48817

Горячее водоснабжение жилого микрорайона

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Определение температуры воды в подающей трубе теплосети в точке излома повышенного графика. Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети л с при гидравлическом расчете теплопроводов системы горячего водоснабжения определяется по формуле 1 где секундный расход горячей воды водоразборным прибором с наибольшим расходом л с принимаемый в соответствии...

Русский

2013-12-15

634.5 KB

23 чел.

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»

Строительный факультет

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по курсу: «Теплоснабжение»

На тему: «Горячее водоснабжение жилого микрорайона»

Выполнил: студент группы С-21-06

Федоров П. В.

Проверил: преподаватель

Щенникова Т. В.

Чебоксары 2009

Состав пояснительной записки:

1. Исходные данные.

2. Предварительный гидравлический расчет разводящих трубопроводов.

3. Определение теплопотерь и циркуляционных расходов.

4. Окончательный гидравлический расчет разводящих трубопроводов.

5. Гидравлический расчет циркуляции в системе горячего водоснабжения.

6. Определение расчетных тепловых нагрузок. Выбор схемы включения подогревателей горячего водоснабжения.

7. Расчет и построение графиков расхода теплоты.

8. Подбор баков-аккумуляторов.

9. Определение температуры to наружного воздуха, соответствующей точке излома  графика температур.

10. Определение температуры воды в подающей трубе теплосети в точке излома повышенного графика.

11. Тепловой расчет водонагревателей системы горячего водоснабжения.

12. Гидравлический расчет  водонагревательной  установки  горячего водоснабжения.

13. Подбор водомера  для  горячего  водоснабжения.

14. Определение требуемого напора холодного водопровода на вводе в   ЦТП.  Подбор циркуляционных  насосов.

15. Список рекомендуемой литературы.

1. Исходные данные.

Номер плана = 3.

Количество этажей = 6.

Расчетная температура наружного воздуха = .

2. Предварительный гидравлический расчет разводящих трубопроводов.

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети, л/с, при гидравлическом расчете теплопроводов системы горячего водоснабжения определяется по формуле

,                                                                ( 1 )

где  - секундный расход горячей воды водоразборным прибором с наибольшим  расходом,  л/с,  принимаемый в соответствии с [6, прил.2];

-  коэффициент, определяемый по [6, прил.4] в зависимости от общего  количества  приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия P.   

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения U/N определяется по формуле

                                    ( 2 )

где - норма расхода горячей воды в литрах одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая согласно [6, прил.3], для прибора с наибольшим расходом.

- общее число жителей в микрорайоне;

- общее число водоразборных приборов в микрорайоне.

Гидравлический расчет главной ветви проводят в два этапа:

1) предварительный расчет, для подбора диаметров труб системы горячего водоснабжения при скоростях воды в стояках до 1,3 м/с и в квартальных сетях и квартирных подводках к приборам до 2 м/с без учета циркуляционных расходов и зарастания труб накипью и шламом;

2) окончательный расчет,  для определения потерь напора в главной ветви системы горячего водоснабжения при скоростях воды в стояках до 1,5 м/с и в квартальных сетях и квартирных подводках до 3 м/с   с учетом циркуляционных расходов и их зарастания.

Для 1-2 участка. ; по [6, прил.4] ; ; по [6, прил.6] , , . Остальные участки аналогично.

Предварительный гидравлический расчет трубопроводов главной ветви системы горячего водоснабжения микрорайона записывают в таблицу 1.

Таблица 1

ё

Длина участка, м

Количество приборов , шт

Расход воды , л/с

Диаметр , мм

Скорость , м/с

Удельные потери давления , Па/м

1-2

7.7

3

0.045

0.265

0.24

20

1.2

4000

2-3

4.5

6

0.091

0.332

0.3

20

1.3

4500

3-4

4.5

9

0.137

0.386

0.35

25

0.85

1500

4-5

4.5

12

0.182

0.432

0.39

25

0.87

1600

5-6

4.5

15

0.228

0.476

0.43

25

1.1

2000

6-7

4

18

0.274

0.514

0.46

25

1.15

2800

7-8

4

36

0.547

0.707

0.64

32

0.85

700

8-9

6.8

37

0.562

0.717

0.65

32

0.86

800

9-10

14.2

55

0.836

0.883

0.8

32

0.9

1000

10-11

6.35

110

1.672

1.283

1.16

40

1.3

1400

11-12

17.7

110

1.672

1.283

1.16

40

1.3

1400

12-13

62.23

220

3.344

1.954

1.76

50

1

600

13-14

28.1

550

8.359

3.646

3.28

65

1.1

500

14-15

5.1

660

10.031

4.126

3.71

80

1.3

700

3. Определение теплопотерь и циркуляционных расходов.

Теплопотери Qht, Вт, определяют по участкам с одинаковыми условиями теплообмена по формуле:

                                                                                     ( 3 )

где dн - наружный диаметр трубопровода, м;

L  - длина участка трубопровода, м;

К - коэффициент теплопередачи неизолированного теплопровода,  K=11,6 Вт/(м2 оС) ;

thm -  средняя температура горячей воды в подающих трубопроводах системы горячего водоснабжения: thm=55-60оС;

tок  - температура окружающей среды, оС;

- КПД тепловой изоляции, усредненное значение =0,6...0,8.

