ГТиАТС / курсаки (готовые лабы) / горячее водоснабжение / черновик

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………………4

1. Предварительный расчет разводящих трубопроводов.……….………. …….5

2. Определение потерь тепла и циркуляционных расходов в разводящих

трубопроводах ………………………………………………….…………..... 8

3. Гидравлический расчет разводящих трубопроводов…………...…………...9

4. Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов главной ветви..10

5. Определение расходов воды и тепла……………………………………...12

6. Тепловой и гидравлический расчет подогревателей системы горячего водоснабжения…………………………………………………………………….16

6.1 Тепловой и гидравлический расчет кожухотрубного водоподогревателя……………………………………………………..16

6.2 Тепловой и гидравлический расчет пластинчатого водоподогревателя………………………..…….20

7. Подбор водомера для установки на ЦТП и определение его гидравлического сопротивления………………………………………………..23

8. Определение требуемого давления холодной воды и сравнение его с располагаемым………………………………………………………………..24

9. Построение суточного и интегрального графиков расхода теплоты……..25

10. Подбор циркуляционного и повысительного насосов……………………27

11. Список литературы……………………………………………….29

12. Графическая часть…………………………………………………

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - №077057

Изм Изм изизИИиииИИИИзмИзм

лЛЛЛЛист

№док.

Подп

Дата

Р

Коржикова

Горячее водоснабжение микрорайона

Лит.

Лист

Листов

Проверил

Целищев

У

3

ТГВ

ВВЕДЕНИЕ

При конструировании системы горячего водоснабжения следует руководствоваться указаниями соответствующих глав СНиПа.

Установка для нагрева воды размещается, как правило, в центре района потребления: ЦТП – в центре снабжения водой микрорайона; индивидуальный тепловой пункт (ИТП) – в центральной части подвала здания.

Трубопроводы делятся на магистрали, ответвления, стояки и подводки к водоразборной арматуре. При ЦТП дополнительно есть внутриквартальные сети ГВ, идущие от ЦТП до каждого здания. С целью защиты от коррозии трубопроводы следует проектировать из стальных оцинкованных труб.

Внутриквартальные сети прокладываются под землей в непроходных каналах или в подвалах и технических подпольях зданий. Подающие (разводящие) трубопроводы ведут справа, а циркуляционные – слева по ходу движения воды от ЦТП к зданиям.

Системы ГВ в зданиях проектируют с нижней разводкой магистралей, что позволяет не прекращать водоснабжение нижних этажей при недостаточном давлении воды. Горизонтальные магистрали внутридомовой сети прокладывают в подвалах или технических подпольях, обычно под потолком. Для обеспечения выпуска воздуха и спуска воды трубопроводы ведут с уклоном не менее 0,002. Для спуска воды из системы в нижних ее точках также устанавливают патрубки с запорной арматурой (вентилями) или тройники с пробками.

Стояки прокладывают по вспомогательным помещениям, а в жилых зданиях - в санузлах. Как правило, в туалете устраивают специальную закрытую шахту, в которой располагают стояки. Стояки ГВ устанавливают в шахте справа по отношению к стоякам холодной воды.

В ванных и душевых комнатах предусматриваются постоянно обогреваемые полотенцесушители, которые в соответствии с нормами должны зимой и летом поддерживать температуру около 25°С. В зависимости от системы ГВ полотенцесушители присоединяют к циркуляционным или

Лист

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

4

подающим водоразборным стояком.

В качестве запорной арматуры для отключения участков трубопроводов в системах ГВ используют бронзовые или латунные краны и вентили и чугунные задвижки. Такую арматуру устанавливают на ответвлениях трубопровода к секционным узлам, отдельным зданиям, в каждой квартире или помещении, в котором есть водоразборные приборы, а также у оснований одиночных подающих и циркуляционных стояков в зданиях высотой 3 этажа и более. Обратные клапаны, припускающие воды только в одном направлении, размещают на линии холодного водопровода и на циркуляционной линии (перед подогревателем).

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

5

Конструктивная разработка системы водоснабжения

1.Предварительный расчет разводящих трубопроводов

Количество горячей воды определяют в соответствии с требованиями.

