Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Система горячего водоснабжения жилого дома. Учебно-методическое пособие
.pdf
31
Окончание табл. 5.3
Участок №
Расход воды
Длина участка
Диаметр трубы, d, мм
CСкорость
воды,
w, м/с
Удельн
ые потери
Напора, i, мм/м
Потери напора,
ΔН, м
Примеч
ание
горячей,
G
с
,
л/с
циркул
яцион-
ной, G
ц
, л/с
G
c
+ G
ц
, л/с
действитель-ная, l, м
эквивалентная, l
э
, м
расчетная,
l
р
, м
Расчет кольца через стояк 2
8 – СтТ3-2
0,457
0,0221
0,4791
1
0,2
1,2
25 1 190
0,228
2,908 м
СтТ3-2–
СтТ4-2
–
2,632
СтТ4-2– 8’
0,0221
0,0221
1
0,2
1,2
15
0,35
40
0,048
Расчет кольца через стояк 3
9 –СтТ3-3
0,384
0,0231
0,4071
3,3
0,66
3,96
25
0,9
180
0,713
3,5 м
СтТ3-3–СтТ4-3
–
2,632
СтТ4-3–9‘
0,0231
0,0231
3,3
0,66
3,96
15
0,35
40
0,158
Расчет кольца через стояк 4
10 – СтТ3-4
0,521
0,0221
0,543
1
0,2
1,2
25
0,9
300
0,360
3,04 м
СтТ3-4–СтТ4-4
–
2,632
СтТ4-4 –10’
0,0221
0,0221
1
0,2
1,2
15
0,35
40
0,048
31
32
Расчет кольца через стояк 3
Располагаемый напор в точке подключения данного стояка к
магистрали складывается из потерь напора в первом стояке
и потерь напора на магистральных участках трубопровода 9–8
и 8’–9’ (табл. 5.3):
Нр = 4,132 + 0,648 + 0,108 = 4,888 м.
Невязка
%4,28%100
888,4
5,3888,4
=
−
больше допустимой.
изб
Н 4,888 3,5 1,388 м. = − =
Диаметр диафрагмы определяется по формуле
мм.69,11
3,16
0231,0
350388,10316,0
0231,0
20
2
д
=
+
=d
К установке принимаем диафрагму с dд = 11,69 мм, которая
устанавливается в подвале на циркуляционном стояке.
Расчет кольца через стояк 4
Располагаемый напор в точке подключения данного стояка
к магистрали складывается из потерь напора в первом стояке
и потерь напора на магистральных участках трубопровода 10–9,
9–8, 9’–10’, 8’–9’ (табл. 5.3).
Нр = 4,132 + 0,648 + 0,108 + 0,079 + 0,0086 = 4,976 м.
Невязка
%42%100
976,4
896,2976,4
=
−
больше допустимой.
изб
Н 4,976 2,896 2,08 м. = − =
Диаметр диафрагмы определяется по формуле
33
.мм88,10
3,16
0221,0
35008,20316,0
0221,0
20
2
д
=
+
=d
К установке принимаем диафрагму с dд = 10,88 мм, которая
устанавливается в подвале на циркуляционном стояке.
Аналогично рассчитываются стояки 5 и 6. При этом кольцо
через стояк 6 рассматривается уже как главный циркуляционный
контур с ответвлениями через стояк 5.
5.4. Расчет максимальных часовых расходов
горячей воды на здание и расходов теплоты
на ГВС и отопление
Выбор схемы присоединения подогревателей ГВС
В системе теплопотребления жилого дома теплота расходу-
ется на отопление и горячее водоснабжение. В зависимости от
соотношения указанных тепловых нагрузок выбирается схема
присоединения подогревателей ГВС.
Максимальный часовой расход горячей воды на здание
в целом, м3/ч:
0,
0,005
hr hr hr
qq=
,
где q
0,hr
– часовой расход горячей воды одним водоразборным
прибором, л/ч (табл. П.3.1). Если на расчетных участках установлены различные по производительности водоразборные приборы,
то значение последнего принимается для прибора с наибольшим
расходом; hr – безразмерная величина, зависящая от общего количества водоразборных приборов N, обслуживаемых проектируемой
системой, и вероятности их использования Рhr в час наибольшего
водопотребления (табл. П.3.3, П.3.4).
