при наличии водонапорного бака и насосов, работающих в повторно-кратковременном режиме - не менее максимального часового расхода воды qhrc(м3/ч), который определяют по формуле:
qhrc = 0,005 qo,hrc*бhr(3.6.)
где qo,hrc - расход холодной воды (л/ч) санитарным прибором, принимают по [3];
бhr - коэффициент, определяемый по [3].
Напор для системы холодного водоснабжения, развиваемый насосами Ннасс(м) при подаче воды из наружной водопроводной сети, следует определять по наименьшему гарантированному напору в этой сети по формуле:
H нас с = H геом + H l.fof c + H f - H g .(3.7.)
В качестве местных повысителей напора наибольшее распространение получили центробежные насосы типа К и КМ.
Располагать насосные установки (кроме пожарных) непосредственно под жилыми квартирами не допускается.
Насосные агрегаты следует устанавливать на вибрирующих основаниях. На напорных и всасывающих линиях следует предусматривать установку виброизолирующих их вставок.
Кроме основного, нужно предусматривать резервный насос. Присоединяют насосы к сети за водомерным узлом.
Запасные и регулирующие емкости должны содержать воду в объеме, достаточном для регулирования водопотребления. При наличии противопожарных устройств указанные емкости холодного водопровода должны также содержать неприкосновенный противопожарный запас воды.
Регулирующий объем жидкости Wрег(м3) надлежит определять по формулам:
для водонапорного или гидропневматического бака при производительности насоса или насосной установки, равной или превышающей максимальный часовой расход,
Wрег =q hr sp/ 4*n (3.8.)
где qhrsp - часовой расход воды куб. м, подаваемый насосами;
n - допустимое число включений насосной установки.
Для водонапорного бака или резервуара при производительности насосной установки менее максимального часового расхода
Wрег = T qt.
где Т - расчетное время ч., потребления воды;
q t - средний часовой расход воды;
- относительная величина регулирующего объема, определяемая согласно п. 13.5. [3].
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В соответствии с заданием на курсовое проектирование (п. 2.1.), в настоящих указаниях рассматривается закрытая централизованная система горячего водоснабжения (ЦСГВ) с принудительной циркуляцией, с нагревом воды в скоростных теплообменных водонагревателях, присоединенных к закрытым системам теплоснабжения и расположенных в центральном тепловом пункте (ЦТП).
Проектируемая ЦСГВ здания, присоединяемая непосредственно к районной (квартальной) тепловой сети (подающему и циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения), находится под давлением, как правило, достаточным для снабжения потребителей горячей водой (циркуляционные насосы, обеспечивающие расчетное давление в масштабе микрорайона или квартала, устанавливаются на циркуляционной линии в ЦТП).
Проектирование системы горячего водоснабжения здания производят в такой последовательности:
Выбор системы и схемы горячего водопровода.
Трассировка сети и построение аксонометрической схемы трубопроводов.
Предварительный гидравлический расчет подающих трубопроводов.
Определение теплопотерь и циркуляционных расходов.
Окончательный гидравлический расчет подающих трубопроводов при пропуске циркуляционных расходов.
Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов.
4.1 Выбор системы и схемы горячего водопровода
У потребителя должны быть установлены следующие приборы:
в ванной комнате - смеситель ванной и смеситель умывальника. Допускается установка одного поворотного смесителя на ванную и умывальник;
на кухне - смеситель мойки;
в туалетной комнате - биде.
В ванных комнатах предусматривается установка полотенцесушителей.
Выбор схемы горячего водопровода зависит от назначения здания, архитектурно-планировочных, конструктивно-строительных решений и прочих факторов.
Внутреннюю систему горячего водопровода жилого дома следует принимать, как правило, циркуляционную в подающих (водоразборных) трубопроводах с нижней (реже с верхней) разводкой. Магистральные трубопроводы прокладывают в технических подпольях (подвале). При верхней разводке магистральный трубопровод прокладывают на чердаке или техническом этаже, а также под потолком верхнего этажа (в банях, прачечных, промышленных цехах и др.)
Трубопроводы горячего водоснабжения прокладывают обычно вблизи трубопроводов холодной воды.
Ввод горячего водопровода в здание, как правило, осуществляется в непроходном канале теплового колодца (рис. 3.1.), где устанавливают запорную арматуру на подающей и обратной линии. На вводах горячего водопровода, на подающей и обратной линиях для учета потребляемой воды устанавливают простые водомерные узлы без обводной линии.
4.2 Трассировка сети и построение аксонометрической схемы трубопроводов
Для горячего водоснабжения, так же, как и для холодного водопровода, применяют стальные оцинкованные трубы, а также металлические трубы.
Стояки горячего водоснабжения прокладывают совместно со стояками внутреннего водопровода холодной воды, а при наличии полотенцесушителей, подключенных к системе горячего водоснабжения, циркуляционный стояк может быть вынесен в другое помещение и установлен рядом с полотенцесушителями.
