Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергоучет 

Особенности гидравлического расчета полимерных и металлических трубопроводов внутренних систем горячего водоснабжения Водоснабжение

Для устройства трубопроводов внутренних систем горячего водоснабжения зданий ( используется широкая гамма труб из различных материалов. Доминируют попрежнему стальные трубы, но их постепенно вытесняют трубы из термостойких пластмасс (из металлополимеров, сшитого полиэтилена, полипропилена, полибутена, дополнительно хлорированного поливинилхлорида и некоторых других как отечественного, так и зарубежного производства). Ожидается существенная экспансия медных труб российских производителей, и поставляемых изза рубежа (на выходе в свет Свод правил по проектированию и монтажу трубопроводов внутренних систем водоснабжения и отопления из медных труб).

 

Для оптимального выбора тех или иных труб необходимо своевременно учесть множество экономических и технических факторов. Среди последних особое место занимает гидравлический расчет разветвленных трубопроводных сетей, к которым в полной мере можно отнести внутренние системы горячего водоснабжения. все - таки именно в цикле проведения гидравлического расчета подбираются параметры трубопроводов, которые на долгое время будут определять устойчивое снабжение горячей водой все отдельной квартиры независимо от этажности здания.

 

При проведении гидравлических расчетов согласно СНиПу [1] вначале следует определять потери напора на участках трубопроводов по формуле

 

где i – удельные потери напора; kl – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать: 0,2 – для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов; 0,3 – в сетях хозяйственнопитьевых водопроводов жилых и общественных зданий; 0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, и для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями; 0,1 – для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

 

В СНиПе для систем с учетом зарастания труб удельные потери напора i рек. принимать по сетчатой номограмме ( .

 

Что касается номограммы, то в СНиПе, к сожалению, не указывается, о какой степени зарастания идет речь и по каким гидравлическим формулам номограмма разработана. Это ограничивает возможности ее использования. Для систем, где не требуется учитывать зарастание труб, рекомендаций по выбору гидравлических формул и номограмм не приводится.

 

В работе [2] для гидравлического расчета трубопроводов горячего водоснабжения рекомендуются номограммы на выровненных точках ( .

 

Эти номограммы дают потери напора для стальных трубопроводов того же диаметра, отличные от получаемых по номограмме СниПа.

 

Расчетный диаметр d для использования приведенных номограмм получается путем вычитания из значения внутреннего диаметра для соответствующего условного прохода выбранной стальной трубы значения зарастания указанного для закрытых систем теплоснабжения (табл. .

 

Имеющиеся в настоящее время фактические данные о величинах зарастаний трубопроводов горячего водоснабжения при закрытых системах теплоснабжения весьма малочисленны и отрывочны, поэтому в данной работе [2] были использованы результаты исследований для условий Москвы [3]. В условиях эксплуатации, отличных от московских, величины, приведенные в табл. 1, могут оказаться иными, поэтому этими данными авторы рекомендуют пользоваться , когда фактические показатели зарастания стальных труб отсутствуют.

 

Номограммы построены по гидравлическим формулам, которые учитывают различные пределы изменения средних скоростей движения по трубопроводам горячей воды (температура 55 °С, принимаемая при гидравлических расчетах [2] систем горячего водоснабжения):

 

(

 

при v < 0,5 м/с

 

(

 

при v 0,5 м/с

 

Объясняется это тем, что при температуре воды 60 °С граница м. квадратичной областью гидравлического сопротивления и переходной областью соответствует скорости движения воды, равной 0,44 м/с. При меньших скоростях применение квадратичных формул может вызвать существенное занижение фактических потерь напора. Это может ограничить снабжение горячей водой отдельной квартиры верхних этажей в некоторых жилых домах, что нежелательно. К сожалению, авторы не сообщают, какие значения коэффициентов эквивалентной шероховатости Кэ использованы при разработке этих формул.

 

Совершенно другой подход к гидравлическому расчету трубопроводов внутренних систем горячего водоснабжения используется для полимерных труб [4].

 

Предлагаемая в [4] методика – полуэмпирическая. Она получена А. Я. Добромысловым путем аппроксимации теоретически доказанной советским ученым В. Н. Евреиновым формулы * Прандтля – Кольбрука.

 

Эта формула с успехом используется за рубежом для гидравлического расчета трубопроводов различного назначения и из разных материалов. Недостатком ее является то, что k гидравлического сопротивления по длине трубопровода l находится в формуле в неявном виде.