Расход горячей воды qh0 одним водоразборным прибором, л/с, принимают по прил. 3 СНиП 2.04.01-85*. Если в системе предусмотрена установка различных водоразборных приборов, то значение qh0 принимают для прибора, имеющего наибольший расход воды. В курсовой работе это смеситель ванны, для которого qh0=0,2 л/с.

Принимают норму расхода горячей воды q^h_hr,u, л, одним потребителем в час наибольшего водопотребления. Для прибора с наибольшим расходом: для ванной 1500-1700 мм q^h_hr,_u =10 л/ч.

Ориентировочно определяется общее количество водоразборных приборов N, установленных в задании или группе заданий микрорайона.

N=n₁*n₂ * n₃ *n₄* n₅=2*2*5*5*3=300 шт;

где n1 – число квартир в секции одного этажа; n2 – число секций в здании; n3 – число этажей в здании; n4 – количество однотипных зданий в микрорайоне; n5 – количество водоразборных точек в квартире.

Определяем количество потребителей горячей воды U в здании или группе зданий одинакового типа и назначения.

U=(n₆+1)*n₂*n₃*n₄=(8+1)*2*5*5=450 чел.,

где n₆ – число жилых помещений в секции одного этажа.

Определяем вероятность действия Р водоразборных приборов СГВ для отдельного здания или группы зданий одинакового типа и назначения.

Р= q^h_hr,u *U/(3600* q^h₀*N)=10*450/(3600*0,2*300)=0,0208.

Для каждого расчетного участка определяем безразмерную величину  (в зависимости от числа водоразборных приборов N, соответствующих ему, и вероятности действия водоразборных приборов Р).

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

6

Значение  принимаем по табл. 2 прил.4, в котором приведены значения (_hr) при Р (Р_hr)≤0,1 при любой величине N и значения (_hr) при Р (Р_hr) ≤0,1и N>200.

В заключение определяем секундные расходы горячей воды на расчетных участках.

q_h=5* q^h₀*

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Предварительный гидравлический расчет разводящих трубопроводов

Поскольку при выполнении предварительного гидравлического расчета не учитывают зарастание труб накипью и шламом, а также не принимают во внимание циркуляционные расходы q^cir, которые пока неизвестны, то при подборе диаметров трубопроводов ограничивают скорости движения воды:

• в разводящих трубопроводах до 1,3м/с,

• в подходящих к приборам до 2,0 м/с.

Величина диаметров трубопроводов d, скорости движения воды V и удельные потери давления на трение R определяют по номограмме прил. 2.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

7

Рисунок 1. Расчетная схема ГВС микрорайона

Лист

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

8

2.Определение потерь тепла и циркуляционных расходов в разводящих трубопроводах

Циркуляционный расход в системе q_cir, кг/с, учитывается для компенсации теплопотерь при циркуляции горячей воды по системе и поддержания требуемой температуры горячей воды у потребителя, рассчитывается по формуле:

q_cir =3,6·Q_c/(c·t·3600),

где Q_c – сумма всех теплопотерь соответствующего циркуляционного контура системы ГВС, Вт;

c – теплоемкость воды, равная 4,19 КДж/кг·гр;

t – перепад температур (обычно t=10 С ).

Результаты расчетов заносим в таблицу 2.

В этой таблице расчетными являются объединенные участки стояков, имеющие одинаковые диаметры, и участки магистральных трубопроводов. Диаметры этих участков d подбирается согласно табл.1 .

Таблица 2 - Определение потерь тепла и циркуляционных расходов

Лист

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

9

Среднюю температуру теплоносителя t_ср принимают ориентировочно. Согласно СНиП 2.04.01-85/1/ средняя температура горячей воды в водоразборных стояках должна быть в закрытых системах теплоснабжения 55С, в открытых 65С. Температуру окружающей среды t₀ обычно принимают для помещений 20С, неотапливаемых подвалах-5С, чердаков - минус 10С.

Удельные потери q неизолированных труб определяют в зависимости от диаметра трубопровода и разности температур (t_ср - t_о), (по табл.7 прил1, в которой приведены значения теплоотдачи 1м неизолированных труб, Вт, при разности температур теплоносителя и окружающего воздуха от 30 до 150С).