Температуру окружающей среды принимают в зависимости от места прокладки теплопровода. При прокладке теплопровода в шахтах санитарно-технических кабин, коммуникационных шахтах, каналах tо=23 оС, в ванных комнатах – 25 оС, в кухнях и туалетных комнатах – 21 оС, при прокладке в неотапливаемых подвалах и при бесканальной прокладке – 5 оС. В системах горячего водоснабжения с полотенцесушителями на подающих стояках к сумме теплопотерь каждого стояка прибавляют потери теплоты полотенцесушителями, равные 100n, где 100Вт - усредненная теплоотдача одним полотенцесушителем, n-количество полотенцесушителей, присоединенных к стояку. При  определении  циркуляционных  расходов  воды  потери  теплоты  циркуляционными теплопроводами не учитываются.  При расчете систем горячего водоснабжения с полотенцесушителями на циркуляционных стояках целесообразно к сумме потерь теплоты подающими теплопроводами добавлять теплоотдачу полотенцесушителей.

Для участка 1-2. По ГОСТ 3262-75 ; ; . Остальные участки аналогично.

Расчет теплопотерь  подающими теплопроводами записывают в таблицу 2.

Таблица 2

Номер участка

Длина участка L, м

Диаметр , м

Температура окр. среды, ,

,

Потери теплоты на участке , Вт

Суммарные потери теплоты , Вт

1-2

7.7

0.0268

25

33

1

385.2

385.2

2-3

4.5

0.0268

25

33

1

208.23

593.43

3-4

4.5

0.0335

25

33

1

235.29

828.72

4-5

4.5

0.0335

25

33

1

235.29

1064.01

5-6

4.5

0.0335

25

33

1

235.29

1299.3

6-7

4

0.0335

5

53

0.3

57.94

1357.24

7-8

4

0.0423

5

53

0.3

1374.17

2730.7

8-9

6.8

0.0423

5

53

0.3

126.09

2856.79

9-10

14.2

0.0423

5

53

0.3

1563.3

4420.09

10-11

6.35

0.048

5

53

0.3

4047.18

8467.27

11-12

17.7

0.048

5

53

0.3

410.24

8877.51

12-13

62.23

0.06

5

53

0.3

10273.94

19151.45

13-14

28.1

0.0755

5

53

0.3

28558.34

47709.79

14-15

5.1

0.0885

5

53

0.3

9736.41

57446.2

Циркуляционный расход воды в системе определяется при условии отсутствии водоразбора, исходя из теплопотерь Qht,кВт, вследствие остывания горячей воды в подающих теплопроводах.

       Циркуляционный расход qcir, л/с, определяют по формуле

                                                                  ( 4 )

где - коэффициент разрегулировки циркуляции;

с = 4,19 кДж/кгоС -  удельная теплоемкость воды;

t - разность температур в  подающих  теплопроводах  системы от  водонагревателя до  наиболее удаленной водоразборной точки.

Для систем с переменным сопротивлением циркуляционных стояков теплопотери Qht и циркуляционный расход qcir  следует определять при t = 10 С, = 1; для систем с секционными узлами при  их   одинаковом  сопротивлении t  =  8,5  С, = 1,3; для отдельного водоразборного стояка или секционного узла t = 8,5С, = 1.

Расчет ведем в следующем порядке:

1.Определяем циркуляционный расход воды для всей системы горячего водоснабжения.

2.Циркуляционный расход на головном участке распределяем по участкам внутриквартальной сети пропорционально потерям теплоты в них.

4. Окончательный гидравлический расчет разводящих трубопроводов.

Гидравлический расчет систем горячего водоснабжения следует производить на расчетный расход горячей воды qh с учетом циркуляционного расхода qcir, л/с, определяемого по формуле:

                                                                                                  ( 5 )

где  Кcir - коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения   расходов qh /qcir согласно [6, прил.5].

При окончательном гидравлическом расчете скорости воды рекомендуется принимать не более 1,5 м/с в стояках и магистралях  и не более 2,5 м/с в подводках к приборам. Если скорость движения воды превышает допустимое значение, то увеличивают диаметр участка.

Поскольку расчетный расход горячей воды для участков внутридомовой сети от первого водоразборного стояка (по ходу движения воды) до самого удаленного водоразборного прибора определяется без учета циркуляционного расхода, т.е. qh,cir=qh, то гидравлический расчет этих участков корректировке не подлежит.

Потери напора по участкам определяются с учетом потерь давления в местных сопротивлениях по формуле:

                                                                                                      ( 6 )

где R - удельные потери давления на трение, Па/м ;

L - длина участка трубопровода, м;

kl  - коэффициент,   учитывающий   потери  давления  в  местных  сопротивлениях, равный: 0,2 – для распределительных трубопроводов; 0,5 - для теплопроводов в пределах теплового пункта, а также  для водоразборных стояков  с  полотенцесушителями ;   0,1  -  для водоразборных стояков без  полотенцесушителей и  циркуляционных стояков.

