Определение общих расходов воды.

Кафедра «Гидравлика»

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Инженерные системы зданий и сооружений.

Водоснабжение и водоотведение»

 

 

Выполнил

студент гр.33103/

Руководитель

доцент, к.т.н. О.В.Ермак

 

«___» __________ 2015 г.

 

Санкт-Петербург

Исходные данные.

 

В жилом пятиэтажном двухсекционном доме располагается 40 квартир. В каждой квартире установлены следующие водоразборные приборы, принятые в соответствии со СНиП (прил. 1).

– мойка со смесителем (поз. 4);

– ванна со смесителем (в том числе общим для ванны и умывальника; поз. 6);

– унитаз со смывным бочком (поз. 16);

Количество приборов:

а) потребляющих холодную воду:

, шт.,

где - количество квартир в здании, p- количество водоразборных приборов в квартире, потребляющих холодную воду;

б) потребляющих горячую воду:

Число потребителей в здании определяем по формуле:

чел.

где средняя заселенность квартиры, равная отношению жилой площади к санитарной норме площади на одного человека, .

 

2. Определение расчетных расходов воды.

 

Определение общих расходов воды.

Определение максимального секундного расхода воды.

Максимальный секундный расход воды определяется по формуле:

л/с, (1)

где - нормативный расход воды водоразборным устройством, величина которого принимается в соответствии со СНиП (прил. 3, п. 3.2.) равным 0,3 л/с

α - коэффициент, принимаемый по СНиП (прил. 4) в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия P, вычисляемой согласно СНиП (п. 3.4.).

Вероятность использования санитарно-технических приборов P на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения соотношения U/N определяется по формуле:

где - норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается по СНиП (прил. 3), л/ч

 

Определение максимального часового расхода воды.

Максимальный часовой расход воды определяется в соответствии со СНиП (п. 3.8) по формуле:

м³/ч, (3)

где часовой расход воды санитарно-техническим прибором при одинаковых потребителях в здании, определяется согласно СНиП (прил. 3), коэффициент, определяемый согласно СНиП (прил. 4) в зависимости от числа приборов N и вероятности их действия , вычисляемой по формуле:

 

Определение максимального суточного расхода воды.

где норма расхода воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления, принимается по СНиП (прил. 3),

 

Определение расхода воды на нужды холодного водоснабжения.

Определение расхода воды на нужды горячего водоснабжения.

Расчетные расходы воды

 

Максимальный расход воды	Расход воды
Общий	На нужды холодного водоснабжения	На нужды горячего водоснабжения
Секундный,	2,18	1,016	1,415
Часовой,	4,98	2,17	2,52
Суточный,		25,2	16,8

Участок 1-2:

1.

2. ;

3. 0,097 л/с

Определяем диаметры труб на расчетном участке.

Воспользовавшись таблицей Шевелева для гидравлического расчета стальных и чугунных водопроводных труб, определяем, что при величине расчетного расхода 0,097 л/с, значение скорости движения воды и диаметр трубопровода необходимо принять равным 0,59 м/с и 15мм соответственно.

Таким образом, потери давления составят: 1000 = 100,2 = 0,1

Общие потери давления на участке: 0,1 1,8 = 0,18 м

Участок 2-3:

1.

2. 0

3. 0,21 л/с

Принимаем d=20 мм, 0,65 м/с, 1000 = 81,64 = 0,082

4. Общие потери на участке: 0,082 0,5 = 0,041 м

Участок 3-4:

1. 30

2. 0,23 л/с

Принимаем d=20 мм, 0,72 м/с, 1000 = 97,92 = 0,098

3. Общие потери на участке: 0,098 3,1 = 0,304 м

Участок 4-5:

1. 0

2. 0,28 л/с

Принимаем d=20 мм, 0,88 м/с, 1000 = 138,62 = 0,139

3. Общие потери на участке: 0,139 2,8 = 0,389 м

Участок 5-6:

1.

2. 0,32 л/с

Принимаем d=20 мм, 1,002 м/с, 1000 = 177,04 = 0,177

3. Общие потери на участке: 0,177 2,8 = 0,496 м

Участок 6-7:

1.

