Сантехническое оборудование зданий. 2

Содержание

Введение

1. Система холодного водоснабжения
1. Выбор системы и схемы холодного водоснабжения
2. Расчет системы холодного водоснабжения
3. Расчет и подбор счетчиков для системы холодного водоснабжения
2. Система горячего водоснабжения
1. Характеристика системы
2. Гидравлический расчет сети горячего водоснабжения
1. Гидравлический расчет подающей сети (Т3)
2. Расчет циркуляционной сети горячего водоснабжения (Т4)
3. Подбор счетчиков для сети горячего водоснабжения
3. Подбор и расчет водонагревателя
4. Подбор насосов
1. Расчет циркуляционных насосов
2. Расчет повысительных насосов
5. Внутренняя канализация
1. Характеристика системы
2. Расчет поэтажных отводов
3. Расчет стояков
4. Расчет выпусков
5. Расчет дворовой сети

Заключение

Список  использованной литературы 
 
 
 
 

Введение

     Современные системы водоснабжения и канализации  населенных мест представляют собой  сложные инженерные сооружения, обеспечивающие подачу воды потребителям, а также  отвод и очистку сточных вод.

     По  заданию не проектирование необходимо разработать и рассчитать комплекс сантехнического оборудование для  жилого района, состоящего из трех домов  высотой шесть этажей.

     Состав  рассчитанного инженерного оборудования включает в себя сети холодного и горячего водоснабжения, с установленными на них сантехническими приборами: мойками, унитазами, умывальниками и душами с ваннами, длинной от 1500 до 1700 мм, а также внутреннюю канализацию для отвода хозяйственно-бытовых сточных вод.

     В ходе курсового проектирования необходимо решить ряд задач:

• Разработать и рассчитать систему внутреннего водопровода для жилых домов;
• Запроектировать закрытую систему горячего водоснабжения;
• Рассчитать водомерные узлы;
• Произвести подбор и расчет водонагревателя;
• Подобрать насосы, для обеспечения достаточных напоров воды во всех точках сетей;
• Запроектировать канализационную сеть для отвода хозяйственно-бытовых сточных вод.

1. Система холодного водоснабжения

1.1. Выбор схемы и системы холодного водоснабжения

     По  заданию необходимо запроектировать  хозяйственно-питьевую систему внутреннего  водопровода, для снабжения водой  питьевого качества всех жителей  района.

     Исходя  из требуемого напора для подачи воды к диктующему прибору и его  соотношения с гарантированным  напором в наружной сети водоснабжения, определяем необходимость устройства повысительных насосов.

Требуемый напор на вводе определяется H_р, м: 
 
 

где n – количество этажей в жилом доме [по заданию], n=6. 
 
 

     Принимаем систему с повысительными насосами, так как гарантированный напор [по заданию] H_g=21.50 м меньше, чем требуемый напор [по расчету] H_р=30.00 м.

     При наличии освещенного подвала, который  позволяет обслуживать сети без  затруднений и температурой в  зимнее время года выше 2⁰С, что оговорено в [1, п.п. 9.13] принимается схема с нижней разводкой, с расположением коммуникаций под потолком подвала.

     Так как объектом водоснабжения является шестиэтажный жилой дом с числом жителей 86 человек, то на период ремонта возможны перерывы в подаче, но не более 6 часов в соответствии с [1, п.п. 9.13], а значит, сеть водопровода устраивается тупиковая. 
 

1.2. Расчет системы холодного водоснабжения

     Для расчетов сеть разбивается на 13 участков, расчетные параметры которых приведены в таблице 1.

     Вероятность действия санитарно-технических приборов для холодной воды для одинаковых потребителей на участках сети определяем по формуле [1, п.п. 3.4]: 

     где - норма расхода холодной воды в час максимального водопотребления систем с централизованным горячим водоснабжением оборудованных душами с ваннами длинной от 1500 до 1700 мм [1, Приложение 3];

      = 0.20 л/с - расход воды одним прибором, определяемый для степени благоустройства, указанной выше [1, Приложение 3];

     U – количество потребителей, проживающих в заданном районе [по заданию], принимаем U=259.20 чел;

     N – число приборов, установленных на системе [по заданию], принимаем N=288. 

     По  указанной методике в зависимости  от степени благоустройства, числа  жителей и количества приборов определяем вероятность действия для холодной и горячей воды [1, п.п. 3.14]: 

     где - норма расхода для холодной и горячей воды в час максимального  водопотребления для указанной степени благоустройства, определяется по [1, Приложение 3];

           = 0.30 л/с - расход холодной и горячей воды одним прибором, определяемый по [1, Приложение 3];

           U – количество потребителей, проживающих в заданном районе [по заданию], принимаем U=259.20 чел;

           N – число приборов, установленных на системе [по заданию], принимаем N=288. 

     Максимальный  секундный расход воды на участках, л/с, определяем по формуле [1, п.п. 3.3]: 

     где α - коэффициент, определяемый согласно рекомендуемому приложению 4 в зависимости  от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия P [1, Приложение 4].

     По  расчетному расходу подбирают диаметр  трубопровода, учитывая рекомендуемые  скорости в них. Диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначают  из расчета наибольшего использования  гарантийного напора в наружной водопроводной  сети [1, п.п.7.5].

     Скорости  движения воды в стальных трубах из соображений экономичности лежат в интервале от 0.70 до 1.80 м/с. Труб принимаем стальные  водогазопроводные оцинкованные ГОСТ 3262-75.

     Потери напора на каждом участке и  системы холодного водоснабжения в целом, м, складываются из потерь по длине и потерь на местных сопротивлениях и определяются по формуле [1, п.п. 7.7]: 

     где i - удельные потери напора, определяемые в ходе гидравлического расчета труб по таблицам, м/пм [5];

       l – длина расчетного участка, м;

       K_l - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий принимается согласно [1, п.п.7.7], K_l = 0.30 – для хозяйственно-питьевого водопровода;

     Гидравлический  расчет сведен в таблицу 1. 
 
 
 
 
 
 

     Таблица 1 – Гидравлический расчет системы  холодного водоснабжения  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                                                                       ∑=28.02м

1.3. Расчет и подбор счетчиков для систем холодного водопровода

     Расчет  и подбор производим по [1, раздел II], в зависимости от среднечасового расхода воды q_Т, м³/ч, за сутки максимального водопотребления Т, ч [1, п.п. 3.9].

     Счетчики, устанавливаемые на вводе в квартиру: 

     где  q_u - расход в сутки наибольшего водопотребления, q_u^tot = 180.00 л/сут·чел, [1, приложение 3];

     U – количество потребителей на квартиру [по заданию], U=3.60 чел/кв;

     Т - период водопотребления, Т = 24 ч.

     Среднечасовой расход проходящий через счетчик  холодной воды на вводе в квартиру равен, м³/ч:

     Диаметр счетчика обычно меньше диаметра трубопровода, поэтому при диаметре трубопровода на вводе в квартиру d = 20 мм подбираем счетчик с условным проходом d = 15 мм. Согласно СНиП [1, п.п. 11.2] эксплуатационный расход, м³/ч, для этого счетчика превышает среднечасовой расход: 

     Проверяем данный счетчик на пропуск максимального  секундного расхода, при этом потери напора в нем не должны превысить 5.00 м для крыльчатых счетчиков [1, п.п. 11.3]. Определяем потери напора в счетчике, м, по формуле [1, п.п. 11.4]:

     где  S - гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)² [1, табл.4*]. При d = 15 мм S = 14.50 м/(л/с)².

     q - максимальный секундный расход на участке 1 – 2, q = 0.22 л/с [Таблица 1]. 

     h = 14.50∙0.22² = 0.70 < 5м, что не противоречит [1, п.п. 11.2]. 

