Гидравлический расчет элементов Т3, Т4 в режиме водоразбора
Ввод:
hввТ3 = hввВ0 = 0,9106 м.вод.ст.
Водомерный узел:
На вводе в систему:
hвуТ3 = hвуВ0 = 0,26 м.вод.ст.
На ответвлении к водонагревателю (II зона):
qВ0рас = 8,19 м3/ч Þ qэ = 12 м3/ч Þd = 50 мм –турбинный S=0,011
hвуТ3II = Sq2= 0,011·(27,72)2 = 8,45 не подходит т.к. потери > 2,5м
q = 7,7·3,6 = 27,72 м3/ч
qВ0рас = 8,19 м3/ч Þ qэ = 36 м3/ч Þd = 80 мм –турбинный S=0,002
hвуТ3II = Sq2= 0,002·(27,72)2 = 1,53 подходит т.к. потери < 2,5м
q = 7,7·3,6 = 27,72 м3/ч
На подающей магистрали в здании (II зона):
qВ0рас = 2,73 м3/ч Þ qэ = 12 м3/ч Þd = 50 мм –турбинный S=0,011
hвуТ3IIп = Sq2= 0,011·(12,46)2 = 1,7 подходит т.к. потери < 2,5м
q =3,46 ·3,6 = 12,46 м3/ч
В квартире на Т3 (II зона):
qВ0рас = 0,02 м3/ч Þ qэ = 1,2 м3/ч Þd = 15 мм –крыльчатый S=1,11
hвуТ3кв = Sq2= 1,11·(1,008)2 = 1,13 подходит т.к. потери < 5м
q =0,28 ·3,6 = 1,001 м3/ч
На ответвлении к водонагревателю (I зона):
qВ0рас = 4,09 м3/ч Þ qэ = 17 м3/ч Þd = 65 мм –турбинный S=0,0063
hвуТ3II = Sq2= 0,0063·(16,6)2 = 1,73 не подходит т.к. потери < 2,5м
q = 4,61·3,6 = 16,6 м3/ч
На подающей магистрали в здании (I зона):
qВ0рас = 1,36 м3/ч Þ qэ = 12 м3/ч Þd = 50 мм –турбинный S=0,011
hвуТ3IIп = Sq2= 0,011·(7,81)2 = 0,09 подходит т.к. потери < 2,5м
q =2,17 ·3,6 = 7,81 м3/ч
В квартире на Т3 (I зона):
qВ0рас = 0,02 м3/ч Þ qэ = 1,2 м3/ч Þd = 15 мм –крыльчатый S=1,11
hвуТ3кв = Sq2= 1,11·(1,008)2 = 1,13 подходит т.к. потери < 5м
q =0,28 ·3,6 = 1,001 м3/ч
Водонагреватель (II зона):
Подбирается и рассчитывается на мах часовой расход тепла.
QвнТ3 = с·r·qчТ3·(tT3-tВ1)*(1+Kтп) = 4,18*1000*20,8*(55-5)*(1+0,25) = 5434000 кДж*/ч
Определяется расход нагреваемой воды:
Qвн = QТ3/ с·r*( tT3-tВ1) = 26 м3/ч = 0,0072м3/с
Определяется площадь сечения трубок водонагревателя:
fтр=qн.в./V = 0,0072м2
По этим данным подбирается кожухотрубный водонагреватель 140СТ – 34588-68.
Для определения необходимых секций вычисляется площадь теплопередающей поверхности:
Fтп=a·QТ3 /(b· Кт.пер·Dt), где
a - коэффициент запаса, учитывающий возможное превышение нагрузки над расчетной = 1,1;
b - коэффициент учитывающий снижение теплопередачи при зарастании теплопередающих поверхностей = 0,8
Кт.пер – коэффициент теплопередачи материала теплообменных трубок = 2900 для стали;
Dt – среднелогарифмическая разность температуры нагреваемой и нагревающей среды, различна для лета и зимы, т.к. теплоноситель и нагреваемая вода движутся в противотоке Dt рассчитываем по формуле:
Dt=(Dtб-Dtм)/(ln(Dtб/Dtм)
Рис.15. Схема движения теплоносителя и нагреваемой воды в водонагревателе и распределения температур летом (б) и зимой (а).
для летнего режима: Dtб = 10оС
Dtм = 30оС
для зимнего режима: Dtб = 45оС
Dtм = 65 оС
для летнего режима: Fтп = 1,1*5434000000*/(0,8*2900*18,2*3600) = 39,32 м2
для зимнего режима: Fтп = 1,1*54340000000*/(0,8*2900*54,39*3600) = 13,16 м2
Определяется количество секций водонагревателя:
nсекц = F/Fсекц = 39,32/20,3 = 1,94 (принято 2 секции)
Потери давления в водонагревателе:
hвнТ3 = nсекц*Ксекц*Кзар*(VТ3)2 = 2*0,75*5*(0,34)2 = 0,87 м
Водонагреватель (I зона):
Подбираем и рассчитываем на мах часовой расход тепла.
QвнТ3 = с·r·qчТ3·(tT3-tВ1)*(1+Kтп) = 4,18*1000*11,65*(55-5)*(1+0,25) = 3043562 кДж*/ч
Определяем расход нагреваемой воды:
Qвн = QТ3/ с·r*( tT3-tВ1) = 14,6 м3/ч = 0,0040м3/с
Определяем площадь сечения трубок водонагревателя:
fтр=qн.в./V = 0,0040м2
По этим данным подобрали кожухотрубный водонагреватель 120СТ – 34588-68.
