Формула секундного расхода воды

Расчетно-пояснительная записка оформляется на листах (297х210 мм) в соответствии с ЕСКД, в начале записки помещают титульный лист установленного образца. Пояснительная записка включает: задание и его данные, введение, в котором излагается обоснование принятых решений по работе и характеристика объекта; необходимые расчёты с пояснениями в соответствии с разделами и указанием литературы и формул, содержащихся в методических указаниях; список использованной литературы.

Расчётная часть должна содержать следующие разделы:

Описание системы централизованного горячего водоснабжения для жилого дома, схемы системы ГВ, конструкций сетей горячего водоснабжения.

Определение расчётных расходов горячей воды.

Гидравлический расчёт подающих трубопроводов горячей воды.

Гидравлический расчёт циркуляционных трубопроводов.

Список использованной литературы.

Графическая часть включает:

План типового этажа с нанесением стояков, подводки к стоякам, водоразборных приборов, полотенцесушителей.

План подвала здания с нанесением разводящих и циркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения и указанием диаметров участков.

Схему внутридомовой системы горячего водоснабжения с указанием смесителей, полотенцесушителей, номеров участков, диаметров труб и номеров стояков.

Детали узлов трубопроводов.

Спецификацию на оборудование и трубопроводы.

I. Определение расчётных расходов горячей воды

По плану определяют общую площадь этажа здания, затем по числу этажей рассчитывают общую площадь здания F . На одного жителя приходится f=14,5 м 2 общей площади.

Количество потребителей горячей воды в доме

Формула секундного расхода воды,чел. (1.1)

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке следует определять по формуле (2) [1]:

q h = 5 ∙ Формула секундного расхода воды∙ α , л/с (1.2)

где Формула секундного расхода воды– секундный расход воды водоразборной арматурой (прибором), л/с, прил.1

α – коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия Р прил. 2 или прил.4, табл.2 [1].

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участке сети надлежит определять по формуле

Формула секундного расхода воды(1.3)

где Формула секундного расхода воды– норма расхода горячей воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/час прил 1 или прил.3 [1];

N – число приборов;

U – число водопотребителей.

Диаметры трубопроводов подбирают по прил.3 при известном расходе воды и допускаемой скорости воды в разводящих трубах до 1,5 м/с и подводках к приборам – не более 2,5 м/с (с учётом зарастания труб). По расходу воды и подобранным диаметрам труб находят фактическую скорость воды и фактические удельные потери давления на трение на участках (прил.3). Диаметры трубопроводов на стояке принимают неизменными по стояку. Результаты записывают в таблицу 1.

Формула секундного расхода водыСистема водоснабжения — это совокупность трубопроводов и устройств, которые обеспечивают бесперебойную подачу воды к различным санитарно-техническим приборам и другим устройствам, для работы которых она требуется. В свою очередь расчет водоснабжения — это комплекс мероприятий, в результате которого изначально определяется максимальный секундный, часовой и суточный расход воды. Причем, рассчитывается не только общий расход жидкости, но и расход холодной и горячей воды в отдельности. Остальные же параметры, описанные в СНиП 2.04.01-85* "Внутренний водопровод и канализация зданий" [1], а также диаметр трубопровода, находятся уже в зависимости от показателей расхода воды. Например, одним из таких параметров является диаметр условного прохода счетчика.

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:

Читайте также:  Термопот как пользоваться видео

Где: q 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 ) / (q 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.

Каждая секция жилого дома рассчитана на 35 квартир, всего в здании 35 · 2 секции = 70 квартир.

Количество потребителей на одном этаже секции составит: (2 кв. · 4 чел.) + (3 кв. · 2 чел.) = 14 чел. В одной секции – 14 · 7 эт. = 98 чел. В жилом здании – 2 секции · 98 чел. = 196 чел.

С учетом степени благоустройства общая норма расхода воды составят 300 л на чел.в сутки, в час наибольшего водопотребления норма расхода холодной воды 5,6 л/ч [1].

Расчет начинаем с определения расчетного расхода холодной воды на вводе в здание. Так как в здании одинаковые потребители, то вероятность действия приборов Р будет постоянна для всех участков. Вероятность действия приборов Р определяем по формуле

Формула секундного расхода воды Формула секундного расхода воды,

где Р – вероятность действия приборов;

Формула секундного расхода воды– общая норма водопотребления воды в час наибольшего водопотребления, л/ч×чел. [1].

U – число потребителей (жильцов) в доме, 196 чел.;

Формула секундного расхода воды– секундный расход воды расчетным прибором, 0,2 л/с (прил. 2, [1]), при наличии в здании поливочных кранов Формула секундного расхода воды= 0,3 л/с;

N – общее количество приборов в здании, N = 299 шт. (3 прибора в однокомнатной кв. и 6 приборов в трехкомнатной кв. Итого: 3 прибора · 3 кв. + 6 приборов · 2 кв. = 21 прибор на этаже секции. 21 прибор · 7 эт = 147 приборов в секции. 147 приборов · 2 секции = 294 прибора в доме + 2 смесителя в мусоросборных камерах + 3 поливочных крана = 299 приборов)

Формула секундного расхода воды

РN = 0,003399 · 299 = 1,016301.