Вероятность использования водоразборных приборов для
системы в целом:
34
0
0,
3600
,
hr
hr
Pq
Pq=
где q0 – секундный расход горячей воды одним водоразборным
прибором, л/с (табл. П.3.2); Р – вероятность действия водоразборных приборов на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании:
,
0
3600
hr u
qU
Р
qN
=
,
где q
hr,u
– норма расхода горячей воды потребителем, л, в час
наибольшего водопотребления (табл. П.3.2); U – число потребителей горячей воды в здании; принимаем равным произведению
количества квартир на число жителей, проживающих в одной
квартире (в настоящей работе принимаем для однокомнатных
квартир число жителей – 2, в двухкомнатных – 3, в трехкомнатной – 4 человека); N – число установленных водоразборных при-
боров.
Максимальный часовой расход теплоты на ГВС, Вт:
max ср
г.в г п цх.з
1,16 ( )
hr
Q q t t Q Q= − + + =
ср
г хз
1,16 ( )1,06
hr
q t t−
,
где
ср
г
t
– средняя температура горячей воды в трубопроводах во-
доразборных стояков принимается равной 55 С [1];
х.з
t
– темпе-
ратура холодной воды в сети водопровода принимается равной
5 С [1];
hr
q
– расход горячей воды в час наибольшего водопо-
требления, м3/с;
цп
, QQ
– потери теплоты подающими
и циркуляционными трубопроводами системы ГВС, Вт.
На начальной стадии проектирования системы ГВС диаметры
и длины трубопроводов неизвестны, поэтому сумма
цп
QQ +
ориен-
тировочно может быть оценена коэффициентом 1,06.
Расчетный расход теплоты на отопление жилого здания по
укрупненным показателям, Вт:
35
( )
max
о уд в н.о
Q аq V t t=−
,
где а – поправочный коэффициент для жилых и общественных
зданий, а = 0,54 + 22/(t
ср
– tно);
уд
q
– удельная тепловая характе-
ристика здания, Вт/(м3К), (табл. П.3.5); V – наружный объем здания, м3; tв – средняя температура воздуха в помещениях здания,
С; t
н.о
– расчетная температура наружного воздуха, С, принима-
емая равной температуре холодной пятидневки по параметрам Б
(табл. П.3.6).
Относительный расход теплоты на ГВС:
о
max
г.в
max
,
Q
Q
=
при ρ < 0,2 и ρ > 1 – применяется параллельная схема присоединения подогревателей ГВС; при 0,2 ≤ ρ ≤ 1 – применяются двухступенчатые смешанные схемы.
При
max
о
2,32 МВтQ
в целях упрощения конструкции
и снижения затрат допускается независимо от значения величины
производить присоединение подогревателей по параллельной
схеме (рис. 5.3).
Расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, при качественном
регулировании отпуска теплоты в закрытых системах теплоснабжения определяются по соотношениям:
а) на отопление
( )
max
max
о
о
12
3,6;Q
Gс=
−
б) максимальный на ГВС при параллельной схеме
( )
max
max
г.в
г.в
12г
3,6;Q
G
с
=
−
36
в) суммарный расчетный расход сетевой воды
max max max
о з г.в
,G G k G= +
где τ1, τ2 – температура сетевой воды в подающем и обратном тру-
бопроводах тепловой сети при температуре наружного воздуха,
соответствующей расчетной температуре для системы отопления,
С;
1 2г
,
– температура сетевой воды в подающем трубопроводе
и после параллельно включенных подогревателей ГВС при температуре наружного воздуха, соответствующей точке излома темпе-
ратурного графика (рекомендуется принимать
1
70 С
=
2г
40 С
=
);
з
k
– коэффициент запаса, учитывающий долю сред-
него расхода воды на ГВС (при
max
о
Q
100 МВт принимается
з
k
= 1,2; при
max
о
Q
100 МВт –
з
k
= 1).
Три штриха в обозначении индексов относятся к значениям,
определяемым в точке излома температурного графика.
Подогреватель
Отопительный
прибор
г
t
г
t
х
Рис. 5.3. Схема параллельного подключения подогревателя ГВС
tх t
г
37
Пример расчета максимальных часовых расходов
горячей воды на здание
и расходов теплоты на ГВС и отопление
Вероятность использования водоразборных приборов Р
в час наибольшего водопотребления составляет:
022,0
602,03600
9510
=
=Р
.
Вероятность использования водоразборных приборов для
системы в целом:
.079,0
200
2,0022,03600
=
=
hr
P
По значению NP
hr
= 60 0,079 = 4,74 находим = 2,469.
Максимальный часовой расход горячей воды на здание
в целом:
чм469,2469,2200005,0
3
==
hr
q
.