Лист

Тепловая изоляция учитывается в расчетах коэффициентом 1-. Если трубопровод стояка не изолирован, то =0, в противном случае=0,7. Потери тепла с учетом наличия тепловой изоляции определяются по формуле:

Q^ht = q ^ht *l*(1 ).

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

10

3.Гидравлический расчет разводящих трубопроводов

Суммарные расходы q^h_cir, являются определяющими для проведения окончательного гидравлического расчета главной ветви СГВ.

В окончательном расчете скорости воды допускаются не более 1,5 м/с в стояках и магистралях и не более 2,5 м/с в подводках к приборам. Увеличение потерь напора от эксплуатационного зарастания труб принимается во внимание в окончательном расчете (коэффициент 1,2).

Потери напора на расчетном участке трубопровода рассчитываются по формуле:

 = R*l*(1+k_м),где R - удельные потери напора на трение, Па/м; l – длина участка трубопровода;

k_м – коэффициент местных потерь давления, принимаемый равным 0,2 – для подающих трубопроводов; 0,5 – для трубопроводов в пределах ЦТП; 0,1 - для водоразборных стояков без полотенцесушителей; 0,5 - для водоразборных стояков с полотенцесушителями.

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Окончательный гидравлический расчет разводящих трубопроводов СГВ

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

11

4.Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов

главной ветви

В этой части расчета рассматривается режим циркуляции при отсутствии водоразбора.

Диаметры d для разводящих трубопроводов расчетных участках принять по табл.3, а диаметры циркуляционных участков необходимо принять на один или два размера меньше, чем диаметры соответствующих им разводящих трубопроводов.

Если циркуляционный стояк является групповым для нескольких разводящих стояков каждой секции здания, то при этом его расчетный расход - суммарный расход всей группы стояков, присоединенных к нему.

Диаметры этих трубопроводов следует назначить так, чтобы суммарные потери напора при циркуляционном расходе были в пределах 30000Па.

Q^ht_cir = q ^ht _cir*l*(1 ).

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.

Таблица 4 - Гидравлический расчет СГВ в циркуляционном режиме

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

12

зм

Увязку необходимо производить с целью обеспечения циркуляции горячей воды по всем циркуляционным контурам здания. Расчет невязки начинают сравнивая самый удаленный (расчетный) стояк и ближний стояк к тепловому вводу здания.

Невязка рассчитывается по формуле:

 =[(РΣ - Р_ст)/РΣ]·100%,

где РΣ – суммарные потери давления в циркуляционном режиме, взятые из табл.4, Па;

Р_ст – суммарные потери давления в циркуляционном режиме через ближайший к тепловому вводу стояк, Па.

Если   10%, расчет невязки заканчивают. При   10 рассчитывают и устанавливают на данном разводящем стояке диафрагму с диаметром, мм,

Dд=10(G _cir 2H,)

где G cir – циркуляционный расход через разводящий стояк, т/ч;

  напор, дросселируемый диафрагмой, м.

 =(-10)·(Р Σ -Р_ст)/(104·).

После подбора диафрагмы на ближнем стояке переходят к сравнению следующего (n-1) стояка с расчетным и ведут расчет невязки вышеуказанным способом.

РΣ=Р5-6+Р6+7+Р7-8+Р8-9+Р9-10+Р10-11+Р11-12+Р12-13+Р13-14+

Р14-15+Р15-16+ Р16-17=28,8+7,776+144+162+792+1425,6+648+180+1142,4+2700

=7231Па

Рст=Р5-6+Р6-7+Р10-14+Р14-15+Р15-16+

Р16-17=28,8+7,776+3027,6+180+1142,4+2700=7087Па

Невязка: =2<10 % => расчет невязки закончен.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

13

5.Определение расходов воды и тепла

Вероятность использования водоразборных приборов в системе горячего водоснабжения в час наибольшего водопотребления определяется по формуле:

Р_hr =Р/К_u

где Р – вероятность действия водоразборных приборов;

К_u – коэффициент использования водоразборных приборов в час наибольшего водопотребления принимают по:

Таблица 1.1

Водоразборные приборы	Кu
Смеситель:
Умывальника	0,32
Мойки	0,2
Душа	0,42
Ванны	0,28

для водоразборного прибора с наибольшим часовым расходом воды. В курсовой работе для смесителей ванн.

