Hogyan lehet kiszámítani a tároló vízmelegítő térfogatát?

A cikk témája a vízellátási hálózatok kiszámítása egy magánházban. Mivel egy tipikus kis házikó vízellátási rendszere nem túl összetett, nem kell összetett képletek dzsungelébe menni; az olvasónak azonban bizonyos mértékű elméletet kell asszimilálnia.

Egy magánház vízellátó rendszerének töredéke. Mint minden más mérnöki rendszerhez, ehhez is előzetes számításokra van szükség.

A ház kábelezésének jellemzői

Valójában mi könnyebb a vízellátás egy magánházban, mint egy bérházban (természetesen a vízvezeték-szerelvények teljes száma mellett)?

Két alapvető különbség van:

• Forró vízzel általában nem szükséges állandó keringést biztosítani az emelőkön és a fűtött törülközőtartókon keresztül.

Cirkulációs betétek jelenlétében a melegvíz-ellátási hálózat kiszámítása észrevehetően bonyolultabbá válik: a csöveknek nemcsak a lakók által szétszedett vízen, hanem a folyamatosan keringő víztömegeken is át kell menniük önmagukon.

Esetünkben a vízvezeték-szerelvények és a kazán, az oszlop vagy a vezetékbe való bekötés távolsága elég kicsi ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyja a csap melegvízellátásának sebességét.

Fontos: Azok számára, akik még nem találkoztak a HMV cirkulációs sémákkal - a modern lakóházakban a melegvíz-felszállókat párban csatlakoztatják. A rögzítő alátét által létrehozott kötések nyomáskülönbsége miatt a víz folyamatosan kering az emelőkön. Ez biztosítja a keverők gyors forró vízellátását és a fürdőszobák fűtött törülközőtartóinak egész éves melegítését.

A fűtött törölközőtartót a melegvíz-felszállókon keresztüli folyamatos cirkulációval melegítik.

• A magánház vízellátó rendszerét egy zsákutca szerint osztják fel, amely állandó terhelést jelent a kábelezés egyes szakaszain. Összehasonlításképpen: a vízellátó gyűrűhálózat kiszámítását (lehetővé téve a vízellátó rendszer egyes szakaszainak két vagy több forrásból történő táplálását) külön-külön kell elvégezni az egyes lehetséges csatlakozási sémák esetében.

A melegvízellátás hőterhelésének kiszámítása. Kezdeti adatok

Ezt a számítást a nem lakóhelyiségek fűtési és melegvízellátási tényleges hőterhelésének meghatározása céljából végezték el.

Vevő	Szépségszalon
Az objektum címe	Moszkva
Hőszolgáltatási megállapodás	van
Az épület emeleteinek száma	egy történet
Emelet, amelyen találhatók felmért helyiségek	1. emelet
Padlómagasság	2,56 m.
Fűtőrendszer	–
Töltési típus	–
Hőmérséklet grafikon	–
Becsült hőmérsékleti diagram az emeletekre, amelyeken a helyiség található	–
HMV	Központosítva
Tervezett beltéri levegő hőmérséklete	–
A bemutatott technikai dokumentáció	1. A hőszolgáltatási szerződés másolata. 2. Az alaprajzok másolata. 3. Az épületre vonatkozó KTF műszaki útlevelének kivonata. 4. A helyiség feltárásának másolata. 5. A KTF-tanúsítvány másolata az épület / helyiség állapotáról. 6. Igazolás a személyzet számáról.

Mit gondolunk

Nekünk kell:

1. Becsülje meg a vízfogyasztást csúcsfogyasztáskor.
2. Számítsa ki a vízvezeték keresztmetszetét, amely elfogadható áramlási sebesség mellett képes biztosítani ezt az áramlási sebességet.

Megjegyzés: A maximális vízáram, amelynél nem okoz hidraulikus zajt, körülbelül 1,5 m / s.

1. Számítsa ki a fejet a végszerelvénynél. Ha elfogadhatatlanul alacsony, érdemes megfontolni a csővezeték átmérőjének növelését, vagy egy közbenső szivattyú telepítését.

A végkeverő alacsony nyomása nem valószínű, hogy örömet okozna a tulajdonosnak.

A feladatok megfogalmazódnak. Kezdjük el.

Fogyasztás

Nagyjából megbecsülhető az egyes vízvezeték-szerelvények fogyasztási arányaival. Ha szükséges, az adatok könnyen megtalálhatók az SNiP 2.04.01-85 egyik mellékletében; az olvasó kényelme érdekében kivonatot mutatunk be belőle.

