Горячее водоснабжение жилого дома. 2

Министерство  образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра “Теплогазоснабжение и вентиляция”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине «Теплоснабжение»

 

 

Тема: Горячее водоснабжение жилого дома

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. 310429 Романюк Д.С.

Принял: Копко.В.М.

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2013

Оглавление

1. Введение. Исходные данные 3

2. Краткое описание объекта (системы ГВ и системы стояков) 4

3. Определение расчетных расходов воды на горячее водоснабжение с учетом количества водоразборных приборов и вероятности их действия 5

4. Гидравлический расчет подающих трубопроводов системы ГВ и внутриквартальных сетей 7

5. Определение потерь тепла подающими трубопроводами 10

6. Определение циркуляционных расходов воды 13

7. Корректировка гидравлического расчета подающих трубопроводов 15

8. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов в режиме циркуляции 16

9. Определение расчетных тепловых нагрузок на горячее водоснабжение согласно схемы присоединения подогревателей горячего водоснабжения 19

10. Построение суточного и интегрального графиков расходов теплоты на горячее водоснабжение 20

11. Тепловой и гидравлический расчет водоподогревательной установки с применением пластинчатых теплообменников 23

12. Подбор счетчиков воды 27

13. Определение требуемого напора на вводе в ЦТП и подбор циркуляционных насосов 28

Список использованной литературы 29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение. Исходные данные

 

В курсовой работе разрабатывается  система горячего водоснабжения  группы однотипных жилых зданий. Подготовка воды для системы осуществляется в центральном тепловом пункте (ЦТП) с использованием теплоносителя  из тепловых сетей.

Целью данной работы является проектирование системы горячего водоснабжения  7-ми двухсекционных 8-этажных жилых домов в г. Бресте.

К проектированию принята  открытая система магистрали ГВ с верхней разводкой подающих трубопроводов.

Для расчетов приняты следующие  данные:

• температура горячей воды на выходе из смесителя – t_Н=63⁰C;
• температура воды у самого удалённого водоразборного прибора – t_К=55⁰C;
• температура холодной воды – t_х=10⁰С;
• давление на вводе водопровода – P_под=380 кПа.
• температура теплоносителя по отопительному графику – 150-70⁰С.

В каждой квартире установлена  следующая водоразборная арматура: смеситель мойки на кухне, смеситель  ванны и смеситель умывальника; в ванных комнатах предусмотрены  полотенцесушители.

В проектируемом  здании предусмотрено чердачное  помещение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Краткое описание объекта (системы ГВ и системы  стояков)

 

Выбор схемы внутридомовой  системы горячего водоснабжения  обосновывается исходя из конструктивных особенностей здания, планировочных  решений помещений кухни, ванной и санузла, их взаимного расположения.

В системах с верхней разводкой подающих трубопроводов подающие трубопроводы прокладывают на чердаках, а циркуляционные в подвалах. Крепятся трубопроводы на кронштейнах к несущим ограждающим конструкциям или с помощью подвесок к потолку или перекрытию. С целью удаления воздуха и спуска воды из системы горизонтальные теплопроводы прокладываются с уклоном не менее 0,002, при этом циркуляционный теплопровод располагают параллельно подающему.

Тепловой  пункт рекомендуется размещать  как можно ближе к середине здания.

Стояки располагаем  в специальных нишах туалетных комнат за унитазом. Горизонтальную разводку теплопроводов от стояков к водоразборным приборам осуществляем на высоте 200 мм от пола. При этом предусматриваем уклон труб 0,002…0,005. Трубы прокладываем открытым способом. Участки труб в местах прохода через стены и перекрытия заключаем в металлические гильзы.

В целях уменьшения потерь теплоты предусматриваем  изоляцию подающих и циркуляционных теплопроводов, а также стояков.

В ванных комнатах предусматриваются полотенцесушители.

Для выпуска  воздуха из системы используем автоматические воздухоотводчики.

Для спуска воды из системы предусматриваем в  нижней части системы сливные  патрубки с запорной арматурой.

Обратные  клапаны устанавливаем на трубопроводе от циркуляционного теплопровода к смесителю.