Р_hr =0,0208/0,28=0,074

Расход горячей воды в час наибольшего водопотребления:

q^h_hr = 18*q^h₀ *К_u*_hr,

где q^h₀ – расход горячей воды одним водоразборным прибором (смесителем для ванны), равный 0,2 л/с;

К_u – коэффициент использования водоразборных приборов в час наибольшего водопотребления, принятый равным 0,28;

_hr – безразмерная величина, зависящая от числа приборов  и вероятности их использования в час наибольшего водопотребления, определяем по табл.2 прил.1.

Р_hr*N= 0,074*300=22,2

q^h_hr = 18*0,2 *0,28*7,634=7,695 л/с,

Максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение, Вт, определяется по формуле:

Q^h_hr = [q^h_hr**с*(t_h– t_c)/3,6] + ΣQ^ht_h+ ΣQ^ht_cir,

где q^h_hr – расход горячей воды в час наибольшего водопотребления, м3/ч;

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

1

  объемный вес воды, равный 960 кг/м3;

c – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/кг°C;

t_h – средняя температура горячей воды в трубопроводах водоразборных стояков. Для закрытых систем теплоснабжения t_h = 55С; для открытых систем t_h = 65С;

t_c – температура холодной воды в сети водопровода (5С).

ΣQ^ht_h–потери теплоты разводящими трубопроводами, ранее определенные в табл.2 (40102Вт).

ΣQ^ht_cir – потери теплоты циркуляционными трубопроводами, ранее определены в табл.4. (18592Вт).

Q^h_hr = [7,695*960*4,19*(55-5)/3,6] + 31560+ 7805,2= 486850,8 Вт,

Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение, Вт, определяется по формуле:

Q ^h_Т = [q^h_Т**с* (t_h– t_c)/(3,6*Т)] + ΣQ^ht_h+ ΣQ^ht_cir,

где Т  период потребления горячей воды, равный 24 ч;

q^h_Т – расход горячей воды за сутки наибольшего водопотребления, м3/сут.

q^h_Т = U*q^h_u *0,001,

где U – число жителей микрорайона, определенное ранее;

q^h_u – норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, принимаемая равной 120 л/сут.

q^h_Т = 450*120 *0,001=54 м3/сут,

Q^h_T = [54*960*4,19*(55-5)/3,6*24] +31560+ 7805,2=170209Вт,

Расчетный расход теплоты на отопление жилых зданий микрорайона:

Q0max = (1+К₁)q₀*А, Вт,; К₁=0,25

где А – общая площадь жилых зданий, м2;

q₀ – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, Вт /м2, принимается по табл.1.2.

А=F_сек*N_сек*N_этаж*N_домов =200,88*2*5*5=10044м2.

Q_0max =(1+0,25) 68,8*10044=863784Вт.

t₀=13°C.

КП 05055017 -270109.65 - 09

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

1

Таблица1.2

Выбор схемы включения подогревателей горячего водоснабжения на ЦТП производят на основе величины:

 = Q^ht_h/Q_0мах=486850,8/863784=0,56

При 0,2   0,6 принимается двухступенчатая последовательная схема;

0,6<  < 1,0 принимается двухступенчатая смешанная схема;

0,2 ≥  ≥1,2 принимается одноступенчатая параллельная схема.

Т.к. 0,2 0,56  0,6 принимается двухступенчатая последовательная схема.

Выбор температурного графика регулирования производится согласно величине:

_Т = Q^h_T / Q_0мах =170209/863784=0,2.

Повышенный график температур является экономически более выгодным и применяется в случаях, когда _Т 0,15.

При _Т 0,15 допускается применять «отопительный» график температур.

Выбираем повышенный график температур.

Для построения графиков необходимо определить температуру наружного воздуха и теплоносителя в «точке излома» графика регулирования температур.

Температура наружного воздуха tн, соответствующая «точке излома» отопительного графика качественного регулирования, определяется по уравнению:

2=1 - 0*.

