Подбор и расчёт счётчика воды

Выбор системы и схемы внутреннего

Холодного водоснабжения

Внутренний водопровод состоит из ввода, водомерного узла, магистраль-ной линии, стояков и подводок к водоразборным приборам. Его проектируем, пользуясь данными из СНиП 2.04.01–85 [1].

С целью сокращения стоимости водопровода принимаем объединённую систему хозяйственно-противопожарного водопровода.

Проектирование внутренней водопроводной сети начинаем с нанесения на плане типового этажа водопроводных стояков и подводок от них к водораз-борным приборам.

Водопроводные стояки изображаем кружками и обозначаем: Ст В1-1, Ст В1-2 и т.д. После этого, водопроводные стояки с плана типового этажа пе-реносим на план подвала.

От городского водопровода показываем ввод водопровода в здание. Ввод водопровода производим по кратчайшему расстоянию перпендикулярно сте-не здания. Ввод устраиваем с торца здания.

В месте присоединения ввода к наружной сети городского водопровода устраиваем колодец с установлением в нём задвижки.

На плане ввод показываем с указанием места присоединения к водомер-ному узлу. Ввод обозначаем: Ввод В1.

Водомерный узел располагаем сразу за стеной внутри подвала. Он сос-тоит из водомера, запорной арматуры в виде задвижек или вентилей, устанав-ливаемых с каждой стороны счётчика, контрольно-спускного крана, соедини-тельных фасонных частей и патрубков. У водомера предусматриваем обвод-ную линию с установкой задвижки, которая при нормальной работе заплом-бирована в закрытом положении. Во избежание излишних потерь напора во-домер устанавливаем на прямом участке, а не на обводе.

В местах пересечения трубопроводов с перекрытиями здания на трубы надевают гильзы из толя, листового асбеста, обрезков труб или листовой ста-ли. Горизонтальные трубопроводы укладывают всегда с уклоном, равным i = 0,002¸0,005 в сторону стояков, вводов или пониженных мест для возможности спуска воды из системы.

Руководствуясь расположением водопроводных стояков и местоположе-нием ввода, трассируем водопроводную разводящую сеть, которую прокла-дываем в подвале, руководствуясь п. 9.8–9.13 [1]. От водопроводных стояков проектируем подводки ко всем водоразборным устройствам.

При открытом способе прокладки внутренних водопроводов для крепле-ния труб применяем крючья, хомуты, подвески и кронштейны. Крепление осуществляют с помощью закладных деталей, деревянных пробок или дюбе-лей. На прямолинейных участках крепления труб устанавливают через каж-дые 2¸2,5м для труб условным проходом до 50мм и через 3¸3,5м для труб ус-ловным проходом 70¸100мм.

От разводящей магистрали предусматриваем подводки d = 25мм к поли- вочным кранам, размещаемым в нишах наружных стен размером мм на высоте h = 200¸350мм от тротуара, из расчёта один поливочный кран на каждые 60¸70м периметра здания (п. 10.7 [1]).

В соответствии с размещением водопроводных стояков, разводящей ма-гистрали, водомерного узла и ввода вычерчиваем аксонометрическую схему внутреннего водопровода в масштабе 1: 100 по всем трём осям. На аксоно-метрической схеме показываем ввод водопровода, водомерный узел, магист-раль водопровода, стояки, разводящие линии, насосы, поливочные краны, за-порную арматуру.

Запорную арматуру устанавливаем у основания всех стояков. Кроме того, запорную арматуру устанавливаем у основания на всех ответвлениях от ма-гистральной линии, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к про-мывочным канализационным устройствам, перед поливочными наружными кранами; на ответвлениях, питающих 5 и более водоразборных точек. На тру-бопроводах условным проходом более 50мм в качестве запорной арматуры устанавливаем задвижки, менее 50мм – вентили.

Схема внутреннего водопровода, вычерченная в аксонометрической про-екции, является основой для гидравлического расчёта водопроводной сети.

2 Расчет системы холодного водоснабжения на пропуск хозяйственно-питьевых расходов

Расчет проводят по СНиП 2.04.01-85.Исходные данные для расчета

приведены в таблице 1.

