Контрольная работа на тему Коммунальная энергетика водоснабжение и водоотведение
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-07-04Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
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.
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. 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
η – 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 ΔРmp=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 ρ – 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
δmp=0,001 – толщина стенки трубок
λmp –коэффициент теплопроводности латуни, принимается 104,7
10) Средний температурный напор в подогревателе
, где
Δtδ, Δtм – 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
λ – коэффициент гидравлического трения, принять 0,04
Σξ – 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 ΔРр 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
ΔР1 и ΔР2 – потеря давления в подающем и циркулярном трубопроводах.
ΔРтр.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.
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
Параметр | t, ˚C | m, чел | Kr=f(U) | а, л/чел.сутки |
185 | 550 | - | 90 |
Кч – коэффициент часовой неравномерности, принимается 2…2,4
Среднечасовой расход теплоты определяется
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
Б) при
Максимальный часовой расход теплоты на отопление определяется
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
η – 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
С – теплоемкость воды, 4,19кДж/(кг*град)
2) Расход водопроводной воды, при максимальной нагрузке горячего водоснабжения
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 ΔРmp=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
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
7) Коэффициент теплопередачи от сетевой воды к наружной поверхности трубок
dэ – эквивалентный диаметр межтрубного пространства.
8) Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубок к водопроводной воде
dmp – внутренний диаметр трубок = 0,014м
9) Коэффициент теплопередачи от сетевой к водопроводной воде
m=0,8-0,85 – коэффициент, учитывающий загрязнение трубок
δmp=0,001 – толщина стенки трубок
λmp –коэффициент теплопроводности латуни, принимается 104,7
10) Средний температурный напор в подогревателе
Δtδ, Δtм – больший и меньший перепады температур в подогревателе
При противотоке
11) Необходимая поверхность нагрева подогревателя
12) Количество стандартных секций подогревателя
5. Гидравлический расчет подогревателя
Для секционных подогревателей с внутренним диаметром трубок 0,014м потери давления составят
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
λ – коэффициент гидравлического трения, принять 0,04
Σξ – 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 ΔРр 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
ΔР1 и ΔР2 – потеря давления в подающем и циркулярном трубопроводах.
ΔРтр.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
№ варианта | ώтр, м/с | F, кв.м | ΔРтр, кПа | ΔРм.тр, кПа |
Вариант 1 | 1,29 | 5035 | 20466 | 87376 |
Вариант 2 | 0,75 | 7281 | 5906 | 25208 |
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
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