Расчёт и подбор оборудования

6.1. Подбор счетчиков воды.
Водомерные счетчики принимаются исходя из среднечасового расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный (qэк) принимаемый по таблице 4, [2]. Счетчик с принятым диаметром (dc) проверяется на пропуск секундных расходов воды (п. 11.3, [2]). Если потери напора превышают допустимые величины, принимается счетчик с большим диаметром.
Потери напора определяются по формуле 18, [2]: 

h = S •q2 ;

где: S-гидравлическое сопротивление счетчика (табл. 4, [2]);

q— расчётный расход воды.

Подбор водомерных счетчиков приведен в таблице 8.
Циркуляционные среднечасовые расходы для жилого дома и ЦТП определены переводом в м³/ч соответствующих секундных расходов.

6.2. Расчёт и подбор водонагревателя.
6.2.1. Расxод тепла на приготовление горячей воды в час максимального водопотребления определяется по формуле 11, [2]:

формулагде: коэффициент— максимальный часовой расход горячей воды, (п.5.1.5);

t c -температура холодной воды, t c = +5 Сº;
Qht – теплопотери в подающей и циркуляционной сети, кВт.
(Теплопотери в циркуляционной сети в курсовом проекте не определяются, а принимаются равными теплопотерям в подающей сети, табл.5), т.е. Qht = 2∙50,864 = 101,73 кВт

Таблица 8

Подбор водомерных счётчиков

таблица

расчёт6.2.2. Расход греющей воды:

расчётгде: τ1, τ2 – температура греющей воды на входе и выходе из во- донагревателя, 70 Сº и 30 Сº, соответственно.
6.2.3. Площадь живого сечения трубок водонагревателя, при скорости движения воды в них – v1 = 0,4-1,3 м/с:

расчёт6.2.4. По таблице 14.14, [3], принимаем водоводяной секционный скоростной нагреватель воды типа ВТИ-Мосэнерго:
Dвн -внутренний диаметр корпуса — 219 мм = 0,219 м;
-наружний диаметр трубок — 16 мм = 0,016 м;
-внутреннии диаметр трубок — 14 мм = 0,014 м;
z-число трубок – 64;
f1-площадь живого сечения трубок – 0,00985 м2;
f2-площадь межтрубного пространства – 0,02079м2;
f3-площадь поверхности нагрева одной секции – 12,0 м2;

6.2.5. Фактическая скорость в трубках:

расчёт6.2.6. Фактическая скорость в межтрубном пространстве:

расчёт6.2.7. Cpeдняя температура греющей воды:

расчёт6.2.8. Cpeдняя температура нагреваемой воды:

расчёт6.2.9. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:

расчёт6.2.10. Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде:

расчёт6.2.11. Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок:

расчёт

6.2.12. Коэффициент теплопередачи:

расчётгде: δ – толщина стенок трубок – 1 мм = 0,001 м;
δнак – толщина накипи – 0,5 мм = 0,0005 м;
λ – коэффициент теплопроводности материала трубок, для латуни – 105 Вт/(м∙Сº);
λнак – коэффициент теплопроводности накипи – 2,3 Вт/(м∙Сº);

6.2.13. Температурный напор, равный средней логарифмической разности температур в водонагревателе:

расчёт6.2.14. Требуемая поверхность нагрева:

расчёт6.2.15. Количество секций водонагревателя:

расчётПринимаем 7 секций водонагревателя.

6.2.16. Потери напора в трубках водонагревателя при пропуске расчётного расхода:

Потери напора в трубках водонагревателягде: β3 – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора при загрязнении водонагревателя, равный — 4.

6.2.17. Скорость воды в трубках при пропуске циркуляционного расхода qcir (табл. 5):

расчёт6.2.18. Потери напора в трубках водонагревателя при пропуске циркуляционного расхода:

Потери напора в трубках водонагревателя6.3. Подбор насоса для хозяйственно-питьевого водоснабжения (в схеме с пневмоустановкой).
6.3.1. Требуемый минимальный напор в системе в момент включения насосов:
а) для системы холодного водоснабжения:

расчётб) для системы горячего водоснабжения:

формулагде: высота подачи — геометрическая высота подачи, м (т.к. в системах холодного и горячего водоснабжения диктующей точкой является смеситель с душевой сеткой, геометрическая высота подачи одинакова):

расчётгде: коэффициент — отметка самого высоко расположенного и удаленного прибора (диктующей точки), определяется по исходным данным:

расчётгде: – отметка поверхности земли у расчётного здания (с генплана микрорайона) (можно принять отметку середины здания);
hпола – высота расположения пола 1 этажа относительно поверхности земли (п. 1.8);
nэт – число этажей (п. 1.4);
hэт – высота этажей (п. 1.7);
1,1 – высота установки смесителя над полом.

коэффициент — минимальный уровень воды в пневмоустановке (принимается отметка дна установки):

расчётZЦТП – отметка поверхности земли у ЦТП (с генплана микрорайона);
0,2 – превышение пола ЦТП над поверхностью земли, м;
0,5 – расстояние от пола до дна пневмоустановки, м.

сумма потерь напора — сумма потерь напора в трубопроводах систем холодного и горячего водоснабжения (табл. 2,4);

водомерные счётчики — потери напора в водомерных счётчиках (табл. 8);

– потери напора в водонагревателе (п. 6.2.16);

у диктующего прибора -свободный напор у диктующего прибора, принимаемый по приложению 2, [2] (для смесителя с душевой сеткой – 3м).