Eszköztípus	Hideg vízfogyasztás, l / s	Teljes hideg és meleg vízfogyasztás, l / s
Öntözőcsap	0,3	0,3
Csapos WC-tál	1,4	1,4
WC ciszternával	0,10	0,10
Zuhanykabin	0,08	0,12
Fürdőkád	0,17	0,25
Mosás	0,08	0,12
Mosdótál	0,08	0,12

A lakóházakban a fogyasztás kiszámításakor az eszközök egyidejű használatának valószínűségi együtthatóját alkalmazzák. Elég, ha egyszerűen összefoglaljuk a vízfogyasztást egyszerre használható eszközökön keresztül. Tegyük fel, hogy a mosogató, a zuhanykabin és a WC-csésze teljes áramlása 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 l / s.

Összefoglalja a vízfogyasztást egyidejűleg működő eszközökön keresztül.

A kazán fűtési ideje

Kazán fűtőkör.

A kazánban lévő melegvíz hőmérséklete a kezelőpanelről 30-80 ° C tartományban állítható. De, mint korábban említettük, az égési sérülések elkerülése érdekében nem szabad 65 ° C fölé állítani a hőmérsékletet. Az optimális hőmérséklet eléréséhez a fürdéshez vagy a mosogatáshoz el kell keverni a kazán vizet hideg vízzel, amelynek átlagos hőmérséklete télen, illetve nyáron 15 ° C között mozog. Átlagosan egy vízmelegítő 100 litert 60 ° C-ra melegít körülbelül 5 órán át. Ugyanakkor hideg vízzel elkeverve nyáron kényelmes hőmérsékleten 185–250 liter, télen 160–215 liter folyadékot kapunk. Természetesen a valós értékek eltérnek a számításoktól, mivel a meleg víz csökkenésével hideg vizet adnak a kazán tartályához, ami azt jelenti, hogy a teljes víz hőmérséklete csökken.

Keresztmetszet

A vízellátó cső keresztmetszetének kiszámítása kétféleképpen végezhető el:

1. Kiválasztás az értéktábla szerint.
2. A legnagyobb megengedett áramlási sebesség szerint számítva.

Táblázat szerinti kiválasztás

Valójában a táblázat nem igényel megjegyzéseket.

Névleges csőfurat, mm	Fogyasztás, l / s
10	0,12
15	0,36
20	0,72
25	1,44
32	2,4
40	3,6
50	6

Például 0,34 l / s áramlási sebességhez elegendő egy DU15 cső.

Kérjük, vegye figyelembe: a DN (névleges furat) körülbelül megegyezik a víz- és gázvezeték belső átmérőjével. A külső átmérővel jelölt polimer csöveknél a belső körülbelül egy lépéssel tér el tőle: mondjuk egy 40 mm-es polipropilén cső belső átmérője körülbelül 32 mm.

A névleges furat megközelítőleg megegyezik a belső átmérővel.

Áramlási sebesség kiszámítása

A vízellátó rendszer átmérőjének kiszámítása a víz áramlási sebességével két egyszerű képlet segítségével végezhető el:

1. Képletek egy szakasz területének a sugara mentén történő kiszámításához.
2. Képletek egy ismert szakaszon, ismert áramlási sebességen keresztüli áramlási sebesség kiszámításához.

Az első képlet S = π r ^ 2. Benne:

• S a szükséges keresztmetszeti terület.
• π jelentése pi (kb. 3,1415).
• r a metszet sugara (a DN fele vagy a cső belső átmérője).

A második képlet úgy néz ki, hogy Q = VS, ahol:

• Q - fogyasztás;
• V az áramlási sebesség;
• S a keresztmetszeti terület.

A számítások megkönnyítése érdekében az összes értéket SI - méterre, négyzetméterre, méter másodpercre és köbméter másodpercre konvertálják.

SI egységek.

Számítsuk ki saját kezünkkel a cső minimális DU-ját a következő bemeneti adatokhoz:

• A rajta átáramló áram 0,34 liter másodpercenként.
• A számításokban alkalmazott áramlási sebesség a megengedett legnagyobb 1,5 m / s.

Kezdjük el.

1. Az SI-értékekben az áramlási sebesség 0,00034 m3 / s lesz.
2. A második képlet szerinti keresztmetszetnek legalább 0,00034 / 1,5 = 0,00027 m2-nek kell lennie.
3. Az első képlet szerinti sugár négyzete 0,00027 / 3,1415 = 0,000086.
4. Vegyük ennek a számnak a négyzetgyökét. A sugár 0,0092 méter.
5. A DN vagy a belső átmérő megszerzéséhez szorozzuk meg a sugarat kettővel. Az eredmény 0,0184 méter, vagyis 18 milliméter. Könnyen belátható, hogy közel áll az első módszerrel kapotthoz, bár nem éppen esik egybe vele.

