Расчет водоснабжения с примером
В настоящей статье представлен пример расчета водоснабжения на внутренний водопровод для частного 2-х этажного дома. В результате данного расчета найдены общий секундный расход воды и диаметры трубопроводов для сантехприборов, расположенных в ванной комнате, в туалете и на кухне. Также здесь определено минимальное сечение для входной трубы в дом. То есть имеется в виду труба, которая берет свое начало у источника водоснабжения и заканчивается в месте разветвления ее по потребителям.
Что касается других параметров, приведенных в упомянутом нормативном документе, то практика показывает, что их рассчитывать для частного дома не обязательно.
Пример расчета водоснабжения
Исходные данные
Количество проживающих людей в доме — 4 человека.
В доме имеются следующие санитарно-технические приборы.
Ванная комната:
Ванная со смесителем — 1 шт.
Сан. узел:
Унитаз со смывным бачком — 1 шт.
Кухня:
Умывальник со смесителем — 1 шт.
Расчет
Формула максимального секундного расхода воды:
Где: q0 tot — общий расход жидкости, одного потребляемого прибора, определяемый согласно п. 3.2 [1]. Принимаем по прил. 2 [1] для ванной комнаты — 0,25 л/с, сан. узла — 0,1 л/с, кухни — 0,12 л/с.
α — коэффициент, определяемый согласно прил. 4 [1] в зависимости от вероятности Р и количества сантехприборов N.
Определение вероятности действия санитарно-технических приборов:
P = (U·qhr,u tot ) / (q0 tot ·N·3600) = (4·10,5) / (0,25·3·3600) = 0,0155 ,
Где: U = 4 чел. — количество водопотребителей.
qhr,u tot = 10,5 л — общая норма расхода воды в литрах, потребителем в час наибольшего водопотребления. Принимаем согласно прил. 3 [1] для жилого дома квартирного типа с водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями.
N = 3 шт. — количество сантехприборов.
Определение расхода воды для ванной комнаты:
α = 0,2035 — принимаем по табл. 2 прил. 4 [1] в зависимости от NP = 1·0,0155 = 0,0155.
q с = 5·0,25 ·0,2035 = 0,254 л/с.
Определение расхода воды для сан. узла:
α = 0,2035 — ровно столько же, что и в предыдущем случае, так как количество приборов одинаково.
q с = 5·0,1 ·0,2035 = 0,102 л/с.
Определение расхода воды для кухни:
α = 0,2035 — как и в предыдущем случае.
q с = 5·0,12 ·0,2035 = 0,122 л/с.
Определение общего расхода воды на частный дом:
α = 0,267 — так как NP = 3·0,0155 = 0,0465.
q с = 5·0,25 ·0,267 = 0,334 л/с.
Формула определения диаметра водопровода на расчетном участке:
Где: d — внутренний диаметр трубопровода на рассчитываемом участке, м.
V — скорость потока воды, м/с. Принимаем равной 2,5 м/с согласно п. 7.6 [1], в котором сказано, что скорость жидкости во внутреннем водопроводе не может превышать 3 м/с.
qc — расход жидкости на участке, м 3 /с.
Определение внутреннего сечения трубы для ванной комнаты:
d = √((4·0, 000254) /(3,14·2,5)) = 0,0114 м = 11,4 мм.
Определение внутреннего сечения трубы для сан. узла :
d = √((4·0, 000102) /(3,14·2,5)) = 0,0072 м = 7,2 мм.
Определение внутреннего сечения трубы для кухни:
d = √((4·0, 000122) /(3,14·2,5)) = 0,0079 м = 7,9 мм.
Определение внутреннего сечения входной трубы в дом:
d = √((4·0, 000334) /(3,14·2,5)) = 0,0131 м = 13,1 мм.
Вывод: для снабжения водой ванну со смесителем требуется труба с внутренним диаметром не менее 11,4 мм, унитаза в сан. узле — 7,2 мм, умывальника на кухне — 7,9 мм. Что касается входного диаметра водопровода в дом (для снабжения 3-х приборов), то он должен составлять не менее 13,1 мм.