2. 0,355 л/с

Принимаем d=20 мм, 1,111 м/с, 1000 = 210,84 = 0,211

3. Общие потери на участке: 0,211 2,8 = 0,591 м

Участок 7-8:

1.

2. 0,384 л/с

Принимаем: d=25 мм, 0,72 м/с, 1000 = 67,48 = 0,068

3. Общие потери на участке: 0,068 2,25 = 0,153 м

Участок 8-9:

1.

2. 0,510 л/с

Принимаем d=25 мм, 0,95 м/с, 1000 = 115,39 = 0,154

3. Общие потери на участке: 0,154 7,5 = 1,155 м

Участок 9-10:

1.

2. 0,617 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,65 м/с, 1000 = 38,5 = 0,0385

3. Общие потери на участке: 0,0385 1,7 = 0,065 м

Участок 10-11:

1.

2. 0,704 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,73 м/с, 1000 = 49 = 0,049

3. Общие потери на участке: 0,049 0,2 = 0,01 м

Участок 11-12:

1.

2. 0,788 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,83 м/с, 1000 = 60,5 = 0,061

3. Общие потери на участке: 0,061 1,9 = 0,116 м

Участок 12-13:

4.

5. 0,866 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,91 м/с, 1000 = 77 = 0,077

6. Общие потери на участке: 0,077 7,6 = 0,585 м

Участок 13-14:

7.

8. 0,939 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,98 м/с, 1000 = 83,7 = 0,084

9. Общие потери на участке: 0,084 2,25 = 0,189 м

Участок 14-15:

10.

11. 1,011 л/с

Принимаем d=32 мм, 1,06 м/с, 1000 = 102,1 = 0,102

12. Общие потери на участке: 0,102 4,1= 0,418 м

Участок 15-16:

1.

2.

3. 1,223 л/с

Принимаем d=40 мм, 1,98 м/с, 1000 = 68,32 = 0,0683

4. Общие потери на участке: 0,0683 2 = 0,137 м

 

 

Номер расчет-ого участка	Длина расчетного участка l, м	Число приборов	N, шт	, л/c	P			, л/c	, мм	, м/с	Потери напора
М	Д	УН	на ед. дл. , м/м	на всю длину, м
1-2	1,8		-	-		0,09	0,02	0,02	0,215	0,097		0,59	0,100	0,180
2-3	0,5			-		0,2	0,009	0,018	0,210	0,21		0,65	0,082	0,041
3-4	3,1					0,2	0,009	0,027	0,230	0,23		0,72	0,098	0,304
4-5	2,8					0,2	0,009	0,054	0,280	0,28		0,88	0,139	0,389
5-6	2,8					0,2	0,009	0,081	0,320	0,32		1,00	0,177	0,496
6-7	2,8					0,2	0,009	0,108	0,355	0,355		1,11	0,211	0,591
7-8	2,25					0,2	0,009	0,135	0,384	0,384		0,72	0,068	0,153
8-9	7,5					0,2	0,009	0,270	0,510	0,510		0,95	0,154	1,155
9-10	1,7					0,2	0,009	0,410	0,617	0,617		0,65	0,039	0,065
10-11	0,2					0,2	0,009	0,540	0,704	0,704		0,73	0,049	0,010
11-12	1,9					0,2	0,009	0,675	0,788	0,788		0,83	0,061	0,116
12-13	7,6					0,2	0,009	0,810	0,866	0,866		0,91	0,077	0,585
13-14	2,25					0,2	0,009	0,945	0,939	0,939		0,98	0,084	0,189
14-15	4,1					0,2	0,009	1,08	1,011	1,011		1,06	0,102	0,418
15-16						0,3	0,006	0,720	0,815	1,223		1,98	0,068	0,068

 

 

Участок 1-2:

1.

2. ;

3. 0,126 л/с

Принимаем d=15 мм, 0,75 м/с, 1000 = 156,35 = 0,156

4. 0,156 1,8 = 0,281 м

5. Общие потери на расчетном участке рассчитываются с учетом зарастания труб по формуле:

, где – коэффициент, учитывающий соотношение потерь напора на местные сопротивления и на трение по длине труб, равный: 0,1 - для водоразборных стояков без полотенцесушителей; 0,2 - для подающих распределительных труб.

