Коммунальная энергетика, водоснабжение и водоотведение

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ЖИЛИЩНО-КОМУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА Донецкий институт городского хозяйства Кафедра финансового учета и аудита

Контрольная работа

по дисциплине «Коммунальная энергетика, водоснабжение и водоотведение»

Вариант 8

Выполнила студентка группы ______________

__________________________

Руководитель ____________________________

Донецк 2007 г.

1. 1. Исходные данные

В работе необходимо выполнить технико-экономическое обоснования одного из двух сравнительных вариантов. Сравнение можно производить для одной и той же тепловой мощности на горячее водоснабжение, зависящей от числа жителей, но могут присоединяться по различным схемам к тепловой сети, например:

1) Параллельную с параллельной, но в одном варианте скорость воды внутри трубок принять 0,7м/с, а во втором 1,5 м/с

2) Параллельную с двухступенчатой смешанной, но скорость внутри трубок принять одинаковой 1м/с, для одной и той же тепловой мощности.

3) Параллельную с двухступенчатой последовательной, при тех же условиях, что и в п. 2.

При определении тепловой мощности на отопление зданий, удельный объем здания, приходящийся на одного человека равен 50…60 куб. м/чел Тогда суммарный объем зданий по каждому варианту можно определить Vн=(50…60)хm, куб. м

2. Определение расчетного теплового потока на нужды горячего водоснабжения.

где

— среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение Кч — коэффициент часовой неравномерности, принимается 2…2,4

Среднечасовой расход теплоты определяется

где Кс — коэффициент суточной неравномерности, равен 1,2…1,3

m-число потребителей горячей воды а-норма расхода горячей воды на 1 человека в сутки, принимается а=80…100(л/чел) в сутки

b-норма расхода с учетом общественных зданий, принимается 5…20л/чел в сутки

tr — температура горячей воды, tr=55?C

tx3-температура холодной воды, в зимнее время tx3=+5?C

Тогда, расчетный тепловой поток на нужды водоснабжения

3. Выбор схемы присоединения водоподогревательной системы горячего водоснабжения

Присоединение водоподогревательной системы горячего водоснабжения должно определяться А) при — по двухступенчатой схеме;

Б) при — по параллельной схеме Максимальный часовой расход теплоты на отопление определяется

где

qо — удельная отопительная характеристика

Vн — объем здания по наружному обмеру

tвн — усредненная расчетная температура внутреннего воздуха в здании

tн.о. — расчетная для отопления температура наружного воздуха з — поправочный коэффициент на тепловую характеристику, зависящий от расчетной для отопления температуры наружного воздуха.

n-количество зданий, присоединенных к данному тепловому пункту.

4. Тепловой расчет отопительной установки

Примем варианты сравнения схем присоединения водоподогревателей к тепловой сети: параллельную с параллельной, но в одном варианте скорость воды внутри трубок принять 0,7м/с, а во втором 1,5 м/с.

1) Расход сетевой воды, проходящей через межтрубное пространство подогревателя

где С — теплоемкость воды, 4,19кДж/(кг*град)

— температура сетевой воды на входе в подогреватель (принимается по температурному графику). Можно принять 70? С.

— то же на выходе из подогревателя, принимается 30−35?С

2) Расход водопроводной воды, при максимальной нагрузке горячего водоснабжения

где tг — расчетная температура воды на горячее водоснабжение, принимается 60−65?С Подбор типа водоподогревателя производится с таким расчетом, чтобы скорость воды внутри трубок была в пределах wmp=0,8−1,5м/с и общие потери давления ДРmp=40 — 60 кПа. Возьмем в качестве водоподогревателей:

В первом варианте ОСТ 34−588−68 с длиной подогревателя 2300, отношение наружного и внутреннего диаметра 76/69, живое сечение трубок 0,108 кв. м, межтрубное пространство 0,233 кв.м., поверхность нагрева одной секции 0,65 кв. м, кол-во трубок 7.

Во втором варианте длина подогревателя 2340, отношение наружного и внутреннего диаметра 89/82, живое сечение трубок 0,185кв.м, межтрубное пространство 0,287 кв.м., поверхность нагрева одной секции 1,11 кв.м., количество трубок 12.

3) Скорость воды внутри трубок

где с — плотность воды Согласно условию, мы взяли два сравнительных варианта: для первого скорость воды внутри трубок 0,7м/с, во втором 1,5м/с.

4) Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве

5) Средняя температура сетевой воды

6) Средняя температура подводной воды

tг=60?С, tх3=5?С

7) Коэффициент теплопередачи от сетевой воды к наружной поверхности трубок

где

dэ — эквивалентный диаметр межтрубного пространства.

8) Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубок к водопроводной воде

где

dmp — внутренний диаметр трубок = 0,014 м

9) Коэффициент теплопередачи от сетевой к водопроводной воде

где

m=0,8−0,85 — коэффициент, учитывающий загрязнение трубок дmp=0,001 — толщина стенки трубок лmpкоэффициент теплопроводности латуни, принимается 104,7

10) Средний температурный напор в подогревателе

где Дtд, Дtм — больший и меньший перепады температур в подогревателе При противотоке

11) Необходимая поверхность нагрева подогревателя

где

— максимальный расход на горячее водоснабжение

12) Количество стандартных секций подогревателя

5. Гидравлический расчет подогревателя Для секционных подогревателей с внутренним диаметром трубок 0,014 м потери давления составят

где

nкоэффициент, учитывающий зарастание трубок, можно принять равным 4.

m — коэффициент гидравлического сопротивления одной секции подогревателя, принимается 0,75.

Потери давления в межтрубном пространстве А) Для I ступени Б) Для II ступени

l — длина секции подогревателя л — коэффициент гидравлического трения, принять 0,04

Уо — суммарный коэффициент местных потерь, можно принять 13,5

6. Баланс гидравлических потерь

Суммарные потери давления в системе горячего водоснабжения при питании из городского водопровода должны подчиняться неравенству Если суммарные потери давления превысят располагаемое давление ДРр в водопроводе, то необходима установка насосов.

7. Подбор повысительного и циркулярного насоса

Необходимое давление (напор) повысительного насоса определяется разностью между суммарными потерями давления в системе горячего водоснабжения и располагаемым давлением городского водопровода.

По этому давлению и расчетному расходу воды подбирается насос.

Давление, которое должен развивать циркулярный насос, определяется

где ДР1 и ДР2 — потеря давления в подающем и циркулярном трубопроводах.

ДРтр.ц — потеря давления в подогревателе при циркулярном расходе.

К установке принимают два насоса: рабочий и резервный.

8. Технико-экономическая часть

Таблица 1. Сравнительные данные по двум вариантам подсоединения водоподогревателя

Для определения капиталовложений можно принять удельную стоимость теплообменника С=90…130 грн/кв.м Тогда капиталовложения К1 = С * F1 = 100*5035 = 503 500 грн К2 = С*F2 = 100 * 7281 = 728 100 грн Принимаем первый вариант, т.к. расчетная поверхность меньше на 2246 кв.м. и капиталовложений меньше на 224 616 грн.

1. Справочник проектировщика/ Под. Ред. Николаева А. А., М. 1965

2. Справочник по теплоснабжению и вентиляции/ Щекин, Кореневский. К. 1976

3. Теплоснабжение/А.А.Ионин, Хлебов. М. 1982