2- температура воды после системы отопления в «точке излома», при расчетной температуре теплоносителя в подающем трубопроводе 150С - 41,7С;

1 - температура воды в подающем трубопроводе в «точке излома», 70С;

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

1

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

1

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

1

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

1

6.Потери тепла трубопроводами СГВ Q_ht=ΣQ_h^ht+ ΣQ_cir^ht =31560+7805,2=39365,2 Вт;

7.Плотность воды принять 1000 кг/м3;

8.Максимальный расчетный секундный расход воды на ГВС q^h=2,96л/с;

9.Температура окружающей среды t_в=18°С.

Порядок расчета:

5)Тепловой поток на II ступени водоподогревателя ГВС

Q_hd^{sp II}= G_hm*(55- t_h^I)*с/3,6+ Q_ht=

2660,8*(55-22,52)*4,2/3,6+39365,2=139880Вт

6)Тепловой поток на отопление в точке излома температур сетевой воды при температуре наружного воздуха t_н'

Q₀'= Q_{0 max}*( t_в -t_н')/ *( t_в –t₀)=

863784*(18-7,034)/(18-(-13)=305556,6Вт

7)Расход греющей воды через I ступень

G_d^{sp I}=3,6* (Q₀'+ Q_hd^{sp II} )/с*( ₁^п - ₂п)=

3,6*(305556,6+139880)/4,2*(79,74-32,52)=8110,7кг/ч

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

18) Потери давления в подогревателях (6 последовательных секций длиной 2м) для воды, проходящей в трубках с учетом φ=2;

_н= φ*5(q^h/ f_тр*)²*( n^I +n^II)=2*5(2,96/0,00108*1000)²*(2+2)=300,3кПа.

Условное обозначение теплообменников:

I ступень: ПВ 57х2-1,0-РГ-2-УЗ ГОСТ 27590-88;

II ступень: ПВ 57х2-1,0-РГ-2-УЗ ГОСТ 27590-88.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

6.2 Тепловой и гидравлический расчет пластинчатого водоподогревателя

Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку пластинчатого теплообменника, собранного из пластин 0,3р для СГВ того же ЦТП, что в примере с кожухотрубными секционными водоподогревателями. Следовательно, исходные данные, величины расходов и температуры теплоносителей на входе и выходе каждой ступени водоподогревателя принимаются такими же, как в кожухотрубных подогревателей.

Порядок расчета:

1.Проверяем соотношение ходов в теплообменнике I ступени, принимая предварительно потери давления по нагреваемой воде _н=100кПа, по греющей воде _гр=40кПа.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

4.Фактические скорости греющей и нагреваемой воды

W_гр= G_d^{sp I}/3600* f_гр*=8110,7/3600*1000*0,0066=0,34м/с;

W_н= G_hm /3600* f_н*=2660,8/3600*1000*0,0022=0,33м/с.

5.Расчет водоподогревателя I ступени:

а) из табл.1 прил.4 А=0,368; получаем коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:

α₁=1,16*А*[23000+283* t_ср^гр-0,63*( t_ср^гр)²]* W_гр^0,73=

1,16*0,368*[23000+283* 29,7-0,63*(29,7)²]* 0,34^0,73=

5926Вт/м²°С;

б) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде

α₂=1,16*А*[23000+283* t_ср^н-0,63*( t_ср^н)²]* W_н^0,73=

1,16*0,368*[23000+283* 13,8-0,63*(13,8)²]* 0,33^0,73=

5145,4Вт/м²°С;

в) β=0,8, коэффициент теплопередачи

К^I= β/1/ α₁+1/ α₂+ δ_ст/ λ_ст=

0,8/1/5926+1/5145,4+0,001/16=1880Вт/м²°С

е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя I ступени

F_тр^I= Q_h^{sp I}/ К^I* Δt_ср^I=54218,4/1880*12=2,4м²;

д) по табл. 1 прил.4 поверхность нагрева одной пластины f_пл=0,3 м², количество ходов по греющей и нагреваемой воде в теплообменнике

Х_гр^I= F_тр^I+ f_пл/2* m_гр* f_пл=2,4+0,3/2*6*0,3=0,75;

Х_н^I= F_тр^I+ f_пл/2* m_н* f_пл=2,4+0,3/2*2*0,3=2,25.

