Контрольная работа по дисциплине: «Водоснабжение и водоотведение»

     

 

Определим коэффициент α по прил. 1, с зависимости  от общего числа  приборов N и вероятности их действия ( определяемой по формуле)

N=98+80+25=203;

NP=203∙0,419676=85,2 => α=22,933.

 

Определим максимальный расчетный расход холодной воды по формуле:

 

q^c=5q^c_o α=5∙0,1386∙22,933=15,9л/с.

 

Ответ: Максимальный расчетный расход холодной воды q^c=15,9л/с.

 

 Задача №3

 

Группа однотипных  n-этажных жилых зданий снабжается водой из центрального теплового пункта, присоединенным трубопровода ввода к уличной водопроводной сети. Холодная вода из уличной сети по вводу поступает в центральный тепловой узел, в котором установлен скоростной водонагреватель. Часть холодной воды проходит через водонагреватель и поступает в горячую систему водоснабжения зданий, другая часть поступает в систему холодного водоснабжения.

В каждой квартире установлено четыре водоразборных прибора ( умывальник, мойка, ванна с душевой сеткой и унитаз со смывным бочком ).

Определить расчетные расходы воды для теплового пункта ( на нужды холодного и горячего водоснабжения), подобрать водомер, устанавливаемый на вводе в тепловой пункт,  вычислить средний и максимальный часовые расходы горячей воды группой зданий; произвести необходимые расчеты и выбрать марку водонагревателя.

Нормативные секундный  и часовой расходы воды водоразборным  устройством принять:

 q =0.3 л/с      q =300 л/ч

 q = 0,2 л/с       q =200 л/ч

Исходные данные:

Число однотипных зданий  n зд - 4

Число этажей   n эт- 9

Число квартир на этаже  n кв - 4

Средняя заселенность квартир  Uчел/кв – 3,5

Норма расхода воды в сутки наибольшего  водопотребления: Общая  q , л - 300 Горячая  q , л - 120

Норма расхода воды в час наибольшего  водопотребления: Общая  q , л – 15,6 Горячая  q , л - 10

Начальные температуры теплоносителя, С - 110  конечные температуры теплоносителя  С - 80

 

 

 

 

Решение:

Максимальное суточное потребление воды (_м³/сут) теплоузлом на нужды холодного и горячего водоснабжения зданий определяется по формуле:

Q =0,001 q U  где,

Число водопотребителей U= u n_кв  n_эт   n_зд

u  - средняя заселенность квартир

n_кв - число квартир

 n_эт  - число этажей

n_зд  - число зданий

U = 3,5

4 9 4 = 980

Q

=0,001 _{300 980=294 м³/сут}

 

Средний часовой расход воды за сутки  максимального водопотребления определяется по формуле:

q =Q /24

 q =294/24 =12,25 м³/_ч

Максимальный часовой расход воды на нужды холодного и горячего водоснабжения:

 

q

=0,005 q _где

q - общий расход воды л/ч, санитарно-техничиским прибором   =300л/ч

  _{- коэффициент  определяемый из  приложения 1 (рабочий  программы и задания  на контрольную  работу  23/10/2) в  зависимости от  значения произведения  N P ( N- общее число санитарно-технических  приборов, обслуживаемых проектируемой системой, P -вероятность их использования).}

_{Phr=    для общих участков величину  P определяют по формуле:}

_{P = ,}

_Где q -общая норма расхода воды (холодной и горячей), л, потребителем в час наибольшего водопотребления.

 q - общий нормативный расход воды одним потребителем, л/с. 

