Расчет и подбор водонагревателя

10. Расчет и подбор водонагревателя

1.  Внутренний диаметр D_в = 0,05 м

2.  Внутренний и наружный диаметр латунных трубок d_н = 0,016 м, d_в = 0,014 м по ГОСТ 494-69

3.  Число трубок Z = 4 шт

4.  Площадь живого сечения трубок f_мт = 0,00116 м²

5.  площадь сечения межтрубного пространства f_тр = 0,00066 м²

Т₁ = 130⁰С, Т₂ = 70⁰С, t₁ = 5⁰C t₂ = 55⁰C

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства, в котором движется греющая вода.

D_экв = D_в² - Z*D_н²/ D_в - Z*D_н (м)

D_экв = 0,05² – 4*0,016²/0,05 + 4*0,016 = 0,013 м

Порядок расчета: Расчет греющей воды л/ч ее расход

 

G_м = Q/(Т₁-Т₂)*1000 = 52000/(130-70)*1000 = 0,87

Расход нагреваемой воды л/ч

G_т = Q/(Т₂-Т₁)*1000 = 52000/(55-5)*1000 = 1,04

Задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя с диаметром корпуса D_в находим скорость горячей воды в межтрубном пространстве.

W_мт = G_м /3600*f_мт = 0,87/3600*0,00116 = 0,2 м/с

Скорость нагреваемой воды в трубках

W_тр = G_т /3600*f_тр = 1,04/3600*0,00066 = 0,43 м/с

 

Средняя температура нагреваемой воды

t = 0,5*(t₁+t₂) = 0,5(55+5) = 30⁰С

Средняя температура греющей воды

Т = 0,5*(Т₁+Т₂) = 0,5*(130+70) = 100⁰С

 

Коэффициент перехода ккал/м³с от греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве и стенках труб

 

α₂=(1400+18t-0,035*t²)*W_тр^0,8/d_экв^0,2=(1400+18*30-0,035*(30)²)*0,43^0,8/0,014^0,2 = 2386

 

Коэффициент теплоперехода ккал/м²от стенок труб к нагреваемой воде, проходящей по трубкам

 

α₁=(1400+18T-0,035*T²)*W_тр^0,8/d_в^0,2=(1400+18*100-0,035*(100)²)*0,2^0,8/0,013^0,2 = 19414

 

Коэффициент теплопередачи ккал/м²

 

К = 1/(1/α₁+1/α₂+δ_сп/λ_сп) = 1/(1/19414+1/2386+0,000011) = 2174

δ_сп/λ_сп = 0,000011

 

Среднеарифметическая разность температур ⁰С

 

∆t_ср = ∆Т_б-∆Т_м/2,3*l_og∆Т_б/∆Т_м = 75-65/2,3*1.15 = 71⁰С

 

Площадь поверхности нагрева подогревателя, м²

 

F = Q/MK∆t_ср = 52000/0.8*2174*71 = 0.42 м²

 

Активная длина секций подогревателя, м

 

L = 0,318*F/d_ср*7 = 0,318*0.42/0,015*4 = 2.2 м²

d_ср = 0,5*(d_н+d_в) = 0,5*(0,016+0,014) = 0,015

 

Число секций подогревателя при длине секций 4 метра

 

N = L/4 = 2.2/4 = 0.6 секция

 

Потери напора в водонагревателе

 

Н_вн = 0,75*(W_тр)²*n*m

Н_вн = 0,75*0,43²*0,6*2 = 0,17 м.в.ст.

 

11. Описание сети дворовой канализации

Дворовая сеть принимает стоки от одного или нескольких зданий и направляет в уличную сеть. Дворовая сеть прокладывается из керамических, а/ц, бетонных труб в соответствии с ГОСТ 286 – 82 и присоединяется к наружной сети в колодце ГКК. Трубопроводы прокладываются параллельно зданиям в направлении к магистральной линии, с таким учетом, чтобы направление движения стоков совпадало с уклоном местности. Расстояние от сети до здания принимается не менее 5 м., чтобы при проведении земляных работ не повредить основание здания. Перед присоединением к наружной сети, на расстоянии 1,5 м. от красной линии от застройки устанавливается колодец.

