Обоснование выбора системы горячего водоснабжения.

1. Определение коэффициента теплового линейного расширения стали (a₁) и алюминия (a₂).

,

где Dl удлинение стержня при нагревании от t₁ до t₂.,

l₁ - длина стержня при t_1,

t₁- комнатная температура,

t₂ - температура кипения воды.

NN п п

l1, мм

Dl1, мм

t1, К

Dt1,К

t2,К

Dt2, К

Dl, мм

D(Dl), мм

a, К-1

Da, К-1

%

Fe

Cр

Al

Ср

Контрольные вопросы.

1.Объясните на основе молекулярно-кинетических представлений тепловое

расширение твердых тел.

2. Почему при Т®ОК коэффициент теплового линейного расширения стремится к нулю?

3. Объясните почему не достаточно провести только один раз измерение Dl, а необходимо сделать это не менее трех раз?

4. Как отличить стальной стрежень от алюминиевого?

5. Почему необходимо начинать нагревание воды от комнатной температуры?

6. Какова абсолютная погрешность измерения удлинения стержня при нагревании?

Исходные данные.

Количество секций Количество этажей Количество жильцов Количество водоразборных приборов Разводка магистралей Схема подключения водоподогревателя Температура горячей воды Температура холодной воды Температура воды в тепловой сети Температура наружного воздуха

нижняя смешанная 60 °С 5 °С Δτ = 140 – 70°С tн = - 28 °С

 

Обоснование выбора системы горячего водоснабжения.

В данном курсовом проекте запроектирована система горячего водоснабжения с нижней разводкой. При наличии чердачного помещения, а также при обосновании выбора принимается схема с верхней разводкой. При выборе схемы системы и конструктивного решения стояков. Было обращено внимание на обеспечение гидравлической устойчивости системы и снижение металлоёмкости.

В данной схеме подающий и циркуляционный теплопроводы прокладываются в подвале, крепятся на кронштейнах к несущим конструкциям. С целью спуска воздуха и удаления воды из системы горизонтальные трубопроводы прокладываются с уклоном не менее 0.002, при этом циркуляционный трубопровод располагается параллельно подающему.

Тепловой пункт расположен как можно ближе к середине здания, это положительно сказывается на увязке ветвей системы при гидравлическом расчёте трубопроводов и, в конечном итоге, на гидравлическом режиме в целом.

В зависимости от конструктивных особенностей здания стояки располагают в специальных нишах санитарно-технических блоков. Стояк может предназначаться как для одной квартиры, так и для двух смежных. Горизонтальная разводка теплопроводов от стояков к водоразборным приборам осуществляется на высоте 200 мм от пола. При этом предусматриваем уклон труб 0.002 - 0.005. Как правило трубы прокладывают открытым способом. Участки труб в местах прохода через стены и перекрытия заключают в металлические гильзы.

В целях уменьшения потерь теплоты предусматривается изоляция подающих и циркуляционных теплопроводов, стояков.

В квартирах устанавливается следующая водоразборная арматура: в ванной комнате – смеситель комбинированный с поворотным изливом, на кухне - смеситель для раковины. В ванных комнатах предусматриваются полотенцесушители.

Для выпуска воздуха из системы с нижней разводкой используются воздушные краны в верхней части подающих стояков.

Установку запорной арматуры в системах горячего водоснабжения следует предусматривать:

- на трубопроводах холодной и горячей воды у водоподогревателей;

- на ответвлениях трубопроводов к секционным узлам водоразборных стояков;

- на ответвлениях от стояков в каждую квартиру.

Запорная арматура применяется общепромышленного назначения, рассчитанная на рабочее давление до 0.6 МПа, задвижки краны, вентили. Арматура диаметром до 50 мм должна быть бронзовой или латунной.

Для спуска воды из системы в нижней части устанавливаются сливные патрубки с запорной арматурой.

Для трубопроводов системы горячего водоснабжения используются оцинкованные трубы (ГОСТ 3262-75(СТ СЭВ 10774)).

У водоподогревателя на циркуляционном трубопроводе и на трубопроводе, подающем холодную воду, устанавливают обратные клапаны, а при непосредственном водоразборе из тепловых сетей – на трубопроводе от обратного трубопровода к смесителю.

Для контроля параметров горячей воды предусматриваются манометры и термометры, для учета расхода воды предусматриваются счётчики расхода воды.

3. Определение расчётных расходов воды.

 

1. Расчёт расходов воды следует начинать с определения вероятности действия санитарно-технических приборов Р:

U – количество потребителей во всем здании;

N – количество водоразборных приборов;

q^h₀ = 0,2 л/с – секундный расход воды водоразборным прибором;

q^h_hr,u =10 л/ч – норма расхода горячей воды в час наибольшего водопотребления;

Максимальный расчётный расход горячей воды на участке:

(По СНиП 2.04.01-85, табл.2,прил.4).

 

Расчет расходов сводим в таблицу 1.

 

2. Для определения площади поверхности нагрева водоподогревателя необходимо знать максимальный часовой расход горячей воды:

q^h_0,hr = 200 л/ч – часовой расход горячей воды санитарно-техническим прибором.

Вероятность использования санитарно-технических приборов для системы в целом:

 

3. Для определения объема бака-аккумулятора необходимо знать средний часовой расход горячей воды:

q^h_U,i = 120 л - норма расхода горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления;

Т = 24 – сутки максимального водопотребления.

 

Определение расчетных расходов тепла:

1) Тепловой поток на нужды горячего водоснабжения в течении часа максимального водопотребления:

t^c=5°C – температура холодной воды,

Q^ht - потери тепла с поверхности труб,

q^h_hr = 2,386 л/с.

2) Тепловой поток на нужды горячего водоснабжения в течении среднего часа водопотребления:

4. Гидравлический расчёт подающих трубопроводов.

Гидравлический расчет подающих трубопроводов начинается после конструктивного решения системы горячего водоснабжения.

Гидравлический расчет служит для определения внутренних диаметров труб в сочетании с длинами трубопроводов и потерь давления в зависимости от расхода и скорости.

Расчет теплопроводов производим последовательно, в направлении от самого удалённого водоразборного прибора до водоподогревателя. Диаметры трубопроводов выбирают по допустимым скоростям движения воды в трубах. Которые в подающих трубопроводах не должны превышать 1,5 м/с, а в подводках к водоразборным приборам 2,5 м/с. Так как система теплоснабжения закрытая, то скорость движения воды следует принимать с учётом зарастания труб накипью, и вследствие чего уменьшения диаметров труб. Для более точного расчета учитываем корректирующие коэффициенты.

Потери давления на расчётных участках определяется по формуле:

R – удельные потери давления на трение, м вод.ст./м;

l –длина участка, м;

K_l – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях трубопроводов:

K_l=0,1 – для водоразборных стояков без полотенцесушителей,

K_l=0,2 – для разводящих, подающих и циркуляционных магистралей,

K_l=0,5 – для стояков с полотенцесушителями и головного участка.

 

Данные расчета сводим в таблицу 2, где

l – длина участка, м;

q^h, л/с – максимальный расчётный расход горячей воды на участке;

d_у, мм – диаметр трубопровода на участке;

w_T, w_Д, м/с - теоретическая и действительная скорости движения теплоносителя;

K_w,K_l,K_R – корректирующие коэффициенты;

R_T,R_Д, мм вод.ст./м - удельные потери давления на трение;

ΔH, м – потери давления на участке трубопровода.

Невязка потерь не должна превышать 15%.