Расчет циркуляционных трубопроводов

Различают два вида гидравлических режимов в циркуляционных системах горячего водоснабжения: режим максимального водоразбора и режим циркуляции при полном отсутствии водоразбора (остывании горячей воды). Циркуляция воды необходима для предотвращения остывания горячей воды в разводящих трубопроводах при незначительном водоразборе или его прекращении вообще.

Циркуляция воды в системе горячего водоснабжения необходима, чтобы поддержать температуру горячей воды в точках водоразбора на заданном уровне в соответствии с п.3.8. СНиП 2-04-01-85* [1], [10].

Для выбора циркуляционных трубопроводов необходимо предварительно определить расчетные циркуляционные расходы на расчетных участках. Циркуляционный расход воды (л/с), компенсирующий теплопотери , определяют по формуле:

 

(14)

 

Где - потери тепла в подающих трубопроводах, прилегающих к данному циркуляционному участку, кВт,

(15)

 

g – удельные потери изолированного или неизолированного трубопровода, Вт/пм, кДж/ч/пм. [2]

Суммирование g производится в зависимости от диаметра трубопровода, перепада температур воды и окружающего воздуха и наличия изоляции.

l – длина расчетного участка трубопровода, м;

C – теплоемкость воды, кДж/кгК;

= t_h – t_k – допустимое остывание воды;

t_h – температура горячей воды после водоподогревателя, ºС;

t_k – температура воды в конечной точке участка циркуляции, ºС.

Падение температуры горячей воды от входа в здание до выхода из него в соответствии с [1] принимают:

∆t = 5 15 ºС.

 

Температура горячей воды в самой удаленной точке водоразбора t_k принимается за температуру в начале расчетного участка . Температура воды в конце расчетного участка будет представлять сумму:

(16)

 

где - изменение температуры горячей воды на единицу длины трубопровода, ºС/м;

, (17)

 

где - общая длина трубопровода циркуляционного кольца, включающего удаленную точку водоразбора, м.

Тепловые потери на расчетном участке подающего трубопровода , кВт, или стояка могут также определяться по нормативным удельным потерям тепла расчетом по формуле:

 

(18)

 

где К – коэффициент теплопередачи неизолированного трубопровода, К = 11,6 Вт/м²К;

d_н – наружный диаметр трубы, м;

- температура горячей воды в начале и в конце расчетного участка;

t_o – температура окружающей среды, ºС;

η – КПД тепловой изоляции, η = 0,6 0,8.

В зависимости от способа прокладки труб принимают температуру окружающей среды to: в бороздах и каналах – 40 ºС, в жилых помещениях - 18 20 ºС, в неотапливаемых подвалах – 5 ºС, на чердаках – 10 ºС.

 

При установке полотенцесушителей на подающих трубопроводах тепловые потери увеличиваются на 30%.

Общие тепловые потери трубопроводами здания составляют:

 

(19)

 

Где - коэффициент, учитывающий тепловые потери в полотенцесушителях, = 1,3;

- сумма тепловых потерь в подающих трубопроводах, кВт.

Расчет тепловых потерь удобно производить по форме табл.4.

Таблица 4

Расчет тепловых потерь в трубопроводах горячего водоснабжения

№ участка	Длина участка l, м	Диаметр подающей трубы dн, м	Температура, ºС	Потери тепла в трубопроводах, кВт
			Подающих	Разводящих	Всего
1 -6 6 – 7 Итого по стояку 1 Итого по всем стоякам n n 7 – 8 8 – 9
14 - НС

 

Суммарные потери теплоты в трубопроводах

 

Самостоятельно: обосновать и отразить в пояснительной записке, для чего произведен тепловой расчет и в каких дальнейших расчетах будут присутствовать полученные данные.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий.

2. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети.

3. ГОСТ 21.204-93 СПДС. Условные графические изображения.

4. СНиП 42.01.2002. Газораспределительные системы.

5. Ионин А.А. Газоснабжение. – М.: Стройиздат, 1989.

