Проектирование горячего водоснабжения жилого дома

тс.dwg

ГАЗОСНАБЖЕНИЕ ГОРОДА
Курсовой проект на тему:
Кафедра теплофикации и газоснабжения
разрез и аксонометрическая
газорегуляторного пункта
Технология и организация строительства
Кафедра "Водоотведения
ПЛАН ТИПОВОГО ЭТАЖА М 1:100
АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВНУТРЕКВАРТАЛЬНОЙ РАЗВЯЗКИ М 1:100
АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА УЗЛА №1 М 1:20
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН УЧАСТКА М 1:1000
АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВОДОПРОВОДА М 1:1000
АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА УЗЛА 1 М 1:20
Курсовая работа на тему " Горячее водоснабжение
Генеральный план участка

Пояснительная записка по ГВС++++++++++++.doc

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине: Горячее водоснабжение
Исходные данные для проектирования.
Цель работы - разработка проекта системы горячего водоснабжения застройки в соответствии со следующими исходными данными:
)назначение здания - жилой дом;
)количество секций -2;
)высота этажа м - 30;
)заселенность человек на квартиру – 1 комната = 1человек;
)высота подвала м - 20;
)высота расположения пола 1-го этажа относительно отметки планировки м – 000;
)толщина перекрытий м - 03;
)глубина промерзания грунта м - 12;
)гарантийное давление 06 МПа;
Определить для участков квартальной сети расчетные расходы горячей воды в режиме водоразбора.
Особенностью системы горячего водоснабжения является то что в разное время суток расходы воды в трубопроводах различны и зависят от величины разбора воды потребителями. Так в часы максимального водопотребления в подающих трубопроводах расход воды максимальный а циркуляционный расход воды или полностью отсутствует или минимален (в зависимости от параметров циркуляционного насоса). Этот режим принято называть режимом максимального водопотребления. При минимальном водоразборе (или полном его отсутствии) в ночные часы расход воды в циркуляционных трубопроводах будет наибольшим. Этот режим принято называть режимом циркуляции.
Расчет подающих трубопроводов производится в режиме максимального водопотребления а расчет циркуляционных трубопроводов – в режиме циркуляции.
Согласно СНиП 2.04.01-85 [1] максимальные расчетные расходы воды на участках подающего трубопровода определяются по требуемым (нормированным) расходам воды через водоразборные приборы (которые установлены экспериментально по необходимой скорости истечения воды) в зависимости от общего числа присоединенных приборов и вероятности их действия.
При этом учитывается что одновременное включение в работу всех присоединенных приборов маловероятно. Поэтому максимальные расчётные расходы воды определяются по уровню доверительной вероятности равной 9973% при котором практически обеспечивается большинство режимов в периоды наибольшего водопотребления а возможность превышения расхода (как по величине так и по продолжительности) настолько незначительна что ей можно пренебречь.
Максимальный расход воды в лс на участках подающего трубопровода в режиме водоразбора определяется по формуле
где g0 – секундный расход воды в конкретном расчётном или условно расчётном водоразбоном приборе лс;
α – коэффициент определяемый по принятому уровню доверительной вероятности в зависимости от общего числа присоединенных приборов N и вероятности их действия Р по прил.4 [1];
m – число одновременно работающих водоразборных приборов с расходами воды g0 определяемое по принятому уровню доверительной вероятности.
Секундные расходы воды g0 конкретными приборами и различными приборами обслуживающими одинаковых потребителей (например жилые здания) представлены в прил.2 и 3 [1].
Для различных приборов обслуживающих разных потребителей (жилые и общественные здания или др.) секундный расход через условно расчётный прибор определяется как
Ni - число установленных расчётных приборов для i-й группы потребителей.
Вероятность действия водоразборных приборов для участков сети определяется по следующим формулам:
- при одинаковых потребителях в зданиях и сооружениях
-при отличающихся группах потребителей в зданиях и сооружениях различного назначения
где ghчu – норма расхода горячей воды на 1 потребителя в час наибольшего водопотребления лс принимаемая по прил.3 [1] в зависимости от характеристики оборудования и приборов;
U – число потребителей.
Остальные обозначения представлены выше.
Число одновременно работающих приборов включенных параллельно каждый из которых функционирует независимо от других может быть определено по теории вероятности из частной теоремы о повторении опытов: если вероятность появления события А (включение прибора) в одном опыте равна P то вероятность того что событие А появится в N независимых опытах m раз будет определяться по формуле
где C - число сочетаний из N по m.
Рассмотрим участок к которому присоединены 5 приборов.
Возможны следующие состояния системы:
-все приборы включены: m0= 0;
-включен один прибор: m1= 1;
-включены два прибора: m2= 2;
-включены три прибора: m3= 3;
-включены четыре прибора: m4= 4;
-включены пять приборов: m5= N.
Вероятности каждого состояния системы при P = 0014 по формуле (2) см.в табл.1.
Так как рассмотрены все состояния то сумма всех вероятностей = 1 те уровень доверительной вероятности равен Pд.в= 100 %.
Для определения различных уровней доверительной вероятности построим функцию распределения случайной величины (возможных состояний системы).
Из рисунка видно что чем выше уровень доверительной вероятности тем большее количество возможных состояний системы учитывается в расчёте т.е. больше расчётный расход воды. При Pд.в= 099144 из 5-ти установленных приборов будут работать не менее 2-х при Pд.в= 099954 – не менее 3-х и т.д.
Расчёт следует начинать с водоразборного стояка. При кольцующих перемычках расход на водоразбор будет поступать сверху и снизу поэтому в качестве расчётного принимают определённый по формуле (1) расход воды для стояка с коэффициентом 07.
Для водонагревателей и начальных участков системы до первого водоразборного узла (стояка) расчётный расход горячей воды определяется с учётом циркуляционного расхода по формуле
где Kcir – коэффициент принимаемый по прил.5 [1] в зависимости от отношения для системы в целом.
Циркуляционный расход горячей воды в системе при этом может быть определён по формуле
где - теплопотери всех водоразборных стояков кВт;
Результаты расчётов расходов воды в подающих трубопроводах в режиме водоразбора сводятся в табл.2.
Подобрать диаметры стояков и участков квартальных подающих трубопроводов по вычисленным расходам допуская максимальную скорость движения воды в трубах не более 30 мс. Диаметр подводок принимают как правило равным Ду = 15 мм.
Здесь и в дальнейшем скорости воды и соответственно потери давления в трубах следует определять с учётом уменьшения внутренних диаметров труб вследствие образования наростов.
Найти потери давления в подающих трубопроводах квартальной системы. Потери давления на участках ΔРпод (Па) определить по формуле
где R – удельные потери давления на трение при расчётном расходе воды на участке трубопровода Пам;
- длина участка трубопровода м;
Кз – коэффициент учитывающий увеличение потерь давления вследствие зарастания внутренних поверхностей труб (значение Кз можно принять равным 20);
Км – коэффициент учитывающий соотношение потерь давления на участке на трение и на местные сопротивления (12 – для подающих (распределительных) трубопроводов; 15 – для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями; 11 – для циркуляционного стояка).
Расчёт потерь давления в узле в период водоразбора следует производить от точки присоединения данного узла к подающей магистрали до расчётной точки самого дальнего стояка. За расчётную точку принимают среднюю по высоте точку дальнего стояка при этом необходимо принимать фактическую длину трубопровода стояка учитывая полотенцесушители.
Результаты гидравлических расчётов подающих трубопроводов в режиме водоразбора следует свести в табл.3.
Тепловые потери в подвале:
Тепловые потери в полотенцесушителях:
Qтп = *k*l*dн*(tср2 - tсрокр)*(1-) =2580 Вт
Тепловые потери в стояках:
Qтп = *k*l*dн*(tср2 - tсрокр)*(1-) = 98.94 Вт
Тепловые потери на чердаке:
Qтп = *k*l*dн*(tср2 - tсрокр)*(1-) =180 Вт
Итого суммарные тепловые потери одной секции:
Σ Qтп = Qтп подв + Qтп полот + Qтп стояк+ Qтп черд = 3485Вт
Тепловые потери для дома: Qтп = 3485 *2=6970 Вт
Тепловые потери для квартала: Qтп = 6970 *5 = 34850 Вт
Расчёт циркуляционных трубопроводов.
Расчёт проводят последовательно от последнего водоразборного узла по направлению движения циркуляционной воды.
Расчёт циркуляционного стояка
-1" Циркуляционный расход в последнем узле был определён ранее и составляет Gцирк.=014 лс
Подбираем диаметр циркуляционного стояка. Принимаем DPЦУЗЛ=40 кПа.
Рассчитаем dСТ (lЦ.СТ=252м): Rуд = DPЦУЗЛ(к* lЦ.СТ)= 40000(11*252)=1443 Пам.
По диаграмме принимаем 20 Rд = 750 Пам.
DPЦУЗЛ=750*11*252 = 208 кПа.
Расчет циркуляционных магистралей
Принимаем DPм= 06*DPЦУЗЛ = 06*208 =125 кПа.
Rуд = DPм(11*Lмаг) = 12500(11*353) = 322 Пам.
По диаграмме принимаем 32 Rд = 26 Пам.
DPц = 26*11* 325 = 9295 кПа.
DPцп =DPпв 5-6 ( GCIR1'-2' Gв5-6)2 =28728*(0141547)2 = 2353 Па.
Gц2'-3'= Gц1'-2' + Gц2-2' =014+0144=0284 лс
Gц2-2' = Gц1-1' * (DPуз2 DPуз1)12 =014*(21964820800)12 =0144 лс
DPуз2 = DPуз1+DPцп 1'-2'+DPц1'-2' =2353+20800+9295=219648 Па.
По диаграмме принимаем 40 Rд = 55 Пам.
DPц2'-3' = 55*11* 798 = 48279 Па.
DPцп 2'-3' =DPпв 6-7 ( Gц2'-3' Gв6-7)2 =114912*(02842891)2 = 1109 Па.
Gц3'-4'= Gц2'-3' + Gц3-3' =0284+0162=0446 лс
Gц3-3' = Gц2-2' * (DPуз3 DPуз2)12 =0144*(279017219648)12 =0162 лс
DPуз3 = DPуз2+DPцп 3'-2'+DPц3'-2' =219648+1109+48279=279017 Па.
По диаграмме принимаем 50 Rд = 32 Пам.
DPц3'-4' = 32*11* 325 = 1144 Па.
DPцп 3'-4' =DPпв 7-8 ( Gц4'-3' Gв7-8)2 =19440*(04463524)2 = 3114 Па.
Gц5'-4'= Gц4'-3' + Gц4-4' =0446+0166=0612 лс
Gц4-4' = Gц3-3' * (DPуз4 DPуз3)12 =0162*(293571 279017)12 =0166 лс
DPуз4 = DPуз3+DPцп 3'-4'+DPц3'-4'=279017 +1144+3114 =293571 Па.
По диаграмме принимаем 50 Rд = 59 Пам.
DPц4'-5' = 59*11* 1107 = 71844 Па.
DPцп 4'-5' =DPпв 8-9 ( Gц4'-5' Gв8-9)2 =86502*(06124126)2 = 1903 Па.
Gц5'-6'= Gц4'-5' + Gц5-5' =019+0612=0802 лс
Gц5-5' = Gц4-4' * (DPуз5 DPуз4)12 =0166 *(384445 293571)12 =019 лс
DPуз5 =293571 +71844 +1903=384445 Па.
По диаграмме принимаем 65 Rд = 26 Пам.
DPц6'-5' = 26*11* 325 = 9295 Па.
DPцп 6'-5' =DPпв 9-10 ( Gц6'-5' Gв9-10)2 =338256*(08024707 )2 = 982 Па.
Gц7'-6'= Gц6'-5' + Gц6-6' =0802+0195=0997 лс
Gц6-6' = Gц5-5' * (DPуз6 DPуз5)12 =019*(40356384445)12 =0195 лс
DPуз6 =384445 +9295 +982=40356 Па.
По диаграмме принимаем 65 Rд = 39 Пам.
DPц6'-7' = 39*11* 413 = 17718 Па.
DPцп 6'-7' =DPпв 11-10 ( Gц6'-7' Gв11-10)2 =23652*(0997527)2 = 8465 Па.
Gц7'-8'= Gц6'-7' + Gц7-7' =0997 +0201=1198 лс
Gц7-7' = Gц6-6' * (DPуз7 DPуз6)12 =0195*(42974340356)12 =0201 лс
DPуз7 =40356+17718 +8465 = 429743Па.
По диаграмме принимаем 65 Rд = 51 Пам.
DPц8'-7' = 51*11* 217 = 12174 Па.
DPцп 8'-7' =DPпв 11-12 ( Gц8'-7' Gв11-12)2 =9156*(1198 7417 )2 = 2389 Па.
Табл. 3 Результаты гидравлического расчет распределительных
в циркуляционном режиме
по подающ. трубопров.
