Построение аксонометрической схемы.

Аксонометрическая схема вычерчивается в масштабе. На рис.3 приведена аксоно­метри­ческая схема водопровода.

На схеме показывают:

Ввод с указанием диаметра, водомерный узел.

С плана подвала (рис.2) снимается размер магистрального трубопровода, который чертится в виде горизонтальной линии.

Разводящие трубопроводы, идущие от магистрального трубопровода к стоякам чертятся под углом 45° к горизонтальной линии.

Далее вычерчиваются стояки в виде вертикальных ли­ний.

Полностью вычерчивается только один наиболее удален­ный от ввода стояк, остальные стояки нумеруются.

Вычерчивается арматура, переходы, поливочные краны.

На аксонометрической схеме водопровода определяют диктующую точку - наиболее удаленную от ввода.

Трубопровод от диктующей точки до ввода разбиваем на расчетные участки. Участки обозначать цифрами, например 1-2, 2-3 и т.д..

На аксонометрической схеме указываем длину расчетного участка (м). После построения аксонометрической схемы преступают к гид­равлическому расчету сети.

1.2.Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

Расчет сети внутреннего водопровода состоит из определения расчетных расходов воды, гидравлического расчета водопроводной сети, расчета и подбора установок и оборудования, применяемых для данной с системы водоснабжения.

Расчет ведется в табличной форме (табл. 1) и в следующей последовательности:

1. На аксонометрической схеме намечают расчетную линию от самого удаленного и высоко расположенного прибора до точки присоединения ввода к наружному трубопроводу. Нумерует расчетные участки (графа 1).

2. Определяем длины участков в зависимости от расположения водоразборных точек в плане, высоты этажа, мест присоединения к стояку подводок и приборам. Длину горизонтальной подводки опре­деляем по масштабу.

Длину расчетных участков на стояке следует определять исхо­дя из высоты под полом точек присоединения подводок к стояку. Подводка к санитарным приборам от пола принимается 60 мм. Длины участков записывают в графу 2. В графы 3, 4, 5, 6, 7 записываем количество приборов на каждом участке. Графа 8 равна сумме граф 3, 4, 5, 6 и 7.

3. Согласно п.3.3. [1] гидравлический расчет сети надлежит производить по максимальному секундному расходу воды, который определяется по формуле:

q = 5 q₀*a, (л/с) (2)

где q₀ - секундный расход воды, величину которого следует оп­ределять согласно п. 3.2. [1];

a - коэффициент, определяемый согласно приложению 4 [1] в зависимости от общего числа приборов N и вероят­ности их действия Р.

Вероятность действия приборов на участках сети надлежит оп­ределять согласно п. 3.4. [1] по формуле:

Р = (Q_ч *U)/(q₀*N*3600) (3)

где Q_ч = 3,3 (л/с) - общая норма расхода воды, потребителем в час наи­большего водопотребления, принимается согласно прило­жению 3 [1];

U =100 (посадочные места)

N - общее число приборов;

Произведя необходимые расчеты по этому пункту заполнить графы 9. 10. 11. 12. 13.

Диаметр подводок к санитарным приборам принимается по приложению 2 [1] (графа 14).

Скорость движения воды в трубопроводах внутренних во­допроводных сетей согласно п. 7.6 [1] не должна превышать 3 м/с (графа 15). Гидравлический расчет сети рекомендуется вести с использованием таблиц Шевелева Ф. А. [6]. С помощью этих таблиц зная расходы на каждом расчетном участке и предел скорости, определяются потери напора приходящиеся на один км длины расчет­ного участка. В графу 16 (таблицы 1) величину потерь напора необходимо записывать в 1000 раз меньше, т.е. приходящуюся на 1 метр длины расчетного участка.

Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения Н следует определять согласно п. 7.7 [1] no формуле:

Н = i*l (4)

Подсчитав значение Н, записываем его в графу 17. Подсчитыва­ем суммарные потери напора, которые не должны превышать 5 (м) т.е. находим SН, суммируя графу 17.