Принимаем по греющей воде Х_гр^I=1, по нагреваемой воде Х_н^I=3;

е) действительная поверхность нагрева подогревателя I ступени

F^I=(2* m_гр* Х_гр^I -1)*f_пл=(2*6*1-1)*0,3=3,3м²;

ж) φ=1 и из табл. 1 прил. Б=4,5, потери давления I ступени водоподогревателя по греющей и нагреваемой воде

_гр^I= φ*Б(33-0,08* t_ср^гр)*W_гр^1,75* Х_гр^I =1*4,5(33-0,08*29,7)*0,34^1,75*1=20,7кПа.

_н^I= φ*Б(33-0,08* t_ср^н)*W_н^1,75* Х_н^I =1*4,5(33-0,08*13,8)*0,33^1,75*2=60,3кПа.

6.Расчет водоподогревателя II ступени:

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:

α₁=1,16*А*[23000+283* t_ср^гр-0,63*( t_ср^гр)²]* W_гр^0,73=

1,16*0,368*[23000+283* 73,6-0,63*(73,6)²]* 0,34^0,73=

7763,8Вт/м²°С;

б) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде

α₂=1,16*А*[23000+283* t_ср^н-0,63*( t_ср^н)²]* W_н^0,73=

1,16*0,368*[23000+283* 41,3-0,63*(41,3)²]* 0,33^0,73=

6385,2Вт/м²°С;

в) β=0,8, коэффициент теплопередачи

К^II= β/1/ α₁+1/ α₂+ δ_ст/ λ_ст=0,8/1/7763,8+1/6385,2+0,001/16=2299,5Вт/м²°С

е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя II ступени

F_тр^II= Q_h^{sp II}/ К^II* Δt_ср^II=115990,6/2299,5*30,7=1,64 м²;

д) количество ходов по греющей и нагреваемой воде в теплообменнике

Х_гр^II= F_тр^II+ f_пл/2* m_гр* f_пл=1,62+0,3/2*6*0,3=0,54;

Х_н^II= F_тр^II+ f_пл/2* m_н* f_пл=1,64+0,3/2*2*0,3=1,62.

Принимаем по греющей воде Х_гр^II=1, по нагреваемой воде Х_н^II=2;

е) действительная поверхность нагрева подогревателя II ступени

F^II=(2* m_гр* Х_гр^II -1)*f_пл=(2*6*1-1)*0,3=3,3м²;

ж) потери давления II ступени водоподогревателя по греющей и нагреваемой воде

_гр^II=φ*Б(33-0,08*t_ср^гр)*W_гр^1,75*Х_гр^II=1*4,5(33-0,08*73,6)*0,34^1,75*1=18,3кПа

_н^II= φ*Б(33-0,08* t_ср^н)*W_н^1,75* Х_н^II =1*4,5(33-0,08*41,3)*0,33^1,75*2=37,4кПа.

В результате расчета в качестве подогревателя ГВС принимаем два теплообменника (I и II ступени) разборной конструкции (р) с пластинами типа 0,3р, толщиной 1мм, из стали 12х18Н10Т (исполнение 01), на консольной раме (исполнение 1к), с уплотнительными прокладками из резины марки 51-1481 (условное обозначение 12). Поверхность нагрева I ступени 4,5м², II ступени 4,5м². Условное обозначение теплообменников:

I ступень: Р0,3р-1-3,3-1к-01-12;II ступень: Р0,3р-1-3,3-1к-01-12.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

7.Подбор водомера для установки на ЦТП и определение его гидравлического сопротивления

Счетчик воды (водомер) для горячего водоснабжения устанавливается на трубопроводе холодной воды перед подогревателем первой ступени.

Подбор счетчиков осуществляется по табл. 1.3

Таблица 1.3

Потерю давления в водомере, МПа, определяют по формуле:

_вд = S*(G_hm/3600)²*10^-3=13*(2660,8/3600)²*10^-3=0,007 МПа,

где S – сопротивление водомера,кПа·с²/кг²;

G_hm – расход нагреваемой воды,кг/ч.(2660,8кг/ч)

При расчетах допускают потерю напора в крыльчатых водомерах до 0,025 МПа, в турбинных – до 0,01 МПа.