Для определения необходимых секций вычисляем площадь теплопередающей поверхности:
Fтп=a·QТ3 /(b· Кт.пер·Dt), где
a - коэффициент запаса, учитывающий возможное превышение нагрузки над расчетной = 1,1;
b - коэффициент учитывающий снижение теплопередачи при зарастании теплопередающих поверхностей = 0,8
Кт.пер – коэффициент теплопередачи материала теплообменных трубок = 2900 для стали;
Dt – среднелогарифмическая разность температуры нагреваемой и нагревающей среды, различна для лета и зимы, т.к. теплоноситель и нагреваемая вода движутся в противотоке Dt рассчитываем по формуле:
Dt=(Dtб-Dtм)/(ln(Dtб/Dtм)
для летнего режима: Dtб = 10оС
Dtм = 30 оС
для зимнего режима: Dtб = 45оС
Dtм = 65 оС
для летнего режима: Fтп = 1,1*3043562000*/(0,8*2900*18,2*3600) = 22,02 м2
для зимнего режима: Fтп = 1,1*3043562000*/(0,8*2900*54,39*3600) = 7,37 м2
Определяется количество секций водонагревателя:
nсекц = F/Fсекц = 22,02/12 = 1,835 (принято 2 секции)
Потери давления в водонагревателе:
hвнТ3 = nсекц*Ксекц*Кзар*(VТ3)2 = 2*0,75*5*(0,33)2 = 0,82 м
Подающая водопроводная сеть Т3 (I и II зона):
Рассчитывается по направлению от водонагревателя по квартальной сети до расчетного здания, по магистрали здания до самого удаленного подающего стояка второй зоны до чердака, по разводящим трубам от подающего стояка до самого удаленного разводящего стояка и самого удаленного водоразборного прибора на верхнем этаже (см. аксонометрическую схему Т3).
Результаты гидравлического расчета приведены в таблице 6,7
Таблица 6
Таблица гидравлического расчёта подающей сети системы Т3 1-й зоны
N | n участка | L уч-ка, м | N | PВ1 | P*NВ1 | α | q=5αq0 | d, мм | v, м/c | Потери | |||
i | i*L | kmc | общие il(1+k) | ||||||||||
0-1 | 0,9 | 0,018 | 0,018 | 0,21 | 0,21 | 0,63 | 0,075 | 0,0675 | 0,5 | 0,10125 | |||
1-2 | 1,5 | 0,018 | 0,036 | 0,249 | 0,249 | 0,78 | 0,1106 | 0,1659 | 0,5 | 0,24885 | |||
2-3 | 0,7 | 0,018 | 0,054 | 0,28 | 0,28 | 0,54 | 0,04 | 0,028 | 0,5 | 0,042 | |||
3-4 | 12,6 | 0,018 | 0,324 | 0,24 | 0,554 | 0,44 | 0,0159 | 0,20034 | 0,5 | 0,30051 | |||
4-5 | 8,6 | 0,018 | 0,648 | 1,11 | 1,11 | 0,89 | 0,057 | 0,4902 | 0,2 | 0,58824 | |||
5-6 | 49,35 | 0,018 | 1,944 | 1,4 | 1,4 | 0,66 | 0,0238 | 1,17453 | 0,2 | 1,409436 | |||
6-ЦТП | 65,8 | 0,018 | 3,888 | 2,17 | 2,17 | 0,43 | 0,0055 | 0,3619 | 0,2 | 0,43428 | |||
сумма | 3,124566 |
Таблица 7
Таблица гидравлического расчёта подающей сети системы Т3 2-й зоны
N | Nуч-ка | Lуч-ка | Nh | Ph | NhPh | α | q=5αqо | d,мм | V, м/с | Потери | |||
i | i*L | kм.с | общие | ||||||||||
0-1 | 0,9 | 0,018 | 0,018 | 0,21 | 0,21 | 0,63 | 0,075 | 0,0675 | 0,5 | 0,1013 | |||
1-2 | 1,5 | 0,018 | 0,036 | 0,249 | 0,249 | 0,78 | 0,1106 | 0,1659 | 0,5 | 0,2489 | |||
2-3 | 0,7 | 0,018 | 0,054 | 0,28 | 0,28 | 0,54 | 0,04 | 0,0280 | 0,5 | 0,0420 | |||
3-4 | 17,3 | 0,018 | 0,648 | 1,11 | 1,11 | 0,89 | 0,057 | 0,9861 | 0,5 | 1,4792 | |||
4-5 | 8,1 | 0,018 | 1,296 | 1,12 | 1,12 | 0,52 | 0,0155 | 0,1256 | 0,5 | 0,1883 | |||
5-6 | 90,3 | 0,018 | 3,888 | 2,17 | 2,17 | 0,43 | 0,0055 | 0,4967 | 0,2 | 0,5960 | |||
6-ЦТП | 65,8 | 0,018 | 7,776 | 3,46 | 3,46 | 0,51 | 0,00725 | 0,4771 | 0,2 | 0,5725 | |||
сумма | 3,2280 |
Требуемое давление Т3 (II зона):
HтрТ3 = HгТ3 + hрабТ3 + ShсетиТ3*Кзар + hввТ3 + hвнТ3 + ShвуТ3 = 76,06 м
Hг = Ñдт - Ñгв = (105,2 + (52,7 + 0,3 + 0,25)) – 103,3 = 55,15 м.
Ñдт – отметка диктующей точки.
Ñгв – отметка коллектора городского водопровода.
Требуемое давление Т3 (I зона):
HтрТ3 = HгТ3 + hрабТ3 + ShсетиТ3*Кзар + hввТ3 + hвнТ3 + ShвуТ3 = 37,71 м
Hг = Ñдт - Ñгв = (105,2 + (15,5 + 0,3 + 0,25)) – 103,3 = 17,95 м.
Ñдт – отметка диктующей точки.
Ñгв – отметка коллектора городского водопровода.