Участок 2-3:

1.

2. 0

3. 0,27 л/с

Принимаем d=20 мм, 0,85 м/с, 1000 = 130,48 = 0,131

4. 0,131 3,6 = 0,472 м

5.

Участок 3-4:

1.

2. 0,338 л/с

Принимаем d=20 мм, 1,06 м/с, 1000 = 196,97 = 0,197

3. 0,197 2,8 = 0,552 м

4.

Участок 4-5:

1.

2. 0,393 л/с

Принимаем d=25 мм, 0,74 м/с, 1000 = 71,4 = 0,072

3. 0,072 2,8 = 0,202 м

4.

Участок 5-6:

1.

2. 0,441 л/с

Принимаем d=25 мм, 0,83 м/с, 1000 = 88,84 = 0,089

3. 0,089 2,8 = 0,249м

4.

Участок 6-7:

1.

2. 0,485 л/с

Принимаем d=25 мм, 0,91 м/с, 1000 = 105,29 = 0,106

3. 0,106 2,25 = 0,239 м

4.

Участок 7-8:

1.

2. 0,665 л/с

Принимаем: d=32 мм, 0,7 м/с, 1000 = 44,24 = 0,045

3. 0,045 7,5 = 0,338 м

4.

Участок 8-9:

1.

2. 0,815 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,86 м/с, 1000 = 64,1 = 0,064

3. 0,064 1,7 = 0,109 м

4.

Участок 9-10:

1.

2. 0,948 л/с

Принимаем d=32 мм, 0,99 м/с, 1000 = 85,5 = 0,086

3. 0,086 0,2 = 0,017 м

4.

Участок 10-11:

1.

2. 1,071 л/с

Принимаем d=40 мм, 0,85 м/с, 1000 = 53,3 = 0,053

3. 0,053 1,9 = 0,101 м

4.

 

Участок 11-12:

1.

2. 1,189 л/с

Принимаем d=40 мм, 0,94 м/с, 1000 = 65,7 = 0,066

3. 0,066 7,6 = 0,502 м

4.

 

Участок 12-13:

1.

2. 1,297 л/с

Принимаем d=40 мм, 1,03 м/с, 1000 = 77,1 = 0,077

3. 0,077 2,25 = 0,173 м

4.

Участок 13-14:

1.

2. 1,402 л/с

Принимаем d=40 мм, 1,11 м/с, 1000 = 88,3 = 0,088

3. 0,088 4,1 = 0,361 м

4.

 

 

Участок 14-15:

1.

2.

3. 1,724 л/с

Принимаем d=50 мм, 0,81 м/с, 1000 = 34,52 = 0,035

4. 0,035 2 = 0,07 м

5.

 

Номер расчет-ого участка	Длина расчетного участка l, м	Число приборов	N, шт	, л/c	P			, л/c	, мм	, м/с	Потери напора		h, м
М	Д	УН	на ед. дл. , м/м	на всю длину, м
1-2	1,8		-	-		0,09	0,054	0,054	0,28	0,126		0,75	0,156	0,281	1,1	0,309
2-3	3,6			-		0,2	0,024	0,048	0,27	0,27		0,85	0,131	0,472	1,1	0,519
3-4	2,8			-		0,2	0,024	0,096	0,338	0,338		1,06	0,197	0,552	1,1	0,607
4-5	2,8			-		0,2	0,024	0,144	0,393	0,393		0,74	0,072	0,202	1,1	0,222
5-6	2,8			-		0,2	0,024	0,192	0,441	0,441		0,83	0,089	0,249	1,1	0,274
6-7	2,25			-		0,2	0,024	0,24	0,485	0,485		0,91	0,106	0,239	1,1	0,263
7-8	7,5			-		0,2	0,024	0,48	0,665	0,665		0,7	0,045	0,338	1,2	0,406
8-9	1,7			-		0,2	0,024	0,72	0,815	0,815		0,86	0,064	0,109	1,2	0,131
9-10	0,2			-		0,2	0,024	0,96	0,948	0,948		0,99	0,086	0,017	1,2	0,020
10-11	1,9			-		0,2	0,024	1,2	1,071	1,071		0,85	0,053	0,101	1,2	0,121
11-12	7,6			-		0,2		1,44	1,189	1,189		0,94	0,066	0,502	1,2	0,602
12-13	2,25			-		0,2		1,68	1,297	1,297		1,03	0,077	0,173	1,2	0,208
13-14	4,1			-		0,2		1,92	1,402	1,402		1,11	0,088	0,361	1,2	0,433
14-15				-		0,3	0,017	1,36	1,149	1,724		0,81	0,035	0,07	1,2	0,084

 

Требуемый напор в системе горячего водоснабжения.