Диаметр труб дворовой сети 150 мм.

12. Проектный расчет сети дворового водоотведения

При проектировании канализационной сети строится соответствующий ей профиль в масштабах: вертикальный не менее 1: 100, горизонтальный 1: 500. Построение профиля начинается после нанесения дворовой канализационной сети на генплан участка с горизонталями местности, нанесенными через 0,5 м.

На трассе дворовой сети канализации на генплане нумеруется смотровые колодцы, начиная от контрольного колодца.

При проектировании канализационного трубопровода следует помнить, что глубина заложения труб должна быть определена с учетом глубины промерзания грунта и уклон труб должен быть по возможности близок к естественному уклону земли, но не менее 0,008 для D=100-150 мм.

1.уклоны земли для каждого участка по формуле:

j = H_н – H_к / L

Где Нконечная, Нначальная – отметки земли на границах участка (с профили), L – длина участка.

К₆-К₅=200-199,5/15=0,03

К₅-К₄=195,5-199,0/15=0,03

К₇-К₄=200,0-199,0/12=0,08

К₄-К₃=199,0-198,5/20=0,025

К₃-К₂=198,5-198,0/20=0,025

К₂-К₁=198,0-197,7/15=0,03

К₁-КК=197,7-197,3/10=0,04

КК-ГКК=197,3-196,9/10=0,04

К₁₀-К₉=199,0-198,5/20=0,025

К₉-К₈=198,5-198,0/15=0,04

К₈-К₁=198,0-197,7/30=0,01

2.Определяем глубину заложения труб с учетом климатических особенностей одного региона по формуле

h_з = h_пр – 0.3 + d

где h_пр глубина промерзания грунта для алтайского края h_пр=2,2

h_з = 2,2 – 0.3 + 0,15= 2,05 (м)

3.Принимаем, что самый удаленный участок от уличной сети колодец К₆ будет иметь глубину 2,05 (минимально допустимое). Тогда отметки лотка трубы в колодце будет иметь отметку равную отметки земли минус глубина колодца. Отметки лотков труб в остальных колодцах находим, вычитая отметки вышележащего колодца превышение L=j*L между этими колодцами. Глубина колодцев определяется как разность отметок земли и отметок дна лотка данного колодца.

К₆= 200,0 - 2,05=197,95

4.Глубину колодцев определяем как разность отметок земли и отметок дна лотка данного колодца.

NУч.	L(м)	D(мм)	j	Отметки земли		Отметки лотка		Глубина колодца
				начальная	конечная	начальная	конечная
К6-К5	15	150	0,03	200,0	199,5	197,95	197,5	2,05
К5-К4	15	150	0,03	199,5	199,0	197,5	197,05	2
К4				199,0		197,05
К7-К4	12	150	0,08	200,0	199,0	197,95	196,99	2,05
К4-К3	20	150	0,025	199,0	198,5	196,99	196,49	2,01
К3-К2	20	150	0,025	198,5	198,0	196,49	195,99	2,01
К2-К1	15	150	0,03	198,0	197,7	195,99	195,55	2,01
К1				197,7		195,55
К10-К9	20	150	0,025	199,0	198,5	196,95	196,45	2,05
К9-К8	15	150	0,04	198,5	198,0	196,45	195,85	2,05
К8-К1	30	150	0,01	198,0	197,7	195,85	195,55	2,15
К1				197,7		195,55
К1-КК	10	200	0,04	197,7	197,3	195,55	195,15	2,15
КК-ГКК	10	200	0,04	197,3	196,9	195,15	194,75	2,15
ГКК				196,9		194,75		2,15