 

Преимуществом же методики А. Я. Добромыслова является то, что в отличие от формулы Прандтля – Кольбрука k гидравлического сопротивления l выражен в ней в явном виде. Это значительно упрощает проведение гидравлических расчетов.

 

Согласно методике [4] величина напора Hтр, необходимая для подачи горячей воды потребителю, определяется по формуле

 

где iт, – удельные потери напора при температуре воды t, °C (потери напора на единицу длины трубопровода), м/м;

 

l – длина участка трубопровода, м;

 

hмс – потери напора в стыковых соединениях и в местных сопротивлениях, м, (допускается Shмс принимать равной 20–30 % от Siтl);

 

hгеом – геометрическая высота (отметка самой высокой точки расчетного участка трубопровода), м;

 

hсв – свободный напор на изливе из трубопровода, м (для санитарнотехнических приборов принимается по приложению 2 СНиП 2.04.01 ).

 

Потери напора на единицу длины трубопровода iт без учета гидравлического сопротивления стыковых соединений следует определять по формуле

 

где V – средняя v движения воды, м/с;

 

g – ускорение свободного падения, м/с2;

 

d – расчетный (внутренний) диаметр трубопровода, м.

 

k гидравлического сопротивления l следует определять по формуле

 

где b – число подобия режимов течения воды;

 

Re – число Рейнольдса, фактическое.

 

Число подобия режимов течения воды b определяют по формуле

 

(при b > 2 следует принимать b = .

 

Фактическое число Рейнольдса Rеф определяется по формуле

 

где n – k кинематической вязкости воды, м2/с.

 

Число Рейнольдса, соответствующее началу квадратичной области гидравлических сопротивлений при турбулентном движении воды, определяется по формуле

 

Использование рассмотренной методики для гидравлических расчетов как полимерных, так и металлических трубопроводов по различным вариантам (к примеру, табл. должно позволить оптимизировать эффективность применения труб из различных материалов и качество устройства внутренних систем горячего водоснабжения зданий.

 

* Из нормативов, разработчиком которых является НИИ Мосстрой, для соответствующих вариантов: 1– [2]; 2 – Свод правил по проектированию и монтажу внутренних трубопроводов водоснабжения и отопления из медных труб (в печати); 3 – Технические рекомендации по проектированию и монтажу внутреннего водопровода зданий из металлополимерных труб ТР 7898; 4 – [6]; 5 – Технические рекомендации по проектированию и монтажу внутренних систем водоснабжения, отопления и хладоснабжения из комбинированных полипропиленовых труб ТР 12502; 6 – Ведомственные строительные нормы по проектированию и монтажу внутренних систем водоснабжения из полипропиленовых труб «Рандом сополимер» (PPRC) ВСН 4796.

 

Как видно из табл. 2, трубы из всех материалов дают меньшие потери напора, чем стальные. Что касается скоростей движения горячей воды (55 °C [2]), они во всех случаях выше, чем для стальных труб. Это повысит общие потери напора, если придется учитывать местные сопротивления. все - таки hмс будут прямо пропорциональны квадрату скоростей. Как это может выглядеть для конкретных трубопроводов внутренних систем горячего водоснабжения? Ответ на этот вопрос может быть нами дан в следующей аналитической статье.

 

Литература
СНиП 2.04.0185*. Внутренний водопровод и канализация зданий.

 

Гейнц В. Г., Шевелев А. Ф. Номограммы для гидравлического расчета труб горячего водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 198 № С. 22–23.

 

Гейнц В. Г., Шевелев А. Ф. О гидравлическом расчете трубопроводов горячего водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 198 № С. 5–6.

 

СП 40102200 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования.

 

Добромыслов А. Я. Таблицы для гидравлических расчетов напорных и безнапорных трубопроводов из полимерных материалов / Под ред. В. С. Ромейко. Пособие к СНиП и СП. М.: ТОО «Издво ВНИИМП», 2000.

 

Отставнов А. А. Соединение полимерных трубопроводов. Склеивание труб из дополнительно хлорированного поливинилхлорида // Сантехника. 200 № С. 38–44.

 



Энергоэффективные системы вентиляции для обеспечения качественного микроклимата помещений Вентиляция. Особенности пропуска полимерных трубопроводов через строительные конструкции Водоснабжение. Реформа ЖКХ мы неправильно делаем то, что задумали, или неправильно задумали то, что делаем? ,Десять спорных тезисов, Прочее. Интеллектуальные системы уличного освещения Электроснабжение.

На главную  Энергоучет 





0.8806
 
Яндекс.Метрика