Указание к решению задачи 3

Максимальное суточное потребление воды (м³/сут) тепловым узлом на нужды холодного и горячего водоснабжения зданий оп­ределяются по формуле (7), в которой число водопотребителей

(17)

где – количество однотипных здании.

Средний часовой расход воды , м³/ч, за сутки максималь­ного водопотребления определяется по формуле (8), максималь­ный часовой расход – по формуле (9).

По вычисленным значениям расчётных расходов воды, руковод­ствуясь прил. 4, следует подобрать марку водомера и по формуле (11) вычислить потери напора в нём, предварительно определив общий максимальный секундный расход воды группой зданий

(18)

где – коэффициент, определяемый по прил. 1 в зависимости от значения произведения .

Величину определяют по формуле (5).

Средний часовой расход горячей воды, м³/ч, определяют по формуле

(19)

где – норма расхода горячей воды, л, потребителем в сутки наи­большего водопотребления;

– количество потребителей горячей воды;

– количество часов в сутках ( = 24 ч).

Максимальный часовой расход горячей воды, м³/ч,

(20)

где – нормативный расход горячей воды, л/ч, водоразбор­ным устройством;

– коэффициент, определяемый по прил. 1 в зависимости от значения произведения ( – общее число санитарно-технических приборов, обслуживаемых системой горячего водоснабжения, – вероятность их исполь­зования).

(21)

где – вероятность действия санитарно-технических прибо­ров в системе горячего водоснабжения;

– нормативный расход горячей воды, л/с, санитарно-техническим прибором.

где – нормативный расход горячей воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления;

– количество водоразборных приборов, обслуживающих систему горячего водоснабжения;

(22)

где – количество водоразборных приборов в одной квартире, использующих горячую воду.

Перед выбором марки водонагревателя, необходимо определить расчётный расход тепла для приготовления горячей воды в течение часа максимального потребления кВт:

(23)

где – температура холодной воды, °C, в сети водопровода (при­нять равной 5 °C);

– потери тепла подающими и циркуляционными трубо­проводами системы горячего водоснабжения, кВт.

Потери тепла можно учесть приближенно по формуле

(24)

где – среднечасовой расход тепла, кВт, на нужды горячего водоснабжения;

– коэффициент, учитывающий потери тепла трубопровода­ми (принять =0,35).

(25)

Согласно условию задачи приготовление горячей воды про­изводится в скоростном водонагревателе, установленном в цен­тральном тепловом пункте.

Скоростные водонагреватели собирают из отдельных секций, число которых зависит от требуемой производительности тепла. Каждая секция нагревателя представляет собой корпус, изго­товленный из стальной трубы, внутри которого размещают пучок из нагревательных латунных илистальных трубок диа­метром 14-16 мм. По этим трубкам пропускают нагреваемую воду, а вокруг них – греющую.

В скоростных водонагревателях расходуемая вода протека­ет с большой скоростью 0,5-2,5 м/с. Благодаря этому они име­ют высокие коэффициенты теплопередачи, а, следовательно, очень компактны и занимают небольшую площадь.

Расчёт целесообразно вести в следующем порядке.

Задавшись скоростью движения нагреваемой воды в преде­лах 0,5…2 м/с, определить требуемую площадь сечения трубок во­донагревателя , м², исходя из максимального часового расхода горячей воды , м³/ч,

(26)

Пользуясь прил. 6, подобрать водонагреватель по ближай­шему к вычисленному значению площади сечения трубок, пос­ле чего для выбранной марки водонагревателя вычислить ско­рости движения нагреваемой и греющей воды, м/с,

(27)

(28)

где – площадь сечения межтрубного пространства, по которому течёт греющая вода, м²;

– начальная и конечная температуры теплоносителя;

– теплоёмкость воды ( =4,19 кДж/кг∙град);

– плотность воды ( =1000 кг/м³).

По вычисленным значениям и , пользуясь прил. 7, найти величину коэффициента теплопередачи нагревательной поверх­ности в Вт/м²∙град. Как видно из прил. 7 величина коэффици­ента теплопередачи меняется в зависимости от скоростей дви­жения нагреваемой воды и теплоносителя в широких пределах. Чем больше скорости протекания, тем больше величина и мень­ше потребная поверхность нагрева водонагревателя и наоборот. При достаточном напоре в наружной сети скоростной нагрева­тель считается плохо подобранным, если < 1700 Вт/м²∙град. В этом случае следует взять более мелкий нагреватель, у которого будут большие скорости протекания нагреваемой и греющей воды, а следовательно, и большее значение .

Необходимую поверхность нагрева водонагревателей в м² опре­деляют по вычисленному часовому расходу тепла , кВт и коэф­фициенту теплопередачи , Вт/м² ∙град.:

(29)

где – поправочный коэффициент, учитывающий наличие на­кипи на трубках подогревателя ( = 0,6 – для сталь­ных трубок, = 0,75 – для латунных трубок);

– расчётная разность температур теплоносителя и нагре­ваемой воды, °C.