Для контроля параметров горячей воды предусматриваем  установку манометров: на выходе из смесителя, до и после повысительно-циркуляционного насоса; термометров: после смесителя и на циркуляционном теплопроводе перед повысительно-циркуляционным насосом. Для учета расхода воды применяют счетчики расхода воды на трубопроводе горячей воды после смесителя.

 

 

3. Определение расчетных расходов воды на горячее  водоснабжение с учетом количества водоразборных приборов и вероятности  их действия

 

Полагая, что  в 1-комнатной квартире проживает 2 человека, в 2-комнатной – 3, в 3-комнатной – 4 определяем общее число потребителей горячей воды (число жителей), U:

U=(2·2+2·3+2·4)·8=144 чел

Количество водоразборных  приборов

N=18·8=144

Вероятность действия водоразборных  приборов при одинаковых водопотребителях в здании определяется по формуле:

,

где N – число  водоразборных приборов;

       g_hr,u – норма расхода горячей воды в литрах на одного человека в час наибольшего водопотребления,л/ч: g_hr,u=10 л/ч, [1, прил. Б];

       g₀ – секундный расход горячей воды водоразборным прибором, наибольший расход воды для ванн: g₀=0,2 л/с = 200 л/ч, [1, прил. Б];

.

Вероятность использования  водоразборных приборов для системы  в целом:

;

где q_0,hr – часовой расход воды санитарно-технических приборов, q_0,hr =200 л/ч

.

По значению N·P_hr=144·0,0139=2 находим безразмерный коэффициент α_hr=1,437 [1, прил. В].

По значению N·P_hr=144·7·0,05004=50,44 находим безразмерный коэффициент α_hr=14,32 [1, прил. В].

Максимальный часовой  расход горячей воды

g^h_hr=0005·g_0,hr· α_hr, м³/ч,

g^h_hr=0,005·200·0,449=1,437 м³/ч,

g^h_hr=0,005·200·14,32=14,32 м³/ч.

Средний часовой расход воды за сутки наибольшего водопотребления

, м³/ч,

где g_u – норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, g_u=120 л/сут [1, прил. Б]; T-продолжительность периода в часах,Т=24ч.

 м³/ч.

Расход горячей воды в  средние сутки:

, м³/сут

где q_u,m – норма расхода воды в средние сутки. q_u,m=105 л/сут [1, прил. Б];

 м³/сут; (0,63 м³/ч)

Расход теплоты в системе  горячего водоснабжения:

Тепловой поток Q^h_T, Q^h_hr, кВт, за период (сутки, смена) максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения (с учетом теплопотерь) следует вычислять по формулам:

а) в течение среднего часа

Q_T=1,16·q_т∙(t_m^h-t^c)+ Q^ht_, кВт,

где t^c – температура холодной воды по заданию. t^c=10°C;

      t_m^h – средняя температура воды в водоразборных стояках систем горячего водоснабжения, t_m^h=63°C;

      Q^ht – теплопотери подающими и циркуляционными теплопроводами, принимаем Q^ht=0,25(1,16·q_т∙(t_m^h-t^c)) кВт

Q_T=1,16·0,72∙(63-10)+ 0,25·(1,16·0,72∙(63-10))=55,33 кВт

б) в течение часа максимального  потребления

Q^h_hr=1,16·q^h_hr∙(t_m^h-t^c)+ Q^ht_, кВт

Q^h_hr=1,16·3,275∙(63-10)+0,25·(1,16·3,275∙(63-10))=251,7 кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Гидравлический  расчет подающих трубопроводов системы  ГВ и внутриквартальных сетей

 

Цель гидравлического  расчёта является обеспечение во всех водоразборных приборах необходимый  расход горячей воды с определённой температурой. Задача: определение  диаметров теплопроводов и потерь давления в системе.

Для гидравлического расчёта  выбираем не менее двух направлений (от самого удаленного водоразборного прибора наиболее удаленного и ближайшего стояков до теплового пункта).

Гидравлический расчет теплопроводов  следует производить на расчётный  расход горячей воды q^h с учётом циркуляционного расхода:

q^h,cir=q^h(1+k_cir)

где q^h – максимальный расход воды без учёта циркуляционного, л/с, определяемый по формуле:.

q^h=5·q₀∙α

где q₀ – секундный расход горячей воды одним прибором [1, прил. 3]. Если на участке установлены разные по производительности приборы, то берётся больший расход. Для жилых домов оборудованных ваннами и душами q₀=0,2 л/с.

