Расчет потребности населенного пункта в горячей воде. Выбор технологической схемы теплоподготовительной станции. Расчет тепловых потоков горячего водоснабжения. Расчет водоподогревательной и теплоаккумулирующей установок. Расчет диаметров трубопроводов.
Аннотация к работе
Централизованная система горячего водоснабжения (ЦСГВ) - это единый для группы зданий комплекс оборудования и трубопроводов для нагрева, транспорта и распределения по водоразборным приборам воды, используемой в бытовых целях - на мойку, купание, стирку, а также - на приготовление пищи. ЦСГВ включает в себя: теплоподготовительную станцию (ТПС) с водоподогревательной установкой (ВПУ), оборудование водообработки и насосные агрегаты; тепловые сети горячего водоснабжения; внутридомовые секционные узлы с подающими и циркуляционными стояками горячей воды и водоразборной арматурой.Показатели химического состава воды источников водоснабжения Параметры энергоснабжения, ОС Материал труб Режим подачи энергоносителя, часы суток ?1 ? 2 Первый период второй периодU - количество потребителей горячей воды в поселке, чел., известно = 9100 qис - норма потребления горячей воды с температурой 55°С в жилых зданиях, принимаем 115 л/(чел.сут.). b - норма потребления горячей воды общественными зданиями, отнесенная к одному жителю поселка, принимается равной 25 л/(чел.сут.), V ? 50м3/ч;Исходя из рассчитанного индекса насыщения горячей воды карбонатом кальция и содержанию в воде хлоридов и сульфатов, при рассчетном среднечасовом за отопительный период горячем водоразборе более 50 м3/ч к применению рекомендуется принципиальная схема ТПС с вакуумной дегазацией воды: 1.теплообменный аппарат 2.охладитель выпара 4.бак аккумуляторРассчитаем средний тепловой поток для отопительного периода: где - средний часовой тепловой поток горячего водоразбора за отопительный период, Дж/ч; плотность нагреваемой воды при средней температуре в водоподогревателе 30°С, принимается равной = 996 кг/м3; Определим средний тепловой поток для суток наибольшего водопотребления - предпраздничного дня где: - средний часовой тепловой поток горячего водоразбора для суток наибольшего водопотребления, Дж/ч;Необходимый циркуляционный расход воды в ЦСГВ, обеспечивающий в условиях отсутствия водоразбора в любом водоразборном стояке здания температуру воды не ниже 50°С, определяется по формуле: где: Vц - полный циркуляционный расход воды через ТПС, м3/ч; Зная циркуляционный расход воды и расчетное снижение температуры воды в циркуляционном контуре, определяем средние потери теплоты по формуле: где: ?Q - среднечасовый поток тепловых потерь, Дж/ч;Режим работы теплоаккумулирующей установки и расчетный тепловой запас аккумуляторов горячей воды определяется графоаналитическим способом. Этот способ основан на построении и совместном рассмотрении графиков потребления и выработки теплоты в системе. График потребления теплоты поселком может быть построен по общим закономерностям потребления горячей воды в жилых зданиях. Далее необходимо графически определить Qвпу , построив интегральный график теплопотребления Ф, линию мощности W и построить интегральный график выработки теплоты ?. Для определения запаса теплоты, который должен быть аккумулирован на ТПС, необходимо график ? переместить параллельно самому себе по вертикали вверх настолько, чтобы у графиков Ф и ?, оказалась только одна общая точка (см. график).При энергоносителе "горячая вода" на ТПС предусматривается применение водо-водяных скоростных многосекционных подогревателей, серийно выпускаемых промышленностью.= б) Массовый расход нагреваемой воды в трубном пространстве теплообменника ? - коэффициент, учитывающий потери теплоты от внешней поверхности подогревателя к окружающей среде ? = 0,98; По значению расхода нагреваемой воды через трубное пространство Gt принимаем к установке марку подогревателя № 14 и выписываем все его технические характеристики.= где: Wm и Wt - средние скорости рабочих сред подогревателя в межтрубном и трубном пространствах, м/с;а) коэффициент теплоотдачи со стороны энергоносителя: = = где: ?1 - коэффициент теплоотдачи со стороны энергоносителя, Вт/(м2·К); dэ - эквивалентный диаметр сечения межтрубного пространства, м б) коэффициент теплоотдачи со стороны нагреваемой воды: == где: ?tср - средний логарифмический температурный напор через поверхность теплообмена, °С;Количество секций подогревателя можно определить по формуле: = где: Fc - площадь поверхности нагрева одной секции, м2.а) потеря давления в межтрубном пространстве подогревателя.Необходимая полная водяная емкость теплоаккумулирующей установки ТПС определяется по формуле: = где: П - регулируемый (рабочий) объем теплоаккумулирующей установки;Диаметры трубопроводов определяются формуле где: - расчетный внутренний диаметр трубопровода, мм; V - объемный расход воды по трубопроводу, м3/с w - скорость воды в трубе, =2,5 м/с.