Для микрорайона выбирают место расположения ЦТП в зависимости от заданного номера магистральной камеры. Прокладывают трассу тепловых сетей от магистральной камеры до ЦТП и от ЦТП до каждого присоединяемого здания. Сети проектируют тупиковые. Система горячего водоснабжения запроектирована с нижней разводкой магистралей. Водоразборные стояки объединены кольцующими перемычками в секционные узлы, которые присоединяются к сборному циркуляционному трубопроводу через общий циркуляционный стояк. В секционные узлы объединены восемь водозаборных стояков. При нижней разводке кольцующие перемычки прокладываются на чердаке или под потолком верхнего этажа [8|. В зависимости от выбранной схемы подающий и циркуляционный магистральные теплопроводы прокладываются в подвале или на чердаке, крепятся на кронштейнах к несущим ограждающим конструкциям или с помощью подвесок к потолку или перекрытию. Ввод теплопроводов рекомендуется размещать как можно ближе к середине здания, это положительно сказывается на увязке отдельных ветвей системы при гидравлическом расчете теплопроводов. Установку запорной арматуры в системах горячего водоснабжения следует предусматривать: на трубопроводах холодной и горячей воды у водонагревателей; на ответвлениях трубопроводов к секционным узлам; на вводах в здания. Обратные клапаны устанавливают у водоподогревателя на циркуляционном теплопроводе и на трубопроводе, подающем холодную воду. Контроль за параметрами горячей воды осуществляется термометрами и манометрами. Манометры устанавливают на выходе из водоподогревателя, до и после циркуляционного насоса. Термометры размещают до и после водоподогревателя и на циркуляционном теплопроводе перед циркуляционным насосом. Для учета расхода воды применяют счетчики расхода воды, которые устанавливают в закрытых системах теплоснабжения на трубопроводе холодной воды перед водоподогревателем.

2. Выбор схемы присоединения теплообменников горячего водоснабжения

По плану типового этажа определяют общую площадь этажа здания, умножив ее на число этажей, определяют площадь здания. Зная количество однотипных зданий в микрорайоне, вычисляют общую площадь микрорайона А.

На одного жителя приходится f=14,5 м² общей площади.

Жилая площадь здания:

F = 2513,16

Жилая площадь в микрорайоне:

A=2513,16∙12 = 30157,32

Количество потребителей горячей воды в микрорайоне:

U=A/f , чел. (1)

U = 30157,32 /14,5 = 2080 чел.

Вероятность действия водозаборных приборов на участке сети для группы одинаковых зданий определяют по формуле:

(2)

где: – норма расхода горячей воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л, прил.3. [8]; =10 л.

N – общее число водоразборных приборов в микрорайоне;

U – количество потребителей горячей воды в микрорайоне, чел;

- расход горячей воды, л/с, санитарно-техническим прибором, прил.3 [8]. =0.2 л/с

Определяют вероятность использования санитарно-технических приборов , (3)

где: – расход воды прибором, л/ч, (прил.3) [8]. =200л/ч

119;

По числу приборов и вероятности использования определяют (прил. 3) [8]. 102,82

Максимальный часовой расход горячей воды

, (4)

Средний часовой расход воды

м³/ч , (5)

где: - норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, л/сут., прил.3 [8]; =120 л/сут

U - число жителей, чел.;

T - период потребления, час Т=24 час.

10,4 м³/ч

Среднечасовой расход теплоты в системе горячего водоснабжения с учетом потерь тепла трубопроводами:

, кВт (6)

где: - температура холодной воды, ºС, принимают = 5 ºС;

- коэффициент, учитывающий потери теплоты трубами (табл. 10.2) [7], K_t=0,35

, кВт

Максимальный часовой расход теплоты:

, кВт (7)

, кВт

Расход теплоты на отопление жилых зданий:

, кВт , (8)

где: - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1м² общей площади, Вт/ м²; прил.2 [9]. =95 Вт/м²

- общая площадь жилых зданий, м².

, кВт

При принимают регулирование по отопительной нагрузке, при принимают регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

0,2842>0,15

принимаем регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

При регулировании по отопительной нагрузке и отношении  0,2 и  1,0 теплообменники горячего водоснабжения присоединяют по параллельной схеме.

При теплообменники присоединяют по двухступенчатой смешанной схеме.

При регулировании по совмещенной нагрузке и отношении - теплообменники горячего водоснабжения присоединяют по двухступенчатой последовательной схеме.

теплообменники горячего водоснабжения присоединяют по двухступенчатой последовательной схеме.

3. Определение температуры наружного воздуха, соответствующей точке излома температурного графика

При температура воды в подающей линии системы отопления .

, (9)

где: - температура воздуха внутри отапливаемого помещения, ;

- температурный напор нагревательного прибора, °С.

, °С, (10)

, ^оС - температура воды в местной системе в подающей и обратной линиях при температуре наружного воздуха, расчетной для отопления t₀.

- перепад температур сетевой воды в наружной тепловой сети, в местной системе при t₀.

; °С (11)

, °С. (12)

Относительный расход теплоты на отопление при t_ни :

(13)

Уравнение 9 решили методом подбора, задаваясь значением .

= 20+62,5∙0,33^0.8+(80-25/2)∙0,33 = 67,91 °С

= 20+62,5∙0,35^0.8+(80-25/2)∙0,35 = 70,62°С

= 20+62,5∙0,346^0.8+(80-25/2)∙0,346 = 70,095 °С

= 20+62,5∙0,345^0.8+(80-25/2)∙0,345 = 69,96 °С

= 20+62,5∙0,3452^0.8+(80-25/2)∙0,3452 = 69,991 °С

_{При, , удовлетворяет интервалу 69,98-70}

При найденном значении определяют:

, °С. (14)

= 20-0,3452∙(20+40)=-0,71 , °С.