     Счетчики, устанавливаемые на вводе в дом, рассчитываем по аналогичной методике: 

     Принимаем счетчик с условным проходом d = 20 мм на вводе в дом, эксплуатационный расход по [1, табл.4] для этого счетчика превышает среднечасовой расход:  

     Q_экспл = 2 м³/ч > 0.65 м³/ч 

     Потери  напора в счетчике, м,: 

     h = 5.18∙0.79² = 3.23м < 5м, что не противоречит [1, п.п. 11.2]. 

     Подбираем счетчик установленный в ЦТП (Центральный  тепловой пункт), среднечасовой расход учитываемый им равен:  

     Принимаем счетчик с условным проходом d = 40 мм на вводе в ЦТП, эксплуатационный расход по [1, табл.4], м³/ч, для этого счетчика превышает среднечасовой расход, м³/ч:  
 

     Q_экспл = 6.40 м³/ч > 3.24 м³/ч 
 

     Потери  напора в счетчике, м: 

     h = 0.143∙3.15² =4.96м < 5м, что не противоречит [1, п.п. 11.2]. 
 
 

     2. Система горячего водоснабжения

     2.1. Характеристика системы

     Система горячего водоснабжения в данном курсовом проекте принята централизованная, т. е. имеет одну нагревательную установку (тепловой пункт) которая обслуживает  группу крупных зданий в пределах жилого квартала. Источником теплоты  служат тепловые сети централизованного  теплоснабжения, вода которых передает тепло нагреваемой воде горячего водопровода в специальной установке - водонагревателе. По заданию по способу поступления воды в сеть горячего водоснабжения система относится к закрытым системам. Вода поступает из системы холодного водопровода и находится под ее напором, проходит через водонагреватель и подается потребителю.

     Для предотвращения остывания воды в  трубопроводе и подаче ее потребителю  с необходимой температурой к  диктующему прибору устраиваются циркуляционные системы. В курсовом проекте осуществлена прокладка циркуляционных трубопроводов при разводящих магистральных и распределительных трубопроводах, поскольку этажность домов более 4. Такая конфигурация необходима, так как на объекте существует большая неравномерность потребления горячей воды и этажность зданий составляет 6 этажей. При этой схеме циркуляционный стояк замыкает кольцо. По подающей сети вода подается на нужды горячего водоснабжения, при большей неравномерности остывшая вода возвращается по циркуляционному трубопроводу к водонагревателю и замыкает контур. 
 
 
 

     2.2. Гидравлический расчет  системы горячего  водоснабжения

     2.2.1. Гидравлический расчет  подающей сети (Т3)

     Вычерчивается аксонометрическая схема от диктующего прибора до теплового пункта. После этого сеть разбивается на расчетные участки с постоянными расходами. Для каждого участка определяется расчетный расход.

     Вероятность действия санитарно-технических приборов P^h, на участках сети определяем по формуле [1, п.п. 3.4]: 

     где  q^h_hr,u = 10.00 л/ч - норма расхода горячей воды в час максимального      водопотребления систем с централизованным горячим водоснабжением оборудованных душами с ваннами длинной от 1500 до 1700 мм [1, Приложение 3];

     N = 216.00 - количество приборов для горячей воды, установленных на системе [по заданию];

     q^h₀ = 0.20 л/с - норма расхода одним прибором, горячей воды для указанной степени благоустройства [1, приложение 3]. 

     Максимальный  секундный расход горячей воды на расчетном участке q^h, л/с, определяем по формуле [1, п.п. 3.3]: 

     где α - коэффициент определяемый в зависимости от числа приборов на расчетном участке и вероятности их действия по [1, приложение 4];

     По  определенному расходу определяются диаметры трубопроводов с счетом того что экономичные скорости должны лежать в интервале от 0.70 до 1.80 м/с.