 

Требуемый напор в точке присоединения системы горячего водоснабжения к трубопроводу, подающему холодную воду, определяют по формуле:

, м, где

- геометрическая высота подачи воды от оси трубопровода, подающего холодную воду в систему, до оси наиболее высоко расположенного прибора, определяется по формуле:

, где:

V – скорость движения воды в подающем трубопроводе, м/с

– сумма потерь напора в трубопроводах системы горячего водоснабжения, включая потери напора в водосчетчике и в трубках водоподогревателя, м;

– свободный напор перед прибором, м.

 

- свободный напор перед прибором. =2 м (3.прил.1.)

Требуемый напор не превышает требуемый напор в системе холодного водоснабжения. Значит повысительные насосы не требуются.

Подбор емкого водонагревателя.

 

Емкие водоподогреватели в системах горячего водоснабжения предназначены для выравнивания потребления горячей воды при ограниченной мощности источника теплоснабжения и равномерном потреблении горячей воды в здании.

Необходимая поверхность нагрева змеевиков водоподогревателей определяется по формуле:

расчетный часовой расход тепла на горячее водоснабжение, кДж/ч;

коэффициент теплопередачи от теплоносителя к воде через стенку змеевика, (250 кКал/м2*ч* С);

расчетная разность средних температур теплоносителя и нагреваемой воды, С;

коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду.

· Расчетная разность средних температур:

начальная и конечная температуры теплоносителя ();

начальная и конечная температуры нагреваемой воды ().

· Расчетный часовой расход тепла на нужды горячего водоснабжения в жилых зданиях:

коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, 3,1;

норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, 120;

количество потребителей горячей воды, 120;

.

· Потери напора в емких водоподогревателях определяется по формуле:

 

V – скорость движения воды в подающем трубопроводе, м/с

Гидравлический расчет

Расчет производится на один стояк. Выполняется по максимальному секундному расходу сточной жидкости.

, л/с, где

– расход сточной жидкости от прибора (унитаз);

л/с;

л/с

Выбор диаметра стояка.

По табл. 8 СНиП диаметр стояка принимаем 100 мм, диаметр поэтажного отвода также 100 мм. Диаметр выпуска должен быть не менее диаметра наибольшего из стояков. Принимаем его равным 100 мм.

Для трубопроводов канализации диаметром до 150 мм включительно скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, наполнение h/d≥0,3

Для определения скорости воспользуемся справочником Калацуна.

В данном случае v=1,5 м/с, h/d=0,4

Условие =0,95≥0,6 выполняется. Определяем уклон i =0,05<0,15

 

Номер расчет-ого участка	Определение расхода сточной воды на участке	Геом. хар-ки участка	Гидравлич. хар-ки участка
, л/c	P	N, шт.			q	q пр	q к	l, м	d, мм	i, м/м	, м/с
1-2	0,3	0,034		2,025	1,437	2,155	1,6	3,755	13,0		0,05	0,7
2-3	0,3	0,017		2,025	1,437	2,155	1,6	3,755	17,8		0,05	0,7
3-4	0,3	0,017		2,025	1,437	2,155	1,6	3,755			0,05	0,7

Таблица 4

Кафедра «Гидравлика»

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Инженерные системы зданий и сооружений.

Водоснабжение и водоотведение»

 

 

Выполнил

студент гр.33103/

Руководитель

доцент, к.т.н. О.В.Ермак

 

«___» __________ 2015 г.

 

Санкт-Петербург

Исходные данные.

 

В жилом пятиэтажном двухсекционном доме располагается 40 квартир. В каждой квартире установлены следующие водоразборные приборы, принятые в соот