,00145
Всего:
346,63
0,00837
Потери теплоты в магистрали к стояку 6
11–13
0,0423
36,42
50
4,3
0,3
99,37
0,00240
Всего:
99,37
0,00240
Всего потерь теплоты
Q = (967,13 2) + 956,15 + (914,05 3) + 346,63 + 99,37 = 6078,56 Вт
Циркуляционный расход
ц
6078,56
0,147 л/с
4,19 988 (60 50)
G ==
−
26
27
5.3. Гидравлический расчет трубопроводов
Целью гидравлического расчета трубопроводов системы
ГВС является определение их диаметров и определение потерь
напора в системе.
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, м, определяются по формуле
3
рэ
( ) 10 ,H i i
−
= = +
где i – удельные потери напора на трение при расчетном расходе
воды с учетом зарастания труб, мм/м, принимаются по номограмме (рис. П.3.1);
р
– расчетная длина участка трубопровода,
м; – фактическая длина участка трубопровода, м; э – эквивалентная длина участка трубопровода, м;
,э =
где – коэффициент местных потерь напора, принимается для
подающих трубопроводов и циркуляционных стояков – 0,2, для
водоразборных стояков с полотенцесушителями – 0,5.
Расчет начинают с главного циркуляционного контура (рас-
четной магистрали), который начинается от подогревателя ГВС
и проходит через наиболее удаленный стояк (в примере – стояк 1).
Затем рассчитываются ответвления от главного циркуляционного контура к другим присоединенным стоякам (в примере –
к стоякам 2, 3, 4) и далее рассчитываются контур через стояк 6
и ответвление через стояк 5.
28
Результаты расчета заносятся в табл. П.4.3. Расчет выпол-
няют с использованием данных табл. 5.1 и 5.2.
При выполнении гидравлического расчета необходимо сле-
дить, чтобы потери напора в наиболее удаленном стояке
не превышали величины 2–4 м. Действительные длины участков
трубопроводов снимают с планов этажа и подвала и с аксонометрической схемы системы ГВС, выполненной на миллиметровой
бумаге.
При выполнении гидравлического расчета необходимо про-
изводить увязку потерь напора в магистральном трубопроводе
и в ответвлениях. Суммарные потери напора в следующей расчетной паре стояков (подающий и циркуляционный) должны
быть равны располагаемому напору в точке их присоединения
к подающей и циркуляционной магистрали. Это достигается соответствующим подбором диаметров циркуляционных стояков
и увеличением циркуляционного расхода горячей воды в них, но
не более чем на 30 %. В итоге потери напора в обоих стояках по
абсолютному значению не должны отличаться более чем на 10 %
от располагаемого напора в точке их присоединения.
При невозможности увязки потерь напора в стояках путем
подбора диаметров, на циркуляционных стояках должны устанавливаться дроссельные диафрагмы с диаметром отверстия
не менее 10 мм.
Необходимый диаметр диафрагмы, мм, определяется по
формуле
2
ц
д
изб ц
20
0,0316 Н 350
G
d
Gd
=
+
,
где Gц – циркуляционный расход, л/с; Н
изб
– избыточный напор,
м, который необходимо погасить диафрагмой (см. пример расчета); d – внутренний диаметр трубопровода, мм.
Если расчетный диаметр отверстия диафрагмы менее 10 мм,
то вместо диафрагм на циркуляционном стояке устанавливаются
29
регулирующие или балансировочные клапаны, подбор которых
ведется по соответствующим каталогам.
Пример гидравлического расчета трубопроводов
Расчет кольца через стояк 2
Результаты расчета представлены в табл. 5.3.
Необходимо произвести увязку потерь напора во втором
стояке, которые равны 2,908 м в точке присоединения его к главному циркуляционному кольцу.
Располагаемый напор в первой паре стояков составляет
Нр = 4,132 м.
Невязка
%6,29%100
132,4
908,2132,4
=
−
– больше допустимой.
Необходимо уменьшить диаметр подводящих к стояку тру-
бопроводов с 25 до 20 мм, но это приводит к увеличению скорости воды выше допустимого значения 1,5 м/с. Увеличение циркуляционного расхода по стояку на 30 %, как это допускается
СНиП, не решает проблемы. Таким образом, устанавливаем дроссельную диафрагму, чтобы погасить избыточный напор, равный:
изб
Н 4,132 2,908 1,224 м. = − =
Диаметр диафрагмы определяется при известном циркуля-
ционном расходе 0,0221 л/с (см. табл. 5.2) по формуле
мм76,11
3,16
0221,0
350224,10316,0
0221,0
20
2
д
=
+
=d
.
К установке принимаем диафрагму с dд = 11,76 мм, которая
устанавливается на циркуляционном стояке.
30
Таблица 5.3
Гидравлический расчет трубопроводов
Участок №
Расход воды
Длина участка
Диаметр трубы, d, мм
Скорость
воды,
w, м/с
Удельн
ые потери
напор
а, i, мм/м
Потери нап
ора,
ΔН, м
Примеч
ание
горячей, G
с
, л/с
циркул
яцион-
ной,
G
ц
, л/с
G
c
+ G
ц
,
л/с
действительна
я,
l, м
эквивалентная,
l
э
, м
расчетная,
l
р
, м
Расчет кольца через стояк 1
12–11
1,123
0,147
1,270
2,3
0,46
2,76
40 1 90
0,248
11–10
0,877
0,0991
0,976
5,4
1,08
6,48
32
1,2
150
0,972
10–9
0,757
0,0740
0,831
0,6
0,12
0,72
32
1,1
110
0,079
9–8
0,664
0,0505
0,7149 1,8
10,8
32
0,8
60
0,648
8–7
0,521
0,0234
0,544
3,9
0,78
4,68
25
1,3
300
1,404
4,132 м
7–6
0,470
0,0234
0,492
3,0
1,5
4,5
25 1 200
0,9
6–5
0,413
0,0234
0,436
3,0
1,5
4,5
25
0,9
150
0,675
5–4
0,344
0,0234
0,367
3,0
1,5
4,5
25
0,75
80
0,36
4–3
0,281
0,0234
0,304
3,0
1,5
4,5
25
0,7
70
0,315
Ст Т4-1
–
0,0234
0,023
16
3,2
19,2
15
0,25
20
0,384
7’–8’
–
0,0234
0,023
3,9
0,79
4,68
15
0,25
20
0,094
8’–9’
–
0,0505
0,0509 1,8
10,8
20
0,2
10
0,108
9’–10’
–
0,0740
0,074
0,6
0,12
0,72
20
0,23
12
0,008
10’–11’
–
0,0991
0,099
5,4
1,08
6,48
20
0,4
40
0,259
11’–12’
–
0,147
0,147
2,3
0,46
2,76
25
0,3
15
0,041
Итого:
6,49
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]