Для скоростных водонагревателей определяют по формуле

(30)

где – большая и меньшая разности температур между теплоносителем и нагреваемой водой на концах водонагревателя.

Чаще всего скоростные водонагреватели работают по противоточной схеме (холодная вода встречает остывший тепло­носитель, а нагретая – горячий). При этом

(или )

(или )

где – начальная и конечная температура теплоносителя;

–начальная и конечная температура нагреваемой воды ( =5°C, =75°C).

Вычислив величину требуемой поверхности нагрева водонагре­вателя, определяют требуемое число секций нагревателя :

(31)

где – требуемое число секций принятого водонагревателя (ок­ругляется до целого числа секций в большую сторону);

– площадь поверхности нагрева одной секции (берут по прил. 6).

ЗАДАЧА 4

Произвести гидравлический расчёт дворовой канализацион­ной сети, отводящей сточные воды от жилого здания в городс­кую сеть.

Поверхность участка земли – горизонтальная.

Указания к решению задачи 4

На генплане (рис.2) представлена дворовая канализацион­ная сеть жилого здания. Сточная жидкость через выпуски из здания самотёком поступает в дворовую сеть. Каждый выпуск заканчивается смотровым канализацион­ным колодцем. Кроме того, на расстоянии 1 м от красной линии устанавливается контрольный канализационный колодец (КК), в котором при необходимости устраивается перепад.

Рис. 2 Уличная магистраль:

КК1-1, КК1-2, КК1-3 – дворовые канализационные колодцы; КК – контрольный канализационный колодец; ГКК – городской канализационный колодец

Исходныеданныеаааюд	Номер варианта
*Число водоразборных приборов в здании
*Число жителей
Норма расхода холодной и горячей воды в час наибольшего водопотребления , л	14,3	15,6		15,6	15,6	15,6	12,5	15,6	14,3	15,6
Отметка поверхности земли	39.00	41.00	55.00	43.00	45.00	53.00	48.00	51.00	49.00	57.00
Отметка лотка трубы дворовой канализационной сети в первом колодце	37.50	39.40	53.30	41.30	43.20	51.20	46.10	49.00	46.90	54.80
Отметка лотка трубы городской канализации	32.40	33.70	43.70	34.10	35.90	44.10	38.80	40.20	38.30	47.90
Длины участков:
, м
, м
, м
, м

Для внутриквартальной канализационной сети применяют трубы диаметром не менее 150 мм.

Основным назначением гидравлического расчёта сети дво­ровой канализации является выбор наименьшего уклона труб, при котором обеспечивается прохождение расчётного расхода сточной жидкости со скоростью не менее 0,7 м/с (скорость са­моочищения). При скорости меньшей 0,7 м/с возможно отло­жение твердой взвеси и засорение канализационной линии.

Желательно, чтобы дворовая сеть имела один и тот же уклон на всем протяжении. Наименьший уклон труб диаметром 150 мм составляет 0,008. Наибольший уклон труб канализационной сети не должен превышать 0,15. При этом наполнение труб дол­жно быть не менее 0,3 диаметра. Допустимое максимальное наполнение труб диаметром 150-300 мм не более 0,6.

Гидравлический расчёт канализационных трубопроводов следу­ет производить по таблицам, выдержки из которых приводятся в прил. 8, назначая скорость движения жидкости , м/с и наполнение таким образом, чтобы на всех участках было выполнено ус­ловие

(32)

Если выполнить условие (32) не представляется возможным из-за недостаточной величины расхода сточных вод, участки считаются безрасчётными.

Максимальный секундный расход сточных вод , л/с, на рас­чётном участке определяют по формуле

(33)

где – расчётный расход воды (общий, холодной и горячей воды) из сети водопровода через водоразборные при­боры, от которых отводят сточную жидкость по дан­ному участку;

– определяют по формуле [18] при = 0,2 л/с для ва­рианта 7 и 0,3 л/с –для всех остальных вариантов;

=1,6 л/с – наибольший расход стоков от прибора (смывной ба­чок унитаза).

Гидравлический расчёт выполняют в табличной форме (табл. 3), пользуясь прил. 8.

Таблица 3

Наименование участка

Длина участка, м

Количество санитарных приборов на данном участке, N, шт

Общий расход холодной и горячей воды на расчётном участке, qtot, л/с

Расход сточной жидкости на расчётном участке, qs, л/с

Диаметр труб, d, мм

Уклон труб, i,

Скорость течения сточной жидкости, v, м/с

Наполнение трубы, H/d

Отметка лотка трубы на участках, м

Разность отметок лотков на участке, м

в начале

в конце

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов Н. А. Водоснабжение / Н. А. Абрамов. М.: Стройиздат, 1982. – 440 с.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.2. Водопровод и канализация. – М.: Стройиздат, 1990. – 247 с. – (Справочник проектировщика).