 

Гидравлический расчет внутреннего холодного водопровода Таблица 1.

№п/п участка	Длина участка, l (м)	Число приборов	N приборов	qо (л/с)	Р	N*P	a	q = 5qo*a (л/с)	d (мм)	u (м/с)	Потери напора, (м)
Мойка	Унитаз	Писуар	Душ	Умывальник	Поливочный кран
на 1(п.метр) i	i*l (м)
1-2	0,8		-	-	-	-	-		0,2	0,015	0,015	0,202	0,202		1,18	0,36	0,288
2-3	0,6		-	-	-	-	-		0,2	0,015	0,03	0,237	0,237		1,47	0,56	0,336
3-4	0,6		-	-	-	-	-		0,2	0,015	0,045	0,265	0,265		1,5	0,59	0,354
4-5	8,2		-	-	-	-	-		0,2	0,015	0,06	0,289	0,289		0,94	0,155	1,271
5-6	14,0			-	-				0,3	0,01	0,09	0,331	0,496		0,93	0,111	1,554
6-7	2,8			-	-				0,3	0,01	0,17	0,420	0,630		1,16	0,165	0,462
7-8	4,2			-	-				0,3	0,01	0,18	0,430	0,645		0,68	0,042	0,176
8-9	3,0			-					0,3	0,01	0,24	0,485	0,727		0,75	0,05	0,15
9-10	3,6								0,3	0,01	0,30	0,534	0,801		0,64	0,031	0,111
Итого																	∑=4,7

1.3.Определение требуемого напора в наружной водопроводной сети

Требуемый напор в наружной сети в точке присоединения ввода определяется по формуле:

Н_тр= h_г+ h_ввод+ SН+ h_сч+ h_р (м) (5)

где h_г - геометрическая высота подъема (разность отметок наивысшего прибора и оси ввода);

h_ввод - потери напора на вводе (определяем как потери напора на последнем участке (из таблицы 1) умножить на 1,3);

h_ввод =0,111*1,3 =0,144 (м)

SН - потери напора во внутренней сети по расчетному сопротивлению (графа 17);

h_сч - потери напора в счетчике воды;

h_сч. = S*q² м

h_сч.=0,5*0,801²=0,32 м

h_р - рабочий напор у диктующего прибора, определяется по приложению 2 [1].

Диктующая точка - самая удаленная точка от ввода и высоко расположенная. В нашем примере диктующая точка 1 (мойка), значит h_р = 2 (м).

Н_тр=6+0,144+0,32+4,7+2 = 13,164 (м)

Н_тр < Н_г

13,164< 26,5

Если Н_тр < Н_г, то повысительная установка не требуется.

1.4.Проектирование поливочного водопровода

Согласно § 5.9 [2] в жилых зданиях поливочный водопровод объединяется с хозяйственно-питьевым. Для этого на сети хозяйственно-питьевого водоснабжения устанавливают поливочные краны. Согласно п. 10.7 [1] на внутреннем водопроводе необходимо предусматривать на каждые 60 - 70 м периметра здания по одному поливочному крану. Поливочные краны необходимо показать на плане подвала (рис.2). Периметр здания составляет примерно 100 (м), таким образом, принимаем два поливочных крана.

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВНУТРЕННЕГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ

Проектирование внутреннего горячего водоснабжения здания производится согласно [3].

2.1.Выбор системы и схемы горячего водоснабжения здания

В данном курсовом проекте для хозяйственно-питьевых нужд в здании предусматривается централизованная система горячего водоснабжения. Система питается от холодного водоснабжения, к которому она подключается после насосной установки. Система горячего водоснабжения включает: устройство для нагрева воды, распределительную и циркуляционные сети, арматуру.

