Указания к решению задачи 3

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

V = u* п_кв *п_эт* п_зд, (17)

где п_зд - количество однотипных зданий.

Средний часовой расход воды q^tot_T, м³/ч, за сутки максималь­ного водопотребления определяется по формуле (8), максималь­ный часовой расход q^tot_hr - по формуле (9).

По вычисленным значениям расчетных расходов воды, руковод­ствуясь прил. табл. 4, следует подобрать марку водомера и по формуле (11) вычислить потери напора в нем, предварительно определив общий максимальный секундный расход воды группой зданий q^tot_:

q^tot=5* q^tot *α. (18)

Таблица 5.

Исходные данные	Номер варианта
Число однотипных зданий, n w
Число этажей п эт.
* Число квартир на этаже п и
*Средняя заселенность
квартир U чел/кв.	3,0	2,5	2,7	3,2	3,5	2,2	2,8	4,0	4,1	3,0
Норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления:
Общая q'°^tu,л
Горячей q^hu, л
Норма расхода воды в час наибольшего водопотребления:
Общая q^tothr,u	15,6	15,6	15,6	14,3	14,3	12,5	15,6	15,6	15,6	20,0
Горячей q^hhr,u				9,2	9,2	7,9				10,9
*Начальные и конечные температуры теплоносителя, °С
				11О 80

где α- коэффициент, определяемый по прил. табл. 1 в зависимости от значения произведения NP^tot.

Величину Р^tot определяют по формуле (5). Средний часовой расход горячей воды, м³/ч, определяют по формуле

, (19)

где q^h_u - норма расхода горячей воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления;

U - количество потребителей горячей воды;

Т - количество часов в сутках (Т = 24 ч).

Максимальный часовой расход горячей воды, м³/ч,

q^h_hr = 0,005*q^h_o,hr*α_hr, (20)

где q^h_o,hr - нормативный расход горячей воды, л/ч, водоразбор­ным устройством;

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

, (21)

где Р^h - вероятность действия санитарно-технических приборов в системе горячего водоснабжения;

q^h_o - нормативный расход горячей воды, л/с, санитарно-техническим прибором.

, (22)

где q^h_hru - нормативный расход горячей воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления;

N - количество водоразборных приборов, обслуживающих систему горячего водоснабжения;

N=n_np n_кв n_эm п_зд, (23)

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

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

, (24)

где t^c - температура холодной воды, °С, в сети водопровода (при­нять равной 5°С);

Q^ht - потери тепла подающими и циркуляционными трубо­проводами системы горячего водоснабжения, кВт.

Потери тепла можно учесть приближенно по формуле

Q^ht = Q^h_T к, (25)

где Q^h_T - среднечасовой расход тепла, кВт, на нужды горячего водоснабжения;

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

, (26)

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 или стальных 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.

Расчет целесообразно вести в следующем порядке.

Задавшись скоростью движения нагреваемой воды v_н.в в пределах 0,5-2 м/с, определить требуемую площадь сечения трубок водонагревателя, м², исходя из максимального часового расхода горячей воды q^h _hr, м³/ч,

(27)

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

(28)

где f_мп- площадь сечения межтрубного пространства, по которому течет греющая вода, м²;

t_н, t_K- начальная и конечная температуры теплоносителя;

С - теплоемкость воды (С = 4,19 кДж/кг *град);

р - плотность воды (р = 1000 кг/м³).

По вычисленным значениям v_нв и v_г.в, пользуясь прил. табл. 7, найти величину коэффициента теплопередачи нагревательной поверхности К в Вт/м² * град. Как видно из прил. табл. 7 величина коэффициента теплопередачи К меняется в зависимости от скоростей движения нагреваемой воды и теплоносителя в широких пределах. Чем больше скорости протекания, тем больше величина К именьше потребная поверхность нагрева водонагревателя и наоборот. При достаточном напоре в наружной сети скоростной нагрева­тель считается плохо подобранным, если К<1 700 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 К.

Необходимую поверхность нагрева водонагревателей в м² определяют по вычисленному часовому расходу тепла Q^h_hr, кВт и коэффициенту теплопередачи К, Вт/м² * град.:

(29)

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

Δt – расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды, °С.

Для скоростных водонагревателей Δt определяют по формуле

(30)
где Δt₆, Δt_м – 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

, (31)

где - начальная и конечная температура теплоносителя;

^- начальная и конечная температура нагреваемой воды.

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

(32)

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

S_B - площадь поверхности нагрева одной секции (принимают по прил.табл. 6).

Дата добавления: 2015-08-05