Выбираем крыльчатый счетчик, УКВ

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

8. Определение требуемого давления холодной воды и сравнение его с располагаемым

При наличии в здании горячего водоснабжения требуемое давление,МПа, на вводе холодного водопровода должно быть значительно выше, чем в системе холодного водоснабжения, вследствие потерь давления в трубном пространстве подогревателя.

Требуемое давление в холодном водопроводе, МПа, на вводе в ЦТП:

Р_хв^треб=Р_геом + Р_н +Р_i +Р_вд +Р_о.к. +Р_св,

где Р_геом – необходимое давление для подъема воды к душевой сетке верхнего этажа наиболее высокого здания от уровня водопроводного ввода в ЦТП, равное 0,01*H_геом здания, МПа;

Р_н – потери давления по нагреваемой воде в трубном пространстве I и II ступеней подогревателя, определенные в гидравлическом расчете водоподогревателя, МПа;

Р_i – потери давления с учетом зарастания накипью в разводящих трубопроводах главной ветви,МПа, определенные в гидравлическом расчете (табл.3);

Р_вд – падение давления в водомере;

Р_о.к .– потери давления в обратном клапане, принимаются 0,005 МПа;

Р_св – свободное давление, принимаемое 0,05 МПа.

Если располагаемое (гарантированное) давление холодного водопровода у ЦТП меньше требуемого, устанавливают специальные повысительные насосы.

Р_хв^треб=(0,01*5*3) + 0,098 + 534354*10^-6+0,007 +0,005 +0,05=0,84 МПа,

Р_н=_н^I+_н^II=60,3+37,4=98кПа=0,098МПа

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

2

9. Построение суточного и интегрального графиков расхода теплоты

Для построения графиков нужно составить таблицу расхода тепла на горячее водоснабжение по часам суток. В графе Q_пр указаны проценты часового расхода тепла за отдельные периоды суток, которых следует придерживаться. Остальные строки следует заполнить как промежуточные, но, однако, с тем, чтобы выполнялось условие

(n_i*Q_пр)/24 = 100%,

где n_i – число часов в период потребления горячей воды, ч;

Q_пр – проценты часового расхода в периоды, %.

Таблица 1.4

№№ п/п	Периоды часов суток с одинаковыми расходами	Число часов ni	Расходы тепла на ГВС			Суммарные расходы тепла
			Qпр, %	Qi , кВт/ч	За период	ni, ч	Q, кВт/ч
1	0-1	1	60	100,73	100,73	1	100,73
2	1-6	5	10	16,79	83,95	6	184,68
3	6-7	1	50	83,94	83,94	7	268,62
4	7-9	2	110	184,67	369,34	9	637,96
5	9-13	4	120	201,46	805,84	13	1443,8
6	13-16	3	110	184,67	554,01	16	1997,81
7	16-18	2	100	167,88	335,76	18	2333,57
8	18-20	2	110	184,67	369,34	20	2702,91
9	20-22	2	263	486,85	973,7	22	3676,61
10	22-23	1	110	184,67	184,67	23	861,28
11	23-24	1	100	167,88	167,88	24	4029,16

Величину коэффициента часовой неравномерности следует определять по формуле:

К_ч=Q_hr^h/Q_T^h=486850,8/170209=2,9 ,

где Q_hr^h и Q_T^h – максимальный и среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение (см. раздел 5);

Расход тепла на горячее водоснабжение за период, кВт/ч,

Q_i = Q_hr^h *Q_пр*10^-3/(К_ч*100)

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

По данным Q_i строим суточный график расхода тепла на горячее водоснабжение (в координатах Q_i - кВт, n-часы суток), а по данным Q_ строим интегральный график расхода тепла (в координатах Q_, кВт, n, часы суток).

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

Практическое использование интегрального графика расхода тепла на ГВС заключается в определении объема бака- аккумулятора V_а, м³:

V_а= 1,1*Q*3600/*c*(t_h - t_c)

Q-максимальная разность между подачей и фактическим потреблением теплоты на ГВС на интегральном графике, кВт ч;  - плотность воды (1000кг/м³), с – теплоемкость воды, (4,19кДж/кг°С); t_h – температура воды, поступающая в СГВ (60°С); t_c – температура холодной воды (5°С).