6. ГОСТ 21.609-93 СПДС. Газоснабжение. Внутренние устройства. Рабочие чертежи.

7. Справочник по эксплуатации водяных тепловых сетей. М., 1988.

8. Козин В.Е. и др. Теплоснабжение.-М.: Высшая школа, 1980.-408с.

9. Соколов Е.А. Теплофикация и тепловые сети.-М., 1982.

10. Ионин А.А. Теплоснабжение.-М., 1980.

Приложение 1

 

ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОДНОВРЕМЕННОСТИ Кsim

ДЛЯ ЖИЛЫХ ДОМОВ

 

#G0Число квартир	Коэффициенты одновременности Кsim в зависимости от установки в жилых домах газового оборудования
	Плита 4 - конфорочная	Плита 2 - конфорочная	Плита 4 - конфорочная и газовый проточный водонагреватель	Плита 2-конфорочная и газовый проточный водонагреватель
			0,700	0,750
	0,650	0,840	0,560	0,640
	0,450	0,730	0,480	0,520
	0,350	0,590	0,430	0,390
	0,290	0,480	0,400	0,375
	0,280	0,410	0,392	0,360
	0,280	0,360	0,370	0,345
	0,265	0,320	0,360	0,335
	0,258	0,289	0,345	0,320
	0,254	0,263	0,340	0,315
	0,240	0,242	0,300	0,275
	0,235	0,230	0,280	0,260
	0,231	0,218	0,250	0,235
	0,227	0,213	0,230	0,205
	0,223	0,210	0,215	0,193
	0,220	0,207	0,203	0,186
	0,217	0,205	0,195	0,180
	0,214	0,204	0,192	0,175
	0,212	0,203	0,187	0,171
	0,210	0,202	0,185	0,163
	0,180	0,170	0,150	0,135
#G0 Примечания: 1. Для квартир, в которых устанавливается несколько однотипных газовых приборов, коэффициент одновременности следует принимать как для такого же числа квартир с этими газовыми приборами.   2. Значение коэффициента одновременности для емкостных водонагревателей, отопительных котлов или отопительных печей рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от количества квартир.

Приложение 2

 

 

Таблица 1

 

 

 

Таблица 2

 

Сортамент труб

 

Наименование	Условное давление, МПа	Диаметры условного прохода, мм
До 50	65 - 150	более 150
Горячее водоснабжение и водопровод для подачи воды питьевого качества	до 0,1	ГОСТ 3262-75 водогазопроводные оцинкованные, легкие, усиленные	dy = 350 ГОСТ 8732-78 бесшовные, горячекатанные
от 0,1 до 1,6	ГОСТ 3262-75 водогазопроводные оцинкованные, легкие, усиленные	Все остальные диаметры ГОСТ 10704-76 электросварные

 

 

Приложение 3. Номограмма для определения удельных потерь давления.

 

Приложение 4

 

Номограмма для определения эквивалентных длин

 

Приложение 5

 

 

Расход воды санитарными приборами

 

Санитарные приборы	Секундный расход воды, л/с	Часовой расход воды, л/с	Свободный напор Нf, м	Расход стоков от приборов	Минимальные диаметры условного прохода, мм
общ	холод.	горяч.	общ.	холод.	горяч.		Под-водки	Отвода
1.Умывальник со смесителем 2. Мойка (в том числе ла-бораторная) со смесителем 3.Ванна со смесителем (в том числе общим для ванн и умыва-льника) 4.Ванна ножная со смесителем 5.Душевая кабина с мел-ким душевым поддоном и смесителем	0,1   0,12   0,25   0,1     0,12	0,1   0,09   0,18   0,07     0,09	-   0,09   0,18   0,07     0,09			-		0,15   0,6   0,8   0,5     0,2

 

Приложение 6

Значения коэффициентов α и в зависимости от числа санитарно-технических приборов N и вероятности их действия Р и использовании Р_hr

 