        α– коэффициент, зависящий от числа санитарно-технических приборов N и вероятности их действия P^h.

        k_cir – коэффициент, принимаемый по [1, прил. 5] в зависимости от отношения q^h/q^cir. поскольку значения циркуляционных расходов q^cir на данном этапе проектирования не известны, гидравлический расчет подающих трубопроводов внутридомовой системы производят, принимая   q^h,cir=q^h_.

Потери давления на участке  определяются по следующему выражению:

ΔP=Rl(1+k_l)

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

       l – длина участка теплопровода, м;

       k_l – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях

Невязка потерь напора через  дальний и ближний стояки не должна превышать 10%. Увязку потерь давления в  стояках внутридомовой системы  производят путем изменения диаметров  отдельных участков стояков, магистралей, и ответвлений.

Скорость движения воды на участках не должна превышать в подающих трубопроводах и стояках 1 - 1,5 м/с  и в подводках к приборам 2,5 м/с.

Результаты расчета заносим в таблицу 4.1 и 4.2:

Таблица 4.1

№   уч-ка	l, м	N, шт	Np	α	qh, л/с	dy, мм	V, м/с	R, Па/м	Ki	∆Р, Па	Σ∆Р, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Стояк 1
1.1	2,50	3	0,042	0,258	0,258	15	1,10	3000	0,1	8250	8,3
1.2	3,90	3	0,042	0,258	0,258	15	1,10	3000	0,5	17550	25,8
1.3	3,00	6	0,083	0,320	0,320	15	1,30	5000	0,5	22500	48,3
1.4	3,00	9	0,125	0,373	0,373	15	1,45	5900	0,5	26550	74,9
1.5	3,00	12	0,167	0,415	0,415	20	1,10	2200	0,5	9900	84,8
1.6	3,00	15	0,209	0,449	0,449	20	1,20	2500	0,5	11250	96,0
1.7	3,00	18	0,250	0,493	0,493	20	1,30	2700	0,5	12150	108,2
1.8	3,00	21	0,292	0,526	0,526	20	1,40	3500	0,5	15750	123,9
1.9	6,40	24	0,334	0,558	0,558	25	1,20	3000	0,2	23040	146,9
10	0,50	48	0,667	0,779	0,779	25	1,50	4000	0,2	2400	149,3
11	28,60	72	1,001	0,969	0,969	32	1,30	1500	0,2	51480	200,8
12	3,00	144	2,002	1,437	1,437	40	1,30	1400	0,2	5040	205,9
Стояк 2
ΔРрасп.=ΣΔР1.9=146,9 кПа
2.1	2,50	3	0,042	0,258	0,258	15	1,10	3000	0,1	8250	8,3
2.2	3,90	3	0,042	0,258	0,258	15	1,10	3000	0,5	17550	25,8
2.3	3,00	6	0,083	0,320	0,320	15	1,20	5000	0,5	22500	48,3
2.4	3,00	9	0,125	0,373	0,373	15	1,30	5900	0,5	26550	74,9
2.5	3,00	12	0,167	0,415	0,415	20	1,40	2200	0,5	9900	84,8
2.6	3,00	15	0,209	0,449	0,449	20	1,45	2500	0,5	11250	96,0
2.7	3,00	18	0,250	0,493	0,493	20	1,30	2700	0,5	12150	108,2
2.8	3,00	21	0,292	0,526	0,526	20	1,40	3500	0,5	15750	123,9
2.9	3,20	24	0,334	0,558	0,558	25	1,20	3000	0,5	14400	138,3
ΔРнев=100∙(146,9-138,3)/146,9=5,85 %
Стояк 3
ΔРрасп.=ΣΔР10=149,3 кПа
3.1	2,50	3	0,042	0,258	0,258	15	1,10	3000	0,1	8250	8,3
3.2	3,90	3	0,042	0,258	0,258	15	1,10	3000	0,5	17550	25,8
3.3	3,00	6	0,083	0,320	0,320	15	1,20	5000	0,5	22500	48,3
3.4	3,00	9	0,125	0,373	0,373	15	1,30	5900	0,5	26550	74,9
3.5	3,00	12	0,167	0,415	0,415	20	1,40	2200	0,5	9900	84,8
3.6	3,00	15	0,209	0,449	0,449	20	1,45	2500	0,5	11250	96,0
3.7	3,00	18	0,250	0,493	0,493	20	1,30	2700	0,5	12150	108,2
3.8	3,00	21	0,292	0,526	0,526	20	1,40	3500	0,5	15750	123,9
3.9	3,20	24	0,334	0,558	0,558	25	1,20	3000	0,5	14400	138,3
13	6,10	24	0,334	0,558	0,558	25	1,20	3000	0,5	27450	165,8
ΔРнев=100∙(165,8-138,3)/165,8=9,95 %

 

Таблица 4.2

Гидравлический расчет внутриквартальных  сетей в режиме водоразбора
Направление 14-18 (до ЦТП)
14	29,90	144	2,002	1,437	1,437	40	1,80	2800	0,2	100464	100,5
15	23,80	288	14,412	5,382	5,382	50	1,60	1600	0,2	45696	146,2
16	24,50	432	21,617	7,287	7,287	65	1,50	800	0,2	23520	169,7
17	48,00	576	28,823	9,081	9,081	80	1,50	700	0,2	40320	210,0
18	21,40	1008	50,440	14,320	14,320	90	1,50	500	0,2	12840	222,8
Направление 19 (увязка)
ΔРрасп.=ΣΔР14=100,5кПа
19	13,00	144	2,002	1,437	1,437	32	1,60	6000	0,2	93600	93,6
ΔРнев=100∙(100,5-93,6)/100,5=6,87 %
Направление 20 (увязка)
ΔРрасп.=ΣΔР15=146,2 кПа
20	18,30	144	2,002	1,437	1,437	32	1,60	6000	0,2	131760	131,8
ΔРнев=100∙(146,2-131,8)/146,2=9,85 %
Направление 21 (увязка)
ΔРрасп.=ΣΔР16=169,7 кПа
21	22,00	144	2,002	1,437	1,437	32	1,60	6000	0,2	158400	158,4
ΔРнев=100∙(169,7-158,4)/169,7=6,7  %
Направление 22-24 (увязка)
ΔРрасп.=ΣΔР17=210,0 кПа
22	31,20	144	2,002	1,437	1,437	40	1,80	2800	0,2	104832	104,8
23	25,8	288	14,412	5,382	5,382	50	1,60	1600	0,2	49536	154,4
24	19	432	21,617	7,287	7,287	50	2,00	2400	0,2	54720	209,1
ΔРнев=100∙(210,0-209,1)/210,0=4,3 %
Направление 25 (увязка)
ΔРрасп.=ΣΔР23=154,4 кПа
25	50,20	144	2,002	1,437	1,437	40	1,80	2800	0,2	168672	168,7
ΔРнев=100∙(168,7-154,4)/168,7=8,5 %
Направление 26 (увязка)
ΔРрасп.=ΣΔР22=104,8 кПа
26	14,00	144	2,002	1,437	1,437	32	1,60	6000	0,2	100800	100,8
ΔРнев=100∙(104,8-100,8)/104,8=3,8 %

 

 

 

5. Определение потерь тепла подающими трубопроводами

 

Потери теплоты в системе  горячего водоснабжения складываются из потерь подающих трубопроводов и  полотенцесушителей. Тепловую изоляцию предусматривают для подающих и циркуляционных трубопроводов, включая стояки. Не изолируют только подводки к приборам.

Потери теплоты определяют с целью нахождения циркуляционного  расхода воды для восполнения  этих потерь. Теплопотери Q^ht, Вт, определяют по участкам с одинаковыми условиями теплообмена по формуле:

 

Q^ht=pd_еКl(t_m^h-t_o)(1-η)

 

где d_е – наружный диаметр трубопровода, м;

       l – длина участка трубопровода, м;

       К – коэффициент теплопередачи неизолированного трубопровода, К=11,6Вт/(м²_*⁰C);

     t_m^h – средняя температура горячей воды в подающих теплопроводах системы горячего водоснабжения, определяется по формуле:

,°C;

°C,

 – температура окружающей  среды, принимается в зависимости  от места прокладки теплопровода:

• в неотапливаемых подвалах и при бесканальной прокладке =5 °C;
• на чердаке =10 °C;
• в кухнях, туалетных комнатах =21 °C;
• в ванных комнатах =25 °C;
• в каналах,  коммуникационных шахтах, в шахтах санитарно-технических кабин =23 °C.

η – КПД  тепловой изоляции η=0,6..0,8; принимаем η=0,6;

 

Результаты расчета заносим  в таблицу 5.1:

 

 

 

Таблица 5.1

№     уч-ка	l, м	dн, м	tе, °С	tmh-te, °С	1-η	Потери теплоты, Вт			Примечание
						Qht	Qпол	∑Qht
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Стояк ГВ1
1.1	2,50	0,02	21	38	-	69,21	-	69,21	не изолированы
1.2	3,90	0,02	25	34	0,4	38,64	-	107,84	∑-ые теплопотери ст.1 и полотенцесушителей 436+8*100=1236
1.3	3,00	0,02	23	36	0,4	31,47	-	139,31
1.4	3,00	0,02	23	36	0,4	31,47	-	170,78
1.5	3,00	0,025	23	36	0,4	39,34	-	210,12
1.6	3,00	0,025	23	36	0,4	39,34	-	249,46
1.7	3,00	0,025	23	36	0,4	39,34	-	288,80
1.8	3,00	0,025	23	36	0,4	39,34	-	328,14
1.9	6,40	0,032	23	36	0,4	107,42	-	435,56
10	0,50	0,032	10	49	0,4	11,42	-		881
11	28,60	0,04	23	36	0,4	600,03	-
12	3,00	0,05	5	54	0,4	118,01	-
11*	6,70	0,04	23	36	0,4	140,57	-
10*	0,50	0,032	10	49	0,4	11,42	-
Стояк ГВ2 (участки 2.1-2.9)
2.1-2.8								328,14	с учетом полотенцесушителей 382+8*100=1182
2.9	3,20	0,032	23	36	0,4	53,71	-	381,85
Стояк ГВ3 (участки 3.1-3.9)
3.1-3.8								328,14	с учетом полотенцесушителей 382+8*100=1182
3.9	3,20	0,032	23	36	0,4	53,71	-	381,85
13	0,50	0,032	10	49	0,4	11,42	-	393,27
13*	0,50	0,032	10	49	0,4	11,42	-	404,69
Стояк ГВ4
Аналогично Ст.ГВ3:∑Q=									1182
Стояк ГВ5
Аналогично Ст.ГВ2:∑Q=									1182
Стояк ГВ6
Аналогично Ст.ГВ1:∑Q=									1236
Суммарные теплопотери по зданию: ∑Qзд=									8879
Внутриквартальная сеть. Участки 14-18
14	29,90	0,048	5	54	0,4	1129,16	8879	10008,16
15	23,80	0,06	5	54	0,4	1123,49	-	11131,65
16	24,50	0,06	5	54	0,4	1156,53	-	12288,18
17	48,00	0,089	5	54	0,4	3361,03	-	15649,21
18	21,40	0,102	5	54	0,4	1717,34	-	17366,55	17367
Участок 19
19	13,00	0,0423	5	54	0,4	432,64	8879	9311,64	9312
Участки 20
20	18,30	0,0423	5	54	0,4	609,02	8879	9488,02	9488
Участки 21
21	22,00	0,0423	5	54	0,4	732,16	8879	9611,16	9611
Участки 22-24
22	31,20	0,048	5	54	0,4	1178,25	8879	10057,25
23	25,80	0,06	5	54	0,4	1217,90	-	11275,15
24	19	0,06	5	54	0,4	896,90	-	12172,06	12172
Участки 25
25	50,20	0,048	5	54	0,4	1895,77	8879	10774,77	10775
Участки 26
26	14,00	0,0423	5	54	0,4	465,92	8879	9344,92	9345
Суммарные потери  теплоты  распределительными и подающими  теплопроводами системы горячего водоснабжения  в квартале: ∑Qкв=									78070

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определение циркуляционных расходов воды

 

Циркуляционный  расход воды в системе горячего водоснабжения  определяется при условии отсутствия водоразбора, исходя из теплопотерь ∑Q_ht, кВт, вследствие остывания горячей воды в подающих теплопроводах и полотенцесушителях.

q^cir=β

, л/с,

где β – коэффициент разрегулировки циркуляции;

       с – удельная теплоемкость воды, с=4,19кДж/(кг·⁰С);

      Δt – разность температур в подающих теплопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки: Δt =t_н-t_к=63-55=8 ⁰С.

