Особенности расчета систем с насосной циркуляцией и с непосредственным разбором горячей воды из теплосети

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

При подборе циркуляционного насоса его производительность рассчитывается на циркуляционный расход с учетом частичного водоразбора в размере 15% от расчетного расхода горячей воды, т.е.

, л/с (2.26)

где – требуемая производительность циркуляционного насоса;

– циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения, определяемый по формулам (2.21) или (2.23), л/с;

– расчетный расход горячей воды, л/с.

Требуемый напор насоса для обеспечения циркуляции определяется по формуле

, м (2.27)

где – сумма потерь напора подающими трубами при режиме циркуляции, принимаются из табл. 2.2;

– сумма потерь напора циркуляционными трубами, принимаются из табл. 2.2.

Если при расчете сети горячего водоснабжения в режиме водоразбора окажется, что требуется повышение напора, то в этом случае насосы работают в режиме циркуляционно-повысительных. Требуемая производительность такого насоса определится по формуле

, л/с (2.28)

Требуемый напор циркуляционно-повысительного насоса определится как больший из требуемых для повышения напора при водоразборе и при циркуляции. Последний определится по формуле

, м (2.29)

В системах горячего водоснабжения с непосредственным разбором горячей воды из теплосети необходимая величина циркуляционного расхода (полученная расчетом в разделе 2.23) обеспечивается диафрагмой, устанавливаемой на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к обратной линии теплосети.

Диаметр отверстия диафрагмы определяется по номограмме 6 прил. 4 [ 1 ] или по формуле

, мм (2.30)

где q – расход горячей воды, проходящей через диафрагму, равный q^cir на последнем участке циркуляционной сети;

d – диаметр циркуляционного трубопровода, мм;

H_c_р – избыточный напор, м, который необходимо погасить диафрагмой;

2.31)

где – разница напоров в подающем и обратном трубопроводах теплосети, м;

– потери напора в расчетном циркуляционном кольце при пропуске циркуляционного расхода.

Расчет баков-аккумуляторов и трубопроводов теплоносителя

В качестве индивидуальных заданий для отдельных зданий с неравномерным потреблением горячей воды студентам может быть предложен расчет и подбор бака-аккумулятора горячей воды.

В соответствии с п. 13.4 [ 1 ] регулирующую емкость бака-аккумулятора , м³, при мощности водонагревателя, не обеспечивающего максимального часового потребления теплоты, определяется по формуле

, м³ (2.32)

где J – относительная величина регулирующего объема;

Т – продолжительность периода потребления горячей воды в течение суток, ч;

– средний часовой расход горячей воды, м³/ч.

Относительная величина регулирующего объема J_{1, 2} может быть определена по формулам:

а) при непрерывной работе водонагревателя с различной производительностью в течение расчетного периода (сутки, смена)

(2.33)

б) при равномерной и непрерывной работе водонагревателя

(2.34)

где – коэффициент часовой неравномерности теплопотребления,

(2.35)

– коэффициент часовой неравномерности подачи тепла водонагревателем

(2.36)

где – расчетная мощность водонагревателя, кВт.

Величины J₁ и J₂ рекомендуется определять по прил. 7 и 8 СНиП 2.04.01-85.

Сеть теплоносителя представляет собой систему трубопроводов, соединяющих генератор тепла (котел, теплосеть) с водонагревателем. Диаметры подающих и обратных труб теплоносителя определяются аналогично диаметрам подающих и циркуляционных труб сети горячего водоснабжения.

Величину располагаемого напора при естественной циркуляции можно определить по формуле

, мм (2.37)

где – расстояние по вертикали между осями генератора тепла и водонагревателя, м;

и – плотность теплоносителя соответственно в обратной и подающей линии, кг/м³.

Примеры расчета систем горячего водоснабжения

Пример 1. Рассчитать систему горячего водоснабжения пятиэтажного двухсекционного жилого дома. Сеть запроектирована на основании плана здания, приведенного в прил. 1, 2. Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1 (аналогично схеме сети холодного водоснабжения).