NP или NPhr	или	NP или NPhr	или	NP или NPhr	или	NP или NPhr	или	NP или NPhr	или
Менее 0,010 0,015 0,016 0,017 0,018 0,019 0,020 0,021 0,022 0,023 0,024 0,025 0,026 0,027 0,028 0,029 0,030 0,031 0,032 0,033 0,034 0,035 0,036 0,037 0,038 0,039 0,040 0,041 0,042	0,200 0,202 0,205 0,207 0,210 0,212 0,215 0,217 0,219 0,222 0,224 0,226 0,228 0,230 0,233 0,235 0,237 0,239 0,241 0,243 0,245 0,247 0,249 0,250 0,252 0,254 0,256 0,258 0,259	0,046 0,047 0,048 0,049 0,050 0,052 0,054 0,056 0,058 0,060 0,062 0,064 0,066 0,068 0,070 0,072 0,074 0,076 0,078 0,080 0,082 0,084 0,086 0,088 0,090 0,092 0,094 0,096 0,098	0,266 0,268 0,270 0,271 0,273 0,276 0,280 0,283 0,286 0,289 0,292 0,295 0,298 0,301 0,304 0,307 0,309 0,312 0,315 0,318 0,320 0,323 0,326 0,329 0,331 0,333 0,336 0,339 0,341	0,115 0,120 0,125 0,130 0,135 0,140 0,145 0,150 0,155 0,160 0,165 0,170 0,175 0,180 0,185 0,190 0,195 0,2 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31	0,361 0,367 0,373 0,378 0,384 0,389 0,394 0,399 0,405 0,410 0,415 0,420 0,425 0,430 0,435 0,439 0,444 0,449 0,458 0,467 0,476 0,485 0,493 0,502 0,510 0,518 0,526 0,534 0,542	0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,52 0,54 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72 0,74 0,76	0,573 0,580 0,588 0,595 0,602 0,610 0,617 0,624 0,631 0,638 0,645 0,652 0,658 0,665 0,672 0,678 0,692 0,704 0,717 0,730 0,742 0,755 0,767 0,779 0,791 0,803 0,815 0,826 0,838	0,84 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 1,90 1,95 2,00	0,883 0,894 0,905 0,916 0,927 0,937 0,948 0,959 0,969 0,995 1,021 1,040 1,071 1,096 1,120 1,144 1,168 1,191 1,215 1,238 1,261 1,283 1,306 1,328 1,350 1,72 1,394 1,416 1,437

 

NP или NPhr	или	NP или NPhr	или	NP или NPhr	или	NP или NPhr	или	NP или NPhr	или
2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5	1,604 1,644 1,684 1,724 1,763 1,802 1,840 1,879 1,917 1,954 1,991 2,029 2,065 2,102 2,138 2,174 2,210 2,246 2,281 2,317 2,352 2,386 2,421 2,456 2,490 2,524 2,558 2,592 2,626 2,660 2,693 2,726 2,60 2,793 2,826 2,858 2,891 2,924 2,956 2,989 3,021 3,053	6,6 6,7 6,8 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8 9,9 10,0 10,2 10,4 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 13,8 14,0	3,085 3,117 3,149 3,585 3,616 3,646 3,677 3,707 3,738 3,768 3,798 3,828 3,858 3,888 3,918 3,948 3,978 4,008 4,037 4,067 4,097 4,126 4,185 4,244 4,302 4,361 4,419 4,477 4,534 4,592 4,649 4,707 4,764 4,820 4,877 4,934 4,990 5,047 5,103 5,159 5,215 5,270	14,2 14,4 14,6 14,8 15,0 15,2 18,0 18,2 18,4 18,6 18,8 19,0 19,2 19,4 19,6 19,8 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5	5,326 5,382 5,437 5,492 5,547 5,602 6,362 6,415 6,469 6,522 6,575 6,629 6,682 6,734 6,788 6,840 6,893 7,025 7,156 7,287 7,417 7,547 7,677 7,806 7,936 8,064 8,192 8,320 8,447 8,575 8,701 8,828 8,955 9,081 9,207 9,332 9,457 9,583 9,707 9,832 9,957 10,08	33,0 33,5 34,0 34,5 35,0 35,5 36,0 36,5 37,0 44,0 44,5 45,0 45,5 46,0 46,5 47,0 47,5 48,0 48,5 49,0 49,5	10,20 10,33 10,45 10,58 10,70 10,82 10,94 11,07 11,19 12,89 13,01 13,13 13,25 13,37 13,49 13,61 13,73 13,85 13,97 14,09 14,20 14,32 14,56 14,80 15,04 15,27 15,51 15,74 15,98 16,22 16,45 16,69 16,92 17,15 17,39 17,62 17,85 18,09 18,32 18,55 18,79 19,02		19,25 19,48 19,71 19,94 20,18 20,41 20,64 20,87 21,10 21,33 21,56 21,69 24,99 25,22 25,45 25,68 25,91 26,36 26,82 27,27 27,72 28,18 28,63 29,09 29,54 29,89 30,44 30,90 31,35 31,80 32,25 32,70 33,15 33,60 34,06 34,51 34,96 35,41 35,86 36,31 36,76 37,21