Температура воды в обратной линии, после элеватора при

, °C. (15)

= 69,98-80∙0,3452= 42,38, °C.

, °C. (16)

= 42,38+25∙0,3452= 51,01 , °C.

Определяем точку излома температурного графика графическим

методом.

Определим точку излома температурного графика графическим методом.

Отложим по оси абсцисс относительную нагрузку и задавшись Q₀ = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 рассчитаем пять раз.

= 20+62,5∙0,2^0.8+(80-25/2)∙0,2 = 51 °С

= 20+62,5∙0,48^0.8+(80-25/2)∙0,4 = 77°С

= 20+62,5∙0,66^0.8+(80-25/2)∙0,6 = 102,38 °С

= 20+62,5∙0,84^0.8+(80-25/2)∙0,8 = 126,5 °С

= 20+62,5∙1^0.8+(80-25/2)∙1 = 150 °С

Затем в координатах строим график (рис.1), находим на ординате точку с ⁰С (для закрытых систем теплоснабжения), проводим горизонталь до пересечения с графиком. В этой точке опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим соответствующие и .

4. Определение емкости бака-аккумулятора

Расход теплоты на горячее водоснабжение по часам суток определяется по формуле:

, кВт . (17)

Расходы теплоты на горячее водоснабжение:

Таблица 1

Расход теплоты на горячее водоснабжение по часам суток в долях от среднечасового по часам суток, четверг

Период потребления теплоты, час	0-1	1-2	2-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-10	10-11	11-12
Доля потребления ηi от среднего расхода QTh	0.4	0.2	0.1	0.15	0.3	0.9	1.35	1.3	1.4	1.25	0.9
Количество часов потребления ηi	1	1	2	1	1	1	1	1	1	1	1

12-13	13-15	15-16	16-17	17-18	18-19	19-20	20-21	21-22	22-23	23-24
0,85	1.0	0.9	1.0	1.1	1.4	1.5	1.7	2.4	1.6	0.82
1	2	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Расходы теплоты на горячее водоснабжение по пятницам:

Таблица 2

От 0 до 1	QTh∙0.4=814,32 ∙0.4=325,7	QTh∙0.4∙1=Q0-1=325,7
От 1 до 2	QTh∙0.2=814,32 ∙0.2=162,9	Q0-1+ QTh ∙0.2∙1=Q1-2 =488.6
От 2 до 4	QTh∙0.1=814,32 ∙0.1=81,4	Q1-2+ QTh∙0.1∙2=Q2-3=651.5
От 4 до 5	QTh∙0.15=814,32 ∙0.15=122,2	Q2-3+ QTh∙0.15∙1=Q3-6=773.7
От 5 до 6	QTh∙0.3=814,32 ∙0.3=244,3	Q3-6+ QTh∙0.3∙1=Q6-7=1017.996
От 6 до 7	QTh∙0.9=814,32 ∙0.9=732,9	Q6-7+ QTh∙0.9∙1=Q7-8=1750,9
От 7 до 8	QTh∙1.35=814,32 ∙1.35=1099,3	Q7-8+ QTh∙1.35∙1=Q8-9=2850,2
От 8 до 9	QTh∙1.3=814,32 ∙1.3=1058,6	Q8-9+ QTh∙1.3∙1=Q9-10=3908,82
От 9 до 10	QTh∙1.4=814,32 ∙1.4=1140,1	Q9-10+ QTh∙1.4∙1=Q10-11=5048,9
От 10 до 11	QTh∙1.25=814,32 ∙1.25=1017,9	Q10-11+ QTh∙1.25∙1=Q11-12=6066,8
От 11 до 12	QTh∙0.9=814,32 ∙0.9=732,9	Q11-12+ QTh∙0.9∙1=Q12-13=6799,7
От 12 до 13	QTh∙0.85=814,32 ∙0.85=692,2	Q12-13+ QTh∙0.85∙1=Q13-14=7491,9
От 13 до 15	QTh∙1=814,32 ∙1=814,32	Q13-14+ QTh∙1∙2=Q14-15=9120,5
От 15 до 16	QTh∙0.9=814,32 ∙0.9=732,9	Q14-15+ QTh∙0.9∙1=Q15-16=9835,4
От 16 до 17	QTh∙1=814,32 ∙1=814,32	Q15-16+ QTh∙1∙1=Q16-17=10649,7
От 17 до 18	QTh∙1.1=814,32 ∙1.1=895,8	Q16-17+ QTh∙1.1∙1=Q17-18=11545,5
От 18 до 19	QTh∙1.4=814,32 ∙1.4=1140,1	Q17-18+ QTh∙1.4∙1=Q18-20=12685,55
От 19 до 20	QTh∙1.5=814,32 ∙1.5=1221,5	Q18-20+ QTh∙1.5∙1=Q20-21=13907,03
От 20 до 21	QTh∙1.7=814,32 ∙1.7=1384,3	Q20-21+ QTh∙1.7∙1=Q21-22=15291,4
От 21 до 22	QTh∙2.4=814,32 ∙2.4=1954,4	Q21-22+ QTh∙2.4∙1=Q22-23=17245,8
От 22 до 23	QTh∙1.6=814,32 ∙ 1.6=1302,9	Q22-23+ QTh∙1.6∙1=Q23-24=18548,7
От 23 до 24	QTh∙0.82=814,32 ∙ 0.82=667,7	Q22-23+ QTh∙0.82∙1=Q23-24=19216,4

По данным таблицы 1 строим график расхода теплоты по часам суток (рис.1) , а потаблице 2 интегральный график расхода теплоты (рис.2).

