Курсовая работа по теме Системы и схемы водоснабжения
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
НЕФТЕКУМСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
по профессии Монтажник санитарно-технических систем и вентиляции
Тема: «Системы и схемы водоснабжения»
Системы и схемы водоснабжения….…………………………….
Элементы внутреннего водопровода………………………………
Определение расчетного расхода воды во внутреннем водопро воде……………………………………………
Гидравлический расчет внутреннего водопровода…
Пусконаладочные работы и техническое обслуживание систем и оборудования водоснабжения………………………………………
Мероприятия по охране труда при монтаже и эксплуатации систем и оборудования водоснабжения……………………………………….
Охрана окружающей среды………………………………………….
Техника будущего — конденсационный котёл CEPARUR
В наших домах, появляется немало статей расходов — ремонт, обстановка, сигнализация. Но более значительная часть расходов в буквальном смысле «улетают в трубу». Речь идёт об эффективности использования тепла, получаемого при сжигании газа. Если вы отапливаете здание и греете воду пи помощи газовых котлов, стоит подумать об экономии на топливе и о том, что традиционно котлы загрязняют не какую-то абстрактную окружающую среду, но и окрестности вашего жилища.
Дымовые газы, образующиеся в процессе сгорания топлива, содержат определенное количество тепла в виде водяного пара, который обычно выводится в атмосферу. Конструкция конденсационных котлов обеспечивает передачу тепла циркулирующему е отопительной системе теплоносителю за счет конденсации пара. По этой причине коэффициент полезного действия конденсационных котлов на 16% превышает коэффициент полезного действия традиционных отопительных установок. В таких котлах более полно используется энергия газа, и уменьшаются вредные выбросы, в особенности оксиды азота. Температура уходящих дымовых газов в таких котлах ниже 100°С.
Все конденсационные котлы JUNKERS оборудованы панелью Bosch Heatronic . Кроме удобства использования (позволяет программировать автоматику котла и точно настраивать его мощность), система обеспечивает очень высокий уровень безопасности котла за счет регулярного тестирования работоспособности всех его систем. Электронная настройка мощности котла, параметров его работы, функционирования насосов и температуры контуров не имеет аналогов среди настенных котлов. Панель Bosch Heatronic дает возможность электронным способом ограничивать температуру подачи отопительного контура, например, для работы с контуром «теплого пола». Сервисная индикация и индикация параметров работы позволяют с легкостью осуществлять сервисное обслуживание и тестирование котла. Кроме того, панель Bosch Heatronic приспособлена к работе с новой линейкой терморегуляторов. JUNKERS — как комнатных, так и погодных.
При необходимости конденсационные котлы JUNKERS можно соединить в каскад от трех до пяти агрегатов — в зависимости от дополнительной автоматики. Такой каскад будет работать в погодозависимом режиме. Для этого оборудования не нужна огромная дымовая труба с естественной тягой. Все конденсационные котлы JUNKERS оборудованы закрытой камерой сгорания и подключаются к специальному коаксиальному дымоходу.
Конденсационные настенные котлы — энергия природы. Подобные агрегаты служат наглядным доказательством того, что новые технологии всегда идут рука об руку с экономией энергии. CEPARUR — очень экономные котлы, которые благодаря высокому коэффициенту полезного действия не только снижают расходы на отопление, но и являются наиболее экологичными и малошумными при работе. Благодаря комбинации котла CEPARUR с баком горячей воды на 120 или 160 л при большом расходе
повышается удобство горячего водоснабжения. Вода заданной температуры всегда имеется в необходимом количестве и в нужное время.
Независимо от мощности котел CEPARUR . занимает лишь 0,5 мг площади стены. Котел мощностью 42 кВт не нуждается в отдельном помещении для котельной, его можно установить в нише коридора или прихожей, в подвале или на чердаке. Большие мощности системы отопления обеспечиваются каскадами котлов CEPARUR — настенные котлы способны обеспечить даже отопление 1 500 м 2 площади.