Табл.4 Результаты гидравлического расчета циркуляционных расходов в водоразборных узлах
№ водоразборного узла
Падение давления в водоразборном
Расход циркуляционной воды в водоразборном
Проверка гидравлической устойчивости системы:
Суммарный гидравлический расход рассчитанный выше определим равным GЦ=1198 лс. Требуемый расход равен GЦТР=6x014=084 лс.
DG=( GЦ- GЦТР) GЦ*100%=(1198-084)1198*100% = 2988%
Относительное увеличение циркуляционного расхода составили 2988 % что меньше 30% допускаемых СНиПом.
Определение максимально-часового расхода горячей воды для расчёта расхода теплоты
Первоначально определяем вероятность включения водоразборного прибора работающего в течение часа в пик потребления – Pr .
где q0hr лс – часовой расход водоразборным прибором в пик потребления (по СНиП приложение 3) – 200 лч. Используя выражение вероятности Р отражающее среднесуточное включение водоразборного прибора в пик:
Максимально часовой расход в м3ч определяется выражением
Величина ahr определяется по СНиП (приложение 4) по значению NP.
Общее количество жителей квартала N=990 чел. Вероятность включения водоразборного прибора с секундным расходом в пик потребления равна P=00278
Секундный расход прибором qh0=02 лс.
Часовой расход прибором по приложению 3 равен q0h2=200 лч.
Рассчитываем вероятность включения прибора в пик потребления с часовым расходом:
Pr = 00278*02*3600200 = 01001.
NP = 792*01001 = 793 следовательно ahr = 211
Определяем максимальный часовой расход горячей воды:
Gr=0005q0hrahr=0005*200*211=211 м3ч.
Определим средний часовой расход горячей воды за сутки максимального водопотребления м3ч по формуле: Gср=gч*U(1000*T)
где gч - норма расхода горячей воды л одним потребителем в сутки при наибольшем водопотреблении принимается по прил. 3 СНиП 2.04.01-85
Т - расчетный период ч.
Gср=120*990(1000*24)=5 м3ч.
Определим среднюю и максимальную часовую тепловую мощность системы горячего водоснабжения кВт:
Qср =116* Gср*(55-tх)+ΣQтп =116*5*(55-5)+025*5046=15515 кВт
Qч =116* Gч*(55-tх)+ΣQтп =116*211*(55-5)+025*5046=24853 кВт
Найдем коэффициент часовой неравномерности:
Кч= Qч Qср=2485315515=16
Построение графика и подбор хозяйственного и циркуляционного насосов.
Определим необходимое давление в хозяйственном водопроводе после насоса перед оборудованием ЦТП
PВОД= PГЕОМ+PСВОБ+ DPВОДПОД+15D PВ.У.+D PСЧ.
H – геометрическая высота здания
PСВОБ – свободный напор перед водоразборной арматурой; PСВОБ= 005 МПа.
DРВОДПОД – суммарные потери давления в подающих трубопроводах в режиме водоразбора МПа.
DРВ.У. – потери давления в водонагревательной установке в режиме водоразбора МПа. Принимаем 01 МПа.
Коэффициент 15 учитывает потери в коммуникациях.
DРСЧ – потери давления в водомерном узле.
DРСЧ =S*Gпосл.у. = 264* 10*7417 = 0145 м.
Рассчитываем необходимое давление:
PВОД=252+5+685+15+0145=1139 м.
Принимаем давление в водопроводе равное 60 м тогда напор хозяйственно-бытового насоса должен составлять 1139-60=539 м.(с учетом циркуляционно-повысительного насоса.)
Подбор циркуляционного насоса:
Определяем напор циркуляционного насоса для этого рассчитываем потери давления в режиме циркуляции DРЦ:
DРЦ=DРЦ+DРЦПОД+DРЦУЗ+15DРЦВ.У. Па.
DРЦ – суммарные потери давления в циркуляционной магистрали Па.
DРЦПОД – суммарные потери давления в подающей магистрали в режиме циркуляции Па.
DРЦУЗ – потери давления в расчётном узле в режиме циркуляции.
DРЦВ.У. – потери давления в водонагревательной установке. Рассчитывается:
DРЦВ.У.=01*(11987417)2=00026 МПа=2609 Па = 026 м.
Итого имеем: DРЦ=18+056+208+15*026=483 м.
Список использованной литературы:
СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий. М.Стройиздат 1996 г.
Теплоснабжение А.А. Ионин Б.М.Хлыбов. М.Стройиздат 1982 г.
Теплоснабжение В.Е.Козин Т.А.Левина. Высшая школа 1980 г.