Поскольку здание находится далеко от ТЭЦ, то в подвале устанавливается водонагреватель.

В качестве подогревателя воды принимаем скоростной водонагреватель. Водонагреватель устанавливается в ЦТП. Распределительная сеть принимается согласно п.2.10 [3] тупиковой с нижней разводкой. Стояки прокладывают в одной шахте со стояками холодного водоснабжения.

Разводки в квартирах идут параллельно разводкам холодного водоснабжения. Согласно п.7.1 [3] и п.10.14 [1] сети монтируют из стальных оцинкованных труб.

2.2.Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения

Расчет системы горячего водоснабжения ведем аналогично, как и холодного водоснабжения.

Начинаем расчет с вычерчивания аксонометрической схемы и ведем аналогично расчету холодного водоснабжения. Расчет производим согласно [3], ведем в табличной форме (табл.2)

2.2.1.Расчетный секундный расход горячей воды определяем по формуле:

G = 5q*a (6),

где q - расход горячей воды одним водоразборным прибором в (л/с), определяется по приложению 3 [3];

a - безразмерная величина, определяется по табл.1 и 2 приложения 4 [3] в зависимости от P и N.

2.2.2. Вероятность действия водоразборных приборов определяем по формуле 2 [3]:

P = q_u.ч.*U/ (3600*q*N) (7)

где q_u.ч. = 4,6(л/ч) - норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая по приложению 5 [3];

U = 100 - количество потребителей горячей воды в здании;

N - общее количество водоразборных приборов.

Графы (1 - 13) таблицы 2 заполняются по аналогии с таблицей 1.

Согласно п 5.6 [3] определяем потери напора в отдельных участках трубопроводов систем горячего водоснабжения по формуле:

Н = i*l(1+k_M) (8),

где i - удельные потери напора на трение при расчетном расходе воды в участке трубопровода, графа 14 (табл. 2) определяем по [6];

l - длина участка трубопровода, м;

k_M - коэффициент, учитывающий соотношение потерь напора в участке трубопровода на местные сопротивления и на, трение (графа 16);

k_M принимаем согласно п. 5.6. [3]: k_M = 0.2 - для подающих трубопроводов;

k_M = 0,1 - для трубопроводов водоразборных стояков.

Гидравлический расчет внутреннего горячего водопровода Таблица 2.

 

№ участка	Длина участка, l (м)	Число приборов	N прибора	q0 (л/с)	Р	N*P	a	G, (л/с)	d (мм)	u (м/с)	Потери напора, (м)
Мойка	Умывальник	Душ
на 1(п.метр) i	i*l	km	Н (м)
1-2	0,8		-	-		0,2	0,045	0,045	0,265	0,265		1,47	0,56	0,448	0,2	0,54
2-3	0,6		-	-		0,2	0,045	0,09	0,331	0,331		1,77	0,81	0,486	0,2	0,58
3-4	0,6		-	-		0,2	0,045	0,135	0,384	0,384		2,06	1,1	0,66	0,2	0,79
4-5	10,0		-	-		0,2	0,045	0,18	0,43	0,43		0,82	0,09	0,9	0,1	0,99
5-6	14,0			-		0,2	0,045	0,225	0,47	0,47		0,84	0,091	1,274	0,2	0,53
6-7	7,0			-		0,2	0,045	0,315	0,546	0,546		0,57	0,311	2,177	0,2	0,61
7-8	3,0					0,2	0,045	0,585	0,73	0,73		0,76	0,051	0,153	0,2	0,18
8-9	3,6					0,2	0,045	0,63	0,631	0,631		0,5	0,02	0,07	0,2	0,08
	∑=4,3

2.3.Определение потребного напора

Определяем требуемый напор в точке присоединения системы горячего водоснабжения к трубопроводу, подающему холодную воду с учетом возможного зарастания труб по формуле (9) [3]:

Н_тр= h_г + SН + H_св, (м) (9),

где h_г - геометрическая высота подачи воды от оси трубопровода, подающего холодную воду в систему, до оси наиболее высоко расположенного водоразборного прибора, (м);

SН - сумма потерь напора в трубопроводах системы горячего водоснабжения

H_св - свободный напор, определяем согласно приложения 2 [1].