Примеры расчета систем горячего водоснабжения
Пример 1. Рассчитать систему горячего водоснабжения пятиэтажного двухсекционного жилого дома. Сеть запроектирована на основании плана здания, приведенного в прил. 1, 2. Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1 (аналогично схеме сети холодного водоснабжения).
В качестве теплоносителя используется перегретая вода из теплосети с параметрами tн = 120 °С и tк = 70 °С.
Данные по холодному водоснабжению принимаются из примера 1, приведенного в п. 1.7.
Система горячего водоснабжения принята централизованной с приготовлением горячей воды в скоростном водонагревателе с переменной производительностью с использованием теплоносителя из теплосети.
Схема сети горячего водоснабжения принята тупиковая с нижней разводкой магистралей (как и сеть холодного водопровода).
Поскольку потребление горячей воды неравномерно, то сеть принята с циркуляцией в магистрали и стояках.
Определяются расчетные расходы горячей воды и тепла. Расходы горячей воды на участках сети определяются по формуле (2.1). Поскольку система обслуживает одинаковых потребителей, то величина P h находится по формуле (2.3).
Здесь величина
Величина
Величина
Максимальный часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.5)
Величина
Средний часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.8)
Максимальный часовой расход тепла определяется по формуле (2.11)
Рис. 2.1. Расчетная схема сети горячего водоснабжения
Пример расчета сети горячего водоснабжения в режиме водоразбора.
| Расчет-ный участок | Длина уч-ка, м | Число прибо-ров, N | Вероят-ность действия приборов, Р t | N*P | α | Расход одного прибора, q t 0 л/с | Расчет-ный расход, q t л/с | Диаметр, d мм | Cкорость, V м/с | Удельная потеря напора, мм/пм | Потеря напора на участке, мм | Примечания |
| 1-2 | 1,50 | 0,016 | 0,016 | 0,205 | 0,09 | 0,09 | 0,78 | |||||
| 2-3 | 0,55 | 0,016 | 0,032 | 0,241 | 0,2 | 0,24 | 2,08 | |||||
| 3-4 | 0,80 | 0,016 | 0,048 | 0,270 | 0,2 | 0,27 | 2,35 | |||||
| 4-5 | 3,30 | 0,016 | 0,048 | 0,270 | 0,2 | 0,27 | 1,13 | |||||
| 5-6 | 2,80 | 0,016 | 0,096 | 0,338 | 0,2 | 0,34 | 1,42 | |||||
| 6-7 | 2,80 | 0,016 | 0,144 | 0,393 | 0,2 | 0,39 | 1,63 | |||||
| 7-8 | 2,80 | 0,016 | 0,192 | 0,441 | 0,2 | 0,44 | 1,84 | |||||
| 8-9 | 4,00 | 0,016 | 0,240 | 0,485 | 0,2 | 0,49 | 1,17 | |||||
| 9-10 | 10,00 | 0,016 | 0,800 | 0,948 | 0,2 | 0,95 | 1,2 | |||||
| 10-вод | 13,00 | 0,016 | 1,920 | 1,402 | 0,2 | 1,40 | 1,34 | |||||
| вод-сч | 7,00 | 0,013 | 2,106 | 1,479 | 0,3 | 2,22 | 2,1 | |||||
| ввод | 10,00 | 0,013 | 2,106 | 1,479 | 0,3 | 2,22 | 1,05 | |||||
| 11-12 | 3,30 | 0,016 | 0,096 | 0,338 | 0,2 | 0,34 | 0,91 | |||||
| 12-13 | 2,80 | 0,016 | 0,192 | 0,441 | 0,2 | 0,44 | 1,19 | |||||
| 13-14 | 2,80 | 0,016 | 0,288 | 0,524 | 0,2 | 0,52 | 1,44 | |||||
| 14-15 | 2,80 | 0,016 | 0,384 | 0,598 | 0,2 | 0,60 | 1,65 | |||||
| 15-9 | 4,00 | 0,016 | 0,480 | 0,665 | 0,2 | 0,67 | 1,84 |
Поверхность нагрева нагревательных трубок водонагревателя определяется по формуле (2.13). Расчетная разность температур определяется по формуле (2.14). Примем параметры теплоносителя tн = 120 °С, tк = 70 °С, параметры нагреваемой воды t h =60 С и t c =5 С.