расчётДля определения требуемого напора насоса принимается наибольшее значение Pmin = 33,27 м.

6.3.2. Максимальный требуемый напор в системе в момент выключения насосов:

Максимальный требуемый напоргде: A – отношение абсолютного минимального давления к максимальному, значение которого принимается 0,8 (п. 13.12, [2]).
(Значение Pmax для систем хозяйственно-питьевого водопровода не должно превышать максимально допустимой величины напора — 45м, (п. 6.7, [2]). Для уменьшения Pmax увеличивают диаметры труб подающих сетей, водомерных счетчиков, водонагревателей.)
6.3.3. Напор насоса:

формулагде коэффициент -геометрическая высота подачи на вводе, м:

горячее водоснабжениегде коэффициент отметка максимального уровня воды в пневмоустановке (принимается верх пневмоустановки):

расчёт горячая водагде: HПУ – высота пневмоустановки, принимаем 3 м.
Z ГВК -отметка поверхности земли у ГВК (с генплана микрорайона).

коэффициент – потери напора в водомере ЦТП (табл. 8);

коэффициент – сумма потерь напора в трубопроводах на вводе:

расчётПринимаем диаметр ввода равный диаметру участка 15-ПУ (табл. 2), поэтому i =52 мм/м; kl = 0,3; lввод – длина ввода, м (от ГВК до ЦТП, с генплана микрорайона).
hk – потери напора в коммуникациях насосной установки, 2 м.
Hg -свободный напор в наружной водопроводной сети (п. 1.10);

горячее водоснабжение6.3.4. По [5] при горячее водоснабжение (п. 3.1.7) и Hp=30,90 м, принимаем насос К45/30, с расходом — формула и напором — расчёт м, в количестве двух: один рабочий, один резервный.

6.4. Подбор насоса для противопожарных нужд.
6.4.1. Требуемый напор в системе при пожаротушении:

формулагде: коэффициент— геометрическая высота подачи, м:

горячее водоснабжениегде: ZПК – отметка диктующего пожарного крана:

формулагенплана микрорайона) (можно принять отметку середины здания);
hпола – высота расположения пола 1 этажа относительно поверхности земли (п. 1.8);
nэт – число этажей в общественном здании (п. 1.4);
hэт – высота этажей (п. 1.7);
1,35 – высота установки пожарного крана над полом, (п. 6.13, [2]).

расчётZНС — отметка оси насоса (определяется аналогично коэффициент

горячее водоснабжение

потери напора в водомере общественного здания — потери напора в водомере общественного здания при пропуске противопожарного расхода, м (табл. 8);

сумма потерь напора — сумма потерь напора в трубопроводах противопожарной системы, м (табл.3);

коэффициент — напор у пожарного крана, для принятых ранее (п. 4.2) диаметра пожарного крана — 50 мм, диаметра спрыска — 16 мм и высоте компактной части струи — 6 м, при длине рукава 20 м,

коэффициент =10м (табл.3, [2]).

горячее водоснабжение6.4.2. Напор насоса при пожаротушении:

формулагде: коэффициент — геометрическая высота подачи на вводе при пожаротушении (обозначения встречались ранее):

горячее водоснабжение

коэффициент — потери напора в водомере ЦТП (табл. 8);

коэффициент — сумма потерь напора в трубопроводах на вводе при пожаротушении, м (аналогично предыдущему разделу с учетом табл.3):

горячее водоснабжение

коэффицент — потери напора в коммуникациях насосной установки при тушении пожара – 3 м.

горячее водснабжение6.4.3. По [5], при расчет для обеспечения подачи воды на тушение пожара может быть использован насос хозяйственно-питьевого водоснабжения, рабочие характеристики насоса при пожаротушении — характеристики насоса6.5. Подбор циркуляционного насоса.
6.5.1. Напор насоса при циркуляции:

Напор насосагде: потери напора в трубках водонагревателя — потери напора в трубках водонагревателя при пропуске циркуляционного расхода (п. 6.2.18);
сумма потерь напора — сумма потерь напора в трубопроводах подающей сети при циркуляции, м (табл.6);
сумма потерь напора в трубопроводах — сумма потерь напора в трубопроводах циркуляционной сети при циркуляции, м (табл.7);
потери напора в водомерных счётчиках — потери напора в водомерных счётчиках при циркуляции (табл. 8).

напор в счётчиках6.5.2. По [5], при циркуляционном расходе qcir = 1,21 л/с = 4,4 м3/ч (табл.6), принимаем насос К8/18

расчёт13 м, в количестве двух: один рабочий, один резервный.
6.6. Расчёт гидропневматической установки.
6.6.1. Регулирующий объём определяется по формуле 21, [2]

объёмгде: коэффициент — производительность насоса (п. 6.3.4);
n – число включений насосной установки в час, n =10, (п. 13.4, [2]).
6.6.2. Полный объём гидропневматического бака определяется по формуле 30, [2]:

формулагде: В –коэффициент запаса принимаемый при использовании насосных установок в повторно-кратковременном режиме — В=1,2-1,3 (п. 13.12, [2]);
А – см. п. 6.3.2.

6.6.3. Принимается типовая автоматическая установка по таблице 6.1, [7], типоразмер VIII, вместимость – 5000 л, диаметр – 1620 мм, при одном рабочем насосе.