Для участка 1-2. ; по [6, прил.5] ; по [6, прил.6] , , ; ;  . Остальные участки аналогично.

Окончательный гидравлический расчет подающих теплопроводов системы горячего водоснабжения записывается в таблицу 3.

Таблица 3

Номер участка

Длина участка L, м

, л/с

, л/с

, л/с

, м

, Па/м

, м/с

, Па

, кПа

1-2

7.7

0,24

0,014

0

0,24

0,02

4000

1,2

0,5

46200

46,2

2-3

4.5

0,3

0,022

0

0,3

0,02

4500

1,3

0,5

30375

76,58

3-4

4.5

0,35

0,03

0

0,35

0,025

1500

0,85

0,5

10125

86,7

4-5

4.5

0,39

0,039

0

0,39

0,025

1600

0,87

0,5

10800

97,5

5-6

4.5

0,43

0,048

0

0,43

0,025

2000

1,1

0,5

13500

111

6-7

4

0,46

0,05

0

0,46

0,025

2800

1,15

0,2

13440

124,44

7-8

4

0,64

0,1

0

0,64

0,032

700

0,85

0,2

3360

127,8

8-9

6.8

0,65

0,1044

0

0,65

0,032

800

0,86

0,2

6528

134,33

9-10

14.2

0,8

0,1616

0

0,8

0,032

1000

0,9

0,2

17040

151,37

10-11

6.35

1,16

0,3095

0

1,16

0,04

1400

1,3

0,2

10668

162,04

11-12

17.7

1,16

0,3245

0

1,16

0,04

1400

1,3

0,2

29736

191,78

12-13

62.23

1,76

0,7001

0

1,76

0,05

600

1

0,2

44086

235,86

13-14

28.1

3,28

1,7441

0,25

4,1

0,065

600

1,2

0,2

20232

256,09

14-15

5.1

3,71

2,1

0,33

4,93

0,08

300

1

0,2

1836

257,93

5. Гидравлический расчет циркуляции в системе горячего водоснабжения.

Гидравлический расчет циркуляционных колец производится для режима циркуляции, т.е. при наибольшем циркуляционном расходе. Каждое циркуляционное кольцо состоит из теплопроводов: подающих, диаметры которых подобраны в режиме максимального водоразбора, и циркуляционных теплопроводов. В гидравлический расчет циркуляционных колец входят расчет потерь давления в подающих теплопроводах при условии отсутствия водоразбора и пропуска только циркуляционных расходов воды и расчет потерь давления в циркуляционных теплопроводах при пропуске циркуляционных расходов воды. Расчет производится аналогично расчету подающих теплопроводов. Диаметры сборного циркуляционного теплопровода и наиболее удаленного стояка следует принимать, исходя из допустимых скоростей движения воды. При этом диаметры циркуляционных теплопроводов должны быть на 1-2 калибра меньше диаметров соответствующих участков подающих теплопроводов.

Для систем горячего водоснабжения с секционными водоразборно-циркуляционными  узлами  при одинаковых диаметрах стояков расчет циркуляции рекомендуется осуществлять следующим образом.   Сначала определяют циркуляционный расход для наиболее удаленного секционного узла, принимая значение Qht равным потерям теплоты подающими теплопроводами всего узла, а перепад температуры t за счет остывания воды в водоразборно-циркуляционном узле на 2-3 С меньше, чем перепад температуры во всей системе. В этом случае 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. В целях повышения гидравлической устойчивости системы целесообразно принимать потери давления в циркуляционных стояках  узлов достаточно большими по сравнению с потерями давления в сборных циркуляционных теплопроводах. Рекомендуется, чтобы при циркуляционном расходе потери давления в водоразборно-циркуляционном узле были в пределах 0,03-0,06 МПа [6].

Гидравлический расчет циркуляционных теплопроводов записываются в таблицу 4. Номера участков имеют свою нумерацию, отличную от разводящей линии, и снабжаются индексом «Ц».

Таблица 4.1. Расчет наиболее удаленного секционного узла.