V_а= 1,1*915*3600/1000*4,19*(60 - 5)=15,7м³.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

10. Подбор циркуляционного и повысительного насосов

Циркуляционные насосы в режиме циркуляции преодолевают гидравлические сопротивления II ступени подогревателя, разводящих трубопроводов (от ЦТП до наиболее удаленного от него участка главной ветви) и циркуляционной линии.

Напор по которому подбирается циркуляционный насос,

Н_ЦН = Н_cir + (Н₂ + Н_с)_cir , м.вод.ст.,

где Н_cir – потери напора в циркуляционном трубопроводе главной ветви, м.вод.ст.;

(Н₂ + Н_с)_cir – потери напора во второй ступени и в разводящих трубопроводах при циркуляционном режиме, м.вод.ст..

Потери напора в циркуляционных трубопроводах главной ветви определяются по формуле:

Н_cir= 1,2*10^-4Р_cir + 10²*Р_о.к.=1,2*10^-4*29250+10²*0,005=4,01 м.вод.ст.,

где 1,2 – коэффициент, учитывающий потери давления от зарастания циркуляционных труб накипью и шламом;

Р _cir – потери давления в циркуляционном трубопроводе главной ветви, Па;

Р_о.к. – потери давления в обратном клапане, равные 0,005 МПа.

Потери напора во второй ступени и в разводящих трубопроводах горячего водоснабжения при циркуляционном режиме определяют по формуле:

(Н₂ + Н_с) _cir = q^cir/(q₀^h +q^cir)*(Р_н^II + 1,2*Р_i)*10², м.вод.ст.,

где q^cir – циркуляционный расход горячей воды на первом от ЦТП участке, л/с;

q₀^h – секундный расход горячей воды на первом от ЦТП участке, л/с;

Р_i– потери напора в разводящих трубопроводах главной ветви, МПа;

Р_н^II – потери давления в трубном пространстве по нагреваемой воде второй ступени подогревателя горячего водоснабжения, МПа.

(Н₂ + Н_с) _cir = 0,75/(2,96 +0,75)*(37,4*10^-3 + 1,2*29250*10^-6)*10²=1,46 м.вод.ст.,

Н_ЦН = 4,01 + 1,46=5,47 м.вод.ст.

Q_cir= q^cir*3,6 =0,75*3,6=2,7л/с

Повысительный насос необходим, когда гарантированный (реальный) напор на вводе в ЦТП не позволяет подавать воду на самую высокую водоразборную

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

точку.

Напор повысительного насоса определяют по формуле:

Н_пн = Р_хв^треб – Н_гар, м.вод.ст.,

где Р_хв^треб – требуемое давление в холодном водопроводе на вводе в ЦТП, м.вод.ст.(48м.вод.ст.);

Н_гар – гарантированный (располагаемый) напор, м.вод.ст., на вводе в ЦТП, который либо задается, либо ориентировочно определяется по формуле:

Н_гар = 10 + 4*(n – 1)=10+4*(5-1)=26 м.вод.ст.,

где n – число этажей наиболее высокого здания микрорайона.

Н_пн =0,84*100 – 26=58 м.вод.ст.,

Производительность повысительного насоса равна расчетному секундному расходу горячей воды на ближайшем к ЦТП участке.

Q_пн= q₀^h =2,96л/с

Циркуляционный и подпиточные насосы подбираются по номограмме.

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

А.В. Целищев, Ю.Л. Липовка Горячее водоснабжение. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 29700 –«Теплогазоснабжение и вентиляция» /КрасГАСА. -Красноярск, 2004. -46с.

СП 41-101-95. Проектрование тепловых пунктов/Минстрой России.-М.:ГУП ЦПП,1997.-79с.

ГОСТ 21.605-82. СПДС. Сети тепловые (тепломеханическая часть). Рабочие чертежи. - М.:

Изд-во стандартов, 1983.

ГОСТ 27590-88 «Подогреватели водо-водяные систем теплоснабжения. Общие технические условия.»

СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети»

СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

4

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист