Задания на отдельном листе

7. Определяются суммарные потери напора в расчётных элементах от диктующей точки на каждом стояке до водонагревателя. Например, для схемы рис.

3 получим

Расчет системы горячего водоснабжения на режим циркуляции.

1. Расчет циркуляционных расходов начинают с определения потерь тепла на участках и всей системы горячего водоснабжения. Потери тепла на участках трубопроводов определяются по формуле:

где — удельные потери теплоты, Вт/м, 1 м трубопровода данного диаметра, принимаемые по справочнику проектировщика, табл. 10.4; li — длина участка, м, трубопровода данного диаметра.

Величину удельных теплопотерь также можно определить по формуле:

где k — коэффициент теплопередачи неизолированной трубы, принимается для:

— стальных трубопроводов равным 11,63 Вт/м2•град

— пластиковых трубопроводов типа «REHAU» равным 0,43 Вт/м2•град di — наружный диаметр трубопроводов, м;

. — температура горячей воды в начале расчетного участка;

— температура горячей воды в конце расчетного участка;

— температура окружающей среды, принимается:

— в бороздах и каналах +40°С;

— в неотапливаемых подвалах +5°С;

— на чердаках +10°С;

— в помещениях +20°С. η - коэффициент полезного действия изоляции, принимается 0,6−0,8; для неизолированных труб равным 0.

Расчет тепловых потерь ведут в направлении от концевой точки водоразбора к генератору тепла. Температура горячей воды в самой удаленной точке водоразбора принимается за температуру в начале расчетного участка, тогда температура воды в конце расчетного участка будет представлять сумму

где — изменение температуры горчей воды на единицу длины подающего трубопровода, °С/м.

где — общая длина трубопровода то генератора тепла до до самой удаленной точки водоразбора, м.

В практике современного проектирования (в виду сложности) расчет теплопотерь производят по. В связи с тем, что величина теплопотерь получается заниженной добавляем 5% от их суммы.

2. Определяется необходимый циркуляционный расход на каждом участке по формуле.

3. В режиме водоразбора и циркуляции расход воды, проходящей через подающий трубопровод, будет больше на величину циркуляционного расхода. В связи с этим необходимо внести корректировку скоростей и удельных потерь, не изменяя диаметры подающих труб.

4. Диаметры циркуляционных трубопроводов принимаются на один или на два размера меньше, чем соответствующие диаметры подающих труб. Участки циркуляционных трубопроводов обозначены цифрами с индексом.

5. Потери напора в подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленных водоразборных или циркуляционных стояков каждой ветви системы не должны отличаться для разных ветвей более чем на 10%.

6. При невозможности увязки давлений в сети трубопроводов систем горячего водоснабжения путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку регуляторов температуры или диафрагм на циркуляционном трубопроводе системы.

Диаметр диафрагмы не следует принимать менее 10 мм. Если по расчету диаметр диафрагм необходимо принимать менее 10 мм, то допускается вместо диафрагмы предусматривать установку кранов для регулирования давления.

Диаметр отверстий регулирующих диафрагм dg рекомендуется определять по формуле:

где — удельные потери теплоты, Вт/м, 1 м трубопровода данного диаметра, принимаемые по справочнику проектировщика, табл. 10.4;

или по номограмме 6 СНиП 2.

04.01−85*, прил.

4.

7. В системах горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым тепловым сетям, потери давления в секционных узлах (циркуляционных кольцах) при расчетном циркуляционном расходе следует принимать 0,03—0,06 МПа (3 — 6 м вод. ст.).

Гидравлический расчёт горячего водопровода жилой части Т3 на режим максимального водоотбора сведён в табл. 8.

Таблица 8

№ участка Длина участка, м N, шт

P NP α

л/с dу, мм v

м/с i,

мм/м Потери напора на участке, м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1−2 2,33 1 0,2 0,1060 0,106 0,350 0,350 25 0,90 4,80 0,02 2−3 2,96 2 0,2 0,0530 0,106 0,350 0,350 25 0,90 4,80 0,03 3−4 0,18 2 0,2 0,0530 0,106 0,350 0,350 25 0,90 4,80 0,00 4−5 1,60 2 0,2 0,0530 0,106 0,350 0,350 25 0,90 4,80 0,01 5−6 2,50 2 0,2 0,0530 0,106 0,350 0,350 25 0.65 57,5 0,26 6−7 0,70 2 0,2 0,0530 0,106 0,350 0,350 25 0,90 4,80 0,01

4.