рис.1

рис.2

Е мкость бака-аккумулятора:

_, (18)

c

где: – удельная теплоемкость воды, с=4,187 кДж/(кг ⁰С);



– плотность воды (допускается принимать равной 1000 кг/м³);

t

h

– температура воды в аккумуляторе (обычно 60 ⁰С);

t

C

– температура водопроводной воды,

1,1÷1, 15 – коэффициент запаса.

м³

5. Расчет теплообменников горячего водоснабжения

Расчет теплообменников горячего водоснабжения, присоединенных по двухступенчатой последовательной схеме.

Рис.4. Принципиальная двухступенчатая последовательная схема

Расчет теплообменников производим при балансовом расходе теплоты на горячее водоснабжение:

₁₉₎ =1814,32 =814,32 кВт,

где - балансовый коэффициент, принимают при установке аккумуляторов в ЦТП .

Температура нагреваемой воды на выходе из I ступени ВВП при

20) =42,387=35,38 °С.

Суммарный перепад температур греющей (сетевой) воды в I и II ступенях при :

21) = 814,32 /2864,95 (15070)=22,74 °С.

Перепад температур греющей воды в I ступени при :

₂₂₎ °С ,

где - температура горячей воды на выходе из II ступени, принимаем .

Перепад температур греющей воды во II ступени при :

₂₃₎ = 22,74 – 12,56 = 10,18°С.

Температура воды в подающей трубе при повышенном графике в точке излома:

24) =69,991+10,18=80,17 °С.

Производительность I ступени ВВП при и :

₂₅₎ кВт.

Производительность II ступени ВВП при и :

₂₆₎ = 814,32 449,86=364,46 кВт.

Расход греющей воды на отопление по формуле:

27) кг/ч.

Расход нагреваемой воды при балансовой нагрузке на горячее водоснабжение:

28) кг/ч.

Расход нагреваемой воды при максимальной нагрузке:

29) кг/ч.

Расход сетевой воды на абонентский ввод при :

30) кг/ч

кг/ч

Максимальный часовой расход сетевой воды на абонентский ввод при установке регулятора расхода:

31) =41867,55кг/ч.

Температура греющей воды после I ступени при и :

32) °С

Средне логарифмическая разность температур греющего и нагреваемого теплоносителей в I ступени при и :

33) °С

где: и определяют как разность температур

=(3,3055)=32,305 °С =44,89437,894=7,589°С.

Безразмерный параметр подогревателя I ступени:

34)

Безразмерная удельная тепловая производительность I ступени при максимальной тепловой нагрузке на горячее водоснабжение :

35)

Коэффициент смешения элеватора:

36)

Расчетный коэффициент:

37)

Средняя температура воды в нагревательном приборе при :

38) °С

Безразмерная характеристика отопительной системы при :

39)

Суммарный перепад температур греющей воды в I и II ступенях при :

40) °С

Температура греющей воды после системы отопления при :

41) =

°С

Тепловая производительность подогревателя I ступени при и :

42) кВт

Тепловая производительность подогревателя II ступени при :

43) =1798769,94 =1028,06 кВт.

Температура греющей воды на выходе из II ступени при :

44) °С

Температура греющей воды после I ступени:

₄₅₎ °С

Температура нагреваемой воды после I ступени:

46) °С

max= 28,55

с

t =5

 =21,36

t =24.48

=59,06

max

01



max

2

n

ст

I

ВВП

Температурный напор I ступени при :

47) ,

где: и - большая и меньшая разности температур:

, °С и , °С.

48) =21,365=16,36 °С. =37,17528,55=8,63 °С

°С

Температурный напор II ступени при

49) °С,

где: и - разности температур:

50) ,°С и _,°С .

=59,0628,55=30,51°С. =80,1760=20,17°С.

°С

_1ни=80,17

t =28,55

t =60

max

h

 =59,06

max

01

n

ст

II

ВВП

Принимая скорость нагреваемой воды в трубках , определяем поперечное сечение трубного пространства:

51) м² ,

где: ρ=1000 кг/м³– плотность воды.

По этой величине подобрали подогреватель 11 ОСТ 34-588-68 11-219х2000-Р ПВ-z-11 по прил.5 методического указания или таблице 2.15 [6].

Выписываем технические данные: внутренний диаметр корпуса =207 мм; диаметр трубок =161 мм; число трубок =64 шт; площадь поверхности нагрева одной секции =5,89 м²; площадь живого сечения трубок =0,00985 м²; площадь межтрубного пространства =0,02079 м²; коэффициент теплопроводности

=110,7 Вт/(м² · ⁰С); коэффициент загрязнения латунных трубок =0,85 по прил.6 методического указания или табл.2.16 [6].

Порядок расчета теплообменников приведен ниже при :

Скорость воды в трубках I и II ступеней:

52) м/с

Скорость воды в межтрубном пространстве I и II ступеней:

53) м/с

Средняя температура греющей воды в I ступени:

54) °С

Средняя температура нагреваемой воды в I ступени:

55) °С

Средняя температура греющей воды во II ступени:

56) °С

Средняя температура нагреваемой воды в II ступени:

57) °С

Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к трубкам в I ступени:

58)

Вт/(м² · °С), где

59)Dэкв

Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к трубкам в II ступени:

60) = Вт/(м² · °С).

Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде в I ступени:

61) = Вт/(м² · °С), где

d_тр=d_н=16(1+1)=14 мм.

Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде в II ступени:

62) =

Вт/(м² · °С).

Коэффициент теплопередачи I ступени:

63) Вт/(м² · °С).

Коэффициент теплопередачи II ступени:

64) Вт/(м² · °С).

Поверхность нагрева I ступени:

65) м²

Поверхность нагрева II ступени:

₆₆₎ м²

Число секций I ступени:

67) шт

Число секций II ступени:

68) шт.

6. Расчет регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке

Расчет температурного графика проводится по балансной нагрузке горячего водоснабжения, задачей расчета является определение перепадов температур сетевой воды в подогревателе горячей воды

=814,32 /2864,95 (15070)=22,74 °С

- разность температуры воды в тепловой сети в нижней ступени подогрева

- разность температуры воды в тепловой сети в верхней ступени подогрева

Диапазон I

При температуре наружного воздуха в точке излома температурного графика

= -0,71 С, температуры сетевой воды в подающей и обратной линии тепловой сети =70С и =42,38С.

При двухступенчатом подогреве горячей воды ее недогрев равен

6-9°С, следовательно температура водопроводной воды на выходе из подогрева нижней ступени I

=42,387=35,38 °С.

Перепад температуры греющей воды в I ступени при

₆₉₎ °С ,

Перепад температуры греющей воды в II ступени при

70) = 22,74 –12,56 = 10,18°С

Температура воды в подающей трубе при повышенном графике в точке излома

=70+10,18=80,18 °С.

Рассчитаем температуру воды в обратном трубопроводе

=42,38-10,18=29,82 С.

Диапазон II

При = -40С,

= 150С = 70С

В диапазоне применимая температура тепловой сети, перепад температуры сетевой воды в подогревателе нижней ступени находят по формуле

_{Снижение температуры сетевой воды во II ступени при}

= 22,74 – 21,84= 0,9°С

Зная и а так же и , находим температуру теплоносителя при повышенном графике

= + = 150+0,9=150,9С

= - = 70- 21,84=48,16С

При = -7,2С

t_i-t_от/ t_i-t_о= 20+7,2/20+40= 0,45кВт

= t_i+∆t 20+62,5 ∙0,45^0,8+(80-25/2) ∙0,45=83,37С

= - ∙ = 83,37-80 ∙ 0,45= 47,37

Перепад температуры сетевой воды в подогревателе нижней ступени

Перепад температуры сетевой воды во второй ступени при

= 22,74 – 12,9= 9,84°С

В теплоносителе при повышенном графике

= + = 83,37 +9,84,=93,21С

= - = 43,37-12,9=30,47С

Результаты расчета сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Регулирование отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

		=-40С	=-7,2С	=-0,71 С	=+10С
	кВт	814,32	814,32	814,32	814,32
	0С	22,74	22,74	22,74	22,74
	0С	21,84	12,9	12,56	12,56
	0С	0,9	9,84	10,18	10,18
	0С	150	83,37	70	70
	0С	150,9	93,21	80,18	80,18
	0С	70	47,37	42,38	42,38
	0С	48,16	30,47	29,82	29,82

По данным таблицы 2 строим графики регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

7. Определение секундных расходов горячей воды.

Максимальный секундный расход горячей воды на участке сети

71) .

где: - коэффициент, значение которого зависит от произведения и определяется по прил.2 методического указания или прил.2 [8].

Диаметры трубопроводов подбираем по прил.7 методического указания при известном расходе воды и допускаемой скорости воды в разводящих трубах до 1,5 м/с и подводках к приборам – не более 2,5 м/с (с учетом зарастания труб). По расходу воды и подобранным диаметрам труб находим фактическую скорость воды и фактические удельные потери давления на трение на участках (прил.7). Диаметры трубопроводов на стояке принимаем неизменными по стояку.

Результаты записываем в таблицу 4.

Секундные расходы воды Таблица 4

Ст. 3-1

№ участка		N			, л/с	, мм	, м/с
1-2	0,033	1	0,033	0,243	0,243	20	1,02	2334,2
2-3	0,033	2	0,066	0,299	0,299	20	1,26	3400,95
3-4	0,033	2	0,066	0,299	0,299	20	1,26	3400,95
4-5	0,033	4	0,132	0,3804	0,3804	25	0,913	1288,9
5-6	0,033	6	0,198	0,448	0,448	25	1,07	1798,8
6-7	0,033	8	0,264	0,5052	0,5052	25	1,2	2269,4
7-8	0,033	10	0,33	0,558	0,558	25	1,33	2771
8-9	0,033	12	0,396	0,6068	0,6068	25	1,45	3231,9
9-10	0,033	14	0,462	0,653	0,653	32	0,83	640,8
10-11	0,033	16	0,528	0,697	0,697	32	0,89	726,2
11-12	0,033	18	0,594	0,738	0,738	32	0,94	816,4
12-13	0,033	36	1,188	1,065	1,065	32	1,35	1733,1
13-14	0,033	54	1,782	1,342	1,342	40	1,27	1253,3
14-15	0,033	108	3,564	2,052	2,052	50	1,11	635,36
15-утп11	0,033	108	3,564	2,052	2,052	50	1,11	635,36
УТП11- УТП10	0,033	216	7,128	3,253	3,253	65	1,07	411,9
УТП10- УТП9	0,033	324	10,692	4,329	4,329	65	1,432	728,6
УТП9- УТП8	0,033	432	14,256	5,342	5,342	80	1,19	395,6
УТП8- УТП7	0,033	540	17,82	6,313	6,313	80	1,41	551,03
УТП7- УТП6	0,033	648	21,384	7,257	7,257	90	1,18	315,6
УТП6- ЦТП	0,033	756	24,948	8,179	8,179	100	1,04	208,3