Номер участка

Длина участка L, м

Циркул. расход , л/с

Диаметр D, мм

Скорость , м/с

Удельные потери давления , Па/м

Потери давления на уч-ке , Па

Суммарные потери давления , кПа

15-14

5.1

2.1

80

0.42

60

0.2

367

0.37

14-13

28.1

1.74

65

0.5

100

0.2

3372

3.74

13-12

61.23

0.7

50

0.42

100

0.2

7348

11.09

12-11

17.7

0.33

40

0.3

60

0.2

1274

12.36

11-10

6.35

0.31

40

0.29

58

0.2

442

12.8

10-9

14.2

0.16

32

0.2

40

0.2

681

13.48

9-8

6.8

0.1

32

0.12

15

0.2

122

13.6

8-7

4

0.1

32

0.12

15

0.2

72

14.32

7-6

4

0.05

25

0.12

25

0.2

120

14.44

6-5

4.5

0.05

25

0.12

25

0.5

169

14.61

5-4

4.5

0.05

25

0.12

25

0.5

169

14.78

4-3

4.5

0.05

25

0.12

25

0.5

169

14.95

3-2

4.5

0.05

20

0.2

100

0.5

675

15.62

2-1

7.7

0.05

20

0.2

100

0.5

1155

16.78

1-1ц

4.9

0.05

15

0.4

700

0.5

4725

21.5

1ц-2ц

3.6

0.05

15

0.4

700

0.2

3360

24.86

2ц-3ц

1.9

0.1

15

0.85

3500

0.2

16800

41.66

3ц-4ц

20.5

0.16

20

0.6

900

0.2

22140

63.8

4ц-5ц

18.5

0.16

25

0.35

200

0.2

4440

68.24

5ц-11ц

10.3

0.31

32

0.4

160

0.2

1978

70.22

11ц-12ц

17.7

0.32

32

0.4

160

0.2

3398

73.62

12ц-13ц

61.23

0.7

40

0.75

400

0.2

29390

103.01

13ц-14ц

28.1

1.74

50

0.8

400

0.2

13488

116.49

14ц-15ц

5.1

2.1

50

1

600

0.2

3672

120.17

Таблица 4.2 Расчет наиболее приближенного секционного узла.

Номер участка

Длина участка L, м

Циркул. расход , л/с

Диаметр D, мм

Скорость , м/с

Удельные потери давления , Па/м

Потери давления на уч-ке , Па

Суммарные потери давления , кПа

15-14

5.1

2.1

80

0.42

60

0.2

367

0.37

14-16

23.1

0.33

40

0.32

80

0.2

2218

2.59

16-17

9.7

0.16

32

0.17

25

0.2

291

2.88

+55.44

17ц-16ц

9.7

0.16

25

0.35

200

0.2

2328

60.65

16ц-14ц

23.1

0.33

25

0.8

1100

0.2

3049

91.14

14ц-15ц

5.1

2.1

50

1

600

0.2

3672

94.81

Циркуляционные стояки рассчитывают на разность давлений в местах соединения их с подающими стояками и циркуляционной магистралью. Разность потерь давления в различных циркуляционных кольцах допускается не более 10 %.

При невозможности увязки потерь давления путем изменения диаметров трубопроводов на участках циркуляционной сети предусматривают установку диафрагм у основания циркуляционных стояков. Диаметр отверстия диафрагмы dд определяется по формуле:

                                                                      ( 7 )

где q - расход воды через диафрагму, м3/ч ;

Hиз - избыточный напор, который необходимо погасить диафрагмой, м.

Если при расчете диаметр отверстия диафрагмы получается менее 10 мм, допускается вместо нее устанавливать кран для погашения избыточного напора. Однако при  установке диафрагм наблюдается увеличение зашламления и накипеобразования в этих местах, поэтому допускается производить увязку потерь давления в циркуляционных кольцах путем увеличения гидравлического сопротивления стояков, вводя в их нижнюю часть вставки из труб меньших диаметров.

6. Определение расчетных тепловых нагрузок. Выбор схемы включения подогревателей горячего водоснабжения.

Максимальный часовой расход воды, м3/ч, следует определять по формуле

                                                     ( 8 )

где  hr - коэффициент, определяемый согласно [6, прил.4] в зависимости от общего числа приборов, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования; .

 - часовой расход воды санитарно-техническим прибором, л/ч, принимаемый согласно [6, прил. 3].

       Вероятность использования санитарно-технических приборов Phr для системы в целом определяется по формуле:

                                                                  ( 9 )

При величине Рhr > 0,1 и N  200  коэффициент hr следует определять по табл.1 [6, прил. 4], при других значениях Рhr  и  N  коэффициент hr следует определять по табл. 2 [6, прил.4].

Средний часовой расход воды , м3/ч, за период (сутки) Т максимального водопотребления определяется по формуле:

                                  ( 10 )

где  - норма расхода горячей воды, потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут, согласно [6, прил. 3];

U - число водопотребителей;

Т  - период водоразбора, ч, для жилых зданий Т=24 ч.

Тепловой поток, кВт, за сутки максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения (с учетом теплопотерь) определяется по формуле:

а) в течение среднего часа:

          ( 11 )

б) в течение часа максимального водопотребления:

          ( 12)

где tc - температура холодной воды, С, при отсутствии данных принимается равной +5С для отопительного периода;

Qht- теплопотери разводящими и циркуляционными трубопроводами горячего водоснабжения, кВт.

Максимальный (расчетный) тепловой поток, Вт, на отопление микрорайона определяется по формуле:

      ( 13 )

где  qo - удельная теплопотеря здания, Вт/(м3С), табл. 5;

Vн - наружный объем здания, м3 ;

ti  - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых  зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий равной 18С;

to - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, С.