4. Расчёт водонагревателя.

Определяем расходы сред в расчётном режиме:

м3/с — расход греющей среды

м3/с — расход нагреваемой среды

2. Площадь поверхности нагрева:

где: k — коэффициент теплопередачи, определяется по формуле:

где: — коэффициенты теплоотдачи между греющим нагреваемым теплоносителями и стенкой, Вт/(м2К) где: — средние температуры греющей и нагреваемой среды

0С

0С;

Wмт — скорость движения в межтрубном пространстве, принимаем 1 м/с, тогда:

площадь сечения трубок и межтрубного пространства определяются как:

м2,

Принимаем секционный водо-водяной подогреватель с длиной секции 4 м

(по ГОСТ 27 590–88*) номером 02 с площадью сечения межтрубного пространства 1,16*10−3(ближайший меньший требуемый по расчёту)

— плотность греющей среды 988,1кг/м3, при 0С ;

— плотность греющей среды 994кг/м3, при 0С Конструктивные характеристики принятого номера подогревателя:

Диаметр корпуса — = 57/50 мм/мм Диаметр трубок — = 16/14 мм/мм Число трубок в одной секции — п = 4

Шаг трубок — 21 мм Поверхность нагрева одной секции — Fод = 0,75 м²

Площадь сечения трубок ;

Площадь сечения межтрубного пространства ;

Отношение площадей сечений — /= 1,87

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства — dЭ = 13 мм Сопротивление трубок ;

Сопротивление межтрубного пространства ;

Масса одной секции — 45,2 кг

Определяем фактические скорости:

Принимаем диаметр трубок dв = 14 мм и эквивалентный диаметр межтрубного пространства dэ=13 мм;

Тогда:

Вт/(м2*К)

Вт/(м2*К) Тогда:

Вт/(м2*К)

— среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой, оС:

где: =

где: =70 оС;

=60 оС Тогда:

= 70−60=10 оС;

=

где: =30 оС;

=5 оС Тогда:

= 30−5=25 оС Тогда:

оС Тогда:

Определяем количество секций:

Гидравлический расчёт:

Потери давления в трубном пространстве:

Потери давления в межтрубном пространстве:

где: Vнаг — объём расход нагреваемой среды;

Vнаг=м3/с

Vгр — объёмный расход греющей среды;

Vгр=м3/с Тогда:

5. Расчет канализации.

1. Первоначально диаметры внутренней бытовой канализации задаются:

— диаметры отводных трубопроводов принимают по диаметру выпусков подключённых приборов. В жилых домах трубопроводы отводящие воду от умывальников, моек и ванн имеют диаметр 40 мм если трубы пластмассовые и 50 мм — если чугунные (50 мм минимальный диаметр чугунной трубы). Трубы, отводящие воду от унитазов, имеют диаметр 100 мм;

— диаметр канализационного стояка принимают равным наибольшему диаметру подключённого отводного трубопровода;

— диаметр канализационного выпуска принимают равным наибольшему диаметру подключённых стояков.

2. После назначения диаметров трубопроводы проверяют на пропуск расчётного расхода воды по табл. 8 или 9 СНиП 2.

04.01−85, фрагмент которой представлен в табл.

Таблица Диаметр поэтажного отвода, мм Угол присоединения поэтажного отвода к стояку, град Максимальная пропускная способность стояка, л/с, при его диаметре, мм

0,8

1,2

1,4

4,3

6,4

7,4

3,2

4,9

5,5

Если расход сточных вод, определённый по формуле, превышает максимальную пропускную способность стояка при угле присоединения поэтажного отвода 900, то уменьшают угол присоединения поэтажного отвода и этим увеличивается пропускную способность стояка.

3. Канализационные выпуски рассчитывают по таблицам расчёта канализационных трубопроводов (таблицы Лукиных или таблицы Константинова). При этом минимальная скорость движения стоков принимается 0,7 м/с, минимальный уклон труб- 0,008, наполнение не менее 0,3 и не более 0,6. Кроме того, проверяется выполнение условия:

где

;

для трубопроводов из пластмассовых и стеклянных труб;

;

для трубопроводов из других материалов.