Таблица 1 ¾ Санитарно-технические приборы

Наименование	Количество	Секундные расходы, л/с	Часовые расходы, л/ч	Суточные расходы, л/сут
Общие	Холодной воды	Горячей воды	Стоков	Общиe (стоков)	Холодной воды	Горячей воды	Общие (стоков)	Холодной воды	Горячей воды

Ванна		0,25	0,18	0,18	0,8				-	-	-
Умывальник		0,12	0,09	0,09	0,15				-	-	-
Мойка		0,12	0,09	0,09	0,6				-	-	-
Смывной бачок		0,1	0,1	-	1,6			-	-	-	-
Жильцы в доме с централизо-ванным горячим водоснабже-нием,оборудова-нным умывальниками, мойками, ван-нами длиной 1500 мм, унитазами		-	-	-	-	15,6	5,6

Рассчитаем водопровод на случай максимального хозяйственного водопотребления (без учёта противопожарного расхода). Основным назначением гидравлического расчёта водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров труб для пропуска расчётных расходов.

На аксонометрической схеме сети выбираем направление от водомера до самой удалённой и высокорасположенной водоразборной точки, до которой сумма потерь напора будет наибольшей. Выбранное направление движения воды разбиваем на расчётные участки.

За расчётный участок принимаем часть сети с постоянным расходом и диаметром (между двумя водоразборными точками).

Конечной задачей гидравлического расчёта является определение потребного напора для обеспечения нормальной работы всех водозаборных точек водопроводной сети.

Гидравлический расчёт водопроводной сети надлежит производить по максимальному секундному расходу. Максимальный секундный расход q на расчётном участке определяем по формуле:

где q₀ – нормативный расход одним прибором, принимаем по приложению 3 [1].

Величина принимается по приложению 3 [1].

Вероятность действия приборов P для участков сети, обслуживающих в зданиях или сооружениях группы одинаковых потребителей, определяем по формуле:

где q_hru – норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления в соответствии с [1].

N – общее число приборов, обслуживающих потребителей; N=72.

U – общее число потребителей в здании:

где n – количество квартир в доме; n = 36;

– средняя заселенность квартир, =4,1 чел/кв.

Таким образом, общее число потребителей в здании составит:

Расходы воды на вводе вычисляют при =15,6 л/ч (таблица 3 [1]);

=0.25 л/с (расход на ванну, таблица 2 [1]).

Определяем вероятность действия приборов:

N^tot^. P^tot =72^. 0,0356 = 2,56

Тогда =1,678 (по приложению 4 таблице 2 [1]).

Следовательно,

q^tot= 5^.0,25^.1,678 = 2,10 л/с.

Расходы воды в системе холодного водоснабжения вычислим при

= 5.6 л/ч (таблица 3 [1]); = 0,18 л/с (расход на ванну, таблица 2 [1]).

Тогда =1,054;

Часовые расходы определяют по формулам:

где q_hr – часовой расход воды, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом;

- коэффициент, определяющий число одновременно работающих водоразборных точек в течение часа, определяется в зависимости от Р_hr_;N

где Р, q₀ – вероятность и секундный расход водоразборной арматуры.

Часовые расходы на вводе вычисляют при = 300 л/с (расход ванны по приложению 2 [1]).

Часовые расходы в системе холодного водоснабжения вычисляют при

= 200 л/ч (расход ванны по приложению 2 [1]):

Суточные расходы вычисляют по формуле

где U_i – число однотипных водопотребителей в здании;

q_u_,_I –суточная норма водопотребления, л/сут на 1 чел.

При = 300 л/сут

при = 180 л/сут

Гидравлический расчет системы на пропуск хозяйственно-питьевых расходов приведен в таблице 2, схема расчета – на рисунке 1.