Максимальный часовой расход теплоты на ГВС:
max 3
гв
1,16 2,469 (55 5) 1,06 151,8 10 Вт.Q = − =
Расчетный расход теплоты на отопление:
max 3
о
0,907 0,39 8122(20 ( 40)) 172,3 10 Вт.Q = − − =
Поправочный коэффициент для жилых и общественных
зданий а = 0,54 + 22 / (20 – (–40)) = 0,907.
Относительный расход теплоты на ГВС:
max
3
гв
max 3
о
151,8 10
ρ 0,88.
172,3 10
Q
Q
= = =
При ρ = 0,88 используется двухступенчатая смешанная схе-
ма присоединения подогревателей ГВС, но в целях упрощения
схемы при
max
о
2,32 МВтQ
применяем параллельную схему при-
соединения.
38
Расчетные расходы сетевой воды:
а) на отопление:
3
max
о
3,6 172,3 10
1850,5 кг/ч
4,19 (150 70)
G
==
−
;
б) максимальный и средний на ГВС при параллельной схеме:
3
max
гв
3,6 151,8 10
3912,7 кг/ч;
4,19 (70 40)
G
==
−
в) суммарный расчетный расход сетевой воды:
max
1850,5 1,2 3912,7 6545,8G = + =
кг/ч.
5.5. Выбор оборудования и расчет потерь давления
местного теплового пункта
5.5.1. Расчет подогревателя ГВС
Подогреватели должны обеспечивать заданную тепло-
производительность при любых температурных режимах сетевой воды.
Наиболее неблагоприятный режим соответствует точке из-
лома температурного графика регулирования. Поэтому расчет
подогревателей производится именно для этого режима по параметрам сетевой воды при температуре
н
t
.
Расчетные расходы нагреваемой холодной водопроводной
воды, кг/ч, для горячего водоснабжения
хв
G
=
hr
q
, кг/ч, и грею-
щей сетевой воды
max
гр.в гв
GG=
, кг/ч, определялись ранее в п. 5.4.
Задаваясь скоростью воды в межтрубном пространстве по-
догревателя, равной 1 м/с, найдем ориентировочно площадь сече-
ния межтрубного пространства, м2 (при = 1000 кг/м3):
39
гр.в
мт
мт
3600
G
fw=
,
где
гр.в
G
– расчетный расход сетевой воды на ГВС, кг/ч.
По табл. П.3.7 выбираем подогреватель так, чтобы расчет-
ное значение fмт было большим и ближайшим к табличному его
значению.
Для выбранного типоразмера подогревателя определяют
скорости воды, м/с, в трубках и межтрубном пространстве:
хв
тр
тр
,
3600
G
wf=
гр.в
мт
мт
.
3600
G
wf=
Средние значения температуры нагреваемой и греющей во-
ды в подогревателе, С, определяются:
ср
ср хз г
0,5( )t t t=+
;
ср 1 2г
0,5( )
= +
.
Коэффициенты теплоотдачи от греющей воды к поверхно-
сти стенок трубок мт и от внутренних стенок трубок к нагреваемой холодной воде тр, Вт/(м2∙С), определяются по формулам:
0,8
тр
2
тр ср ср
0,2
вн
(1630 21 0,041 )
w
tt
d
= + −
;
0,8
2
мт
мт ср ср
0,2
э
(1630 21 0,041 )
w
d
= + −
,
где dвн – внутренний диаметр трубок (dвн = 14 мм).
Коэффициент теплопередачи kп, Вт/(м2К), с учетом коэф-
фициента загрязнения поверхности:
40
трст
ст
мт
з
п
11
+
+
=k
,
где δст – толщина стенки, 0,001 м; λст – теплопроводность материала стенки, 110 Вт/(мК); з – коэффициент загрязнения, принимаемый равным 0,85.
Необходимая площадь поверхности нагрева подогревателя,
м2, определяется по формуле
гр.в
лог
п ср
Q
F
kt
=
,
где
max
гр.в гв
QQ=
.
Среднелогарифмический температурный напор в подогрева-
теле, С:
лог
2г х 1 г
ср
2гх
1 г
( ) ( )
ln
tt
t
t
t
− − −
=
−
−
.
Количество секций в подогревателе:
п
с
F
nF=
,
где Fс – площадь поверхности нагрева одной секции (табл. П.3.8).
Полученное значение
п
n
округляется до целого числа
в большую сторону.
Пример расчета подогревателя ГВС
К установке принимаем водо-водяной скоростной секцион-
ный подогреватель с противоточным движением теплоносителей
и длиной трубок 4 м.
Максимальный часовой расход нагреваемой холодной воды
равен:
х.в
G
=
hr
q
= 2469 кг/ч.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]