_N= n_пр  n_эт   n_зд n_кв

 Здесь n_пр- число водоразборных приборов в одной квартире

 

N= 4

7 5 10= 1400

 

_P

=15,6 980 / 0,3 1400 3600 = 15288/1512000= 0,0101

_{Phr=  3600}

0,0101 0,3 / 300 = 0,0364

 

_{N P = 1400 0,0364 = 50,96}

_{= 14,54   из приложения 1}

 

 

q

=0,005 q

q

=0,005 300 14,54 = 21,81 м³/ч

 

 

По вычисленным значениям расчетных  расходов воды, руководствуясь приложением 4 (23/10/2),

Следует подобрать марку водомера:

 

Диаметр условного прохода счетчика,        мм	параметры
	Расход воды, м3/ч			Порог чувст- вительности М3/ч	Максимальный объем воды за сутки       м3	Гидравлическое сопротивление счетчика
	Минималь- ный	Эксплу- атаци- онный	Макси- мальный
65	1,5	17	70	0,6	610	0,082

 

Общий максимальный секундный расход воды группой зданий q

q

=5 ,

где, - коэффициент, определяемый по приложению 1 в зависимости от значения произведения N P

N P

= 1400 0,0101 = 14

= 5,270 _{из приложения 1}

q =5 0,3 5,270= 7,905 л/с

Вычисляем потери напора в водомере:

h

= s q²

где s- гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое по приложению 4 (23/10/2)

      q- расход воды, протекающий через водомер л/с.

h

= 0,082 7,905 ² = 5,12 м,

Среднечасовой расход горячей  воды:

q

где - норма расхода горячей воды , л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления

        U – количество потребителей горячей воды

         T – количество часов в сутках ( Т = 24ч).

 

q= 120

980/100 24 = 117600/24000 = 4,9 м³/ч

Максимальный часовой  расход горячей воды:

 

q

=0,005 q

_где q _{- нормативный расход горячей воды водоразборным устройством}

_{- коэффициент, определяемый  по прил.1 в зависимости  от значения произведения  N P ( N- общее число санитарно-технических приборов, обслуживаемых системой горячего водоснабжения, P - вероятность их использования).}

_{Phr =}

_{где - вероятность действия санитарно-технических приборов в системе горячего водоснабжения}

- нормативный расход горячей  воды, л/с, санитарно-техническим  прибором.

,

где - нормативный расход горячей воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления

N – количество водоразборных приборов, обслуживающих систему горячего водоснабжения

_N= n_пр  n_эт   n_зд n_кв

_{N= 840}

_{Р = 15,6}

980 / 0,2 1400 3600 = 15288/1008000 = 0,015167

_{Phr= 3600}

0,015167 0,2 / 200 = 0,0546

_{N P}

= _{1400 0,0546 = 76,44, то}

= 20,43 из приложения 1

 

q

=0,005 200 _{20,43 = 20,43 м³/ч}

 

_{Расчетный расход тепла для  приготовления горячей  воды в течении  часа максимального  водопотребления:}

 

Q

= 1,16q (55-t )+Q

где t - температура холодной воды, ^оС, в сети водопровода ( принимаем равной 5 ^оС)

     Q - потери тепла падающими и циркуляционными трубопроводами системы горячего водоснабжения

  Потери тепла можно учесть  приближенно по формуле

 

Q

= Q   k,

где Q   - среднечасовой расход тепла, на нужды горячего водоснабжения

       k – коэффициент, учитывающий потери тепла трубопроводами ( принимаем k= 0,35)

Q т = 1,16

4,9(55-5)=284,2 кВт,

Q

= 284,2 0,35   = 99,47 кВт

Q

= 1,16 20,43 (55-5)+99,47 = 1284,41 кВт

Согласно условию задачи приготовление  горячей воды производится в скоростном водонагревателе, установленном в  центральном тепловом пункте.

В скоростных водонагревателях расходуемая вода протекает с большей скоростью 0,5-2,5 м/с. Благодаря этому они имеют высокие коэффициенты теплопередачи, а следовательно, очень компактны и занимают небольшую площадь.

 Расчет целесообразно вести в следующем порядке:

Задавшись скоростью движения нагреваемой воды v_н.в. в приделах 0,5-2 м/с, определяем требуемую площадь сечения трубок водонагревателя f_mp , исходя из максимального часового расхода горячей воды q

f_mp=

Принимаю v_н.в.= 1 м/с

f_mp=20,43 / 1

3600 = 0,00568 м²

Пользуясь приложением 6, подбираем водонагреватель, по ближайшему к вычисленному значению площади сечения трубок:

 

f_mp=0,0057 м²

после чего для выбранной марки  водонагревателя вычислим скорости движения нагреваемой  v_н.в. и греющей v_гв воды.

где - площадь сечения межтрубного пространства, по которому течет греющая вода

       t_н, t_к – начальная и конечная температуры теплоносителя

     - плотность воды ( = 1000кг/м³)

      С – теплоемкость  воды (С=4,19 кДж/кг  град)

- исходя из приложения 6 =0,0122 м²

Вычисляем скорость движения нагреваемой воды:

 

V н.в. = 20,43 / ,0057

3600 =20,43 / 20,52 = 0,9956 м/с

 

Скорость движения греющей воды:   

                                  

V г.в. = 1284,41 / 0,0122(100-65)

4,19 1000 = 1284,41 / 1789,13 = 0,7179 м/с

 

По вычисленным  значениям v_н.в и v_гв, пользуясь приложением 7 находим величину коэффициента теплопередачи нагревательной поверхности ( К )  При достаточном напоре в наружной сети скоростной нагреватель считается плохо подобран, если К 1700 Вт/м²  град В этом случае следует взять более мелкий нагреватель, у которого будет большие скорости протекания нагреваемой и греющей воды, а следовательно, и большее значение К.

К= 1525

 

Необходимую поверхность  нагрева водонагревателей определяют по вычисленному часовому расходу тепла и коэффициента теплопередачи.

где - поправочный коэффициент, учитывающий наличие накипи на трубах подогревателя ( =0,6 – для стальных трубок, =0,75 – для латунных трубок)

 - расчетная разность температур  теплоносителя и нагреваемой  воды.

Для скоростных водонагревателей определяется по формуле:

=

где _б, _м – большая и меньшая разность температур между теплоносителями и нагреваемой водой на концах водонагревателя.

Чаще всего скоростной водонагреватель  работает по противоточной схеме (холодная вода встречает остывший теплоноситель, а нагретая – горячий).

При этом

_б = t_н – t_г ( или t_к –t_х)

_м = t_к – t_х ( или t_н – t_г)

 

где t_н и t_к -  начальная и конечная температура теплоносителя

 t_г и t_х начальная и конечная температура нагреваемой воды ( t_х = 5 , t_г = 75 )

_б= 65-5 = 60

_м = 100-75=25

= 60-25 / 2,31 _{9,8 60/25} = 35 / 54,33 = 0,6442

 

Определим необходимую поверхность  нагрева водонагревателей:

 

Fн = 1000

1284,41 / 0,75 1525 0,6442 =1284410 / 736,804 = 1743,22 м²

 

Вычисляем величину требуемой поверхности  нагрева водонагревателя, определяют требуемое число секций нагревателя:

где - требуемое число секций принятого водонагревателя ( округляется до целого числа секций в  большую сторону)                                                       

 - площадь поверхности нагрева одной секции (берем из приложения 6)

 

=6,9

 

nв = 1743,22 / 6,9 = 253 секц.

 

 

 

Задача №4

 

Произвести гидравлический расчет дворовой канализационной сети, отводящей  сточные воды от жилого здания в  городскую сеть, согласно заданному  варианту генплана.

Поверхность участка земли –  горизонтальная.

 

Исходные данные:

Вариант генплана дворовой канализации - 1

Число водоразборных приборов в  здании N - 160

Число жителей U - 124

Норма расхода холодной и горячей воды в час наибольшего водопотребления q л – 15,6

Отметка поверхности земли - 41

Отметка лотка трубы дворовой канализационной  сети в первом колодце – 39,4

Отметка лотка трубы городской  канализации - 38

Длинны участков:

l , м – 20         l3,м-12

l , м - 9