Тогда максимальный расчетный секундный расход воды, л/с, на вводе будет равен

Формула секундного расхода воды,

где q Формула секундного расхода воды – максимальный секундный расход прибора, 0,3 л/с;

Читайте также:  Как проверить тестером телефонную линию

a – коэффициент, зависящий от вероятности действия приборов и их количества α → f(РN), по прилож. 4 [1] α = 0,977:

Расчет ввода сводится к определению диаметра ввода и потерь напора на вводе, возникающих при пропуске расчетного расхода.

В зависимости от величины qc по таблицам гидравлического расчета водопроводных труб [2] подбирают диаметр ввода и величину потерь на единицу его длины.

По табл. [2] для qc = 1,466 л/с при оптимальной скорости в пределах 0,9 … 1,2 м/с находим: диаметр ввода — 40 мм, удельные потери на трение – 0,0935 м; скорость – 1,163 м/с.

Общая величина потерь на вводе определяется по формуле

где ien = 0,0935 м – удельные потери на трение на вводе при расчетном расходе, л/с;

len = 21 м – длина ввода;

Km = 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлени-ях на вводе:

Hl = 0,0935 · 21 · 1,1 = 2,16 м.

Подбор водомеров

Для учета расхода холодной воды на вводе в здание у наружной стены в легкодоступном, освещенном и отапливаемом помещении (температура воздуха должна быть не ниже 5 0 С) предусматриваем установку водомера. Подбор калибра водомера производим по среднечасовому расходу холодной воды в сутки максимального водопотребления. Среднечасовой расход воды может быть определен по следующей формуле:

Формула секундного расхода воды, где Формула секундного расхода воды— среднечасовой расход воды, м 3 /ч;

Формула секундного расхода воды— норма расхода холодной воды в сутки наибольшего водопотребления, 180 л/(чел.· сут), прил. 3 [1];

U = 196 чел – число водопотребителей;

Т = 24 ч – период водопользования,

Формула секундного расхода воды1,47 м 3 /ч.

Эксплуатационный расход воды выбранного счетчика должен быть не менее данного среднечасового расхода воды. По табл. 1 выбираем крыльчатый водомер калибра 15 мм.

Правильность выбранного водомера проверяем на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды, при котором потери напора в водомере не должны превышать 5,0 м.

Потери напора в водомере следует определять по формуле:

где h – потери напора в водомере, м;

S – гидравлическое сопротивление водомера, S = 14,5 м·(л/с) -2 , см. табл. 1;

q c – максимальный секундный расход холодной воды на вводе, q c = 1,466 л/с,

h = 14,5 · (1,466) 2 = 30,1 м.

Формула секундного расхода водыТак как потери напора превосходят допустимые, увеличиваем диаметр водомера, принимаем крыльчатый водомер диаметром 20 мм с гидравлическим сопротивлением, равным 5,18 м·(л/с) -2 , тогда потери напора при пропуске максимального секундного расхода воды

h = 5,18 · (1,466) 2 = 12,5 м.

Технические характеристики водомеров

Диаметр условного прохода счетчика, ммПараметры
Расход воды, м 3 /чПорог чувствитель-ности, м 3 /ч, не болееМакс. объем воды за сутки, м 3Гидравлич. сопротивление счетчика S, м·(л/с) -2
Миним.Эксплуатац.Макс.
0,031,20,01514,5
0,050,0255,18
0,072,80,0352,64
0,10,051,3
0,166,40,080,5
0,30,150,143
1,50,6810×10 -5
0,7264×10 -5
1,276,6×10 -5
1,613×10 -5
3,5×10 -5
1,8×10 -5

Так как условия не выполняются, принимаем к установке крыльчатый водомер диаметром 25 мм (ВК-25) с гидравлическим сопротивлением равным 2,64 м·(л/с) -2 . Тогда потери напора в водомере при пропуске расчетного расхода составят

h = 2,64 · (1,466) 2 = 5,7 м.

Так как условия не выполняются, принимаем к установке крыльчатый водомер диаметром 32 мм (ВК-32) с гидравлическим сопротивлением равным 1,3 м·(л/с) -2 . Тогда потери напора в водомере при пропуске расчетного расхода составят

h = 1,3 · (1,466) 2 = 2,79 м.

Некоторые технические характеристики выбранного водомера приведены в табл. 2.

Расчетные параметры принятого водомера

Марка водомераДиаметр условного прохода, ммТехнические характеристики
Эксплуата-ционный расход, м 3 /чМакс. объем воды за сутки, м 3Порог чувствительности, м 3 /чГидравлическое сопротивление, м·(л/с) -2
ВК — 320,051,3

Гидравлический расчет

Определив расходы воды на ввод здание и подобрав водомер, переходим к гидравлическому расчету внутренней водопроводной сети.