Магистрали, объединяющие стояки, прокладывают под потолком в техническом подполье (подвале) с уклоном 0,002-0,005 в сторону вводов. При совместной прокладке магистралей в подвале следует учитывать, что трубопроводы располагаются по вертикали (в соответствии с температурой транспортируемой жидкости) Допускается горизонтальное расположение трубопроводов с близкой температурой. Во всех случаях трубопроводы горячего водоснабжения проектируют выше трубопроводов внутреннего водопровода. Трубы допускается прокладывать открыто. Тепловая изоляция обязательна для подающих и циркуляционных магистралей, если он не используется в качестве регистров для обогрева внутренних помещений.
После трассировки строят аксонометрическую схему внутридомовой сети горячего водоснабжения, которую рекомендуется изображать раздельно для систем холодного и горячего водопроводов. (Рис. 4.1.)..
На аксонометрической схеме должны быть показаны подающие и обратные трубопроводы, подводки к приборам, арматура. На схеме выбирают диктующее водоразборное устройство - наиболее высоко расположенный и удаленный от ввода прибор. Диктующее (расчетное) направление от диктующей точки до точки присоединения ввода к тепловой сети разбивают на расчетные участки, которые обозначают цифрами, аналогично системе холодного водоснабжения. Диктующее направление циркуляционной сети также разбивают на расчетные участки, которые обозначают либо буквами, либо римскими цифрами.
На рис. 4.1. в качестве примера приведена широко распространенная двухтрубная схема горячего водоснабжения жилого дома с циркуляцией воды по стоякам и магистралям. Схема с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей, в то же время, для нее характерна повышенная материалоемкость.
4.3 Предварительный гидравлический расчет подающих трубопроводов
Периоды максимальных расходов горячей воды для жилых домов обычно по часам суток совпадают с периодами максимальных расходов холодной воды, поэтому предварительный расчет подающих трубопроводов горячего водоснабжения выполняют аналогично расчету трубопроводов внутреннего водопровода.
Расчетный секундный расход горячей воды qh (л/с) на расчетном участке сети определяют по формуле (3.3.), но с той разницей, что qc=qh, а qoc=qoh - расход горячей воды прибором (для жилых домов квартирного типа qoh =qoc=0,2 л/с).
Вероятность действия приборов рh определяют по формуле (3.4.), где qhhr.u - норма расхода горячей воды прибором (для жилых домов квартирного типа с ваннами 1.5-1.7 м. qhhr.u=10 л/ч). При этом расчетное число приборов для каждой квартиры будет на единицу меньше, чем при расчете холодного водопровода.
Предварительный гидравлический расчет производят для подбора диаметров труб при скоростях движения воды в подающих (разводящих) трубах в пределах 0.7-1.0 л/с для d 25 мм или 0.7-1.2 л/с для d 32мм и в подводке к приборам до 2 м/с без учета циркуляционных расходов.
Расчет производят только для диктующего направления (рис. 4.1.) и выполняют в форме таблицы.
Примечания:
В табл. 4.1. приняты следующие обозначения:
N -количество приборов, к которым подается горячая вода через рассматриваемый участок;
Р h - определяется по формуле (3.4.);
б - коэффициент, определяется по [3] или по прил. 4.;
qh - определяется по формуле (3.3.), для жилых домов б =qh;
dy - диаметр труб на участке, подбирается по номограмме [3] или в прил. 3 с учетом рекомендуемых скоростей v=0,7-1,2 м/с;
i - удельные потери напора в трубах;
l - длина участка, определяется по аксонометрической схеме трубопроводов и по схеме трассировки сети на плане технического подполья (подвала);
Hh = iМ1/1000 - потери напора на участке (без учета потерь напора в местных сопротивлениях).
Табл.4.1. Предварительный гидравлический расчет подающих трубопроводов
|
Номер участка |
N, шт |
Ph |
NPh |
qh,л/с |
dy, мм |
V, м/с |
i,мм/м |
l,м |
Hh,м |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
1-2 |
2 |
0,02778 |
0,0556 |
0,283 |
0,283 |
20 |
0,89 |
140 |
3,0 |
0,42 |
|
|
2-3 |
4 |
0,02778 |
0,1111 |
0,356 |
0,356 |
20 |
0,968 |
175 |
3,0 |
0,53 |
|
|
3-4 |
6 |
0,02778 |
0,1667 |
0,417 |
0,417 |
20 |
1,151 |
238 |
3,0 |
0,71 |
|
|
4-5 |
8 |
0,02778 |
0,2222 |
0,481 |
0,481 |
20 |
1,343 |
317 |
3,0 |
0,95 |
|
|
5-6 |
10 |
0,02778 |
0,2778 |
0,515 |
0,515 |
25 |
1445 |
362 |
3,0 |
1,09 |
|
|
6-7 |
12 |
0,02778 |
0,3333 |
0,560 |
0,560 |
25 |
0,96 |
112 |
3,0 |
0,34 |
|
|
7-8 |
14 |
0,02778 |
0,3889 |
0,600 |
0,600 |
25 |
1,0 |
128 |
2,3 |
0,29 |
|
|
8-9 |
28 |
0,02778 |
0,7778 |
0,847 |
0,847 |
32 |
0,847 |
84,58 |
9,0 |
0,76 |
|
|
9-10 |
42 |
0,02778 |
1,1667 |
1,054 |
1,054 |
32 |
1,0 |
78 |
1,8 |
0,14 |
|
|
10-11 |
56 |
0,02778 |
1,5556 |
1,240 |
1,240 |
32 |
1,14 |
120 |
2,3 |
0,28 |
|
|
11-12 |
70 |
0,02778 |
1,9444 |
1,413 |
1,413 |
40 |
1,07 |
75,5 |
21,4 |
1,62 |
|
|
12-13 |
84 |
0,02778 |
2,3333 |
1,576 |
1,576 |
40 |
1,192 |
94 |
2,3 |
0,22 |
|
|
13-14 |
98 |
0,02778 |
2,7222 |
1,732 |
1,732 |
40 |
1,309 |
114 |
1,8 |
0,21 |
|
|
14-15 |
112 |
0,02778 |
3,1111 |
1,883 |
1,883 |
50 |
0,86 |
135 |
9,0 |
1,22 |
|
|
15-16 |
140 |
0,02778 |
3,8889 |
2,170 |
2,170 |
50 |
0,986 |
44,8 |
9,9 |
0,44 |
Hh=9.29
4.4 Определение теплопотерь и циркуляционных расходов
водопровод теплопотеря напор
Циркуляционный расход горячей воды в системе qcir (л/с) определяют по формуле
(4.1.)