Ст. 3-3;3-4

№ участка		N			, л/с	, мм	, м/с
1`-2`	0,033	1	0,033	0,243	0,243	20	1,02	2334,2
2`-3`	0,033	1	0,033	0,243	0,243	20	1,02	2334,2
3`-4`	0,033	2	0,066	0,299	0,299	20	1,26	3400,95
4`-5`	0,033	3	0,099	0,342	0,342	20	1,43	4537,2
5`-6`	0,033	4	0,132	0,3804	0,3804	25	0,913	1288,9
6`-7`	0,033	5	0,165	0,415	0,415	25	0,996	1531,5
7`-8`	0,033	6	0,198	0,448	0,448	25	1,07	1798,8
8`-9`	0,033	7	0,231	0,477	0,477	25	1,07	1790,7
9`-10`	0,033	8	0,264	0,5052	0,5052	25	1,2	2269,4
10`-11`	0,033	9	0,297	0,532	0,532	25	1,27	2524

8. Расчет циркуляционных расходов в системе горячего водоснабжения

Для поддержания минимально допустимой температуры воды у водоразборных точек:

а) для закрытой системы теплоснабжения, 50⁰С;

б) для открытой, 60⁰ С.

в системах горячего водоснабжения предусматривают циркуляцию.

При одинаковых сопротивлениях секционных узлов определяют потери теплоты и необходимый циркуляционный расход для наиболее удаленного от подогревателя ЦТП водозаборного узла.

Потери теплоты подающими трубопроводами всего узла:

72) , Вт,

где: Q_i – потери теплоты 1м трубопровода данного диаметра, Вт/м,

прил.8 или табл.10.4 [7];

ℓ_i – длина участка данного диаметра, м.

Циркуляционный расход для узла:

73) , л/c,

где: β – коэффициент разрегулировки циркуляции, =1,3 п.8.2 [8];

∆t – остывание воды в стояке при циркуляционном расходе, свыше четырех этажей, ∆t = 8,5⁰ C;

C – теплоемкость воды, С = 4,189 кДж/кг  .

При однотипных водоразборных узлах расход циркуляционной воды на участке определяется как произведение расхода циркуляционной воды в дальнем узле на число водоразборных узлов, присоединенных к этому участку.

Стояк Т3-2;3-3;3-7;3-8:

Труба: Ø20мм; длина L=4,6 м; теплопотери п.=29,58 Вт/м

29,58∙4,6=136,068 Вт

Труба: Ø25мм; длина L=11,5 м; теплопотери п.=35,03 Вт/м

11,5∙35,03=402,845 Вт

Труба: Ø32 мм; длина L= 4,6 м; теплопотери п.= 43,85 Вт/м

4,6∙43,85=201,71 Вт

П.С.: Ø32мм; длина L= 1,5·9 =13,5 м; теплопотери п.=43,85 Вт/м

13,5∙43,85=591,98 Вт

136,068+402,845+201,71+591,98=1332,6 Вт

СТОЯК Т3-3, Т3-4, Т3-5, Т3-6:

Труба: Ø20 мм; длина L= 11,2 м; теплопотери п.= 29,58 Вт/м;

11,2∙29,58=331,3 Вт

Труба: Ø25мм; длина L=14 м; теплопотери п.=35,03 Вт/м

14∙35,03=490,42

331,3+ 490,42=821,72 Вт

РАЗВОДЯЩИЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Участок А-12:

Труба: Диаметр Ø32мм; длина L= 2,13 м; теплопотери п. = 21,81 Вт/м

+ L

Участок С-12:

Труба: Диаметр Ø32мм; длина L=1,58 м; теплопотери п.=21,81 Вт/м

+ L

Участок 12-13:

Труба: Диаметр Ø32мм; длина L=6,96 м; теплопотери п.=21,81 Вт/м

L +21,81 6.96=2897,72

Участок Б-13:

Труба: Диаметр Ø25мм; длина L=2,12 м; теплопотери п.=19,14 Вт/м

+ L

Участок Д-14:

Труба: Диаметр Ø25мм; длина L=1,57 м; теплопотери п.=19,14 Вт/м

+ L

Участок 13-14:

Труба: Диаметр Ø40мм; длина L=3,27 м; теплопотери п.=24,13 Вт/м

L =2897,72+862,3+851,77+24,13*3,27=4690,7

Участок Е-14:

Труба: Диаметр Ø40мм; длина L=0,86 м; теплопотери п.=24,13 Вт/м

L=2897,72+862,3+851,77+24,13*0,86=4632,54

Участок 14-15:

Труба: Диаметр Ø50мм; длина L=5,22 м; теплопотери п.=27,14 Вт/м

L=4690,7+4632,54+27,14*5,22=9464,91

9. Гидравлический расчет разводящих трубопроводов главной ветви

В циркуляционных системах расчетные расходы воды на головных как подающего трубопровода до первого узла определяют с учетом циркуляционного расхода по формуле п.8.1 [8];

74)

где:

расход воды на участке, л/с;

коэффициент, учитывающий увеличение расхода воды на у головного трубопровода вследствие работы циркуляционного наcoca; принимают по прил.9 или прил.5 [8].