По прил. 8 [ 2 ] принимаем скоростной водонагреватель N 11 ВТИ – МосЭнерго с поверхностью нагрева одной секции 5.89 м. Потребное число секций определится по формуле (2.16)
Длина секции 2000 мм, наружный диаметр корпуса 219 мм, число трубок 64.
Расчет системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора производится в табличной форме (табл. 2.3).
Потери напора на участках сети горячего водоснабжения определялись по формуле (2.19). Величина Kl принималась 0.2 — для распределительных трубопроводов и 0.1 — для водоразборных стояков без полотенцесушителей. (Принято присоединение полотенцесушителей к сети отопления.)
Общие потери напора на линии 1-ввод составляют 21125 мм или 21.1 м. Поскольку стояк Ст ТЗ-2 имеет вдвое большую гидравлическую нагрузку, чем стояк Ст ТЗ-1, то для него принят диаметр 25 мм и произведен расчет скоростей и потерь напора на этом стояке. Поскольку потери напора на участках 4 – 8 оказались больше, чем на участках 11 – 15, то стояк Ст ТЗ-1 принят за расчетный.
Требуемый напор на вводе в здание для работы системы горячего водоснабжения определяется по формуле (2.20)
Здесь потери напора в водонагревателе определены по формуле (2.17)
Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции производится в табличной форме ( табл. 2.4 ). Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1.
Расчет сети горячего водоснабжения в режиме циркуляции
| Расчетные уч-ки | Длина уч-ка | Циркуля-ционный расход, л/с | Диаметр, мм | Скорость, м/с | Потери напора, мм | Примеча-ния |
| на 1 пог. м. | на уч-ке | |||||
| вод-4 | 13,00 | 0,28 | 0,27 | 6,24 | ||
| 4-3 | 10,00 | 0,19 | 0,24 | 4,30 | ||
| 3-2 | 4,00 | 0,10 | 0,24 | 10,00 | ||
| 2-1 | 11,20 | 0,10 | 0,42 | 45,98 | ||
| 1-2″ | 11,20 | 0,10 | 0,42 | 45,98 | ||
| 2″-3″ | 4,00 | 0,10 | 0,42 | 45,98 | ||
| 3″-4″ | 10,00 | 0,19 | 0,45 | 36,13 | ||
| 4″-ввод | 13,00 | 0,28 | 0,35 | 13,88 | ||
| Итого: 1340 |
Циркуляционный расход на участках принимался по формуле (2.23), Диаметры циркуляционных труб в стояках принимались такими же, как и диаметры распределительных; в магистралях они принимались на размер меньше.
Общие потери напора на трение и местные сопротивления в сети составили 1340 мм. Здесь необходимо учесть потери напора в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, которые определяются по формуле (2.17)
Таким образом, потери напора в расчетном циркуляционном кольце составят
Определяется возможность естественной циркуляции. Естественный циркуляционный напор определяется для системы с нижней разводкой по формуле (2.25)
= 13.2 (986.92 — 985.73) + 2(985.73 — 983.24) = 20.69 мм
Потери напора в циркуляционном кольце (1348 мм) значительно превышают естественный циркуляционный напор (20.69 мм), поэтому проектируется насосная циркуляция.
Производительность циркуляционного насоса определяется по формуле (2.26)
Требуемый напор насоса определяется по формуле (2.27)
По прил. XIII [ 3 ] принимаем насос К50-32-125 (К8/18б) с номинальной производительностью 2.5 л/с и напором 11,4 м. Эти величины превышают расчетные, поэтому можно заменить двигатель с числом оборотов 2860 об/мин на 1480 об/мин. Из формулы (7.1) [ 3 ] определим, что
При этом мощность на валу насоса станет
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Система водоотведения включает комплекс инженерных устройств внутри здания для приема сточных вод и их отведения за пределы здания в уличную водоотводящую сеть. Она состоит из следующих основных элементов:
-приемников сточных вод — санитарных приборов;
-гидравлических затворов (сифонов);
-стояков с вытяжными трубами;
Особое место занимает дворовая водоотводящая сеть, которая служит для отведения сточных вод от зданий в уличные коллекторы.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет