Очистные сооружения

 

3.  Расчет циркуляционной сети на пропуск циркуляционного расхода.

 

Потери напора на участках трубопроводов  систем горячего водоснабжения следует  определять с учетом зарастания по формуле:

Н=i×l×(1+k_l)

i – удельные потери напора

k_l – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого равны: 0,2 – для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов; 0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также водоразборных стояков с полотенцесушителями.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.3

Потери напора при циркуляции через  диктующий (в нашем случае самый  дальний) стояк определятся как  сумма потерь на участках ввод-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-5’-12-13-14 обратная линия +потери напоре в обратном клапане h_об:

h_об=x_об ,

где, x_об – коэффициент местного сопротивления обратного клапана принимаемый равным 5,0

V – скорость движения воды.

h_об =5×0,42²/(2×9,81)=0,045 м вод. ст.

Н_{1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-5’-12-12-14} = 0,386 м вод. ст.

Н=0,386+0,045=0,431 м вод. ст.

4.  Определение действующего гравитационного напора в системе

Для определения действующего гравитационного  напора  в системах с нижней разводкой пользуются формулой:

Н_д=0,25(h+0,03l₁)×(t_н-t_к) ,

где, h – расстояние от середины водонагревателя до наиболее высоко

              расположенной точки водоразбора, м;

l₁ – расстояние по горизонтали от водонагревателя до наиболее удаленной

      точки водоразбора;

t_н, t_к – соответственно начальная и конечная температура в подающем

      трубопроводе.

Н_д=0,25(h+0,03×l₁)(t_н-t_к)=0,25×(12,1+0,03×28)×(75-65)=32,35 мм

Н > Н_д для нашего случая, 431 > 32,35.

Гравитационного напора не хватает  проектируем насосную циркуляцию.

К установке принимаем циркуляционный насос марки EV2/3-40-2/V фирмы SMEDEGARD обеспечивающий напор 0,6 м при подаче 0,3 л/с.

 

 

Таблица 3.3 Расчет распределительной  и циркуляционной сети на пропуск  циркуляционного расхода

 

Номер участка	Длинна участка L, м	Диаметр D, мм	Циркуляционный расход Gu, л/с	Скорость V, м/с	Гидравлический  уклон i	1+Km	Потери напора по длине участка h, м
1_5'	1,2	25	0,0189	0,038	4,2148E-04	1,2	0,0006
5'-12	3,1	25	0,0409	0,083	1,5886E-03	1,2	0,0059
12_13	21,7	25	0,1038	0,212	8,0561E-03	1,2	0,2098
13_14	3,5	25	0,2058	0,419	2,7167E-02	1,2	0,1141
							0,3304
1_2	4,8	25	0,0048	0,010	4,0038E-05	1,5	0,0003
2_3	4,8	25	0,0096	0,020	1,3334E-04	1,5	0,0010
3_4	4,8	25	0,0146	0,030	2,7226E-04	1,5	0,0020
4_5	4	25	0,0189	0,038	4,2148E-04	1,2	0,0020
5_6	5,7	32	0,0409	0,051	4,9273E-04	1,2	0,0034
6_7	1,4	32	0,0605	0,075	9,6818E-04	1,2	0,0016
7_8	6,8	32	0,0832	0,104	1,6781E-03	1,2	0,0137
8_9	3,1	32	0,1038	0,129	2,4653E-03	1,2	0,0092
9_10	2,2	32	0,1240	0,154	3,3575E-03	1,2	0,0089
10_11	4	40	0,2058	0,164	2,7914E-03	1,2	0,0134
							0,3858

 

 

6.  Увязка потерь напора в дальнем и ближнем стояках

 

Для обеспечения постоянной температуры  воды у всех водоразборных приборов через все стояки должно проходить одинаковое количество воды циркуляционной, восполняющее теплопотери трубами. Прохождение одинакового количества воды по стоякам достигается установкой на циркуляционных стояках диафрагм, обеспечивающих равенство потерь напора по циркуляционным кольцам.

Находим потери напора через циркуляционные кольца проходящие через стояки:

СтТ1-1   Н=385 мм                    

СтТ1-2   Н=386 мм                 d_g=1 мм

СтТ1-3   Н=387 мм                d_g=1 мм

СтТ1-4   Н=389 мм                 d_g=1 мм

Так как диаметр диафрагм на стояках  СтТ1-1-4 меньше 10 мм на них предусматривается установка запорных вентилей соответствующего диаметра.

7.  Расчет скоростного водонагревателя.

Поверхность нагрева змеевиков  скоростных водонагревателей определяется по формуле:

F_зм=1,2

где, Q – расчетный часовой расход тепла на горячее водоснабжение, ккал/ч;

к – коэффициент теплопередачи змеевика ккал/м²×ч×°С, принимаемый       

      900-2500 ккал/м²×ч×°С;

1,2 – коэффициент, учитывающий  потери тепла в окружающую  среду.

 

где, t_{б ,} t_м – соответственно большая и меньшая разность температур греющей

и  нагреваемой воды по концам водонагревателя, °С.

В нашем случае теплоносителем является перегретая вода 120/75, нагревание воды происходит по противотоку.

Dt_б=Т_к-t_н=75-5=70 °С

Dt_м=Т_н-t_к=120-75=45 °С

=56,6 °С

Q=G_ч×g×с(t_г.ср.-t_х.)×1,2

где G_ч – часовой расход воды, м³/ч;

g - удельный вес воды, кг/м³;

с – теплоемкость ккал/кг×град;

t_г.ср. – средняя температура горячей воды в трубопроводах водоразборных стояков, °С.

t_г.ср =(75+65)/2=70 °С

t_х =5 °С – температура холодной воды в сети водопровода.

G_ч=18×q×K_н×a_ч

где К_н = 0,28 коэффициент использования водоразборного прибора;

a_ч – коэффициент, определяемый в зависимости от вероятности действия

               санитарно-технических приборов.

Вероятность использования санитарно-технических приборов определяется по формуле:

Р_ч=Р/К_н

 

Вероятность действия санитарно-технических  приборов определяется по формуле:

где, q_hч – часовой расход горячей воды определяется по приложению 3[1]; 

       q_hч=10 л/ч.

N=96 – количество санитарно-технических приборов в здании.

U=128 – количество потребителей в здании.

=0,0185

Вероятность использования приборов равна:

Р_ч=0,0185/0,28=0,0661

N×Р_ч=96×0,0661=6,35

a_ч=2,015

G_ч=18×0,2×0,28×2,015=2,031 м³/ч.

Q=2,031×1000×1×(70-5)×1,2=158428 ккал/ч

F_зм=1,2× =1,2× =2,4 м²

Принимаем скоростной водонагреватель  ОВОСТ34588-68, площадь одной секции 3,54 м².

Число секций n_c =2,4/3,54=1 шт.

Площадь змеевика 0,00293м²

Длина секции L=4 м.

Потери напора в скоростном водонагревателе  определятся по формуле:

H=1000×V²n_c×n×m

где, V – скорость движения воды в водонагревателе без учета зарастания, м/с.

V=G/F=2,031/(3600×0,00293)=0,193 м/с

n – коэффициент учитывающий увеличение потерь давления в водонагревателе за счет зарастания и увеличения шероховатости его внутренней поверхности, n=4 при одноразовой чистке водонагревателя в течении года;

m – коэффициент гидравлического сопротивления, m=0,75 при L=4 м.

Н=1000×0,193²×1×4×0,75=111,2 кгс/м²=0,11 м. вод.ст.

 

4. Гидравлический  расчет канализации.

1.  Проверка пропускной способности стояка.

В данном проекте стояк № более  загружен чем другие. Поэтому выполним проверку пропускной способности стояка №1.

N=16 приборов, U=16 человек

=0,014

NP=16×0,014=0,231

a=0,222

q=q+q_ок

q – расчетный расход в системе общего водоснабжения для данной группы приборов

q_ок =1,6л/с – наибольший секундный расход от прибора, принимаемый по таблице 1 [1].

 где, q₀ =0,3л/с – общий расход воды определяется по приложению 2 [1].

q=5×0,3×0,222+1,6=1,933 л/с

Для диаметра стояка 100мм и диаметра отвода 50 и 100 мм, угла присоединения, равного 90^о, допустимый расход равен 3,2 л/с. Следовательно, принятый диаметр стояка удовлетворяет нормативным требованиям.

2. Расчет выпусков канализации.

В данном проекте рассчитываем один выпуск, т.к. второй работает в аналогичных условиях ( к каждому выпуску присоединены пять стояков).

=0,0144

NP=64×0,0144=0,92

a=0,927

q=5×0,3×0,927+1,6=2,99 л/с

Выпуски проверяются на условие  V 0,5 и i > 0,012

где, V – скорость движения стоков, м/с.

h/d – наполнение

По намограммам приложения 9 [1] определяем:

d=100 мм

q = 2,99 л/с

h/d =0,5

V =1 м/с

V =0,7>0,5  i=0,016

Оба условия выполняются.

3. Гидравлический расчет сети дворовой канализации.

Начиная со второго колодца (схема  приведена в графической части  проекта) расход составит:

=0,0144

NP=128×0,0144=1,84

a=1,366

q=5×0,3×1,366+1,6=3,65 л/с

Длины расчетных участков и контрольные  колодцы обозначены на схеме.

Результаты расчета представлены в таблице 4.1

 

 

 

Таблица 4.1 Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

 

Номер участка	Длина L, м	Расход, Л/с	Диаметр D, мм	Скорость V, м/с	Наполнение h/d	Гидрав.уклон i	Отметка земли, м		Отметка лотка труб, м		Заглубление труб, м
							начало	конец	начало	конец	начало	Конец
1-К1	5	2,99	100	0,88	0,72	0,014	246,12	246,02	244,22	244,05	1,9	1,97
К1-К2	28	2,99	150	0,7	0,46	0,007	246,02	245,96	244,05	243,79	1,97	2,17
К2-К3	24	3,65	150	0,75	0,55	0,008	245,96	245,88	243,79	243,52	2,17	2,36
К3-К4	42	3,65	150	0,75	0,55	0,008	245,88	245,76	243,52	243,07	2,36	2,69
K4-ГК	12	3,65	150	0,75	0,55	0,008	245,76	244,52	243,07	241,73	2,69	2,79

 

 

Литература

 

1. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий, Москва, Стройиздат, 1986, 55с..
2. Справочник проектировщика, Отопление, водопровод и канализация, Москва, Стойиздат, 1975, 429с.
3. Шевелев Ф. А., Шевелев А.Ф., Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб, Москва, Стройиздат,1984, 116с.
4. Серьгеев Ю.С. Боровской Э.Р. и др., Санитарно-техническое оборудование зданий, Киев, Вища школа, 1991, 205с.
5. Методические указания к выполнению курсового проекта, Санитарно-техническое оборудование жилого дома, Уфа, УНИ. 1985, 32с.
6. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения, Москва, Стройиздат, 1986, 72с.
7. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Н.Н. Павловского, Москва, Стойиздат, 1974, 159с.