Гидравлический расчет подающих трубопроводов систем ГВС

 

1.6-1. Основные положения гидравлического расчета

 

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров подающих трубопроводов и потерь напора. Расчетным расходом для определения потерь напора на участке трубопровода является секундный расход с учетом остаточной циркуляции:

 

q^h,сir = q^h (1 + k_сir), л/с,

 

где k_сir - коэффициент остаточной циркуляции.

Эта величина определяется по [1, Приложение 5] в зависимости от соотношения секундного и циркуляционного расходов в системе ГВС: k_сir = f(q^h/q^сir).

Причем k_сir не равно нулю только на начальных участках системы (до первого водоразборного стояка) при q^h/q^сir>2,0. Во всех остальных случаях k_сir=0. Поскольку гидравлический расчет выполняется до расчета циркуляции, проектировщику приходится делать обоснованное предположение о величине соотношения q^h/q^сir (для жилых зданий обычно q^h/q^сir >2,0).

Потери напора в водоразборных стояках, объединенных кольцующей перемычкой в секционные узлы, определяются по расчетным расходам воды с коэффициентом 0,7. На самих кольцевых участках расчетный расход воды принимается не менее максимального секундного для одного из обслуживаемых приборов.

Скорость воды в системах ГВС должна быть не более 3 м/с [1]. Однако опыт эксплуатации систем показывает, что при v>1,5 м/с в трубопроводах начинается заметное шумообразование.

При неодинаковым сопротивлением стояков диаметр стояка определяется, исходя из расчетного расхода и располагаемого напора у основания данного стояка. При одинаковом сопротивлении стояков их диаметры принимаются по диаметру последнего стояка.

В основе гидравлического расчета в любой технической специальности лежат общие закономерности гидродинамики, в частности, известное из курса гидравлики уравнение Дарси-Вейсбаха. Однако традиционно в каждой специальности складываются характерные особенности конкретного выполнения гидравлического расчета. Так в системах ГВС набор местных сопротивлений настолько стандартен, что нет необходимости определять потери напора в них поштучно.

Потери напора на участках системы ГВС определяются по выражению

Н = i×l(1 + k_l), мм,

где i - удельные линейные потери напора, мм/м;

l - длина участка;

k_l - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (принимается по [1]).

Значение i принимается по справочным данным. В закрытых системах теплоснабжения, когда на нужды ГВС нагревается водопроводная, обычно не умягченная вода, необходимо учитывать зарастание стенок трубопроводов солями жесткости. В этом случае величину i удобно определять по номограмме [1, Приложение 6].

 

1.6-2. Располагаемый и требуемый напоры

в системах ГВС в режиме водоразбора

 

Располагаемым называется гарантированный на вводе напор, который может быть использован для подачи воды на нужды горячего водоснабжения. Требуемым называется напор, который необходим на преодоление всех гидравлических сопротивлений для подачи воды к наиболее удаленному и высоко расположенному прибору.

Так для закрытой системы горячего водоснабжения располагаемым является напор холодного водопровода в точке подключения к нему системы горячего водоснабжения. Требуемый напор в этом случае составляет

 

Н_треб = Н_под + Н_сч + Н_вн + Н_г + Н_св,

 

где Н_под - потери напора в подающих трубопроводах в режиме водоразбора;

Н_сч - потери напора в счетчике воды (водомере);

Н_вп - потери напора в водонагревателе;

Н_г - разность геодезических отметок наиболее высоко расположенного прибора и точки подключения системы ГВ к холодному водопроводу;

Н_св - свободный напор на приборе ("на излив").

В открытой системе теплоснабжения, когда водоразбор осуществляется непосредственно из теплосети, располагаемым является напор в обратном трубопроводе тепловой сети в точке подключения системы ГВ. Тогда требуемый напор (в силу отсутствия водонагревателя)

 

Н_треб = Н_под + Н_сч + Н_г + Н_св

 

При этом Н_г исчисляется от указанной точки подключения к тепловой сети. В самотечных системах ГВ, работающих под давлением воды в верхних баках-аккумуляторах, располагаемым напором является сама геодезическая разность отметок уровня воды в баке и наиболее высоко расположенного прибора. Требуемый напор в этом случае

 

Н_треб = Н_под + Н_св

 

 

1.6-3. Подбор счетчика воды

 

Счетчик воды (техническое название - "водомер") служит для коммерческого учета расхода воды на систему ГВ. Условный проход (типоразмер) счетчика подбирается по среднему часовому расходу воды на систему, который не должен превышать т.наз. эксплуатационного расхода [1, табл. 4]. Подобранный таким образом счетчик проверяется на возможность пропуска максимального секундного и максимального суточного расходов. При этом потери напора при пропуске максимального секундного расхода (в пересчете на м³/час) не должны превышать 2,5 м для крыльчатых и 1,0 м для турбинных счетчиков. Потери напора в счетчике определяются, как

 

Н_сч = S×(q^h)² , м

 

где S - гидравлическая характеристика счетчика, м/(м³/час)².