Таблица 2 ¾ Гидравлический расчёт внутреннего водопровода на пропуск хозяйственно-питьевых расходов

№ участка	N, шт	P			q, л/с	d, мм	, м	, м/с	1000	, м

1–2		0,0163	0,033	0,243	0,219		4,5	1.18	360,5	0,1622
2–3		0,065	0,298	0,298		2,8	0,94	154,9	0,4337
3–4		0,098	0,341	0,307		2,8	0,96	169,3	0,4740
4–5		0,130	0,378	0,340		2,8	1,07	186,5	0,5222
5–6		0,163	0,413	0,372		2,8	1,15	216,8	0,6070
6–7		0,196	0,445	0,401		2,8	0,75	73,5	0,2058
7–8		0,228	0,473	0,426		2,8	0,79	98,7	0,2763
8–9		0,261	0,503	0,453		2,8	0,84	91,3	0,2556
9–10		0,293	0,528	0,475		2,8	0,89	101,1	0,2830
10–11		0,326	0,555	0,500		2,8	0,93	110,9	0,3105
11–12		0,359	0,579	0,521		2,8	0,96	119,8	0,3354
12–13		0,391	0,602	0,542		9,2	1,01	128,6	1,1831
13–ВУ		1,174	1,059	0,95		4,8	0,99	85,1	0,4084
ВУ-ЦТП		1,174	1,059	0,95		38,0	0,99	85,1	3,2338

Рисунок 1 ¾ Схема для расчёта системы холодного водоснабжения на пропуск хозяйственно-питьевого расхода

3 Расчёт системы холодного водоснабжения на пропуск пожарного расхода

Принцип и последовательность расчёта систем противопожарного водоснабжения аналогичны расчёту хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Расчётный путь движения воды назначается до самого удалённого и высоко располагаемого пожарного крана.

В объединённых системах производится проверка её на одновременный пропуск хозяйственных и пожарных расходов, исходя из диаметров трубопроводов и оборудования, подобранного для хозяйственно-питьевого режима.

Расчётный расход при пожаре вычисляем по формуле:

, л/с;

где q_р.пож – расчётный расход на пожаротушение, определяется по формуле:

, л/с;

где q_пож.кр – расчётный расход одной струи, принимаем q_пож.кр = 2,5л/с;

n_пож – расчётное число струй, принимаем n_пож = 1.

q_р.х_/б – расчётный расход на хозяйственно-бытовые нужды, л/с

Расчётные расходы на участках сети приведены в таблице 3

Таблица 3 ¾ Расчётные расходы на участках сети при пожаре

№ участка	q_р, л/с	, м	D, мм	, м/с		, м

	2,50	32,95		1,18	69,6	2,2933
	3,04	5,40		0,87	29,2	0,1576
	3,45	4,80		0,99	36,8	0,1766
	3,45	38,00		0,41	4,0	0,1520

Рисунок 2 ¾ Схема для расчёта системы холодного водоснабжения на пропуск хозяйственного и пожарного расхода

Подбор и расчёт счётчика воды

При пропуске воды на хозяйственно-питьевые нужды, вода в водомерном узле проходит через счётчик, который измеряет расход воды. Для пропуска увеличенного расхода воды при пожаре в здании, в водомерном узле монтируют обводную линию (d = 100 мм), на которой счётчик не устанавливают. Следовательно, подбор счётчика необходимо осуществлять на пропуск максимального расчётного расхода воды, который не должен превышать наибольшего (кратковременного) расхода для данного водомера.

В соответствии с таблицей 4 [1] принимаем крыльчатый счётчик с диаметром условного прохода d_у = 32 мм и сопротивлением S= 0,1м/(м³/ч)².

Потери напора в счётчике определяем по формуле:

где q – расход воды, протекающей через водомер, м³/ч.

Для крыльчатых счетчиков величина h_СЧ не должна превышать 2,5м и должна быть не менее 0,5м. Так как , то счётчик подобран правильно.

5 Определение потребного напора

Определим величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учётом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды:

где H_геом – геометрическая высота подъёма воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства;

h_вв – потери напора на вводе;

h_сч – потери напора в счётчике воды;

– сумма потерь напора по длине;

1,3 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях;

H_f – свободный напор у диктующего водоразборного устройства; согласно [1] H_f = 3м.

Так как H_тр = 45,74 м H_гар_,то подбор повысительной установки не требуется.