Eszköz és a működés elve

Az indirekt fűtőkazánok olyan készülékek, amelyek forró vizet gyűjtenek egy külső fűtőberendezésből. Az ilyen berendezések kialakításában nincs fűtőelem.

A készülék fő jellemzője egy hőcserélő jelenléte, amelynek csövén keresztül a hűtőfolyadék kering, amelyet a kazán egy bizonyos hőmérsékletre felmelegít. Általában tekercs formájában készül, hogy növelje a hőelvezetési felületet.

Ezeknek az eszközöknek a tartálya két rétegben készül, amelyek belsejében hőszigetelés található, amely több funkciót is ellát:

• A hőveszteség csökkentése,
• Az emberek védelme az égési sérülések ellen,
• A berendezések szilárdsági jellemzőinek javítása.

A hőmérséklet szabályozását beépített termosztát biztosítja, és egy biztonsági szelep védi a készüléket a nyomáseséstől. A berendezés legtöbb modellje magnézium-anóddal van ellátva, amely megvédi a belső felületet a korrózió megjelenésétől és hatásaitól.

Gyakran a fűtőberendezések gyártói olyan készülékek sorozatát fejlesztik és gyártják, amelyek ideális esetben kölcsönhatásba lépnek a tandem kazánban. De vannak olyan univerzális vízmelegítő berendezések is, amelyek a legtöbb kazánhoz alkalmasak.

Nyomás

Kezdjük néhány általános megjegyzéssel:

• A hideg vízellátási vezetékben jellemző nyomás 2-4 atmoszféra (kgf / cm2)... Ez függ a legközelebbi szivattyútelep vagy víztorony távolságától, a tereptől, a hálózat állapotától, a fő vízellátás szelepeinek típusától és számos egyéb tényezőtől.
• Az abszolút minimális nyomás, amely lehetővé teszi az összes modern víz- és háztartási készülék működését, 3 méter... Az Atmor pillanatnyi vízmelegítőkre vonatkozó utasítás például közvetlenül azt mondja, hogy a nyomásérzékelő alsó válaszküszöbe, amely magában foglalja a fűtést, 0,3 kgf / cm2.

A készülék nyomásérzékelőjét 3 méteres nyomáson kapcsolják be.

Referencia: légköri nyomáson 10 méter fej 1 kgf / cm2 túlnyomásnak felel meg.

A gyakorlatban jobb, ha egy végszerelvénynél legalább öt méteres a feje. Kis különbözet ​​kompenzálja a csatlakozások, az elzáró szelepek és maga az eszköz el nem számolt veszteségeit.

Számolni kell a fejcsökkenést egy ismert hosszúságú és átmérőjű csővezetékben. Ha a fővezeték nyomásának megfelelő nyomáskülönbség és a vízellátó rendszer nyomásesése meghaladja az 5 métert, akkor vízellátó rendszerünk hibátlanul fog működni. Ha ez kevesebb, akkor vagy meg kell növelnie a cső átmérőjét, vagy szivattyúzással kell kinyitnia (aminek az ára egyébként egyértelműen meghaladja a csövek költségeinek növekedését, mivel az átmérőjük egy lépésben megnő. ).

Tehát hogyan történik a vízellátó hálózat nyomásának kiszámítása?

Itt érvényes a H = iL (1 + K) képlet, amelyben:

• H a nyomásesés áhított értéke.
• i a csővezeték úgynevezett hidraulikus meredeksége.
• L a cső hossza.
• K egy olyan együttható, amelyet a vízellátó rendszer funkcionalitása határoz meg.

A legegyszerűbb módszer a K meghatározása.

Ez egyenlő:

• 0,3 háztartási és ivási célokra.
• 0,2 ipari vagy tűzoltáshoz.
• 0,15 a tűzre és az előállításra.
• 0,10 egy tűzoltó számára.

A fotón - tűzoltó vízellátás.

A csővezeték vagy annak szakaszának mérésével nincs különösebb nehézség; de a hidraulikus torzítás fogalma külön vitát igényel.

Értékét a következő tényezők befolyásolják:

1. A csőfalak érdessége, amely viszont anyaguktól és koruktól függ. A műanyagok felülete simább, mint az acél vagy az öntöttvas; ezenkívül az acélcsövek a vízkőlerakódásokkal benőttek és rozsdásodnak az idő múlásával.
2. Csőátmérő. Itt az inverz kapcsolat működik: minél kisebb, annál nagyobb ellenállást mutat a csővezeték a benne lévő víz mozgásával szemben.
3. Áramlási sebesség. Növekedésével az ellenállás is növekszik.

