Задача 3. Группа однотипных n-этажных жилых зданий снабжается водой из центрального теплового пункта, присоединенного трубопроводом ввода к уличной водопроводной сети

Группа однотипных n-этажных жилых зданий снабжается водой из центрального теплового пункта, присоединенного трубопроводом ввода к уличной водопроводной сети. Холодная вода из уличной сети по вводу поступает в центральный тепловой узел, в котором установлен скоростной водонагреватель. Часть холодной воды проходит через водонагреватель и поступает в горячую систему водоснабжения зданий, другая часть поступает в систему холодного водоснабжения.

В каждой квартире установлено четыре водоразборных прибора (умывальник, мойка, ванна с душевой сеткой и унитаз со смывным бочком).

Определить расчетные расходы воды для теплового пункта (на нужды холодного и горячего водоснабжения), подобрать водомер, устанавливаемый на вводе в тепловой пункт, вычислить средний и максимальный часовые расходы горячей воды группой зданий; произвести необходимые расчеты и выбрать марку водонагревателя.

Нормативные секундный и часовой расходы воды водоразборным устройством принять:

q =0.3 л/с;q =300 л/ч

q = 0,2 л/с;q =200 л/ч

Таблица. Исходные данные:

Число однотипных зданий n зд
Число этажей n эт
Число квартир на этаже n кв
Средняя заселенность квартир Uчел/кв
Норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления: Общая q , л Горячая q , л
Норма расхода воды в час наибольшего водопотребления: Общая q , л Горячая q , л	15,6
Начальные температуры теплоносителя, С конечные температуры теплоносителя С

Решение задачи.

Максимальное суточное потребление воды теплоузлом на нужды холодного и горячего водоснабжения зданий определяется по формуле:

Q =0,001 q U где,

Число водопотребителей U= u n_кв n_эт n_зд

u - средняя заселенность квартир

n_кв - число квартир

n_эт - число этажей

n_зд - число зданий

U = 3∙4∙12∙3 = 432

Q = 0,001 ∙300 ∙432 = 129,6 м³/сут

Средний часовой расход воды за сутки максимального водопотребления определяется по формуле:

q =Q /24

q =129,6/24 =5,4 м³/_ч

Максимальный часовой расход воды на нужды холодного и горячего водоснабжения:

q =0,005 q ∙ где

q - общий расход воды л/ч, санитарно-техническим прибором;

- коэффициент определяемый из приложения 1 в зависимости от значения произведения NP (N- общее число санитарно-технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой, P -вероятность их использования).

P_hr= для общих участков величину P определяют по формуле

P = ,

Где q -общая норма расхода воды (холодной и горячей), л, потребителем в час наибольшего водопотребления.

q - общий нормативный расход воды одним потребителем, л/с.

N= n_пр n_эт n_зд n_кв

Здесь n_пр- число водоразборных приборов в одной квартире

N= 4 12∙3 4= 576

P = =0,0101

P_hr= =0,0364

NP =576 ∙ 0,0364 = 20,97

= 6,893 из приложения 1

q =0,005 ∙ 300 ∙ 6,893 = 10,34м³/ч

По вычисленным значениям расчетных расходов воды, руководствуясь приложением 4 подбираем марку водомера

Диметр условного прохода счетчика, мм	Параметры
Расход воды, м3/ч	Порог чувствительности, м3/ч	Максимальный объем воды за сутки, м	Гидравлическое сопротивление счетчика
минимальный	эксплуатационный	максимальный
	0,07	2,8		0,035		2,64

Общий максимальный секундный расход воды группой зданий q

=5∙ ,

где, - коэффициент, определяемый по приложению 1 в зависимости от значения произведения N P

N P = 576∙0,0101 = 5,82

= 2,891

=5∙0,3∙2,891= 8,73 л/с

Вычисляем потери напора в водомере

h = s q²

где s- гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое по приложению 4 q- расход воды, протекающий через водомер л/с

h = 2,64∙ 8,73² = 201,2 м,

Среднечасовой расход горячей воды

q

где - норма расхода горячей воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления

U – количество потребителей горячей воды

T – количество часов в сутках (Т = 24ч).

q = 2,16 м³/ч

Максимальный часовой расход горячей воды

q =0,005 q ∙

где q - нормативный расход горячей воды водоразборным устройством. - коэффициент, определяемый по прил.1 в зависимости от значения произведения NP (N- общее число санитарно-технических приборов, обслуживаемых системой горячего водоснабжения, P - вероятность их использования).