Гидравлический расчет участков главной ветви с определением потерь на выполняют по формуле:

75)H=il(1+k_l), Па, где

iудельные потери давления на трение, Па/м.

lдлина расчетного участка, м.

k_lкоэффициент, учитывающий дополнительные потери давления на местные сопротивления; он равен

0,2 - для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов;

0,5 - для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;

0,1 - для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Результаты расчета сводят в таблицу 5.

Гидравлический расчет подающих трубопроводов главной ветви при расчетном расхо де

Таблица 5

№ участ-ка	, л/с	, л/с		, л/с	dу мм	w, м/с	i, Па/м	, м		Нуч, Па
3-4	0,299	0,049	0	0,299	20	1,26	3400,95	2.3	0,5	11733,28
П.с	0,299	0,049	0	0,299	32	0,379	155,92	1.5	0,5	350,82
4-5	0,3804	0,049	0	0,3804	25	0,913	1288,9	2.3	0,5	4446,71
П.с	0,3804	0,049	0	0,3804	32	0.485	201,16	1.5	0,5	452,61
5-6	0,448	0,049	0	0,448	25	1,07	1798,9	2.3	0,5	6205,86
П.с	0,448	0,049	0	0,448	32	0.568	292,92	1.5	0,5	659,07
6-7	0,5052	0,049	0	0,5052	25	1,2	2269,4	2.3	0,5	7829,43
П.с	0,5052	0,049	0	0,5052	32	1,33	381,58	1.5	0,5	858,56
7-8	0,558	0,049	0	0,558	25	0,637	2771	2.3	0,5	9559,95
П.с	0,558	0,049	0	0,558	32	0,7054	468,7	1.5	0,5	1054,58
8-9	0,6068	0,049	0	0,6068	25	1.45	3231,9	2.3	0,5	11150,06
П.с	0,6068	0,049	0	0,6068	32	0,769	551,2	1.5	0,5	1240,2
9-10	0,653	0,049	0	0,653	32	0.83	640,8	2.3	0,5	2210,8
П.с	0,653	0,049	0	0,653	32	0,829	640,82	1.5	0,5	1441,85
10-11	0,697	0,049	0	0,697	32	0.89	726,2	2.3	0,5	2505,4
П.с	0,697	0,049	0	0,697	32	0,886	726,18	1.5	0,5	1633,91
11-А	0,738	0,050	0	0,738	32	0.936	816,36	0.51	0,5	624,52
А-12	0,738	0,050	0	0,738	32	0,936	816,36	2.13	0,2	2086,62
12-13	1,065	0,106	0	1,065	32	1,35	1733,1	6.96	0,2	14474,85
13-14	1,342	0,171	0	1,342	40	1,27	1253,3	3.27	0,2	4917,95
14-15	2,052	0,346	0	2,052	50	1,11	635,6	5,22	0,2	3981,4
15-утп11	2,052	0,346	0	2,052	50	1,11	635,6	32,8	0,2	25017,22
УТП11- УТП10	3,253	0,463	0	3,253	65	1,07	411,9	72,55	0,2	35860
УТП10- УТП9	4,329	0,868	0	4,329	65	1,432	728,6	24,7	0,2	21595,7
УТП9- УТП8	5,342	1,286	0	5,342	80	1,19	395,6	30,48	0,2	14469,5
УТП8- УТП7	6,313	1,718	0	6,313	80	1,41	551,03	24,32	0,2	16081,26
УТП7- УТП6	7,257	2,162	0	7,257	90	1,18	315,6	42,25	0,2	16000,92
УТП6- ЦТП	9,653	5,968	0	9,653	100	1,04	208,3	57,2	0,2	14297,7
∑H= 232740,73Па ∑H=23,27 м

При значениях скоростей движения воды больше указанных диаметр тру­бопровода увеличивают на один типоразмер.

10. Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов.

Расчет магистральных циркуляционных трубопроводов производят после определения расходов воды через отдельные водоразборные узлы. Сначала оп­ределяют циркуляционный расход для наиболее удаленного секционного узла (ф. 108), принимая значения Q^hl равным потерям теплоты подающими трубо­проводами всего узла или по приложению 10 (табл. 10.6 [7]). В настоящее вре­мя, как правило, циркуляционные стояки могут быть одинаковыми в каждом здании (создаются условия для индустриализации работ). Искомые расходы во­ды по отдельным узлам зависят от принятой степени раскрытия пьезометров:

76) где

расход циркуляционной воды в дальнем водоразборном узле,

л/с;

параметр,

длина трубопровода от дальнего узла до места присоединения i-ro узла, м;

длина трубопровода между крайними узлами ветви.

ЦТП-УТ6 = 2,162+2,076=4,238

УТ7-УТ6= 1,718+0,444=2,162

УТ8-УТ7 = 1,286+0,432=1,718

УТ9-УТ8 = 0,868+0,418=1,286

УТ10-УТ9 = 0,463+0,405=0,868

УТ11-УТ10 = 0,346+0,117=0,463

Циркуляционные расходы для остальных узлов системы будут всегда больше, чем для наиболее удаленного, так как разность давлений в точках при­соединения секционных узлов к подающему и циркуляционному теплопрово­дам будет увеличиваться по мере приближения секционных узлов к циркуляци­онному насосу.