Приложение 7 Данные НИИВОДГЕО для гидравлического расчета

 

Диаметр труб по (ГОСТ 3262-75), мм ( - скорость, м/с, R - удельные потери давления, Па/м)

 

Расход воды, л/с
	R		R		R		R		R		R		R		R
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5	0,58 1,17 1,76 2,34 2,93 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -	70,2 3469,2 7772,4 13808,2 21579,6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -	0,31 0,62 0,93 1,24 1,55 1,86 2,17 2,48 2,79 - - - - - - - - - - - - - - -	203,84 712,46 1499,4 2577,4 4027,8 5791,8 7889,0 10299,8 - - - - - - - - - - - - - - -	- 0,38 0,56 0,75 0,94 1,13 1,32 1,51 1,69 1,88 2,82 - - - - - - - - - - - - -	- 208,74 433,16 733,84 1107,4 1558,2 2097,2 2734,2 4282,6 9533,4 - - - - - - - - - - - - -	- 0,21 0,32 0,42 0,53 0,63 0,74 0,84 0,95 1,05 1,58 2,11 2,64 - - - - - - - - - - -	- 50,46 104,86 175,42 261,66 365,54 485,1 619,36 771,26 937,86 2067,8 5752,6 - - - - - - - - - - -	- - 0,24 0,32 0,4 0,48 0,56 0,64 0,72 0,8 1,19 1,59 1,99 2,39 2,78 - - - - - - - - -	- - 52,95 88,2 131,32 180,32 241,08 307,72 382,2 463,54 989,8 1744,4 2724,4 - - - - - - - - -	- - - - 0,23 0,28 0,33 0,38 0,42 0,47 0,71 0,94 1,18 1,41 1,65 1,88 2,12 2,35 2,59 2,82 - - - -	- - - - 36,26 50,96 66,64 83,3 104,86 126,42 264,6 450,8 682,08 978,04 1332,8 1734,6 2195,2 2714,6 3910,2 - - - -	- - - - - - 0,2 0,23 0,25 0,28 0,42 0,57 0,71 0,85 0,99 1,13 1,28 1,42 1,56 1,7 1,84 1,99 2,13 2,84	- - - - - - 19,6 24,5 30,38 37,24 75,46 127,4 102,08 268,52 357,7 458,64 574,28 708,54 857,5 1019,2 1195,6 1391,6 1397,4 2832,2	- - - - - - - - - - - 0,23 0,29 0,35 0,4 0,46 0,52 0,58 0,63 0,69 0,75 0,81 0,87 1,15	- - - - - - - - - - - 14,7 21,56 29,4 38,22 60,76 73,5 87,22 102,9 119,5 136,2 154,8 263,6