За диктующую точку на сети внутри здания принят смеситель для умывальника, расположенный на 7-ом этаже в крайней левой секции здания, наиболее удаленного и высоко расположенного относительно ввода. Перед этим прибором необходимо обеспечить максимальный свободный напор Нf = 3 м ([1] прил. 2). Расчетные точки внутри здания проставлены на расчётной схеме и на аксонометрической схеме.

Читайте также:  Рецепт огонёк хреновина из помидор

Гидравлический расчет начинаем с определения параметров сети по главному направлению, последовательно от диктующей точки к вводу в здание. Диаметр трубопроводов внутриквартирной разводки конструктивно принимаем 15 мм. Расход холодной воды расчетным прибором на этажах равен Формула секундного расхода воды= 0,2 л/с

Результаты расчета сводим в табл. 3.

Расчет водопроводной сети по стояку Ст. В1-1

Расчетные участкиДлина участка l, мВероятность действия приборов РОбщее число приборов на участкеПроизведение Р·NКоэффициент αРасчетный расход, л/сДиаметр трубопровода, ммСкорость воды, V м/сПотери напора по длине трубопровода
Удельные i, мНа участке i·l, м
Формула секундного расхода воды= 0,2 л/с
1-21,660,0033990,0033990,20,21,170,3540,588
2-30,550,0067980,20,21,170,3540,195
3-43,70,0101970,20,20,620,0720,266
4-52,80,0203940,2150,2150,680,0890,249
5-62,80,0305910,2380,2380,740,1030,288
6-72,80,0407880,2570,2570,80,1180,33
7-82,80,0509850,27450,27450,850,1330,372
8-92,80,0611820,29050,29050,90,1450,406
9-105,560,0713790,3060,3060,950,160,89
Формула секундного расхода воды= 0,3 л/с
10-117,230,0033990,0747780,31050,4660,880,10,723
11-120,550,1461570,3950,5931,120,1560,086
12-134,520,2175360,4640,6960,7360,0490,222
13-142,580,2209350,4680,7020,7420,0500,129
14-150,280,2923140,5270,7910,8310,0620,017
15-1610,50,4350720,6340,9511,0010,0880,924
16-170,250,4384710,6370,9561,0060,0890,022
17-180,530,509850,6851,0281,0530,09720,052
18-194,51,0163010,9771,4661,1630,09350,421
Hltot = 6,18 м

Требуемый напор воды для здания рассчитываем, зная отметки расположения расчетного прибора и ввода воды в здание, тип расчетного прибора и соответственно свободный напор на излив из него, общие потери напора при движении от городской магистральной сети до расчетного прибора, по формуле:

где Hqeom – геометрическая высота расположения диктующего прибора, определяемая по разности отметок этого прибора и верха трубы городского водопровода:

Hqeom = 16,8 + 0,8 + 1 + 2,1 = 20,7 м,

здесь 16,8 м – отметка перекрытия седьмого этажа;

0,8 м – высота установки крана-смесителя для умывальника;

1 м – высота перекрытия первого этажа над уровнем земли;

2,1 м – глубина заложения городского водопровода по своду трубы; (2,3 – d200мм.)

Hl = 2,16 м потери напора на вводе;

h = 2,79 м – потери напора в водомере;

Hltot = 6,18 м – сумма потерь напора по длине трубопровода от водомерного узла до расчетного прибора (см. табл. 3);

Hm потери напора на местные сопротивления, принимаются равными 30 % от потерь напора по длине трубопровода:

Hm = Формула секундного расхода воды= Формула секундного расхода воды= 1,854м;

Формула секундного расхода воды

Hf = 3 м – свободный напор расчетного прибора, прил. 2, [1].

Нtr = 20,7 + 2,16 + 2,79 + 6,18 + 1,854 + 3 = 36,684 ≈ 36,7 м.

Так как расчетный требуемый напор больше гарантированного, для обеспечения бесперебойной работы системы водоснабжения необходимо установить насосы.

Требуемый напор насосов

где Нtr = 36,7 м– требуемый напор воды для здания;

Нg = 29 м– гарантированный напор воды в сети холодного водопровода,

Рабочий расход насоса qc = 1,466 л/с или 1,466 · 3,6 = 5,28 м 3 /ч.

С учетом потерь напора в насосе, равных 2 м,

Таким образом, следует подобрать и установить в подвальном помещении повысительные насосы (один рабочий, один резервный) с рабочим расходом qc ≥ 1,466 л/си напором Нр ≥ 9,7м.

Таким насосом мог бы быть «инлайн» насос Grundfos TP 32-150/2В с характеристиками Q = 8 м 3 /ч, Нр = 14 м.

Дата добавления: 2017-02-28 ; просмотров: 6942 | Нарушение авторских прав