Диаметр циркуляционных трубопроводов между крайними водоразборными узлами принимают по прил.7 по и циркуляционному расходу, равному сумме циркуляционных расходов по узлам, присоединенным к данному участ­ку.

Диаметры труб головных участков циркуляционных трубопроводов по циркуляционному расходу воды и скорости воды до 3 м/с.

Для подбора циркуляционного насоса проводят гидравлический расчет циркуляционного кольца главной ветви при циркуляционном расходе

таблица 6:

№ участка	,л/с	,мм	, Па/м	,м/с	, м		,Па
Ст. Т4-1
2*-3*	0,050	32	7,719	0,059	1,93	0,2	17,877
3*-4*	0,106	32	14,8	0,131	6,96	0,2	123,61
4*-5*	0,171	32	61,4	0,198	3,47	0,2	255,67
5*-6*	0,346	25	1076,28	0,83	34,32	0,2	40683,384
6*-ут11	0,346	25	1076,28	0,83	32,80	0,2	40683,384
Ут11-ут10	0,859	40	432,67	0,81	72,55	0,2	37668,25
Ут10-ут9	1,37	40	1300,56	1,3	24,70	0,2	38548,6
Ут9-ут8	1,941	50	569,08	1,05	30,48	0,2	20814,67
Ут8-ут7	2,545	65	251,6	0,83	24,32	0,2	7342,69
Ут7-ут6	3,259	65	413,36	1,07	42,25	0,2	20957,35
Ут6-ЦТП	6,862	80	649,3	1,53	57,2	0,2	44567,95

∑H= 251663,435Па

∑H=25,17 м

Потери напора определяют по формуле:

77) , Па где

i^cirудельные потери напора в циркуляционных трубопроводах при циркуляционных расходах, Па/м.

Гидравлический расчет главной ветви при циркуляционном расходе

таблица 6:

№ участка	л/с	мм	, м/с	i, Па/м	, м		, Па
3-4	0,049	20	0,21	182,8	2.8	0,5	767,76
П.с	0,049	32	0.064	7,2	1.5	0,5	16,2
4-5	0,049	25	0.118	40,67	2.8	0,5	170,81
П.с	0,049	32	0.064	7,2	1.5	0,5	16,2
5-6	0,049	25	0.118	40,67	2.8	0,5	170,81
П.с	0,049	32	0.064	7,2	1.5	0,5	16,2
6-7	0,049	25	0.118	40,67	2.8	0,5	170,81
П.с	0,049	32	0.064	7,2	1.5	0,5	16,2
7-8	0,049	25	0.118	40,67	2.8	0,5	170,81
П.с	0,049	32	0.064	7,2	1.5	0,5	16,2
8-9	0,049	25	0.118	40,67	2.8	0,5	170,81
П.с	0,049	32	0.064	7,2	1.5	0,5	16,2
9-10	0,049	32	0.065	7,2	2.8	0,5	30,24
П.с	0,049	32	0.065	7,2	1.5	0,5	16,2
10-11	0,049	32	0.065	7,2	2.8	0,5	30,24
П.с	0,049	32	0.065	7,2	1.5	0,5	16,2
11-А	0,050	32	0.065	7,35	0.51	0,5	5,62
А-12	0,050	32	0.065	7,35	2.13	0,2	18,79
12-13	0,106	32	0,132	14,8	6.96	0,2	123,61
13-14	0,171	40	0,161	20,64	3.27	0,2	81
14-15	0,346	50	0,188	16,14	5,22	0,2	102,98
15-утп11	0,346	50	0,188	16,14	32,2	0,2	647,08
УТП11- УТП10	0,463	50	0,236	28,22	72,55	0,2	2456,83
УТП10- УТП9	0,868	65	0,28	30,58	24,7	0,2	906,39
УТП9- УТП8	1,286	80	0,283	23,6	30,48	0,2	863,19
УТП8- УТП7	1,718	80	0,382	41,46	24,32	0,2	1209,97
УТП7- УТП6	2,162	90	0,356	28,37	42,25	0,2	1438,36
УТП6- ЦТП	5,968	100	0,756	110,51	57,2	0,2	7585,41

∑H=17251,12Па

∑H=1,73 м

11. Гидравли ческий расчет водонагревательной установки

Потери напора нагреваемой воды в трубном пространстве обеих ступеней подогревателя определяют по формуле:

78)H_I+II = X∙m∙W_тр²∙(n_I+n_II) = 4∙0,75∙0,793²∙(7+4)=20,75 м

где:

Х- коэффициент, учитывающий потери давления за счет зарастания накипью, при одной чистке водонагревателя в год Х=4;

m-коэффициент гидравлического трения одной секции, при длине сек­ции l=4, m=0,75.

12. Подбор водомера для системы горячего водоснабжения

Водомер устанавливают в ЦТП на холодном водопроводе перед I ступе­нью подогрева.

Водомеры подбирают по эксплуатационному расходу воды, равному опре­деленному расходу, прил.11 или табл.5.1 [7].

При расчетном максимальном расходе воды до 15 м³ устанавливают крыльчатые счетчики, турбинные - при большем расходе. В нашем случае устанавливаем турбинный водомер диаметром 50 мм

Потери напора в счетчике:

79)H_вод=S∙(g^h)², м

где:

S - сопротивление счетчика, м/(л/с)², (прил. 11 или табл. 5.1);

g^h - мгновенный (секундный) расход горячей воды в системе, л/с.

g^h= 9,653л/сек

H_вод= 0,011∙(9,653)²=1,025 м

Потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 2,5 м; в тур­бинных- 1 м.