Таблица 5. Удельные теплопотери зданий различного назначения

Наружный объем зданий Vн , м3

Число секций

Этажность зданий

Удельная теплопотеря зданий

qo , Вт/м3С

5 900 - 9 300

2 - 3

5

0,49 - 0,45

12 700 - 16 000

4 - 5

5

0,43 - 0,42

до  25 800

4

9

0,43

38 500 - 51 100

6 - 8

9

0,42 - 0.385

14 200 - 27 700

2 - 4

12

0,48 - 0,42

24 100

2

16

0,56

Выбор схемы включения подогревателей горячего водоснабжения на ЦТП производят согласно [7] на основе величины

                                                  ( 14 )

При применении в тепловом пункте регуляторов расхода воды на отопление с регулированием отпуска теплоты  в тепловых сетях по отопительному графику принимается схема:

для м < 0,2 и м > 1 - параллельная;

для 0,2  м  1 - двухступенчатая смешанная.

При применении в тепловом пункте регуляторов расхода воды с регулированием отпуска теплоты в тепловых сетях по повышенному графику принимается схема:

для м < 0,2 и м > 1 - параллельная;

для 0,2  м  1 - двухступенчатая последовательная.

       

При применении в тепловом пункте электронных регуляторов расхода теплоты на отопление независимо от графика регулирования отпуска теплоты принимается схема:

для м < 0,2 и м > 1   - параллельная;

для 0,2  м 1- двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на  ввод.

  

двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на ввод.

Выбор температурного графика регулирования производится согласно величине

                                                          ( 15 )

В связи с тем, что повышенный график температур является экономически более выгодным, в настоящее время он обязателен во всех случаях, когда величина  ср  0,15 . При  ср < 0,15 допускается применять отопительно-бытовой график температур[ 7].

7. Расчет и построение графиков расхода теплоты.

Для построения графиков необходимо предварительно составить таблицу расходов теплоты на горячее водоснабжение по часам суток по форме 5. В части строк в графе 4 указаны проценты часового расхода теплоты за отдельные периоды суток, которых следует придерживаться. Остальные строки следует заполнить как промежуточные таким образом, чтобы выполнялось условие:

                                                ( 16 )

где Q - расход теплоты, %.

Величину часовой неравномерности Кч следует определять по формуле

                                                 ( 17 )

где Qhhr ,QhT - максимальный и среднечасовой расходы теплоты на горячее водоснабжение, кВт.

После заполнения графы 4 следует проверить по формуле (16) правильность выбранных процентов Q. В графе 8 указывают последовательно суммируемые расходы теплоты графы 6. По данным графы 5 строят суточный график расхода теплоты на горячее водоснабжение в координатах Q, кВт - n, ч/суток; по данным графы 8 строят интегральный график расхода теплоты на горячее водоснабжение  в координатах Q, кВт . ч - n, ч/суток.

Таблица 6. Расходы теплоты на горячее водоснабжение по часам суток.

Номер

п/п

Периоды часов суток

с одинаковыми расходами

Кол-во часов Y

Расход теплоты Q

Нарастающий период

%

кВт

за период

кВт . час

час

кВт .  час

1

0-1

1

60

154.5

154.5

1

154.5

2

1-6

5

10

25.7

128.5

6

283

3

6-7

1

50

128.7

128.7

7

411.7

4

7-9

2

117

301.2

602.4

9

1014.1

5

9-13

4

120

308.9

1235.6

13

2249.7

6

13-16

3

117

301.2

903.6

16

3153.3

7

16-18

2

100

257.4

514.8

18

3668.1

8

18-20

2

117

301.2

602.4

20

4270.5

9

20-22

2

271

697.7

1395.4

22

5665.9

10

22-23

1

117

301.2

301.2

23

5967.1

11

23-24

1

100

257.4

257.4

24

6224.5

График 1. Суточный график расхода теплоты на горячее водоснабжение.

График 2. Интегральный график расхода теплоты на горячее водоснабжение.

8. Подбор баков-аккумуляторов.

К установке примем 2 бака-аккумулятора каждый емкостью 12.

9. Определение температуры to наружного воздуха, соответствующей точке излома  графика температур.

Наружная температура tо определяется из уравнения температуры воды после отопления 02  в точке излома графика:

                                                                               ( 18 )

где 01 - температура воды в подающей трубе в точке излома нормального отопительного графика, равная 70С;

о- расчетный перепад температур воды в тепловой сети, при температурном  графике 150-70С; о= 150-70=80 С;

        Qo - относительный расход теплоты на отопление в точке излома графика температур, равный

                                                 ( 19 )

ti  -  расчетная температура внутреннего воздуха, для жилых зданий - 18С;

to -  наружная температура, соответствующая точке излома;

to   -  расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

В точке  излома графика 02=41,7С.

Тогда                                       ( 20 )

10. Определение температуры воды в подающей трубе теплосети в точке излома повышенного графика.

Промежуточная температура нагреваемой воды после I ступени при балансовой нагрузке горячего водоснабжения в точке излома  

                                      ( 21 )

где  tн  - недогрев нагреваемой воды до температуры, греющей в I ступени в точке излома графика, принимаемый 5 10С.

