Коммунальная энергетика, водоснабжение и водоотведение

8

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ЖИЛИЩНО-КОМУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

Донецкий институт городского хозяйства

Кафедра финансового учета и аудита

Контрольная работа

по дисциплине «Коммунальная энергетика, водоснабжение и водоотведение»

Вариант 8

Выполнила студентка группы ______________

__________________________

Руководитель ____________________________

Донецк 2007г.

1. 1. Исходные данные

В работе необходимо выполнить технико-экономическое обоснования одного из двух сравнительных вариантов. Сравнение можно производить для одной и той же тепловой мощности на горячее водоснабжение, зависящей от числа жителей, но могут присоединяться по различным схемам к тепловой сети, например:

1) Параллельную с параллельной, но в одном варианте скорость воды внутри трубок принять 0,7м/с, а во втором 1,5 м/с

2) Параллельную с двухступенчатой смешанной, но скорость внутри трубок принять одинаковой 1м/с, для одной и той же тепловой мощности.

3) Параллельную с двухступенчатой последовательной, при тех же условиях, что и в п.2.

При определении тепловой мощности на отопление зданий, удельный объем здания, приходящийся на одного человека равен 50…60 куб.м/чел

Тогда суммарный объем зданий по каждому варианту можно определить Vн=(50…60)хm,куб.м

2. Определение расчетного теплового потока на нужды горячего водоснабжения.

, где

- среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение

Кч - коэффициент часовой неравномерности, принимается 2…2,4

Среднечасовой расход теплоты определяется

, где

Кс - коэффициент суточной неравномерности, равен 1,2…1,3

m-число потребителей горячей воды

а-норма расхода горячей воды на 1 человека в сутки, принимается а=80…100(л/чел) в сутки

b-норма расхода с учетом общественных зданий, принимается 5…20л/чел в сутки

tr - температура горячей воды, tr=55?C

tx3-температура холодной воды, в зимнее время tx3=+5?C

Тогда, расчетный тепловой поток на нужды водоснабжения

3. Выбор схемы присоединения водоподогревательной системы горячего водоснабжения

Присоединение водоподогревательной системы горячего водоснабжения должно определяться

А) при - по двухступенчатой схеме;

Б) при - по параллельной схеме

Максимальный часовой расход теплоты на отопление определяется

, где

qо - удельная отопительная характеристика

Vн - объем здания по наружному обмеру

tвн - усредненная расчетная температура внутреннего воздуха в здании

tн.о. - расчетная для отопления температура наружного воздуха

з - поправочный коэффициент на тепловую характеристику, зависящий от расчетной для отопления температуры наружного воздуха.

n-количество зданий, присоединенных к данному тепловому пункту.

4. Тепловой расчет отопительной установки

Примем варианты сравнения схем присоединения водоподогревателей к тепловой сети: параллельную с параллельной, но в одном варианте скорость воды внутри трубок принять 0,7м/с, а во втором 1,5 м/с.

1) Расход сетевой воды, проходящей через межтрубное пространство подогревателя

, где

С - теплоемкость воды, 4,19кДж/(кг*град)

- температура сетевой воды на входе в подогреватель (принимается по температурному графику). Можно принять 70?С.

- то же на выходе из подогревателя, принимается 30-35?С

2) Расход водопроводной воды, при максимальной нагрузке горячего водоснабжения

, где tг - расчетная температура воды на горячее водоснабжение, принимается 60-65?С

Подбор типа водоподогревателя производится с таким расчетом, чтобы скорость воды внутри трубок была в пределах wmp=0,8-1,5м/с и общие потери давления ДРmp=40 - 60 кПа. Возьмем в качестве водоподогревателей:

В первом варианте ОСТ 34-588-68 с длиной подогревателя 2300, отношение наружного и внутреннего диаметра 76/69, живое сечение трубок 0,00108 кв.м, межтрубное пространство 0,00233 кв.м., поверхность нагрева одной секции 0,65 кв.м, кол-во трубок 7.

Во втором варианте длина подогревателя 2340, отношение наружного и внутреннего диаметра 89/82, живое сечение трубок 0,00185кв.м, межтрубное пространство 0,00287 кв.м., поверхность нагрева одной секции 1,11 кв.м., количество трубок 12.

3) Скорость воды внутри трубок

, где с - плотность воды

Согласно условию, мы взяли два сравнительных варианта: для первого скорость воды внутри трубок 0,7м/с, во втором 1,5м/с.

4) Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве

5) Средняя температура сетевой воды

6) Средняя температура подводной воды

, tг=60?С, tх3=5?С

7) Коэффициент теплопередачи от сетевой воды к наружной поверхности трубок

, где

dэ - эквивалентный диаметр межтрубного пространства.

8) Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубок к водопроводной воде

, где

dmp - внутренний диаметр трубок = 0,014м

9) Коэффициент теплопередачи от сетевой к водопроводной воде

, где

m=0,8-0,85 - коэффициент, учитывающий загрязнение трубок

дmp=0,001 - толщина стенки трубок

лmp -коэффициент теплопроводности латуни, принимается 104,7

10) Средний температурный напор в подогревателе

, где

Дtд, Дtм - больший и меньший перепады температур в подогревателе

При противотоке

11) Необходимая поверхность нагрева подогревателя

, где

- максимальный расход на горячее водоснабжение

12) Количество стандартных секций подогревателя

5. Гидравлический расчет подогревателя

Для секционных подогревателей с внутренним диаметром трубок 0,014м потери давления составят

, где

n- коэффициент, учитывающий зарастание трубок, можно принять равным 4.

m - коэффициент гидравлического сопротивления одной секции подогревателя, принимается 0,75.

Потери давления в межтрубном пространстве

А) Для I ступени

Б) Для II ступени

l - длина секции подогревателя

л - коэффициент гидравлического трения, принять 0,04

Уо - суммарный коэффициент местных потерь, можно принять 13,5

6. Баланс гидравлических потерь

Суммарные потери давления в системе горячего водоснабжения при питании из городского водопровода должны подчиняться неравенству

Если суммарные потери давления превысят располагаемое давление ДРр в водопроводе, то необходима установка насосов.

7. Подбор повысительного и циркулярного насоса

Необходимое давление (напор) повысительного насоса определяется разностью между суммарными потерями давления в системе горячего водоснабжения и располагаемым давлением городского водопровода.

По этому давлению и расчетному расходу воды подбирается насос.

Давление, которое должен развивать циркулярный насос, определяется

, где

ДР1 и ДР2 - потеря давления в подающем и циркулярном трубопроводах.

ДРтр.ц - потеря давления в подогревателе при циркулярном расходе.

К установке принимают два насоса: рабочий и резервный.

8. Технико-экономическая часть

Таблица 1. Сравнительные данные по двум вариантам подсоединения водоподогревателя

Для определения капиталовложений можно принять удельную стоимость теплообменника С=90…130 грн/кв.м

Тогда капиталовложения

К1 = С * F1 = 100*5035 = 503500 грн

К2 = С*F2 = 100 * 7281 = 728100 грн

Принимаем первый вариант, т.к. расчетная поверхность меньше на 2246 кв.м. и капиталовложений меньше на 224616 грн.

Список использованной литературы

1. Справочник проектировщика/ Под. Ред. Николаева А.А., М. 1965

2. Справочник по теплоснабжению и вентиляции/ Щекин, Кореневский. К. 1976

3. Теплоснабжение/А.А.Ионин, Хлебов. М. 1982