где Qht - теплопотери трубопроводами горячего водоснабжения, кВт;
Дt - разность температур в подающих трубопроводах системы от места присоединения ввода к тепловой сети до диктующей точки, оС;
в - коэффициент регулировки циркуляции.
В соответствии с [3] для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с одинаковым сопротивлением секционных узлов или стояков, величину Qht следует определять по водоразборным стоякам при Дt=8,5 оС и в=1,3.
Теплопотери Qht (кВт) на участке трубопровода длиной l (м) определяют по формуле:
Qht = qhtМ l/1000, (4.2.)
гдеqht - средние удельные теплопотери 1 м изолированного трубопровода при заданном перепаде температур внутри (55 оС) и снаружи (25 оС) трубы - Дtm=(55-25)=30 оС [10], приведены по [7] в табл. 4.2.
Таблица 4.2.
|
dy, мм |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
70 |
80 |
|
|
qht, Вт/м (при Дtm=30 оС) |
23,3 |
29,0 |
36,0 |
46,5 |
52,3 |
62,8 |
86,1 |
97,7 |
Расчет требуемых циркуляционных расходов по участкам сети ведется в форме табл. 4.3.
Табл.4.3. Расчет требуемых циркуляционных расходов по участкам сети.
|
Номер участка |
l,м |
dy, мм |
Потери тепоа |
Qht,кВТ |
qcir, л/с |
Номера промежуточных стояков |
Теплопотери в промежуточных стояках, кВТ |
||
|
qht,ВТ/м |
Qht,кВТ |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
1-2 |
3,0 |
20 |
43,5 |
0,1305 |
0,1305 |
0,03533 |
|||
|
2-3 |
3,0 |
20 |
43,5 |
0,1305 |
0,2610 |
0,03533 |
|||
|
3-4 |
3,0 |
20 |
43,5 |
0,1305 |
0,3915 |
0,03533 |
|||
|
4-5 |
3,0 |
20 |
43,5 |
0,1305 |
0,5220 |
0,03533 |
|||
|
5-6 |
3,0 |
25 |
54,0 |
0,1620 |
0,6840 |
0,03533 |
|||
|
6-7 |
3,0 |
25 |
54,0 |
0,1620 |
0,8460 |
0,03533 |
|||
|
7-8 |
2,3 |
25 |
54,0 |
0,1242 |
0,9702 |
0,03533 |
|||
|
8-9 |
9,0 |
32 |
46,5 |
0,4185 |
2,3589 |
0,0859 |
Т3-2 |
0,9702 |
|
|
9-10 |
1,8 |
32 |
46,5 |
0,0837 |
3,4128 |
0,12428 |
Т3-3 |
0,9702 |
|
|
10-11 |
2,3 |
32 |
46,5 |
0,1070 |
4,4900 |
0,1635 |
Т3-4 |
0,9702 |
|
|
11-12 |
21,4 |
40 |
52,3 |
1,1192 |
6,5794 |
0,23958 |
Т3-5 |
0,9702 |
|
|
12-13 |
2,3 |
40 |
52,3 |
0,1203 |
7,6699 |
0,27929 |
Т3-6 |
0,9702 |
|
|
13-14 |
1,8 |
40 |
52,3 |
0,0941 |
8,7342 |
0,31805 |
Т3-7 |
0,9702 |
|
|
14-15 |
9,0 |
50 |
62,8 |
0,5652 |
10,2696 |
0,37396 |
Т3-8 |
0,9702 |
|
|
15-16 |
9,9 |
50 |
62,8 |
0,6217 |
12,8313 |
0,47252 |
Т3-9,10 |
1,9404 |