P_hr=

где - вероятность действия санитарно-технических приборов в системе горячего водоснабжения

- нормативный расход горячей воды, л/с, санитарно-техническим прибором.

,

где - нормативный расход горячей воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления

N – количество водоразборных приборов, обслуживающих систему горячего водоснабжения

N= n_пр n_эт n_зд n_кв

N= 576

= 0,0104

P_hr= = 0,0375

NP =576 ∙ 0,0375 = 21,6

= 6,893

q = 0,005 ∙200 ∙ 6,893 = 6,893 м³/ч

Расчетный расход тепла для приготовления горячей воды в течении часа максимального водопотребления

Q = 1,16q (55-t )+Q

где t - температура холодной воды, ^оС, в сети водопровода (принимаем равной 5 ^оС)

Q - потери тепла падающими и циркуляционными трубопроводами системы горячего водоснабжения

Потери тепла можно учесть приближенно по формуле

Q = Q k,

где Q - среднечасовой расход тепла, на нужды горячего водоснабжения. k – коэффициент, учитывающий потери тепла трубопроводами (принимаем k= 0,35)

= 90,5 кВт,

Q = 90,5 ∙ 0,35 = 31,7 кВт

Q = 1,16 ∙ 6,893 (55-5)+43,85 = 83,83кВт

Согласно условию задачи приготовление горячей воды производится в скоростном водонагревателе, установленном в центральном тепловом пункте. В скоростных водонагревателях расходуемая вода протекает с большой скоростью 0,5-2,5 м/с. Благодаря этому они имеют высокие коэффициенты теплопередачи, а следовательно, очень компактны и занимают небольшую площадь. Расчет целесообразно вести в следующем порядке. Задавшись скоростью движения нагреваемой воды v_н.в. в приделах 0,5-2 м/с, определяем требуемую площадь сечения трубок водонагревателя f_mp, исходя из максимального часового расхода горячей воды q

f_mp=

Принимаем v_н.в.= 1,5 м/с

f_mp= = 0,00128 м²

пользуясь прил.6, подбираем водонагреватель, по ближайшему к вычисленному значению площади сечения трубок.

f_mp=0,00108 м²

после чего для выбранной марки водонагревателя вычислим скорости движения нагреваемой v_н.в. и греющей v_гв воды.

где - площадь сечения межтрубного пространства, по которому течет греющая вода

t_н, t_к – начальная и конечная температуры теплоносителя

- плотность воды ( = 1000кг/м³)

С – теплоемкость воды (С=4,19 кДж/кг град)

= 0,00233 м² - исходя из прил. 6

Вычисляем скорость движения нагреваемой воды

=1,500 м/с

Скорость движения греющей воды

=0,29 м/с

По вычисленным значениям v_н.в и v_гв, пользуясь приложением 7 находим величину коэффициента теплопередачи нагревательной поверхности (К) При достаточном напоре в наружной сети скоростной нагреватель считается плохо подобран, если К 1700 Вт/м² град В этом случае следует взять более мелкий нагреватель, у которого будет большие скорости протекания нагреваемой и греющей воды, а следовательно, и большее значение К.

К= 1100

Необходимую поверхность нагрева водонагревателей определяют по вычисленному часовому расходу тепла и коэффициента теплопередачи.

где - поправочный коэффициент, учитывающий наличие накипи на трубах подогревателя ( =0,6 – для стальных трубок, =0,75 – для латунных трубок)

- расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды. Для скоростных водонагревателей определяется по формуле.

=

где _б, _м – большая и меньшая разность температур между теплоносителями и нагреваемой водой на концах водонагревателя.

Чаще всего скоростной водонагреватель работает по противоточной схеме (холодная вода встречает остывший теплоноситель, а нагретая – горячий).

При этом

_б = t_н – t_г (или t_к –t_х)

_м = t_к – t_х (или t_н – t_г)

где t_н и t_к - начальная и конечная температура теплоносителя

t_г и t_х начальная и конечная температура нагреваемой воды (t_х = 5 , t_г = 75 )

_б= 60-5 = 55

_м = 90-60=30

= = 0,96

Определим необходимую поверхность нагрева водонагревателей

= 105,8 м²

Вычисляем величину требуемой поверхности нагрева водонагревателя, определяют требуемое число секций нагревателя

где - требуемое число секций принятого водонагревателя (округляется до целого числа секций в большую сторону)

- площадь поверхности нагрева одной секции (берем из прил. 6)

=1,31

=80 секц.

Date: 2015-09-24; view: 498; Нарушение авторских прав