В качестве теплоносителя используется перегретая вода из теплосети с параметрами t_н = 120 °С и t_к = 70 °С.

Данные по холодному водоснабжению принимаются из примера 1, приведенного в п. 1.7.

Система горячего водоснабжения принята централизованной с приготовлением горячей воды в скоростном водонагревателе с переменной производительностью с использованием теплоносителя из теплосети.

Схема сети горячего водоснабжения принята тупиковая с нижней разводкой магистралей (как и сеть холодного водопровода).

Поскольку потребление горячей воды неравномерно, то сеть принята с циркуляцией в магистрали и стояках.

Определяются расчетные расходы горячей воды и тепла. Расходы горячей воды на участках сети определяются по формуле (2.1). Поскольку система обслуживает одинаковых потребителей, то величина P^h находится по формуле (2.3).

Здесь величина и приняты по прил. 3 [ 1 ].

Величина определяется по формуле (2.7)

Величина , принята по прил. 3 [ 1 ].

Максимальный часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.5)

, м³/ч

Величина определена по табл.2 прил. 4 [ 1 ].

Средний часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.8)

, м³/ч

Максимальный часовой расход тепла определяется по формуле (2.11)

кВт

Рис. 2.1. Расчетная схема сети горячего водоснабжения

Таблица 2.3

Пример расчета сети горячего водоснабжения в режиме водоразбора.

Расчет-ный участок	Длина уч-ка, м	Число прибо-ров, N	Вероят-ность действия приборов, Р ^t	N*P	α	Расход одного прибора, q^t₀ л/с	Расчет-ный расход, q ^t л/с	Диаметр, d мм	Cкорость, V м/с	Удельная потеря напора, мм/пм	Потеря напора на участке, мм	Примечания

1-2	1, 50		0, 016	0, 016	0, 205	0, 09	0, 09		0, 78
2-3	0, 55		0, 016	0, 032	0, 241	0, 2	0, 24		2, 08
3-4	0, 80		0, 016	0, 048	0, 270	0, 2	0, 27		2, 35
4-5	3, 30		0, 016	0, 048	0, 270	0, 2	0, 27		1, 13
5-6	2, 80		0, 016	0, 096	0, 338	0, 2	0, 34		1, 42
6-7	2, 80		0, 016	0, 144	0, 393	0, 2	0, 39		1, 63
7-8	2, 80		0, 016	0, 192	0, 441	0, 2	0, 44		1, 84
8-9	4, 00		0, 016	0, 240	0, 485	0, 2	0, 49		1, 17
9-10	10, 00		0, 016	0, 800	0, 948	0, 2	0, 95		1, 2
10-вод	13, 00		0, 016	1, 920	1, 402	0, 2	1, 40		1, 34
вод-сч	7, 00		0, 013	2, 106	1, 479	0, 3	2, 22		2, 1
ввод	10, 00		0, 013	2, 106	1, 479	0, 3	2, 22		1, 05

11-12	3, 30		0, 016	0, 096	0, 338	0, 2	0, 34		0, 91
12-13	2, 80		0, 016	0, 192	0, 441	0, 2	0, 44		1, 19
13-14	2, 80		0, 016	0, 288	0, 524	0, 2	0, 52		1, 44
14-15	2, 80		0, 016	0, 384	0, 598	0, 2	0, 60		1, 65
15-9	4, 00		0, 016	0, 480	0, 665	0, 2	0, 67		1, 84

Поверхность нагрева нагревательных трубок водонагревателя определяется по формуле (2.13). Расчетная разность температур определяется по формуле (2.14). Примем параметры теплоносителя t_н = 120 °С, t_к = 70 °С, параметры нагреваемой воды t^h =60 С и t^c =5 С.

Тогда

°С

м²

По прил. 8 [ 2 ] принимаем скоростной водонагреватель N 11 ВТИ – МосЭнерго с поверхностью нагрева одной секции 5.89 м. Потребное число секций определится по формуле (2.16)

cекции

Длина секции 2000 мм, наружный диаметр корпуса 219 мм, число трубок 64.