      ∑Q^ht – теплопотери здания, Вт, (см. табл.5.1).

 

Общий циркуляционный расход для компенсации  теплопотерь системы равен:

q^cir =

 л/с,

л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 

 

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

 

_{Далее распределяем циркуляционный расход, проходящий по участку 14, по стоякам  внутридомовой системы. Очевидно, что q14=q12=0,36 л/с.}

 

 

 

 

 

7. Корректировка гидравлического расчета подающих трубопроводов

 

Определив циркуляционные расходы воды на отдельных участках сети горячего водоснабжения, уточняют расчетные значения расходов горячей воды на участках внутриквартальных сетей и подающих трубопроводов внутридомовой системы до первого водоразборного стояка (по ходу движения воды). Затем, исходя из q^h,cir, уточняют удельные потери давления и скорость движения воды на участках (скорость не должна превышать 3 м/с). Если скорость движения воды превышает допустимое значение,  то увеличивают диаметр участка.

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

Окончательный гидравлический расчет подающих теплопроводов  системы горячего водоснабжения сводят в таблицу 7.1.

Таблица 7.1

Уточнение расчетных значений расходов горячей воды
N уч.	l,м	qh,л/с	qсir,л/с	qh/qcir,л/с	Ксir	qh,cir= qh(1+Kcir), л/с	dy,мм	V,м/с	R,Па/м	Kl	ΔPl,Па	∑ΔPl,tot, Па	Прим.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	13	13	14
Участки 13…18
18	21,4	14,32	2,33	6,1	0	14,32	90,00	1,5	500	0,2	12840
17	48,0	9,081	1,35	6,7	0	9,081
16	24,5	7,287	1,03	7,1	0	7,287
15	23,8	5,382	0,7	7,7	0	5,382
14	29,9	1,437	0,36	4,0	0	1,437
12	3,0	1,437	0,36	4,0	0	1,437
13	6,1	0,558	0,19	2,9	0	0,558

 

 

 

 

8. Гидравлический  расчет подающих и циркуляционных трубопроводов  в режиме циркуляции

 

Гидравлический расчёт циркуляционных колец для режима циркуляции производится в два этапа:

1) расчёт потерь давления в подающих теплопроводах при условии отсутствия водоразбора и пропуска только циркуляционных расходов воды;

2) расчёт потерь давления в циркуляционных теплопроводах при пропуске циркуляционных расходов воды.

Задача расчёта: определение диаметров  циркуляционных трубопроводов, потерь давления в циркуляционных кольцах.

Расчёт производится аналогично расчёту  подающих теплопроводов. Диаметры циркуляционных трубопроводов рекомендуется принимать  на 1 - 2 калибра меньше диаметров  соответствующих участков подающих трубопроводов.

Циркуляционные стояки рассчитывают на разность давлений в местах их присоединения  к распределительному подающему  и сборному циркуляционному трубопроводу.

Разность потерь давления в различных  циркуляционных кольцах допускается  не более 10%. При невозможности увязки потерь давления путём изменения  диаметров на участках циркуляционной сети, следует предусматривать установку  диафрагм у основания циркуляционных стояков. Диаметр отверстия диафрагмы  определяется по формуле:

,

где H_ИЗБ – избыточный напор, который необходимо погасить диафрагмой, м;

      q – расход воды через диафрагму, м³/ч.

При этом диаметр отверстия диафрагмы  должен быть более 10 мм из-за возможности зашламления и накипеобразования.  Если диаметр отверстия диафрагмы менее 10 мм, то допускается вместо нее устанавливать кран для погашения избыточного напора.

Увязку потерь напора циркуляционных колец производим через дальний  и ближний стояки. Результаты расчета  заносим в таблицу 9.1.