        Перепад температур греющей воды в I ступени будет равен

            ( 22 )

где  Qh - балансовый расход теплоты на горячее водоснабжение, равный:

Суммарный перепад температур греющей воды в I и II ступенях при Qh определяется по формуле:

                 ( 23 )

Перепад температур греющей воды во II ступени при tн определяется по формуле:

                                     ( 24 )

Температура воды в подающем трубопроводе в точке излома повышенного графика составит

                                  ( 25 )

11. Тепловой расчет водонагревателей системы горячего водоснабжения.

В закрытых водяных системах для горячего водоснабжения жилых зданий применяют секционные скоростные подогреватели. В подогревателях горячего водоснабжения греющая (сетевая) вода пропускается по межтрубному пространству. Этим достигается, во-первых, выравнивание скоростей сетевой и местной воды, так как расход сетевой воды обычно больше, чем расход местной воды. Во-вторых, осаждение накипи внутри трубок легче обнаруживается и удаляется, чем в межтрубном пространстве.

Тепловой расчет водонагревателей системы горячего водоснабжения проводят в зависимости от схемы включения. Расчетную производительность водонагревателей систем горячего водоснабжения с учетом потерь тепла подающими и циркуляционными трубопроводами Qh, Вт, следует принимать:

при наличии баков-аккумуляторов нагреваемой воды в ЦТП - по  среднечасовым расходам тепла на горячее водоснабжение QhT;

при отсутствии баков-аккумуляторов нагреваемой воды - по максимальным часовым расходам на горячее водоснабжение Qhhr .

Подбор секционных водоводяных подогревателей для горячего водоснабжения при двухступенчатой смешанной схеме с ограничением расхода воды их тепловой сети на ввод

Разделим каждую ступень подогревателей на 2 части:

Определяется:

1) расход сетевой воды на отопление, кг/ч:

                              ( 42 )

2) промежуточная температура нагреваемой воды после I ступени в точке излома графика, С:

                                         ( 43 )

где t - температурный перепад, принимаемый равным 10С при отсутствии и 5С при  наличии баков аккумуляторов.

3)тепловая производительность I и II ступеней при Qh в точке излома графика, Вт:

                        ( 44 )

                                      ( 45 )

где Gh2 - расход нагреваемой воды, определяемый по формуле (27) при отсутствии и по формуле ( 28 ) при наличии баков-аккумуляторов, кг/ч.

                        ( 28 )

4) температура греющей воды после II ступени при QhII  в точке излома, С

                 ( 46 )

где Gh2 -  расход нагреваемой воды, кг/ч.

Обычно температура греющей воды на входе в I ступень II22; если они отличаются  более чем на 2С, определяют средневзвешенную температуру, С, и используют ее в формуле (47) вместо 2:

  ( 47 )

5) расход греющей воды на I и II ступень водонагревателя, кг/ч:

           ( 48 )

                         ( 49 )

где  - расход теплоты на отопление при наружной температуре to, соответствующей точке излома графика.

6) температура греющей воды после I ступени в точке излома, С:

                 ( 50 )

7) температурный напор I и II ступеней в точке излома, С:

                 ( 51 )

                                     ( 52 )

                                                               

                                                                   

Задаваясь скоростью сетевой и нагреваемой воды тр = мт = 1 м/с, определяется требуемая площадь живого сечения межтрубного пространства и трубок подогревателя I ступени, м2:

                          ( 53 )

                          ( 53 )

                          ( 54 )

Подбирается наиболее близкий типоразмер секционного  водоводяного  подогревателя  для горячего водоснабжения, находятся действительные  значения  поверхности нагрева одной секции Fсек,  м2, площади живого сечения трубок fтр, м2, площади межтрубного пространства fмт, м2 и эквивалентного диаметра межтрубного пространства dэ по формуле (34), мм.

Для I ступени выберем ПВ 89х4-1.0-z-Уз с , , , . Для II ступени выберем ПВ 57х4-1.0-z-Уз с , , ,

Действительная скорость нагреваемой воды в трубках I и II ступеней, м/с:

                           ( 55 )

                            ( 55 )

Действительная скорость греющей воды в межтрубном пространстве I и II ступеней, м/с:

                             ( 56 )

                             ( 56 )

Средние температуры греющей и нагреваемой воды в I ступени подогревателя, С:

                         ( 58 )

                               ( 59 )

Средние температуры греющей и нагреваемой воды во II ступени подогревателя, С:

                      ( 60 )

                            ( 61 )

8) коэффициенты теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок мтI (I ступени) и мтII (II ступени), коэффициенты теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде трI  (I ступени)  и  трII  (II ступени),  коэффициенты  теплопередачи  kI  (I ступени) и   kII  (II ступени) по формулам 37, 38, 39.

           ( 37 )

             ( 37 )

           ( 38)

           ( 38)

  ( 38)

  ( 38)

9) требуемая площадь поверхности нагрева секционного водяного подогревателя I и II ступеней и требуемое число секций

                                                ( 62 )

                                             ( 63 )

                                                      ( 64 )

                                                     ( 65 )

К установке принимается целое число секций.

12. Гидравлический расчет  водонагревательной  установки  горячего водоснабжения.