     После подбора диаметров трубопровода и определения удельных потерь напора, определяем потери напора на всех участках по формуле H, м: 

     где    К_l = 0.10  - для стояков [1, п. п. 8.3];

     К_l = 0.20 - для магистральных трубопроводов [1, п. п. 8.3];

     К_l = 0.50 - для ЦТП [1, п. п. 8.3].

     Все расчеты сведены в таблицу 2.

     Таблица 2 – Гидравлический расчет подающей сети (Т3) 

                                                                                                                ∑=30.27м 
 

     2.2.2. Расчет циркуляционной  сети горячего  водопровода (Т4)

     В данном курсовом проекте принята  циркуляция по магистралям и стоякам.

     Для определения теплопотерь на каждом участке необходимо определить среднюю  температуру  горячей воды на каждом участке. Потеря температуры на один метр определяем по формуле, ⁰С/м: 

     где _ΔТ - разность температур  в подающих трубопроводах системы  от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, _ΔТ = 10 ⁰С, принимается для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением [1, п.п. 8.2];

     ∑l - сумма длин всех участков от диктующего прибора до водонагревателя, ∑l_(1-13) = 128.95 м [таблица 2]. 

     Конечная  температура на участке определяется по формуле, ⁰С: 

     где t_н - температура в начале участка, у диктующего прибора, для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения [1, п.п. 2.2], принимаем t_н = 50 ⁰С;

     l_i -  длина участка, м.

     Средняя температура горячей воды на каждом расчетном участке определяется по формуле,⁰С: 

     Расчеты по определению средних температур на каждом расчетном участке сети сведены в таблицу 3. 

     Таблица 3 – Определение средних температур на участках 

     Для определения теплопотерь на единицу  длины необходимо знать разницу  температур окружающего воздуха  и средней на участке, ⁰С: 

     Δt_m= (t_cp.г – t_о.в.) 

     где t_о.в. - температура окружающего воздуха принимается в зависимости от типа помещения по [10, п.п. 5.1], ⁰С:

     в подвале t = 5 ⁰С,

     в санкабинах t = 20 ⁰С,

     в наружних сетях t = 40 ⁰С.

     Удельные  теплопотери Q^ht_уд определяются в зависимости от наружного диаметра трубопровода и разности температур Δt_m, ккал/м: 

     Q^ht_уд = π∙d_н∙k∙ Δt_m 

     где d_н – наружный диаметр трубопровода [Таблица 2];

     k – коэффициент теплопередачи, принимается k = 10.

     После определения удельных теплопотерь, находятся теплопотери на каждом участке, ккал/ч: 

     В соответствии с [1, п.п. 9.16*], для подающих и циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения, включая стояки, устраивается тепловая изоляция, кроме подводок к водоразборным приборам.

     Изоляция  трубопроводов позволяют уменьшить  теплопотери в них. Теплопотери  с учетом изоляции, ккал/ч: 

     где η - коэффициент полезного действия изоляции, принимается в зависимости  от типа изоляции. Для теплоизоляции из вспененного полиэтилена Энергофлекс принимаем η = 0.70.

     С учетом транзитного расхода воды, ккал/ч: 

     На  первом участке от водонагревателя  циркуляционный расход q_{cir i}, л/ч, определяется по формуле:

     где ΣQ^ht - сумма потерь тепла трубопроводом подающей сети всех участков от диктующего прибора до водонагревателя, ккал/час;

     _ΔТ =10 ⁰С, β = 1 принимается для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением [1, п.п. 8.2].

     На  всех последующих участках начиная  от водонагревателя циркуляционный расход q_{cir i-1}, л/ч,  определяется по формуле: 

     Расчеты теплопотерь трубопроводами подающей и циркуляционной сетями представлены в виде таблицы 4. 

     Таблица 4 – Расчет теплопотерь в подающей и циркуляционной сети, определение  циркуляционных расходов