5 Определение потребного напора

Определим величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учётом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды:

где H_геом – геометрическая высота подъёма воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства;

h_вв – потери напора на вводе;

h_сч – потери напора в счётчике воды;

– сумма потерь напора по длине;

1,3 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях;

H_f – свободный напор у диктующего водоразборного устройства; согласно [1] H_f = 3м.

Так как H_тр = 45,74 м H_гар, то подбор повысительной установки не требуется.

Требуемый напор при пожаре зависит от геометрической высоты подъёма воды H_геом = 37,25 м; потерь напора на вводе h_вв = 0,1520 м; потерь по длине и на местные сопротивления ( ); а также рабочего напора у пожарного крана H_f = 10м.

Требуемый напор при пожаре составит:

Так как = 46м, то требуется подбор повысительной установки. На случай пожара устанавливаем 2 насоса типа К8/18 (1 рабочий, 1 резервный).

6 Расчет системы горячего водоснабжения

Для хозяйственно-бытовых нужд в здании предусматривается централизованная система горячего водоснабжения, так как в районе дома имеются тепловые сети от ТЭЦ.

Система питается от холодного водоснабжения, к которому она подключается после насосной установки.

Система горячего водоснабжения включает:

1) устройство для нагрева воды;

2) распределительную и циркуляционную сети;

3) арматуру.

В качестве подогревателя воды принимаем скоростной водонагреватель, имеющий незначительные размеры. Водонагреватель устанавливается в ЦТП.

Распределительную сеть принимаем двухтрубной с нижней разводкой.

Стояки прокладывают в одной шахте со стояками холодного водоснабжения, справа от них. Разводки в квартирах идут параллельно разводкам холодного водоснабжения. На стояках устанавливаются полотенцесушители. Сети монтируются из стальных оцинкованных труб по ГОСТ 3262–75, соединяемых на резьбе. Магистрали и стояки, за исключением полотенцесушителей, покрывают сухой теплоизоляцией из минеральной ваты.

В качестве водоразборной арматуры используют смесители, в качестве запорной - латунные вентили (ГОСТ 9086–74), устанавливаемые у оснований и вверху стояков, на квартирных разводках. На магистралях монтируются задвижки.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.

Максимальный секундный расход q на расчётном участке определяем по формуле:

где – нормативный расход одним прибором, принимаем по приложению 3 [1] равным 0,18 л/с.

Величина принимается по приложению 3 [1].

Вероятность действия приборов P для участков сети, обслуживающих в зданиях или сооружениях группы одинаковых потребителей, определяем по формуле:

где – норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаем равной 10 л/ч в соответствии с [1].

N – общее число приборов, обслуживающих потребителей; N=72.

U – общее число потребителей в здании.

Определяем вероятность действия приборов:

N^{h .} P^h =72 ^. 0,0317 = 2,28.

Тогда =1,543 (по приложению 4 таблице 2 [1]).

Следовательно,

q^h = 5 ^. 0,18 ^. 1,543 = 1,389 л/с.

Часовой расход определяют по формуле

где q_hr – часовой расход воды, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом;

- коэффициент, определяющий число одновременно работающих водоразборных точек в течение часа, определяется в зависимости от Р_hr; N

где Р, – вероятность и секундный расход водоразборной арматуры.

Суточные расходы вычисляют по формуле

где U_i – число однотипных водопотребителей в здании;

q_u,I –суточная норма водопотребления, л/сут на 1 чел.

Средние часовые расходы горячей воды находят по формуле при периоде потребления Т = 24 ч:

Суточные расходы теплоты определяют по формуле

где - количество теплоты, требуемой для нагрева 1 л воды до расчетной температуры;

- cуточные расходы горячей воды, м³/сут на чел.;

C – теплоемкость воды, кДж/(кг ^{. 0} С), равная 4,19 кДж/(кг ^{. 0} С);

- плотность воды, кг/м³ , равная равная 1000 кг/м³;

t^h – температура горячей воды, ⁰ С, равная 55 ⁰ С;

t^c – температура холодной воды в отопительный период (+2 ⁰С), ⁰С;

К – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами, принимаем равным 0,25.

Средние часовые расходы теплоты вычисляем по формуле

Максимальные часовые расходы теплоты вычисляем по формуле

При g^h = 222 МДж/м³; = 0,21 ГДж/ч; = 3,338 м³/ч

Водонагреватели рассчитывают на максимальный часовой расход воды = 3,338 м³/ч и теплоты = 0,74 ГДж. Для предварительного подбора водонагревателя определим расход нагреваемой воды по формуле

При = 0,74 ГДж и g^h = 222 МДж/м³

Определяем площадь трубок водонагревателя, приняв скорость нагреваемой воды 1 м/с:

Подбираем водонагреватель 04 ОСТ 34588-68, имеющий площадь живого сечения трубок F = 0,00108 м²; площадь поверхности нагрева одной секции F_H = 1,31 м².

Определяем фактическую скорость движения воды при часовом расходе

При максимальном секундном расходе q^h = 1,389 л/с

Поверхность нагрева водонагревателя определим по формуле

где – расчетное количество теплоты, КДж/ч;

- коэффициент запаса, равный 1,1;

- коэффициент, учитывающий снижение теплопередачи в связи с зарастанием, равный 0,7;

К – коэффициент передачи нагревательной поверхности, Вт/(м^{2 . 0}С), равный 2900 Вт/(м^{2 . 0}С);

- расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды, ⁰С.

При параметрах теплоносителя = 130 ⁰С; =70 ⁰С и нагреваемой воды = 5 ⁰С; =60 ⁰С (зимний режим)

Проверим площадь нагрева при работе водонагревателя в летнем режиме: =70 ⁰C; = 30 ⁰C; =10 ⁰C; = 60 ⁰C.

По большей площади (8,57 м²) определяем число секций водонагревателя:

n = F / F_H = 8,57 / 1,31 = 6,5.

Принимаем к установке семь секций водонагревателя 04 ОСТ 34588-68.

Потери напора вычисляем при = 2 по формуле