Требуемый напор при пожаре зависит от геометрической высоты подъёма воды H_геом = 37,25 м; потерь напора на вводе h_вв = 0,1520 м; потерь по длине и на местные сопротивления (); а также рабочего напора у пожарного крана H_f = 10м.

Требуемый напор при пожаре составит:

Так как = 46м, то требуется подбор повысительной установки. На случай пожара устанавливаем 2 насоса типа К8/18 (1 рабочий, 1 резервный).

6 Расчет системы горячего водоснабжения

Для хозяйственно-бытовых нужд в здании предусматривается централизованная система горячего водоснабжения, так как в районе дома имеются тепловые сети от ТЭЦ.

Система питается от холодного водоснабжения, к которому она подключается после насосной установки.

Система горячего водоснабжения включает:

1) устройство для нагрева воды;

2) распределительную и циркуляционную сети;

3) арматуру.

В качестве подогревателя воды принимаем скоростной водонагреватель, имеющий незначительные размеры. Водонагреватель устанавливается в ЦТП.

Распределительную сеть принимаем двухтрубной с нижней разводкой.

Стояки прокладывают в одной шахте со стояками холодного водоснабжения, справа от них. Разводки в квартирах идут параллельно разводкам холодного водоснабжения. На стояках устанавливаются полотенцесушители. Сети монтируются из стальных оцинкованных труб по ГОСТ 3262–75, соединяемых на резьбе. Магистрали и стояки, за исключением полотенцесушителей, покрывают сухой теплоизоляцией из минеральной ваты.

В качестве водоразборной арматуры используют смесители, в качестве запорной - латунные вентили (ГОСТ 9086–74), устанавливаемые у оснований и вверху стояков, на квартирных разводках. На магистралях монтируются задвижки.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.

Максимальный секундный расход q на расчётном участке определяем по формуле:

где – нормативный расход одним прибором, принимаем по приложению 3 [1] равным 0,18 л/с.

Величина принимается по приложению 3 [1].

где – норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаем равной 10 л/ч в соответствии с [1].

N – общее число приборов, обслуживающих потребителей; N=72.

U – общее число потребителей в здании.

Определяем вероятность действия приборов:

N^h^. P^h =72^. 0,0317 = 2,28.

Тогда =1,543 (по приложению 4 таблице 2 [1]).

Следовательно,

q^h= 5^.0,18^.1,543 = 1,389 л/с.

Часовой расход определяют по формуле

где q_hr – часовой расход воды, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом;

где Р, – вероятность и секундный расход водоразборной арматуры.

Суточные расходы вычисляют по формуле

где U_i – число однотипных водопотребителей в здании;

q_u_,_I –суточная норма водопотребления, л/сут на 1 чел.

Средние часовые расходы горячей воды находят по формуле при периоде потребления Т = 24 ч:

Суточные расходы теплоты определяют по формуле

где - количество теплоты, требуемой для нагрева 1 л воды до расчетной температуры;

- cуточные расходы горячей воды, м³/сут на чел.;

C – теплоемкость воды, кДж/(кг^{. 0}С), равная 4,19 кДж/(кг^{. 0}С);

- плотность воды, кг/м³, равная равная 1000 кг/м³;

t^h – температура горячей воды, ⁰С, равная 55 ⁰С;

t^c– температура холодной воды в отопительный период (+2 ⁰С), ⁰С;

К – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами, принимаем равным 0,25.

Средние часовые расходы теплоты вычисляем по формуле

Максимальные часовые расходы теплоты вычисляем по формуле

При g^h = 222 МДж/м³; = 0,21 ГДж/ч; = 3,338 м³/ч

Водонагреватели рассчитывают на максимальный часовой расход воды = 3,338 м³/ч и теплоты = 0,74 ГДж. Для предварительного подбора водонагревателя определим расход нагреваемой воды по формуле

При = 0,74 ГДж и g^h = 222 МДж/м³

Определяем площадь трубок водонагревателя, приняв скорость нагреваемой воды 1 м/с:

Подбираем водонагреватель 04 ОСТ 34588-68, имеющий площадь живого сечения трубок F = 0,00108 м²; площадь поверхности нагрева одной секции F_H = 1,31 м².

Определяем фактическую скорость движения воды при часовом расходе