Valamivel ezelőtt a szelepek hidraulikus veszteségeit is figyelembe kellett venni; a modern teljes furatú gömbcsapok azonban nagyjából ugyanazt az ellenállást keltik, mint a cső, ezért biztonságosan figyelmen kívül hagyhatók.

A nyitott gömbcsap szinte nincs ellenállása a víz áramlásának.

A hidraulikus meredekség önálló kiszámítása nagyon problémás, de szerencsére erre nincs szükség: az összes szükséges érték megtalálható az úgynevezett Shevelev táblákban.

Ahhoz, hogy az olvasó képet kapjon a tétről, bemutatjuk az egyik asztal egy kis töredékét egy 20 mm átmérőjű műanyag csőhöz.

Fogyasztás, l / s	Átfolyási sebesség, m / s	1000i
0,25	1,24	160,5
0,30	1,49	221,8
0,35	1,74	291,6
0,40	1,99	369,5

Mi az 1000i a táblázat jobb szélső oszlopában? Ez csak a hidraulikus lejtésérték 1000 lineáris méterenként. Ahhoz, hogy képletünkhöz megkapjuk az i értékét, elég, ha elosztjuk 1000-vel.

Számítsuk ki a nyomásesést egy 20 mm átmérőjű csőben, amelynek hossza megegyezik 25 méterrel és másodpercenként másfél méter áramlási sebességgel.

1. A táblázatban keressük a megfelelő paramétereket. Adatai szerint az 1000i a leírt körülmények között 221,8; i = 221,8 / 1000 = 0,2218.

Sevelev táblázatait az első publikáció óta sokszor kinyomtatták.

1. Helyettesítsen minden értéket a képletbe. H = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 méter. Ha a vízellátó rendszer beömlőnyomásánál 2,5 atmoszféra a nyomás a kimenetnél, akkor 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2 lesz, ami több mint kielégítő.

Mi a várakozási idő és hogyan számítják ki

A várakozási idő az az idő, amely eltelt attól az időponttól, amikor a felhasználó kinyitja a csapot a meleg víz kiadásáig. Ezt az időt igyekeznek a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni, ehhez optimalizálják a melegvízellátó rendszert, elvégzik a korrekciókat, és ha gyenge a teljesítmény, korszerűsítik.

Általánosan elfogadott szabványokat használnak a várakozási idő meghatározására. A helyes kiszámításához ismernie kell a következőket:

• A várakozási idő csökkentése érdekében magas víznyomást kell létrehozni a rendszerben. De a túl magas nyomásparaméterek károsíthatják a csővezetéket.
• A várakozási idő csökkentése érdekében növelje annak az eszköznek a teljesítőképességét, amelyen keresztül a felhasználó folyadékot kap.
• A várakozási idő a csővezeték belső átmérőjével közvetlenül arányosan, valamint a fogyasztótól nagy távolságban lévő áramkör jelenlétében növekszik.

A várakozási idő kiszámításának helyes sorrendje:

• A fogyasztók számának meghatározása. A pontos adat után egy kis tartalékot kell készíteni, mivel a melegvíz-fogyasztás csúcsértékű.
• A csővezeték jellemzőinek meghatározása: a csövek hossza, belső átmérője, valamint az anyag, amelyből készültek.
• A csővezeték hosszának és belső átmérőjének szorzata a fajlagos vízmennyiséggel, amelyet l / s-ban mérnek.
• A legrövidebb és legkényelmesebb folyadékút meghatározása. Ez a paraméter magában foglalja a kontúr azon szakaszait is, amelyek a vízhajtogató készüléktől a legtávolabb helyezkednek el. Az összes vízmennyiség hozzáadását is elvégezzük.
• A folyadék mennyiségét elosztjuk a víz áramlási sebességével egy másodperc alatt. E paraméter megszerzésénél a rendszer teljes folyadéknyomását is figyelembe veszik.

A legpontosabb eredmények elérése érdekében helyesen kell kiszámítania a csővezeték fajlagos térfogatát. Ehhez a következő képletet alkalmazzuk:

Cs = 10 • (F / 100) 2 • 3,14 / 4, ahol F a csővezeték belső átmérője.

A fajlagos térfogat meghatározásakor a külső és a névleges csőátmérő értéke sem használható. Ez jelentősen csökkenti a számítások pontosságát. Vannak táblázatok, amelyekben a fajlagos térfogat értékét előre kiszámítják bizonyos anyagok (réz és acél) esetében.