Системы и схемы водоснабжения
Одним из необходимых условий городского благоустройства является водоснабжение. Все сооружения населенных пунктов, расположенные в канализованных районах или имеющие мест ную канализацию, оборудуют системами холодного и, все чаще, горячего водоснабжения. Системы водоснабжения зданий долж ны обеспечивать все объекты сети водой в требуемом количе стве, определенного качества и под необходимым давлением. Ка чество подаваемой воды зависит от назначения систем водоснаб жения.
Система водопровода учитывает количество потребителей и нор му потребления воды. Для разных категорий потребителей суще ствуют свои нормы. Населению вода требуется для удовлетворе ния физиологических потребностей: приготовления пищи, под держания гигиены, хозяйственно-бытовой деятельности. Норма по требления воды одним человеком в сутки колеблется в зависимости от степени благоустройства города. Для населения крупных городов, обеспеченного холодным и горячим водоснабжением, норма потребления воды на 1 чел. составляет около 400 л/сут. В эту норму входит расход воды на нужды предприятий коммунального обслуживания населения (бани, парикмахерские, прачечные, предприятия общественного питания и т.д.). Другой потребитель — промышленные предприятия, почти в каждом из которых техно логический процесс связан с расходом большого количества воды. В городе также учитывается расход воды на пожаротушение, полив зеленых насаждений и, в зависимости от климатических условий, на обводнение городской территории.
Система водоснабжения здания или объекта — это совокупность технических устройств, обеспечивающих подачу воды под напором ко всем конкретным потребителям из наружных водопроводных сетей. Сети внутреннего водопровода питаются от наружных водо проводных сетей. Система внутреннего водопровода (холодного во доснабжения) состоит из ввода (или вводов), водомерного узла (узлов), сети магистральных и распределительных трубопроводов, водоразборных устройств, арматуры. В настоящее время назрела не обходимость установки водомерных устройств для каждого конк ретного потребителя. В некоторых случаях в систему включаются также повышающие напор установки (для зданий большой этаж ности) и местные установки для очистки воды, где вода фильтру ется, обесцвечивается, обеззараживается хлором, озоном или уль трафиолетовыми лучами, опресняется и отстаивается.
Различают системы водоснабжения централизованные и использующие местные источники водоснабжения (подземные и поверхностные).
При прокладке водопроводных труб очень важно предусмотреть сохранение в них необходимой температуры воды — вода не должна чрезмерно охлаждаться и нагреваться. Поэтому в СНиП 3.05.04-85 рекомендуется водопроводные сети укладывать под землей. Но при технологическом и технико-экономическом обоснованиях допускаются и другие виды прокладки. Чтобы исключить переохлаждение и промерзание водопроводных труб, глубина их заложения, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунта. Для предупреждения нагревания воды в летнее время года глубину заложения трубопроводов следует принимать не менее 0,5 м, считая до верха труб. Глубину заложения производственных трубопроводов необходимо проверять из условия предупреждения нагревания воды лишь в том случае, если нагревание недопустимо по технологическим соображениям. Расположение линий водопровода на генеральных планах, а также минимальные расстояния в плане от наружной поверхности труб до сооружений и инженерных сетей должны приниматься в соответствии со СНиП 2.07.01-89*.
Водопроводные сети делают кольцевыми и в редких случаях тупиковыми, так как они менее удобны при ремонте и эксплуатации, и в них может застаиваться вода.
Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, для городских районов составляет не менее 100 мм и не более 1000 мм. В водопроводной сети поддерживается свободный напор не менее 10 м вод. ст., что обеспечивает возможность использовать водопроводную сеть для тушения пожаров. Для этой цели на всей протяженности водопроводной сети через 150 м устанавливают специальные устройства для подключения пожарных шлангов — гидрантов. Нормами предусмотрено, что для наружного пожаротушения необходим расход воды 100 л/с.
Благодаря свободному напору в водопроводной сети не менее 10 м вод. ст. здания небольшой этажности обеспечиваются водой без дополнительного насоса. В зданиях повышенной этажности создается дополнительный напор местными насосами.
Для удобства эксплуатации и ремонта предусматривают установку различной арматуры, которая располагается на водопроводных сетях в смотровых колодцах. Их выполняют из сборного железобетона или из местных материалов. При расположении уровня грунтовых вод выше дна колодца предусматривают гидроизоляцию дна и стен колодца на 0,5 м выше уровня грунтовых вод.
Водопроводные трубы для полива, заполнения открытых бассейнов, функционирования фонтанов действуют только летом, поэтому их разрешается прокладывать на глубине 0,5 м.
Горячее водоснабжение устраивают в городах с высоким уровнем благоустройства. Горячей водой здания снабжают квартальные системы централизованного горячего водоснабжения от отдельно стоящих центральных тепловых пунктов (ЦТП), которые, как правило, располагают в центре обслуживаемого участка. Тепловую мощность ЦТП выбирают с учетом перспективного строительства.
Сеть горячего водоснабжения рассчитывают при централизованной системе водоснабжения на два режима работы: режим водоразбора горячей воды в часы максимального водопотребления; режим циркуляции воды в часы минимального водоразбора.
Для сетей горячего водоснабжения используют водогазопроводные оцинкованные трубы, соединяемые на резьбе или сваркой. Уклон трубопроводов принимают не менее 0,002. Трубы изолируют для уменьшения теплопотерь. Наружные сети горячего водоснабжения прокладывают в отдельных каналах или бесканальным способом (непосредственно в грунте), или в каналах совместно с тепловыми сетями.
Рис 1. Система водоснабжения здания
Элементы внутреннего водопровода
В зависимости от назначения системы водоснабжения делятся на следующие виды:
хозяйственно-питьевая — для подачи воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р51232-98, для использования в жилых, общественных и производственных помещениях (для приготовления пищи, умывания, купания, хозяйственных нужд);
производственная система — для подачи воды на технические нужды;
противопожарная система — для тушения пожаров.
В зависимости от потребностей того или иного объекта системы внутреннего водоснабжения могут быть объединенными или раздельными. Однако соединение в одном водопроводе воды хозяйственно-питьевой с водой не питьевого качества недопустимо.
По конструкции различают следующие системы внутреннего водопровода для производственных зданий:
с прямоточным водоснабжением;
с оборотным водоснабжением;
с повторным использованием воды.
На выбор конструктивного решения влияют назначение, техническая целесообразность, требование экономичности, противопожарные, санитарно-гигиенические требования. При этом надо стремиться к уменьшению строительных и эксплуатационных расходов.
Внутренний водопровод зданий включает в себя следующие устройства:
водопроводный ввод — участок трубы на наружной сети от ближайшего смотрового колодца до здания. Прокладывается из тех же труб, что и наружные сети, с минимальным уклоном 0,005 от здания. Минимальная глубина заложения больше глубины промерзания на 0,5 м;
водомерный узел с обводной линией или без нее. Состоит из задвижки, фильтра, водомера, спускового тройника, опломбированной задвижки.
Водомерный узел с обводной линией устраивается в случае бесперебойной подачи воды, т.е. когда противопожарный водопровод соединен с хозяйственно-питьевым;
стояки — вертикальные трубы;
подводки к приборам;
водоразборная арматура — смесители, водоразборные краны.
Рис. 2. Элементы внутреннего водопровода:
1 — ввод; 2 — водомерный узел; 3 — магистральный трубопровод; 4 — распределительный трубопровод (стояк); 5 — подводки (ответвления); 6- водоразборные краны и другие приборы.