3. Гидравлика, водоснабжение и канализация: учебник для вузов / В.И. Калицун, В. С. Кедров, Ю. М. Ласков и др. – М.: Стройиздат, 1980. – 359 с.

4. Лукиных А. А. Таблицы для гидравлического расчёта канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н. Н. Павловского / А. А. Лукиных, Н. А. Лукиных. – М.: Стройиздат, 1974. – 124 с.

5. Кедров В. С. Водоснабжение и канализация / В. С. Кедров. М.: Стройиздат, 1984. – 288 с.

6. Шевелёв Ф. А. Таблицы для гидравлического расчёта стальных чугунных и асбестоцементных водопроводных труб / Ф. А. Шевелёв. – М.: Госстройиздат, 1973. – 152 с.

7. СНиП 2.04.01 – 85. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. –56 с.

8. СНиП 2.04.02 – 84*. Водоснабжение, наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. –25 с.

9. СНиП 2.04.03 – 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. –72 с.

10. СНиП 3.05.01-85. Внутренние санитарно-технические системы. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. –40 с.

Приложение 1

Значения коэффициентов α (α_hr) при P (P_hr) ≤ 0,1 и любом числе N, а также при P (P_hr) > 0,1 и числе N > 200

Продолжение прил. 1

Приложение 2

Значения коэффициентов α (α_hr) при P (P_hr) > 0,1 и N ≤ 200

0,1	0,125	0,16	0,20	0,25	0,40	0,50
	0,39 0,58 0,72 0,84 0,95 1,05 1,14 1,25 1,32 1,41 1,49 1,57 1,64 1,72 1,80 1,87 1,94 2,02 2,09 2,16 2,33 2,50 2,66 2,83 2,99 3,14 3,30 3,45 3,60 3,75 3,90 4,05 4,20 4,35 4,50 4,65 4,80 4,95 5,10 5,25 5,39 5,53 5,67 5,81 5,95	0,39 0,62 0,78 0,91 1,04 1,15 1,27 1,37 1,47 1,57 1,67 1,77 1,86 1,95 2,04 2,13 2,21 2,30 2,38 2,47 2,67 2,88 3,07 3,27 3,46 3,65 3,84 4,02 4,20 4,38 4,56 4,74 4,92 5,10 5,28 5,46 5,64 5,82 6,00 6,18 6,36 6,54 6,72 6,90 7,07	0,40 0,65 0,83 0,99 1,14 1,28 1,41 1,53 1,65 1,77 1,88 2,00 2,11 2,21 2,32 2,43 2,53 2,63 2,73 2,83 3,08 3,32 3,56 3,79 4,02 4,25 4,48 4,70 4,92 5,14 5,36 5,58 5,80 6,02 6,24 6,46 6,68 6,90 7,12 7,34 7,56 7,78 8,00 8,22 8,44	0,40 0,69 0,90 1,08 1,25 1,41 1,57 1,71 1,85 1,99 2,13 2,26 2,39 2,52 2,65 2,77 2,90 3,02 3,14 3,26 3,53 3,80 4,07 4,34 4,61 4,88 5,15 5,42 5,69 5,96 6,23 6,50 6,77 7,04 7,31 7,58 7,85 8,12 8,39 8,66 8,93 9,20 9,47 9,74 10,01	0,40 0,72 0,97 1,18 1,38 1,57 1,75 1,92 2,09 2,25 2,41 2,57 2,73 2,88 3,03 3,18 3,33 3,48 3,62 3,77 4,12 4,47 4,82 5,16 5,50 5,83 6,16 6,49 6,82 7,15 7,48 7,81 8,14 8,47 8,80 9,13 9,46 9,72 10,12 10,45 10,77 11,09 11,41 11,73 12,05	0,40 0,78 1,11 1,39 1,66 1,92 2,17 2,41 2,55 2,88 3,11 3,33 3,55 3,77 3,99 4,20 4,42 4,63 4,84 5,05 5,55 6,05 6,55 7,05 7,55 8,05 8,55 9,06 9,57 10,08 10,59 11,10 11,61 12,12 12,63 13,14 13,65 14,16 14,67 15,18 15,69 16,20 16,71 17,22 17,73	0,40 0,80 1,06 1,50 1,81 2,11 2,40 2,69 2,97 3,24 3,51 3,78 4,04 4,30 4,56 4,82 5,08 5,33 5,58 5,83 6,45 7,07 7,69 8,31 8,93 9,55 10,17 10,79 11,41 12,04 12,67 13,30 13,93 14,56 15,19 15,87 16,45 17,08 17,71 18,34 18,98 19,60 20,23 20,86 21,49

Приложение 3

Таблица значений скорости v, м/с, и гидравлического уклона 1000i в стальных водопроводных трубах

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: