Контрольная работа по водоснабжению и водоотведению

 

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

        

N=122+100+31=253;

NP=253∙0,42=106,33 => α=27,61.

 

Определим максимальный расчетный расход холодной воды по формуле:

qc=5qco α=5∙0,1386∙27,61=19,13 л/с.      

Ответ: qc=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.

Исходные данные:

Число однотипных зданий  n зд	5
Число этажей   n эт	7
Число квартир на этаже  n кв	12
Средняя заселенность квартир  Uчел/кв	4,1
Норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления: Общая  q , л Горячая  q , л	300 120
Норма расхода воды в час наибольшего водопотребления: Общая  q , л Горячая  q , л	15,6 10
Начальные температуры теплоносителя, С  конечные температуры  теплоносителя  С	105 75
Нормативные секундный и часовой расходы воды водоразборным устройством:      Общая  , л/с          , л/ч      Горячая  , л/с                       , л/ч	0,2 100
	0,14 60

 

 

 

 

 

Решение:

Максимальное суточное потребление воды теплоузлом на нужды холодного и горячего водоснабжения зданий определяется по формуле:

Q =0,001 q U

где, число водопотребителей: U= u∙nкв∙nэт∙nзд

u  - средняя заселенность квартир;

nкв - число квартир;

nэт  - число этажей;

nзд - число зданий.

U = 2,5∙6∙3∙10 = 450

Q =0,001∙230∙450=103,5 м3/сут

 

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

q =Q /24

q =103,5/24 =4,31 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   = 100л/ч

  - коэффициент определяемый  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= nпр∙nэт ∙nзд∙nкв

 Здесь nпр- число водоразборных приборов в одной квартире:

N= 4∙3∙10∙6= 720

 

P =

 

Phr=

 

N P = 720 ∙ 0,078 = 56,16

= 16,124.

q =0,005 ∙ 100 ∙ 16,124 = 8,062 м3/ч.

По вычисленным значениям расчетных расходов воды следует подобрать марку водомера.

По приложению 4 выбираем скоростной водомер с диаметром условного прохода 20мм (гидравлическое сопротивление счетчика s=5,18 ).

 

Общий максимальный секундный расход воды группой зданий q :

q

=5 ,

N P = 720 ∙ 0,0109 = 7,848

= 0,855

q =5 ∙ 0,2 ∙ 0,855= 0,855  л/с

 

Вычисляем потери напора в водомере:

h

= s q2

где s- гидравлическое сопротивление счетчика;

     q- расход воды, протекающий через водомер л/с

h = 5,18 ∙ 0,8552 = 3,786 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).

 

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= nпр∙nэт ∙nзд∙nкв

 N= 4∙3∙10∙6= 720

Phr=

N P = 720 ∙ 0,0756 = 54,432

= 15,371

=0,005 ∙ 60 ∙ 15,371 = 4,611 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)

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 vн.в. в приделах 0,5-2 м/с, определяем требуемую площадь сечения трубок водонагревателя fmp , исходя из максимального часового расхода горячей воды q

fmp=

Принимаю vн.в.= 2,5 м/с

fmp=

Подбираем водонагреватель, по ближайшему к вычисленному значению площади сечения трубок.

 fmp=0,00062 м2

Вычислим скорости движения нагреваемой  vн.в. и греющей vгв воды.

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

       tн, tк – начальная и конечная температуры теплоносителя;

   - плотность воды ( = 1000кг/м3);

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

  =0,00116 м2

 

     Вычисляем скорость движения нагреваемой воды:

Скорость движения греющей воды:                                      

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= 3020

 

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 = tн – tг ( или tк –tх)

м = tк – tх ( или tн – tг)

где tн и tк -  начальная и конечная температура теплоносителя

 tг и tх начальная и конечная температура нагреваемой воды (tх = 5 , tг = 75 )

б= 50-5 = 45

м = 85-75=10

= = 0,343

Определим необходимую поверхность нагрева водонагревателей:

 

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 прил. 6).

=0,75

 

 

 

 

 

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	3
*Число водоразборных приборов  в здании N	108
*Число жителей U	95
*норма расхода холодной и  горячей воды в час наибольшего  водопотребления q л	14,3
Отметка поверхности земли	49
Отметка лотка трубы дворовой канализационной сети в первом колодце	46,9
Отметка лотка трубы городской канализации	46
Длинны участков:
l1, м	21
l2, м	16
l3, м	-
l4, м	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

На генплане предоставлена дворовая канализационная сеть жилого здания. Сточная жидкость через выпуски из здания самотеком поступает в дворовую сеть. Число выпусков – один. Каждый выпуск заканчивается смотровым канализационным колодцем. Кроме того, на красной линии устанавливается контрольный канализационный колодец (КК), в котором при необходимости устраивается перепад. Для внутри квартальной канализационной сети применяют трубы диаметром не менее 150 мм.

 

 

 

К1, К2, К3…– дворовый  канализацонный колодец

КК – контрольный каналиционный колодец.

ГКК – городской канализационный колодец

 

Основным назначением гидравлического расчета сети дворовой канализации является выбор наименьшего уклона трубы, при котором обеспечивается прохождение расчетного расхода сточной жидкости со скоростью не менее 0,7 (скорость самоочищения). При скорости меньшей 0,7 возможно отложение твердой взвести и засорение канализационной линии.

Желательно, чтобы дворовая сеть имела один и тот же уклон на всем протяжении. Наименьший уклон труб диаметром 150 мм составляет 0,008. Наибольший уклон труб канализационной сети не должен превышать 0,15.   при этом наполнение труб должно быть не менее 0,3 диаметра. Допустимое максимальное наполнение труб диаметром 150 – 300 мм не более 0,6.

Гидравлический расчет следует производить по таблицам, назначая скорость движения жидкости v, м/с и наполнение h/d таким образом, чтобы на всех участках было выполнено условие:

v

0,6.

 

Для участков величина рtot определяют по формуле:

      

где  общая норма расхода воды, л/с;

         общий нормативный расход воды одним прибором, л/с;

         U – число водопотребителей.

= 0,3 м/с

 

NPtot = 216∙0,0097= 2,1

q =5 ,

q =5∙0,3∙1,479= 2,218 л/с

 

Максимальный секундный расход сточных вод qs л/с, на расчетном участке:

q

= qtot+q

q = 1,6 л/с наибольший расход стоков от прибора (смывной бачок унитаза)

q = 2,218∙1,6 = 3,54 л/с