Тепловой расчет циркуляционной сети

Общие данные

 

В данном проекте необходимо спроектировать систему горячего водоснабжения, систему хозяйственно-бытовой и ливневой канализации жилого дома.

Здание высотой 8 этажей. Имеется неотапливаемый подвал, где размещаются магистральные трубопроводы, перемычки и водомерные узлы.

К проектированию приняты:

) система горячего водопровода с местным приготовлением воды, циркуляцией, нижней разводкой и объединяющими перемычками;

) бытовая канализация сплавная централизованная самотечная однотрубная с вентилируемыми стояками, без специального оборудования.

В качестве санитарно-технического оборудования в доме установлены:

) в ванных комнатах: раковины, ванны длиной 1700 мм, оборудованные смесителями, а также полотенцесушители для отопления;

) в кухнях - раковины со смесителями;

) в санитарных узлах: унитазы с низко располагаемыми бачками;

В квартирах устанавливаются следующие санитарно-технические приборы:

·   мойка стальная эмалированная ГОСТ 24843-81;

·   ванна чугунная эмалированная ВМЧ-1700 ГОСТ 1154-80;

·   унитаз тарельчатый керамический с косым выпуском типа T-KB-I ГОСТ 22847-85;

·   Умывальник керамический полукруглый ГОСТ 237-59-85.

Внутренний водопровод - система трубопроводов и устройств, обеспечивающая подачу воды к санитарно-техническим приборам в жилых домах, обслуживающая в данном случае двухподъездное здание.

Проектируемое здание снабжается горячей водой от скоростного водонагревателя. Для проектируемого здания принята схема горячего водоснабжения с нижней разводкой, при которой отдельные стояки объединяются в два секционных узла постоянного сопротивления с кольцирующими перемычками между стояками с присоединением каждого секционного узла одним трубопроводом к циркуляционной магистрали.

Магистральные трубопроводы прокладываются в подвале здания, открыто над полом на расстоянии 30 см от него, у капитальных стен. Трубы крепятся на кронштейнах. Водопроводные стояки прокладываются неизолированными, остальные трубопроводы в пределах подвала и чердака покрыты слоем теплоизоляции. Материал труб - метанол. На циркуляционных трубопроводах установлены краны Маевского для удаления воздуха из системы. Перемычки укладываются на чердаке с уклоном от крана Маевского. Поэтажная разводка ведется, открыто, на расстоянии 30 см от пола. Полотенцесушители находятся на подающих трубопроводах на расстоянии 1100 мм от пола, в квартирах располагаются в ванных комнатах.

Система горячего водоснабжения

Рассматриваемое в проекте здание снабжается горячей водой от местного скоростного водонагревателя. Ввод холодной воды устраивается с боковой стороны в подвале здания, открыто над полом рядом с капитальными стенами. Трубы крепятся на кронштейнах. Поэтажная разводка ведётся открыто, на расстоянии 30 см от пола.

 

Гидравлический расчет подающего трубопровода горячей воды

 

Гидравлический расчет подающего трубопровода горячей воды аналогичен расчету трубопровода холодной воды.

Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов горячей воды необходимо производить по максимальному секундному расходу воды

= 5∙q₀∙a

 

где, q₀ =0,2 л/с - расход прибором горячей воды определяется согласно п. 3.2. [1] по приложению 3 [1].

a - коэффициент, определяемый в зависимости от вероятности действия санитарно-технических приборов.

Вероятность действия санитарно-технических приборов определяется по формуле

 

 

где, q_hч - часовой расход горячей воды определяется по приложению 3[1] и равен q_hч=10 л/ч;количество санитарно-технических приборов в здании.количество потребителей в здании.

Расчет ведем в табличной форме (таблица 1)

Согласно п. 8.3 [1] в системе горячего водоснабжения потери напора на участках определяются по формуле

 

H=i ∙L

 

где i - удельные потери напора, мм/м , принимаемые по приложению 6 [1];- длина участка, м;

 

Тепловой расчет циркуляционной сети

горячий водоснабжение циркуляционный трубопровод

Циркуляционная сеть проектируется для поддержания постоянной температуры в распределительной сети горячего водоснабжения. Циркуляция предусматривается в магистралях и стояках.

Последовательность расчета циркуляционной сети:

намечают расчетный контур и разбивают его на участки с постоянным расходом;

намечаются диаметры участков циркуляционной сети;

вычисляются потери тепла в трубопроводах системы внутреннего горячего водоснабжения.

Потери тепла на участках определяются как произведение длины участка на удельные теплопотери, (Вт/м), принятые по таблице 10.4[2]

_n=SQ_i

 

где Q_i - удельные потери тепла на каждом участке сети, ккал/ч;

 

Q_i =

 

где К - коэффициент теплопередачи, равный 10 ккал/(час∙м²∙⁰С);_нi - температура горячей воды в начале расчетного участка;_кi - температура горячей воды в конце расчетного участка;₀ - температура окружающей среды, в отапливаемых помещениях равный 18-20 ⁰С, в неотапливаемых 5 ⁰С.

h - коэффициент эффективной изоляции, равный для изолированной системы 0,5 -0,7, для неизолированной - 0.