Гидравлический расчёт циркуляционных теплопроводов

 

Таблица 8.1

№ уч-ка	l, м	qh, л/с	dy, мм	V, м/с	R, Па/м	Ki	∆p, Па	Σ∆p, кПа	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Циркуляционное кольцо через  стояк 1
Подающие теплопроводы в  режиме циркуляции
1.2-1.4	9,9	0,07	15	0,55	1200	0,5	17820	17,82	∑Δpcirп=33 кПа
1.5-1.8	12,0	0,07	20	0,3	200	0,5	3600	21,42
1.9	6,4	0,07	25	0,2	75	0,2	576	22,00
10	0,5	0,07	25	0,2	75	0,2	45	22,04	∑ΔHcirп=3,3 м
11	28,6	0,14	32	0,19	40	0,2	1373	23,41
12	3,0	0,36	40	0,31	60	0,2	216	23,63
14	29,9	0,36	40	0,31	60	0,2	2153	25,783
15	23,8	0,70	50	0,4	90	0,2	2570	28,353
16	24,5	1,03	65	0,36	50	0,2	1470	29,823
17	48,0	1,35	80	0,32	30	0,2	1728	31,551
18	21,4	2,33	90	0,4	40	0,2	1027	32,578
Циркуляционные теплопроводы
1.1'	2,9	0,07	15	0,55	1200	0,2	4176	4,176	∑Δpcirц=30 кПа
10'	2,7	0,07	20	0,30	200	0,5	810	4,986
11'	8,2	0,14	25	0,36	200	0,5	2460	7,446
13'	0,5	0,19	25	0,42	300	0,2	180	7,626
12'	3,0	0,36	32	0,40	180	0,2	648	8,274	∑ΔHcirц=3 м
14'	29,9	0,36	32	0,40	180	0,2	6458	14,732
15'	23,8	0,70	40	0,60	350	0,5	12495	27,227
16'	24,5	1,03	50	0,55	170	0,5	6248	33,475
17'	48,0	1,35	65	0,50	100	0,5	7200	40,675
18'	21,4	2,33	80	0,53	90	0,5	2889	30,116
Циркуляционное кольцо через  стояк 2									Pрасп=26,982 кПа
2.2-2.4	9,9	0,07	15	0,55	1200	0,5	17820	17,82	∑Δpcirп=28 кПа
2.5-2.8	12,0	0,07	20	0,3	200	0,5	3600	21,42
2.9	3,2	0,07	25	0,2	75	0,2	288	21,71	∑ΔHcirп=2,8 м
2.1'	4,1	0,07	15	0,55	1200	0,2	5904	27,612
Невязка=(27,612-26,982)/27,612*100=2,3 %
Циркуляционное кольцо через  стояк 3									Pрасп=29,487 кПа
Подающие теплопроводы в  режиме циркуляции
3.2'-3.4'	9,9	0,07	15	0,55	1200	0,5	17820	17,82	∑Δpcirц=22 кПа
3.5'-3.5'	12,0	0,07	20	0,3	200	0,5	3600	21,42	∑ΔHcirц=2,2 м
3.9'	3,2	0,07	25	0,2	75	0,2	288	21,71
13	6,10	0,07	25	0,2	75	0,2	549	22,26
Циркуляционные теплопроводы
3.1'	2,70	0,7	15	0,55	1200	0,2	3888	3,888	∑Δpcirц=4 кПа
13'	0,5	0,19	25	0,42	300	0,2	180	4,068	∑ΔHcirц=0,4 м
Невязка=(29,487-(22,26+4,068))/29,487*100=10,7 %
Циркуляционное кольцо через  стояк 6									Pрасп=31,039кПа
Подающие теплопроводы в  режиме циркуляции
6.2-6.4	9,9	0,07	15	0,55	1200	0,5	17820	17,82	∑Δpcirп=23 кПа
6.5-6.8	12,0	0,07	20	0,3	200	0,5	3600	21,42
6.9	6,4	0,07	25	0,2	75	0,2	576	22,00
10	0,5	0,07	25	0,2	75	0,2	45	22,04	∑ΔHcirп=2,3 м
11	28,6	0,14	32	0,19	40	0,2	1373	23,41
Циркуляционные теплопроводы
6.1'	2,9	0,07	15	0,55	1200	0,2	4176	4,176	∑Δpcirц=7 кПа
10'	2,7	0,07	20	0,30	200	0,5	810	4,986
11'	6,7	0,14	25	0,36	200	0,5	2010	6,996
13'	0,5	0,19	25	0,42	300	0,2	180	7,176
Невязка=(31,039-(23,41+7,176))/31,039*100=1,5 %
Циркуляционное кольцо через  стояк ГВ5									Pрасп=26,982 кПа
Подающие теплопроводы в  режиме циркуляции
5.2-5.4	9,9	0,07	15	0,55	1200	0,5	17820	17,82	∑Δpcirп=28 кПа
5.5-5.8	12,0	0,07	20	0,3	200	0,5	3600	21,42
5.9	3,2	0,07	25	0,2	75	0,2	288	21,71
5.1'	4,1	0,07	15	0,55	1200	0,2	5904	27,612
Невязка=(27,612-26,982)/27,612*100=2,3 %
Циркуляционное кольцо через  стояк 4									Pрасп=29,037 кПа
4.2'-4.4'	9,9	0,07	15	0,55	1200	0,5	17820	17,82	∑Δpcirц=22 кПа
4.5'-4.5'	12,0	0,07	20	0,3	200	0,5	3600	21,42	∑ΔHcirц=2,2 м
4.9'	3,2	0,07	25	0,2	75	0,2	288	21,71
13	6,40	0,07	25	0,2	75	0,2	576	22,28
Циркуляционные теплопроводы
4.1'	2,70	0,7	15	0,55	1200	0,2	3888	3,888	∑Δpcirц=4 кПа
13'	0,5	0,19	25	0,42	300	0,2	180	4,068	∑ΔHcirц=0,4 м
Невязка=(29,037-(22,28+4,068))/29,037*100=9,3 %
Диафрагма:									7,6
Диафрагма: dу=7,6 мм<10 мм, поэтому ставится кран для погашения избытков напора