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора производится в табличной форме (табл. 2.3).

Потери напора на участках сети горячего водоснабжения определялись по формуле (2.19). Величина K_l принималась 0.2 — для распределительных трубопроводов и 0.1 — для водоразборных стояков без полотенцесушителей. (Принято присоединение полотенцесушителей к сети отопления.)

Общие потери напора на линии 1-ввод составляют 21125 мм или 21.1 м. Поскольку стояк Ст ТЗ-2 имеет вдвое большую гидравлическую нагрузку, чем стояк Ст ТЗ-1, то для него принят диаметр 25 мм и произведен расчет скоростей и потерь напора на этом стояке. Поскольку потери напора на участках 4 – 8 оказались больше, чем на участках 11 – 15, то стояк Ст ТЗ-1 принят за расчетный.

Требуемый напор на вводе в здание для работы системы горячего водоснабжения определяется по формуле (2.20)

Здесь потери напора в водонагревателе определены по формуле (2.17)

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции производится в табличной форме ( табл. 2.4 ). Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1.

Таблица 2.4.

Расчет сети горячего водоснабжения в режиме циркуляции

Расчетные уч-ки	Длина уч-ка	Циркуля-ционный расход, л/с	Диаметр, мм	Скорость, м/с	Потери напора, мм	Примеча-ния
на 1 пог. м.	на уч-ке

вод-4	13, 00	0, 28		0, 27	6, 24
4-3	10, 00	0, 19		0, 24	4, 30
3-2	4, 00	0, 10		0, 24	10, 00
2-1	11, 20	0, 10		0, 42	45, 98
1-2″	11, 20	0, 10		0, 42	45, 98
2″ -3″	4, 00	0, 10		0, 42	45, 98
3″ -4″	10, 00	0, 19		0, 45	36, 13
4″ -ввод	13, 00	0, 28		0, 35	13, 88
					Итого: 1340

Циркуляционный расход на участках принимался по формуле (2.23), Диаметры циркуляционных труб в стояках принимались такими же, как и диаметры распределительных; в магистралях они принимались на размер меньше.

Общие потери напора на трение и местные сопротивления в сети составили 1340 мм. Здесь необходимо учесть потери напора в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, которые определяются по формуле (2.17)

м = 7, 9 мм = 8 мм

Таким образом, потери напора в расчетном циркуляционном кольце составят

мм

Определяется возможность естественной циркуляции. Естественный циркуляционный напор определяется для системы с нижней разводкой по формуле (2.25)

= 13.2 (986.92 - 985.73) + 2(985.73 - 983.24) = 20.69 мм

Потери напора в циркуляционном кольце (1348 мм) значительно превышают естественный циркуляционный напор (20.69 мм), поэтому проектируется насосная циркуляция.

Производительность циркуляционного насоса определяется по формуле (2.26)

л/с

Требуемый напор насоса определяется по формуле (2.27)

По прил. XIII [ 3 ] принимаем насос К50-32-125 (К8/18б) с номинальной производительностью 2.5 л/с и напором 11, 4 м. Эти величины превышают расчетные, поэтому можно заменить двигатель с числом оборотов 2860 об/мин на 1480 об/мин. Из формулы (7.1) [ 3 ] определим, что

л/с; м.

При этом мощность на валу насоса станет

кВт

Здесь величины Q₁, H₁, N₁ соответствуют числу оборотов n₁=1480 об/мин

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Система водоотведения включает комплекс инженерных устройств внутри здания для приема сточных вод и их отведения за пределы здания в уличную водоотводящую сеть. Она состоит из следующих основных элементов:

-приемников сточных вод — санитарных приборов;

-гидравлических затворов (сифонов);

-отводных линий;

-стояков с вытяжными трубами;

-выпусков.

Особое место занимает дворовая водоотводящая сеть, которая служит для отведения сточных вод от зданий в уличные коллекторы.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