Н_тр= 6+ 4,3 + 2 = 12,3(м)

Н_тр < Н_г

12,3 < 26,5

Сравнивая Н_тр со свободным напором в сети равным 26,5 (м), следовательно, повысительная установка не требуется.

2.4.Определение часовых расходов горячей воды в час наибольшего водопотребления

Определение часовых расходов горячей воды в час наибольшего водопотребления ведем согласно п. 4.5. [3] по формуле:

G_ч = 18*q*k_u*a_ч (10)

где k_u - безразмерный коэффициент использования водоразборного прибора в час наибольшего водопотребления, принимается по приложению 7 [3];

a_r - безразмерная величина, определяемая по табл.1 и 2 прил. 4 [3];

q – максимальный секундный расход горячей воды в здании (м³/ч);

G_ч = 18*(3,6*0,631)*0,42*0,631= 10,84 (м³/ч)

Определяем часовой расход тепла согласно в. 4.10 [3] по формуле:

Q_max= G_ч*g*c (t_г.ср. - t_x) (11)

где Q_max - максимальный часовой расход тепла на горячее водоснабжение, (ккал/ч);

g =1000 (кг/м³) - объемный вес воды;

с - теплоемкость воды, (ккал/кг*^oC);

с = 1 (ккал/кг * ^оС);

t_г.ср. - средняя температура горячей воды в трубопроводах водоразборных стояков систем горячего водоснабжения, для которой установлены нормы расхода воды (прил.5 [3]);

t_x - температура холодной воды в сети водопровода (принимается равной 5 °С);

Q_max= 10,84*1000*1*(55 – 5) =542000 (ккал/ч)

2.5.Расчет водонагревателя

Скоростной водонагреватель. Расчет производим в соответствии с 9.2 [3].

Устанавливаются такие водонагреватели в системах с большим водопотреблением при достаточно равномерной подаче в сеть горячей воды.

Расчет производится в следующей последовательности:

1) Предварительно вычисляется величина потребного для системы количества тепла, формула (11) данных указаний.

2) Устанавливаются расчетную температуру нагреваемой воды и теплоносителя.

3) Определяется требуемая поверхность нагрева водонагревателя (м²) по формуле:

F = Q_ч/(m*k_т*Dt) (12)

где Q_ч - расчетный часовой расход тепла, (ккал/ч), который может быть принят равным среднему часовому расходу в сутки со среднесуточной температурой наружного воздуха, меньшей или равной 8 (°С);

Dt - расчетная разность средних температур теплоносителя и нагреваемой воды, (°С);

Dt = ((t_нач - t_кон) - (t_г - t_х))/2 (13)

где t_нач, t_кон - начальная и конечная температуры теплоносителя;

t_г, t_х - температуры горячей и холодной воды, нагреваемой в водонагревателе, принимаем согласно 9.2 [2].

m - коэффициент, учитывающий загрязнение и зарастание

внутренних поверхностей труб (принимается от 0,65 до 0,75);

k_т - коэффициент теплопередачи, (ккал/м²*ч ^oС) принимается по таблице 9.2 [2].

Dt = ((130 - 60) - (55 - 5))/2 = 10 (°С)

тогда

F = 542000/(0,7*1600*10) = 48,39 (м²)

4) Зная площадь поверхности нагревателя по приложению 10 [2] подбираем водонагреватель скоростной 1-о секционного типа 20ОСТ 34588 - 68:

Площадь одной секции F = 52,5 (м²)

Число секций N = 1(шт)

Число трубок N = 283 (шт)

Масса 1 секции m = 1138 (кг)