Тема занятия 6. Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения.

Целью гидравлического расчета трубопровода системы горячего водоснабжения является обеспечение во всех водоразборных приборах здания нормативного расхода горячей воды с заданной температурой.

Гидравлический расчет трубопроводов системы горячего водоснабжения производится для двух режимов: максимального водоразбора и циркуляции

В режиме максимального водоразбора: выбирается диаметр подающих трубопроводов, определяются потере давления в них.

В режиме циркуляции определяется: циркуляционный расход воды, позволяющий покрыть теплопотери подающих трубопроводов и тем самым поддерживать температуру воды на заданном уровне; выбираются диаметр циркуляционных трубопроводов; определяются потери давления в подающих и циркуляционных трубопроводах, необходимых для выбора циркуляционных насосов (для закрытых систем водоснабжения) или расчета циркуляционной диафрагмы (для открытых систем водоснабжения).

Системы горячего водоснабжения обеспечивают подачу воды, согласно, расчетному числу водопотребителей или установленных санитарно-технических приборов. В системе горячего водоснабжения рассматриваются расчетные расходы горячей воды:

- - максимальный секундный расход горячей воды, кг/с

- - максимальный часовой расход горячей воды, кг/ч

- средний часовой расход горячей воды кг/ч

Максимальным секундным расходам горячей воды на участке сети определяется

(7.1)

где - секундный расход горячей воды, л/с; - коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N нарасчетном участке сети и вероятности их действия Р^h.

Вероятность действия приборов определяется

(7.2)

где - норма расхода горячей воды в литрах в час одним на одного потребителя, кг/с; U- количество потребителей горячей воды, чел; N- общее количество водоразборных приборов в здании, шт.

Максимальный часовой расход горячей воды м³/ч определяется

(7.3)

где - часовой расход горячей воды в л/ч одним санитарно-техническим проборам; -коэффициент, зависит от общего числа приборов N и вероятности их использовании .

Вероятность действия приборов для системы в целом определяется

(7.4)

Средний часовой расход горячей воды м³/ч за период максимального водопотребления Т, ч определяется

(7.5)

где - норма расхода горячей воды в л/ч в сутки наибольшего водопотребления.

В задачи гидравлического расчета трубопровода входит: выбор диаметров трубопровода; определение потерь давления при расчетных расходах воды; определение потерь давления в режиме циркуляции.

Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения производится на расчетный расход горячей воды с учетом циркуляционного расхода л/с.

Расчетный расход горячей воды определяется по формуле

(7.6)

где - максимальный секундный расход горячей воды, кг/с на расчетном участке сети; K_cir -коэффициент, принимаемый от смесителя в МТП и начальных участков систем до первого водоразборного стояка, а для остальных участков принимается равный нулю;

Для определения расчетного расхода горячей воды необходимо предварительно рассчитать на участках максимальный секундный и циркуляционный расходы воды. Расчетный расход воды рассчитывается, начиная с самой удаленной точки водоразбора до МТП или ЦТП.

Диаметры подающих трубопроводов выбираются по двум параметрам: по максимальным секундным расходам горячей воды на участке и скорости воды, которая принимается не более 1,5 м/сек.

Потери давления воды в подающих трубопроводов в режиме максимального водоразбора определяются на участках от наиболее удаленного водоразборного прибора до смесителя (для открытых систем водоснабжения). или водонагревателя (для закрытых систем водоснабжения) в тепловом пункте.

Потери давления воды в подающих трубопроводах в режиме максимального водоразбора и циркуляции определяются на участках от наиболее удаленного водоразборного прибора до смесителя в тепловом пункте.

(7.7)

где i - удельные потери давления, Па/м; - длина расчетного участка, м; - коэффициент, учитывающий потери давления от накипеоброзования. Для открытых систем теплоснабжения горячего водоснабжения =1.

-коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях, принимается: 0,1 – для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей;

0,2 – для подающих (распределительных) трубопроводов; 0,5 – для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями; 0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов.

Для определения циркуляционных расходов горячей воды и теплового потока на горячее водоснабжения здания необходимо рассчитать теплопотери подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения. Расчет теплопотерь на каждом участке сети производится по формуле

(7.8)

где Q^ht – потери теплоты на участке, кВт ; l_уч – длина участка, м; q^ht - удельные теплопотери, принимаемые в зависимости от диаметра трубопровода; Dt = t_ср – t_окр разности температуры горячей воды и температуры окружающей среды, кВт/м; h - коэффициент полезного действия изоляции, применяется для изолированных трубопроводов в пределах 0,6¸0,8.

Суммарные теплопотери всей системы подающих трубопроводов определяются путем последовательного сложения теплопотерь, стояков и участков трубопровода.

Суммарный циркуляционный расход воды л/с, необходимый для восполнения потерь теплоты подающих трубопроводов системы, определяется по формуле

(7.9)

где - суммарный циркуляционный расход воды, кг/с; - суммарные теплопотери подающих трубопроводов, кВт; - коэффициент разрегулировки системы горячего водоснабжения, который зависит от схемы водоразборного узла принимаемый равным 1; с- теплоемкость воды, равна 4.19кДж/кг °С; Δt - перепад температур воды в подающих трубопроводах на пути от водонагревателя до наиболее удаленного водоразборного прибора, равный 10°С

Расчетный расход горячей воды с учетом циркуляционного расхода определяется по формуле (7.6).

Диаметры циркуляционных трубопроводов выбираются равными диаметрам подающих трубопроводов или на 1-2 калибра меньше подающих трубопроводов с учетом увязки потерь давления циркуляционных колец 10%. Потери давления в циркуляционных трубопроводах по участкам рассчитывается по формуле (7.7).

Потери давления в циркуляционных трубопроводах расчетной магистрали системы горячего водоснабжения необходимо знать для выбора циркуляционных насосов (для закрытых систем теплоснабжения) или расчета циркуляционной диафрагмы (для открытых систем теплоснабжения).

Рекомендуемая литература.

Осн. 1[100 – 110];

доп. 6 [59-69], 7 [79-91].