Потери напора, м.вод.ст., нагреваемой воды в трубном пространстве обеих ступеней водонагревательной установки определяют по формуле

                  ( 66 )

где x - коэффициент, учитывающий увеличение потерь давления в водонагревателе за счет зарастания накипью, принимаемый при чистке подогревателей один раз в год x = 4;

 m - коэффициент гидравлического сопротивления одной секции водонагревателя, принимаемый равным m = 0.75 при ее длине ;

- скорость движения воды в трубках водонагревателя без учета их зарастания, м/с;

nI+II - суммарное число секций в I и II ступенях водонагревателя.

13. Подбор водомера  для  горячего  водоснабжения.

Водомер для горячего водоснабжения устанавливается в ЦТП перед I ступенью подогревателя на трубопроводе холодной воды. Водомеры бывают крыльчатые и турбинные. Их подбирают по расчетному расходу воды, м3, согласно табл. 7.

Таблица  7. Счетчики расхода воды

Счетчик

Расход воды

Постоянная

Тип

Калибр, мм

номинальный м3

допустимый

гидро-сопротивления счетчика S,

максимальный в сутки, м3

нижний предел измерения, м3

Крыльчатый

20

25

32

40

50

1,6

2,5

4

6,3

10

10

14

20

40

60

0,06

0,06

0,105

0,17

0,22

5,1

2,64

1,3

0,32

0,0265

Турбинный

50

80

100

150

200

15

45

75

160

265

140

500

880

2000

3400

3

6

8

12

18

0,0265

0,00207

0,000675

0,00013

0,0000453

Потерю напора в водомере Hs, м.вод.ст., определяют по формуле

                            ( 67 )

где  qhhr - максимальный расход горячей воды,  м3.

При расчетах допускают потерю напора в крыльчатых водомерах до 2,5 м, в турбинных - до 1 м.

14. Определение требуемого напора холодного водопровода на вводе в   ЦТП.  Подбор циркуляционных  насосов.

Требуемый напор холодного водопровода должен определяться из условий горячего водоснабжения, так как из-за наличия подогревателя потери напора значительно выше, чем в системе холодного водоснабжения.

Требуемый напор холодного водопровода Hтреб, м.вод.ст., на вводе в ЦТП составит

Hтр = Нgeom + НI+II + Hl,tot + Нs + Нок + Нf =22.3+8.33+25.8+2.41+0.5+2.5=65.21м, ( 68 )

где  Нgeom - геометрическая высота подъема воды, т.е. высота душевой сетки верхнего этажа здания над уровнем водопроводного ввода в ЦТП;

НI+II - потери напора в трубном пространстве I и II ступеней подогревателя при максимальном режиме водоразбора;

Нl,tot - потери напора в разводящих трубопроводах главной ветви сети;

Нs - потери напора в водомере;

Нок = 0.5м  - потери напора в обратном клапане;

Нf - свободный напор на излив, принимаемый 23 м.

Если напор холодного водопровода у ЦТП больше требуемого насосы устанавливаются только для циркуляции. Расчетный напор, м, циркуляционных насосов определяется по формуле

                    ( 69 )

где  Нпcir - потери напора в подающем теплопроводе и II ступени водоподогревательной  установки в режиме циркуляции, м;

Нцcir  - потери напора в циркуляционном теплопроводе, м;

(xqh+qcir) - расход воды в системе в режиме частичного водоразбора с циркуляцией, кг/ч;

x - доля максимального водоразбора, принимаемая для систем горячего водоснабжения протяженностью до 60 м равной 0.15, для систем протяженностью 100150 м0.20.3, для квартальных систем  - 0.50.7, согласно [2].

Подберем насос марки К20/30а, К20/30б (К65-50-160) по [11].

Если напор холодного водопровода у ЦТП меньше требуемого, циркуляционные насосы устанавливаются для циркуляции и подкачки (повысительно-циркуляционные). Подача насосов в этом случае будет равна сумме расчетного и циркуляционного расходов горячей воды.

Расчетный напор повысительно-циркуляционных насосов равен недостающему напору на вводе в ЦТП:

Н = Нтр - Нд,                                                            ( 70 )

где Нд - действительный (существующий) напор холодного водопровода на вводе в ЦТП, м.

В качестве циркуляционных или повысительных используют насосы типа К, КМ, ВК, ЦВЦ. Число насосов не должно быть менее двух, один из них является резервным. Если в номенклатуре насосов нет подходящего по параметрам, то можно  применить последовательное включение как рабочих, так и резервных насосов, имея в виду, что напоры при этом складываются. Возле циркуляционного насоса необходимо предусмотреть запорную арматуру для переключения на резервный, а также обратный клапан.

В курсовой работе условно принято, что требуемый напор холодного водопровода у ЦТП не больше действительного.

15. Список рекомендуемой литературы.

  1.  Громов  Н.К.  Абонентские  устройства   водяных  тепловых сетей.2-е изд.  М.: Энергия, 1979. 248 с.
  2.  Ионин А.А., Хлыбов Б.М., Братенков В.Н., Терлецкая Е.Н. Теплоснабжение. Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1982. 336 с.
  3.  Козин В.Е. и др. Теплоснабжение. М.: Высшая шк., 1980. 408 с.
  4.  Сенков Ф.В. Регулирование отпуска тепла в закрытых и открытых системах теплоснабжения: Учеб. пособие.  2-е изд. М.: Всесоюзный заочный  инженерно-строительный институт, 1979. 408 с.
  5.  Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. 5-е изд. М: Энергоиздат, 1982. 360 с.
  6.  СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: Госстрой 1986.  55 с.
  7.  СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. М.: Госстрой, 1989. 48 с.
  8.  Справочник    проектировщика:   Внутренние    санитарно- технические устройства /Под ред. Староверова И.Г. и Шиллера Ю.И.: в 2  ч.  М.: Стройиздат, 1990. ч.1: Отопление. 342  с.; ч.2: Водопровод  и канализация. 246 с.
  9.  Справочник проектировщика: Проектирование тепловых сетей /Под ред. Николаева А.А.  М.: Стройиздат, 1965. 360 с.
  10.  Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование /Под ред. Хрусталева Б.М. Минск: ДизайнПРО, 1997.  384 с.
  11.  Фалалеев Ю.П. Проектирование центрального теплоснабжения. Учеб.  пособие. Н.Новгород: НГАСУ, 1997. 282 с.

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53744. Роль имени прилагательного в русском языке 88.5 KB
  Цель: Обучающая учить детей правильно использовать имена прилагательные в речи находить прилагательные и по существенным признакам определять предмет; Развивающая развивать критическое мышление умение ставить проблемные вопросы выдвигать гипотезы анализировать и сравнивать обобщать полученные данные и делать выводы; развивать устную и письменную речь учащихся; Воспитывающая создать условия для формирования познавательного интереса к русскому языку воспитания культуры общения в группе со сверстниками; воспитывать...
53745. Столетняя война 72 KB
  Учитель приветствует учеников и организует повторение ими материала прошлого урока. Учитель проводит фронтальный опрос класса по теме прошлого урока. которая подтвердила права и вольности церкви городов рыцарей баронов свободного населения Что такое совет двадцати пяти совет баронов который следил за исполнением Великой хартии вольностей; в случае нарушения условий этой хартии бароны могли начать военные действия против короля всяческими способами добиваться исправления нарушений Затем учитель заслушивает письменные ответы...
53746. Ателье мод 47 KB
  Как вы думаете какие Правильно основной материал для изготовления одежды это ткань. Что такое ткань Ткань изделие изготовленное путём плотного соединения накрест переплетённых нитей расположенных двумя рядами – продольными основа и поперечными уток. Первая ткань которую мы с вами рассмотрим это хлопок. Преимущества хлопковой ткани: Мягкость Хорошая поглощающая способность в тёплое время Лёгкость в окраске Давайте с вами заполним табличку хлопковая ткань она натуральная или синтетическая Пощупайте хлопковую ткань она...
53747. Конструирование из бумаги. Изготовление новогодней елочки 95.5 KB
  Технологии: технология сотрудничества, деятельностный подход, активное обучение, технологии объяснительно-иллюстративного обучения (в основе которых информирование, просвещение учащихся и организация из репродуктивных действий с целью выработки у них общеучебных умений и навыков).
53748. Теорема Виета 95 KB
  Предметные результаты: наблюдать и анализировать связь между корнями и коэффициентами квадратного уравнения. Формулировать и доказывать теорему Виета, а также обратную теорему, применять теоремы для решения уравнений и задач.
53749. Прогнозирование экономических показателей. Модели финансового планирования 27.5 KB
  Экономический прогноз — это научно обоснованное предвидение возможных направлений и результатов развития субъектов хозяйствования и их структурных подразделений. Методы экономического прогнозирования можно условно объединить в две группы. Наверняка все из вас пускали самолетики лодочки красовались в треуголке из бумаги различных форм фигурок – это и есть оригами. Однако независимые традиции складывания из бумаги хоть и не столь развитые как в Японии существовали среди прочего в Китае Корее Германии и Испании.
53750. День святого Валентина 43.5 KB
  Как они называются валентинки А знаете ли вы что согласно легенде в далекие времена жестокий римский император Клавдий II решил что одинокий мужчина без семьи и жены лучше сражается на поле битвы и запретил мужчинам жениться. Сегодня нам предстоит пусть с опозданием но изготовить валентинки для своих родных а может и любимых своими руками потому что мы знаем знаменитую пословицу: Лучше поздно чем ...
53751. Звери в лесу 48.5 KB
  Закрепить навык разметки по шаблонам, вырезание деталей сложной формы в виде встречного реза, выполнение алгоритма изготовления аппликации умение составлять композицию, намазывать детали клеем используя подкладной лист, приклеивать последовательно детали аппликации используя притирочный лист.
53752. Целеполагание в воспитательной работе педагога 62.5 KB
  Сущность цели и целеполагания в воспитательной работе педагога. Особенности цели и целеполагания в воспитательной работе педагога. В педагогической литературе встречаются различные определения цели Рожков М. Важность правильной постановки цели трудно переоценить.