13. Требуемый напор холодного водопровода на вводе в цтп

Требуемый напор холодного водопровода на вводе в ЦТП составит:

80)H_тр = H_геом.+H_I+II+H_n+H_вод.+H_св.

где:

геометрическая высота душевой сетки верхнего этажа здания над уровнем водопроводного ввода в ЦТП, м;

H_геом = 2,1+(n-1)∙H_эт+H_душ – 0,5 = 2,1+(9-1)∙2,8+2,3-0,5 = 26,3 м

потери напора в падающих трубопроводах главной ветви при расчетном расходе, м;

свободный напор на излив, прил.12 или прил.2 [8], м.

H_тр = 26,3+20,75 +23,27+1,025+3=74,345 м

На практике гарантированный напор в водопроводе может оказаться мень­ше требуемого. В этом случае устанавливают специальные повысительные на­сосы.

14. Подбор циркуляционных насосов

Циркуляционные насосы устанавливают на циркуляционной линии.

Напор циркуляционного насоса:

H_ц=∑ H^cir+ H_II^cir= 25,17+5,973=31,143 м

где:

потери напора в подающих и циркуляционных трубопроводах главной ветви при циркуляционном расходе, м.

потери напора во второй ступени подогрева при циркуляцион­ном расходе, м.

При расчетном расходе горячей воды потери напора во II ступени:

81)H_II=(H_I+II∙n_II)/(n_I+n_II)=(32,49∙4)/(7+4)=11,82 м.

Потери напора при циркуляционном расходе во II ступени подогрева

H_II^cir= H_II∙(q^cir/q^h,cir)²=11,82∙(6,862/9,653)²=5,973 м

производительность циркуляционного насоса равна циркуляционному расходу q^cir л/с.

Марка насоса: К-45/55-У4.

Подача – 45 м³/ч, Напор – 55м, Мощность – 15кВт

Частота вращения – 2900 об/мин, Масса – 198 кг. Число насосов не менее 2, один- резервный. Рабочие могут подключаться по параллельной или последовательной схеме.

15. Центральный тепловой пункт

Центральный тепловой пункт, на котором нагревается вода для систем горячего водоснабжения групп зданий. Размещается в отдельных зданиях внутри кварталов или жилых микрорайонов. Основное оборудование: центральная водоподогревательная установка и циркуляционные насосы горячего водоснабжения, повышающие насосы холодного водоснабжения, средства автоматизации и телеуправления, контрольно-измерительные приборы: самопишущие и показывающие манометры и термометры, расходомеры и водомеры. На входе в ЦТП в жилом микрорайоне на подающей и обратной линиях установлены задвижки с электроприводом, кроме того, на подающей линии — грязевик, диафрагма к ограничителю максимального расхода воды, регулятор отопления, регулирующий по температуре наружного воздуха температуру поступающего в систему отопления теплоносителя и ограничивающий его максимальный расход, на обратной линии — грязевик после системы отопления, измерительная диафрагма к расходомеру, регулятор подпора ("до себя") и счетчик расхода воды. Подогреватели горячей воды включены по двухступенчатой последовательной схеме. Температура горячей воды поддерживается постоянная регулятором температуры. Расход горячей воды измеряется счетчиком. Между водонагревателями включена циркуляционная линия горячего водоснабжения. Корректирующие насосы совместно с регулятором расхода обеспечивают постоянную циркуляцию в системе отопления. Из ЦТП выходят четыре трубы: подающая и обратная к системам отопления зданий, подающая и циркуляционная в системы горячего водоснабжения. В теплопроводах для отопления зданий поддерживается отопительный график температур (145—70°С), поэтому на абонентских вводах устанавливаются смесительные устройства, понижающие температуру теплоносителя.

В нашем проекте теплообменники горячего водоснабжения присоединяются по двухступенчатой последовательной схеме. По расчету подобраны водоводяные подогреватели 11 ОСТ 34-588-68 11-219х2000-Р ПВ-z-11. В ЦТП предусматривается установка баков-аккумуляторов для выравнивания потребления горячей воды, ограничения и выравнивания давления в трубопроводах горячего и холодного водоснабжения. Для учета расходуемой воды в ЦТП установлен водомер на холодном водопроводе перед первой ступенью подогрева. По расчету в нашем проекте подобран турбинный счетчик диаметром 50 мм. Для циркуляции воды в ЦТП устанавливаются два циркуляционных насоса

Список использованной литературы

1. Ахмерова Г. М., Ланцов А. Е. Методические указания к курсовой работе «Горячее водо­снабжение жилого микрорайона» по дисциплине «Тепло­снабжение» для студентов специальности 290700

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. 5-е изд. – М.: Энергоиздат, 1982. – 360.

3. Козин В.Е. и др. Теплоснабжение. – М.: Высшая школа, 1980. – 480 с.

4. Авдолимов Е.М. Реконструкция водяных тепловых сетей. – М.: Стройиздат, 1990. – 304 с.

5. Громов Н.К. и др. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию. – М.: Энергоиздат, 1988. – 376 с.

6. Манюк В.И. и др. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей. – М.: Стройиздат, 1988. – 247 с.

7. Староверов И.Г. и др. Внутренние санитарно-технические устройства. Водопровод и канализация. Справочник проектировщика. – М.: стройиздат, 1986.

8. СниП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.: Стройиздат, 1986.

9. СниП 2.04.07-86. Тепловые сети. – М.: Стройиздат, 1994.