В тех случаях, когда выполнить эти условия не представляется возможным из-за малого расхода сточных вод, участки считаются не расчётными и их параметры принимают конструктивно. Такие участки при диаметре 50 мм прокладывают с уклоном 0,03, а при диаметре 100 мм — с уклоном 0,02. Наибольший уклон трубопроводов не должен превышать 0,15.

Большое значение для надежной работы сети имеет скорость движения стоков. Она должна быть такой, чтобы энергии потока было достаточно для смыва отложений со стенок труб. Она также не должна допускать выпадения взвесей из сточной жидкости. Минимальная скорость, удовлетворяющая этому условию, называется самоочищающей. Она зависит от состава стоков и количества взвешенных веществ. В пределах здания скорость стоков в трубах диаметром 150 мм не должна быть менее 0,7 м/с. Максимальная скорость движения стоков не должна быть более 4 м/с для неметаллических труб и 8 м/сдля металлических, чтобы стенки труб не изнашивались под действием песка и других твердых веществ, находящихся в сточных водах.

Трубопроводы системы канализации работают при частичном наполнении. Это позволяет удалять из сети вредные газы через пространство над уровнем воды, облегчает прочистку сети при засорении и позволяет принимать кратковременные пиковые расходы, не предусмотренные расчетом, поэтому максимальное наполнение для сетей внутри здания допускается до 0,9. Минимальное наполнение, равное 0,3, принимается из условия транспортирования легких крупных взвесей (бумага, ветошь и т. д.).

Вентиляция канализационной сети осуществляется через стояки, вытяжную часть которых вывести на 0,5 м выше кровли здания.

На сети бытовой канализации следует предусматривать установку ревизий и прочисток:

на стояках — ревизии — не реже чем через три этажа;

на горизонтальных участках — ревизии — через 15 м,

прочистки — через 10 м.

В мусоросборных камерах, расположенных на 1-м этаже выше уровня земли (люка), устанавливаются трапы диаметром 100 мм.

Согласно СНиП 2.

04.1−85* (п.

19.16) не допускается размещать канализационные насосные станции в жилых зданиях, детских учреждениях, больницах, предприятиях общественного питания, предприятиях пищевой промышленности, под рабочими помещениями административных зданий, учебных заведений, а также в зданиях и помещениях, к которым предъявляются повышенные требования в части уровня шума.

Однако в связи с заданием на проектирование в связи с большой протяженностью отводных линий канализации и строго лимитированной высотой прокладки сетей, в помещении паркинга предусмотрена как самотечная, так и напорная канализация.

Таблица

№ участка

N, шт

P

NP

α

Phr

NPhr

αhr

К1.1−6 — К1.

1.-5 К1−4 — К1−3,

К1−2

0,297

0,016

3,02

1,879

2,79

0,05

10,7

4,36

6,54

6. Расчет водостоков.

Проектирование внутренних водостоков выполняется в соответствии с рекомендациями пп.

20.1−20.13 [1].

Дождевые и талые воды отводятся с кровель зданий по сети водостоков. Системы внутренних водостоков бывают двух типов: с закрытым выпуском воды в систему наружных водостоков или в систему общесплавной канализации и с открытым выпуском в лотки около здания. Сеть водостоков состоит из водосточных воронок, отводных труб, стояков, выпусков и устройств для прочистки сети.

Расчетный расход дождевых вод с водосборной площади для кровель с уклоном менее 1,5% определяют по формуле:

где F — водосборная площадь, м2;

q20 — интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной одному году (принимается согласно [8]);

Таблица — Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

q5 — интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 5 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной одному году, определяется по формуле:

здесь n — принимается согласно [8];

При определении величины расчетной водосборной площади согласно п.

20.11 [1] необходимо дополнительно учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней.

Для сбора воды на кровле устанавливаются водосточные воронки, максимальное расстояние между которыми не должно превышать 48 м п.

20.4 [1]. Для жилых зданий с плоскими неэксплуатируемыми кровлями рекомендуется применять воронки типа Вр7м с условным проходом сливного патрубка 80 мм, ВВ1 и ВВ5 с условным диаметром сливного патрубка 92 мм.

Допустимый расход на одну водосточную воронку можно принимать для Вр7м — 4 л/с, ВВ1 и ВВ5 — 9 л/с.

Для жилых зданий предусматривают установку одной воронки на секцию.

Максимальный (критический) расход, который пропускает система без повышения уровня воды над воронкой при напорном режиме, определяют по формуле

где Н — располагаемый напор, равный разности геометрических отметок кровли (в месте установки воронки) и оси выпуска, м;

S0 — полное сопротивление системы, м· с2/л2.

Полное суммарное сопротивление системы определяется по формуле:

где, А — удельное сопротивление трению;

l — длина трубопроводов, м;

Ам — удельное местное сопротивление;

åx — сумма коэффициентов местных сопротивлений в системе (включая вход в воронку и выпуск).

Значение, А следует принимать в зависимости от материала труб и их диаметра по приложению 7 данных методических указаний. Значения Ам и x — по приложениям 8 и 9 соответственно.

Конструкция водосточной системы должна обеспечивать при наименьших диаметрах труб пропуск расчетного расхода воды, не превышающего критический. Наименьший диаметр трубопроводов должен быть не меньше условного диаметра сливного патрубка воронки.

Для устройства стояков внутренних водостоков применяют чугунные напорные трубы, асбестоцементные напорные и пластмассовые трубы.

В жилых зданиях стояки внутренних водостоков, как правило, устанавливают в лестничных клетках у стен, не смежных с жилыми комнатами, с минимальным числом изгибов и поворотов. На стояке должна быть установлена ревизия на высоте 1 м от пола, а при наличии отступов — также над отступами.

Для проектируемого жилого дома предусматриваем систему с открытым выпуском в лотки около здания. Предусматриваем установку одной воронки Вр7м на секцию. Определяем расчетный расход дождевых вод. Кровля здания плоская неэксплуатируемая. Водосборная площадь кровли одной секции равна 64 м². Площадь выступающих стен парапета при высоте его 1 м равна 32 м². Расчетная водосборная площадь равна сумме

Расчетный расход дождевых вод с водосборной площади одной секции составляет Для сбора воды на кровле предусматриваем установку колпаковой воронки Вр7м с диаметром условного прохода сливного патрубка 80 мм (наружный диаметр 96 мм). Стояк предусматриваем из полиэтиленовых труб низкого давления (высокой плотности) ГОСТ 18 599–2001 с наружным диаметром 110 мм и толщиной стенки 6,3 мм. Эти трубы применяют при давлении до 0,6 МПа.

Выпуск предусматриваем из стальных труб ГОСТ 10 704–91 диаметром условного прохода 100 мм с гидравлическим затвором высотой 100 мм. Для отвода талых вод в зимний период года в бытовую канализацию предусматриваем трубопровод из стальной трубы диаметром 25 мм с установкой запорного вентиля.

1. СНиП 2.

04.01−85. Внутренние водопровод и канализация зданий/ Госстрой СССР, ЦИГП Госстроя СССР, М.

1983.

2. СНиП 3.

05.01−85. Внутренние санитарно-технические системы. Госстрой СССР, ЦИГП Госстроя СССР, М.

1985.

3. СНиП 2.

04.03−85. Канализация. Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1986.

4. СП 40−103−98. Проектирование и монтаж трубопроводов систем холодного и горячего внутреннего водоснабжения с использованием металлополимерных труб / Госстрой России. М.: Стройиздат, 1998.

5. СП 40−107−2003

Проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней канализации из полипропиленовых труб. / Госстрой России. М.: Стройиздат, 2003.

6. Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика. ч.

2. Водопровод и канализация/М.: Стройиздат, 1990.

7. Кедров В. С., Ловцов Е. Н. Санитарно-техническое оборудование зданий. Стройиздат, 1990.

8. Тугай А. М., Ивченко В. Д., Кулик В. И. Внутренние системы водоснабжения и водоотведения. Проектирование: Справочник. Будевельник, 1982.

9. Кошелев Г. Н. Внутренние водопровод и канализация общевойсковой казармы (учебное пособие и методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Водопроводно-канализационное оборудование воинских зданий и сооружений). С.-Петербург, 1993.

10. Лукиных А. А., Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского: Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1987.

11. Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных и др. водопроводных труб. М.: Стройиздат, 1973.

12. В. Е. Козин, Т.

А. Левина, А. П. Марков, И. Б. Пронина, В. А.

Слемзин. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов.—Т34 М.:Высш. школа, 1980.