Основная водоразборная арматура устанавливается в кухнях,
санузлах и ванных комнатах, которые предпочтительно устанавливать компактно, линейно. Аксонометрическая схема размещения и расстановки элементов внутреннего водопровода выполняется на основании строительных планов этажей и разрезов в масштабе. На ней условно показываются все элементы сети и водоразборные приборы, вертикальные отметки. По ней можно рассчитать число всех элементов, длину труб, число подводок.
На вводе в здание требуемый напор должен обеспечить подачу нормативного расхода воды к самому высокому (диктующему) водоразборному устройству. Минимальный напор воды в месте присоединения ввода называется гарантийным. В случае недостатка напора в наружной сети для здания устанавливаются повысительные насосные установки, водонапорные баки, пневматические установки.
Схемы сетей внутренних водопроводов в зависимости от режима водопотребления, требований и назначения объекта бывают тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, зонными.
Тупиковые сети используют там, где допускается перебой в водоснабжении в случае аварии. Кольцевые сети применяют, когда требуется надежная бесперебойная подача воды. Комбинированные сети устраивают в многофункциональных зданиях сложной конфигурации. Зонные (многозонные) сети представляют собой несколько раздельных сетей в одном здании. Их используют для надежного водоснабжения сложных, например высотных, зданий.
Магистральные трубопроводы в здании должны быть, расположены по кратчайшим расстояниям в зависимости от технико-экономической целесообразности, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения, рационального размещения. В сетях с нижней разводкой горизонтальные магистрали трубопроводов располагаются в нижней части зданий (в подвале или техподполье). В сетях с верхней разводкой горизонтальные магистрали размещаются в чердачном помещении. В планировке помещений этажей сантехнические узлы и водоразборную арматуру располагают по единой вертикали друг под другом.
Для внутренней водопроводной сети используются стальные водопроводные трубы диаметром от 10 до 150 мм на резьбовых, фланцевых, сварных, клеевых соединениях и пластмассовые на сварке. Для вводов применяют чугунные раструбные трубы.
Водопроводную арматуру изготавливают из латуни, стали, бронзы, чугуна, пластмасс (краны, клапаны, сетки, вентили, смесители и т.д.). Запорная арматура включает в себя задвижки, запорные вентили, автоматически закрывающиеся клапаны. Ее устанавливают у стояков хозяйственно-питьевой сети, на ответвлениях, на кольцевой магистральной сети, у основания пожарных стояков, при вводе в каждую квартиру, на подводках к санитарным приборам, к водонагревательным приборам и т.д.
Регулировочная арматура предназначена для регулирования расхода и для поддержания, понижения напора (регуляторы давления, регулировочные вентили). Предохранительная арматура (клапаны) позволяет поддерживать величину напора не более определенного значения, что сохраняет оборудование в случае непред виденного повышения давления в трубопроводе. Обратные клапаны обеспечивают движение воды только в одном направлении.
Трубопроводы внутри здания крепят к строительным конст рукциям на подвесках или кронштейнах. При прокладке в неотапливаемых подвалах или чердаках трубы утепляют.
Вертикальные трубы, стояки, разводящие трубопроводы и под водки к водоразборным устройствам прокладывают скрыто или открыто в зависимости от назначения и степени благоустрой ства зданий. Открытый способ прокладки предполагает располо жение труб вдоль стен и в шахтах индустриальных сантехкабин. Скрытая прокладка обязывает проводить трубы в каналах, бо роздах, блоках и панелях стен. Эти особенности прокладки ком муникаций должны быть, предусмотрены в строительной части проекта здания. Скрытая прокладка предполагает устройство в панелях смотровых люков и отверстий в местах размещения вен тилей и других устройств регулирования сети. Трубопроводы и приборы крепятся к стенам с помощью крюков, скоб, кронш тейнов, дюбелей и т.д.
Повысительные насосные установки применяют для повышения напора воды в случае, когда гарантированный напор ниже требуемого. Для этого используют центробежные насосы. При не обходимости бесперебойной работы сети устанавливают также резервные насосные агрегаты. Насосы размещают в отдельном отап ливаемом помещении высотой не менее 2,2 м, расположенном под нежилыми помещениями, на специальном фундаменте со звукоизоляцией. Насосы должны быть, подключены к двум независимым источникам энергии.