Перепад температур на единицу длины трубопровода определяется по формуле

 

 

∑l_i - сумма длин всех участков, м;

 

t_н = t_к + δt×l_i

 

Циркуляционный расход определяется по формуле

 

Q_ц= åQi/DT, л/ч;

 

Q_ц=15582,64/

åQ - суммарные теплопотери в трубах горячего водоснабжения, ккал;

Dt - перепад температур между водонагревателем и диктующей точкой, равный 7,5 ⁰С ; Согласно п. 8.3 [1] в системе горячего водоснабжения потери напора на участках определяются по формуле

H=i ∙L,

 

где i - удельные потери напора, мм/м, принимаемые по приложению 6 [1]; L - длина участка, м

 

Таблица 1 - Тепловой расчет циркуляционных трубопроводов

N участка	l, м	d, мм	dнар, м	to	tн	tk	η	Q	ΣQ
1 - 2	1,5	20	0,0268	20	60,15	60,00	0	50,59	50,59
2 - 3	3	32	0,0423	20	60,45	60,15	0	160,59	211,18
3 - 4	0,8	20	0,0268	20	60,54	60,45	0	27,26	238,44
4 - 5	1,5	20	0,0268	20	60,69	60,54	0	51,26	289,70
5 - 6	3	32	0,0423	20	60,99	60,69	0	162,73	452,43
6 - 7	0,8	20	0,0268	20	61,07	60,99	0	27,62	480,05
7 - 8	1,5	20	0,0268	20	61,22	61,07	0	51,94	531,99
8 - 9	3	32	0,0423	20	61,53	61,22	0	164,86	696,85
9 - 10	0,8	20	0,0268	20	61,61	61,53	0	27,98	724,83
10 - 11	1,5	25	0,0335	20	61,76	61,61	0	65,77	790,60
11 - 12	3	32	0,0423	20	62,06	61,76	0	166,99	957,59
12 - 13	0,8	25	0,0335	20	62,14	62,06	0	35,43	993,02
13 - 14	1,5	25	0,0335	20	62,29	62,14	0	66,61	1059,64
14 - 15	3	32	0,0423	20	62,60	62,29	0	169,13	1228,76
15 - 16	0,8	25	0,0335	20	62,68	62,60	0	35,88	1264,64
16 - 17	1,5	25	0,0335	20	62,83	62,68	0	67,46	1332,10
17 - 18	3	32	0,0423	20	63,13	62,83	0	171,26	1503,36
18 - 19	0,8	25	0,0335	20	63,21	63,13	0	36,33	1539,68
19 - 20	1,5	25	0,0335	20	63,36	63,21	0	68,30	1607,99
20-21	3	32	0,0423	20	63,67	63,36	0	173,39	1781,38
21-22	0,8	25	0,0335	20	63,75	63,67	0	36,78	1818,16
22-23	7,55	25	0,0335	5	64,51	63,75	0,7	140,88	1959,03
23-24	0,3	32	0,0423	5	64,54	64,51	0,7	7,12	3784,31
24-25	11,5	32	0,0423	5	65,70	64,54	0,7	275,49	5877,96
25-26	1,4	40	0,0483	5	65,84	65,70	0,7	38,71	7734,83
26-27	11,5	50	0,06	5	67,00	65,84	0,7	399,24	9952,23
27-28	0,3	50	0,06	5	67,03	67,00	0,7	10,52	11780,90
28-29	3	50	0,06	5	67,34	67,03	0,7	105,44	13704,50
29-30	1,7	50	0,06	5	67,51	67,34	0,7	59,98	15582,64

Таблица 2 - Гидравлический расчет в режиме циркуляции

N участка	l, м	d, мм	qц, л/ч	V, м/с	i	il
1 - 2	1,5	20	255,30	0,212	4,590	6,885
2 - 3	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
3 - 4	0,8	20	255,30	0,212	4,590	3,672
4 - 5	1,5	20	255,30	0,212	4,590	6,885
5 - 6	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
6 - 7	0,8	20	255,30	0,212	4,590	3,672
7 - 8	1,5	20	255,30	0,212	4,590	6,885
8 - 9	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
9 - 10	0,8	20	255,30	0,212	4,590	3,672
10 - 11	1,5	25	255,30	0,125	1,224	1,836
11 - 12	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
12 - 13	0,8	25	255,30	0,125	1,224	0,979
13 - 14	1,5	25	255,30	0,125	1,224	1,836
14 - 15	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
15 - 16	0,8	25	255,30	0,125	1,224	0,979
16 - 17	1,5	25	255,30	0,125	1,224	1,836
17 - 18	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
18 - 19	0,8	25	255,30	0,125	1,224	0,979
19 - 20	1,5	25	255,30	0,125	1,224	1,836
20-21	3,0	32	255,30	0,071	0,306	0,918
21-22	0,8	25	255,30	0,125	1,224	0,979
22-23	7,6	25	255,30	0,125	1,224	9,241
23-24	0,3	32	510,60	0,145	1,122	0,337
24-25	11,5	32	765,90	0,220	2,448	28,152
25-26	1,4	40	1021,12	0,219	2,040	2,856
26-27	11,5	50	1276,50	0,166	0,867	9,971
27-28	0,3	50	1531,79	0,200	1,224	0,367
28-29	3,0	50	1787,09	0,233	1,632	4,896
29-30	1,7	50	2042,39	0,262	2,040	3,468
1-1'	7,5	25	255,30	0,212	4,590	34,43
1'-2'	60,45	25	1021,20	0,505	17,340	1045,2
2'-3'	6	25	2042,40	1,003	66,300	397,8
						1586,1