 

Подбираем диафрагму:

 

, мм

 

Т.к. диаметр отверстия  диафрагмы меньше 10 мм, то избыток напора 0,3159 м необходимо гасить краном у основания циркуляционного стояка 3.

 

 

 

 

 

9. Определение расчетных тепловых нагрузок на горячее  водоснабжение согласно схемы присоединения подогревателей горячего водоснабжения

 

Расчетный тепловой поток на отопление  Q_o, Вт определяют по укрупненным показателям в зависимости от величины общей площади по выражению:

Q_o=q_o·A·n

где q_o – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1м² общей площади, q_o=81 Вт, принимается по табл. 6 [3];

        A – общая площадь, м², по обмерам 362 м² 1 этаж, значит 1 дом 2896 м²;

        n – число зданий, задано;

Q_o=81·2896·7=1642032 Вт

Максимальный часовой расход теплоты  Q_hr, кДж/ч, системой горячего водоснабжения следует определять по формуле:

Q_hr=q_hr·ρ·c(t_m^h-t^c)+ Q_ht

Среднечасовой расход теплоты за сутки  максимального водопотребления

Q_т=q_т·ρ·c(t_m^h-t^c)+ Q_ht

где ρ – плотность воды, принимаем ρ=1000кг/м³;

       с – удельная теплоемкость воды, с=4,186 кДж/(кг·ºС);

       t_m^h – средняя температура воды в водоразборных стояках системы горячего водоснабжения,  t_m^h=(63+55)/2=59 ºС;

       t^c-температура холодной воды, задана t^c=10 ºС;

       q_hr, q_т – максимальный часовой расход, средний часовой расходы горячей воды, м³/ч (определяли в пункте 3);

      Q_ht – теплопотери подающими и циркуляционными теплопроводами,

Q_ht =281052 кДж/ч (70,07 Вт);

Таким образом

Q_hr =1,437·1000·4,186·(59-10)·7+281052=2344294 кДж/ч = 651193 Вт

Q_т =0,72·1000·4,186·(59-10)·7+281052=1314827 кДж/ч = 365230 Вт

 

Выбор схемы присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения ЦТП производится в зависимости от отношения Q_ht/Q_o и способа центрального регулирования отпуска теплоты на ТЭЦ.

Q_ht/Q_o=651193/1642032=0,4

При отношении Q_ht/Q_o=0,2…1 водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются по двухступенчатой схеме.

При отношении Q_т/Q_o<0,15 центральное регулирование отпуска теплоты осуществляется по отопительной нагрузке, Q_т/Q_o>0,15 – по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

Q_т/Q_o=365230/1642032=0,22

Следовательно у нас центральное регулирование отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Принимаем двухступенчатую последовательную схему ЦТП.