Регулирующие водонапорные резервуары (баки) создают запас воды на случай недостаточного напора. Для технологических нужд и пожаротушения запас воды в резервуаре целевой, неприкосновенный. Объем резервуара складывается из регулирующего и запасного объемов.
Водонапорные баки могут быть в плане круглыми и прямоу гольными из листовой стали с крышками. Они создают большие нагрузки на перекрытия, требуют специального ухода, удорожа ют строительство.
Определение расчетного расхода воды во внутреннем водопро воде.
Сети внутренних водопроводов рассчитывают по максималь ному секундному расходу воды в здании. Подача нормативного расхода воды к самому высокому и удаленному диктующему во доразборному устройству должна быть, обеспечена с максималь ным свободным напором.
Максимальный секундный расход воды, л/с, в здании опреде ляется по формуле: q = 5 ά q 0,
где ά — коэффициент, зависящий от общего числа приборов и вероятности их действия; q 0 — секундный расход воды одним при бором (в общем случае для подачи холодной воды q 0 принимают равным 0,2 л/с).
Вероятность действия водоразборных устройств
Где q — норма расхода воды потребителем в час наибольшего водо потребления, л; U — число жителей в здании, которое определяют по региональному показателю санитарной нормы площади на одного человека, по числу квартир в здании и жилой площади квар тиры; N — фактическое число жителей в здании.
В зданиях с одинаковыми потребителями на расчетных участ ках принимают единую вероятность действия для всех водораз борных устройств.
Гидравлический расчет внутреннего водопровода.
С помощью гидравлического расчета внутреннего водопровода определяют экономически выгодные диаметры труб для пропуска расчет ных расходов воды и потерь напора от диктующего водоразбор ного устройства в здании до места присоединения ввода. На расчетной аксонометрической схеме внутренней водопровод ной сети выбирают самый удаленный от ввода (расчетный) стояк и направление от диктующего устройства до места присоедине ния ввода к наружному водопроводу. Аксонометрическую схему разбивают на участки, в пределах которых не изменяется рас ход. На них устанавливают количество водоразборных устройств N. По расчетам определяют число жителей U в здании и вероятность действия водоразборных устройств Р. Для каждого участка нахо дят произведение величин РN, коэффициент ά , секундный рас ход q , л/с, и его длину. По таблицам СНиП 2.04.01-85 выбирают диаметр каждого расчетного участка при экономичных скорос тях движения v = (0,9. 1,2) м/с и максимальной скорости 3 м/с. По диаметрам определяют потери на единицу длины. Для каж дого расчетного участка вычисляют потери напора, м:
где i — удельные потери напора на трение (принимаются в зави симости от диаметра трубопровода, материала и расчетного рас хода воды); L — длина расчетного участка сети, м; l — коэффици ент, учитывающий потери напора в зависимости от длины участ ка; К- коэффициент, учитывающий потери на местные сопротивления в соединениях труб и арматуре.
Напор для подачи воды (требуемый напор) в наиболее удаленную и высокорасположенную точку определяют как сумму, м:
где H геом — геометрическая высота подъема воды; H пот — сумма потерь напора в трубопроводе; Н f — свободный напор на излив.
Потери напора для всего здания определяют как сумму потерь напора от диктующего водоразборного устройства до ввода. Поте ри на вводе определяют как потери на участке от водомерного узла до места присоединения ввода к наружному водопроводу.
Геометрическая высота подачи воды в здание равна расстоя нию по вертикали от уровня земли над местом присоединения ввода к наружному водопроводу до уровня изливного отверстия диктующего водоразборного устройства. Ориентировочно требуе мый напор, м, определяют по формуле
где 10 — свободный напор для одноэтажной застройки; п — число этажей в доме.
