Politechnika Wrocławska Rok akad. 2001/2002
Wydział Inżynierii Środowiska
KOIS gr.I.
ĆWICZENIE PROJEKTOWE Z INSTALACJI SANITARNYCH
TEMAT: Dla budynku mieszkalnego zaprojektować bezpośredni system zasilania
w wodę zimną z miejskiej sieci wodociągowej oraz określić wymagane ciśnienie
w miejscu przyłączenia projektowanej instalacji wodociągowej do tej sieci.
Wykonał: Temat wydał:
Mariusz Kamecki mgr inż. Agnieszka Pleśniarska
Dobór wodomierza dla poszczególnych węzłów mieszkaniowych
Węzeł sanitarny M1, M2
Przepływ obliczeniowy wody zimnej wynosi :
q = 0,43 l/s = 1,55 m3/h
qw = 2 x q = 2 x 1,55 m3/h = 3,10 m3/h
Dobrano wodomierz o średnicy DN = 20 mm firmy PoWoGaz z Poznania
Wodomierz JS 2,5
qmax =5m3/h , qn= 2,5 m3/h Δh max= 10m
Δp wod = Δh max (q/qmax)2 = 10 x (1,55/5)2 = 0,96m H2O = 9,42 kPa
Węzeł sanitarny M3, M4
Przepływ obliczeniowy wody zimnej wynosi :
q = 0,43 l/s = 1,55 m3/h
qw = 2 x q = 2 x 1,55 m3/h = 3,10 m3/h
Dobrano wodomierz o średnicy DN = 20 mm firmy PoWoGaz z Poznania
Wodomierz JS 2,5
qmax =5m3/h , qn= 2,5 m3/h Δh max= 10m
Δp wod = Δh max (q/qmax)2 = 10 x (1,55/5)2 = 0,96m H2O =9,42 kPa
Węzeł sanitarny M5 ,M6
Przepływ obliczeniowy wody zimnej wynosi :
q = 0,46l/s = 1,66 m3/h
qw = 2 x q = 2 x 1,66 m3/h = 3,32 m3/h
Dobrano wodomierz o średnicy DN = 20 mm firmy PoWoGaz z Poznania
Wodomierz JS 2,5
qmax =5m3/h , qn= 2,5 m3/h Δh max= 10m
Δp wod = Δh max (q/qmax)2 = 10 x (1,66/5)2 = 1,10 m H2O = 10,79 kPa
Obliczenie wody ogólnej dla całego budynku
Normatywny wypływ wody ciepłej dla mieszkania M1, M2
qn zw = 0,67 l/s
qn cwu = 0,67-(0,25+0,13) = 0,29l/s
Normatywny wypływ wody ciepłej dla mieszkania M3, M4
qn zw = 0,67 l/s
qn cwu = 0,67-(0,25+0,13) = 0,29l/s
Normatywny wypływ wody ciepłej dla mieszkania M5, M6
qn zw = 0,74 l/s
qn cwu = 0,74-(0,25+0,13) = 0,36l/s
Normatywny wypływ wody zimnej i wody ciepłej dla całego budynku
Σ qn zw = (3 x 7x 0,67) + (2 x 7 x 0,67) + (3 x 7 x 0,74) = 38,99 l/s
Σ qn cwu = (3 x 7 x 0,29) + (2 x 7 x 0,29) + (3 x 7 x 0,36) = 17,71 l/s
Normatywny wypływ wody ogólnej dla całego budynku
Σ qn wo = Σqn zw + Σqn cwu = 38,99 + 17,71 = 56,70 l/s
Przepływ obliczeniowy wody ogólnej dla całego budynku
qwo = 1,7 x (Σqn)0,21 - 0,7 = 3,27 l/s = 11,77 m3/h
Dobór wodomierza dla budynku:
Umowny przepływ obliczeniowy dla wodomierza
qw = 2 x qwo = 2 x 3,27 = 6,54 l/s = 23,54 m3/h
Dobrano wodomierz śrubowy typ MP DN 50
qn =15m3/h<qmax = 30m3/h
strata na wodomierzu
na podstawie wykresu odczytano
qmax =30 m3/h , qn= 11,77 m3/h Δh max= 3 m
Δp wod = Δh max (q/qmax)2 = 3 x (11,77/30)2 = 0,46m H2O =4,51 kPa
Obliczenie wymaganej wysokości ciśnienia w sieci wodociągowej Hgw.
Hgw=Δpm + Δpwodm + Δpp + Δpwodb + Δpprz + hg
gdzie:
Δpm - straty ciśnienia na węźle mieszkaniowym [ kPa]
Δpwodm - straty ciśnienia na wodomierzu mieszkaniowym [ kPa]
Δpp - straty ciśnienia na pionie i poziomych odcinkach rozgałęzieniowych [ kPa]
Δpwodb - straty ciśnienia na wodomierzu dla calego budynku [ kPa]
Δpprz - straty ciśnienia na przylaczu [ kPa]
hg - wysokość geometryczna wynikająca z różnicy położenia punktu czerpalnego nad stropem najwyższej kondygnacji [ kPa]
Δpm = 108,77 kPa
Δpwodm = 9,42kPa
Δpp = 26,28 kPa
Δpwodb = 4,51kPa
Δpprz =3,83 kPa
hg= [ (1.3m+(6x2,8)+2,4)] x 9,81 = 20,5 x9,81 = 201,1 kPa
Hgw = 108,77 + 9,42 + 26,28 + 4,51+ 3,83 + 201,1 = 353,91 kPa = 36,08m H2O
Dane :
Strata na najbardziej niekorzystnym obiegu Hgw = 412,8 kPa = 42 mH2O
Ciśnienie gwarantowane w wodociągu Hgwar = 11mH20
Ciśnienia sterowania pompą:
Pmin≥ hgz +hwyp.+Δh s
hgz -wysokość położenia najniekorzystniej usytuowanego zaworu czerpalnego względem najniższego poziomu wody w hydroforze , przy założeniu , że różnica wysokości między zwierciadłem cieczy przy pmin a posadzką piwnicy wynosi =0,5 m
hwyp.-wymagane ciśnienie wylotowe przed rozpatrywanym zaworem
Δhs-Suma strat liniowych i miejscowyvh na odcinku zbiornik hydroforowy (ZH) a NNPPC
hgz=24,7 x 9,81 = 242,3 kPa
Δhs=160,9kPa
Pmin= 242,3 +160,9 = 404 kPa
Pmax ≤Prob
Pmax1 ≤ 60 mH2O = 590 kPa
Pmax2≤590 + hgn
hgn- wartość położenia najniższego zaworu czerpalnego względem najwyższego ciśnienia wody w hydroforze
hgn = 3 m
Pmax1 ≤ 60 mH2O = 590 kPa - ciśnienie robocze instalacji
Pmax2≤ 590 +( 3x9,81) = 619 kPa
Pmax = min (Pmax1,Pmax 2)
Po podstawieniu :
Pmin ≥ 404 kPa
Pmax ≤ 590 kPa
Zakładam:
Pmin = 420 kPa = 42,8 mH2O
Pmax = 580 kPa = 59,1 mH2O
warunek
Pmin/Pmax = α=0,5÷0,8
Pmin/Pmax = 0,72 warunek został spełniony
Dobór pompy :
Hpmin = pmin + Hg2 + hpmin + Δhs - Hgw
Gp ≥ qs
Hg2 - różnica wysokości między wodociągiem a posadzką piwnicy
Δh s -suma strat liniowych i miejscowych w rurociągu współpracującym z pompą
qs- przepływ wody na przyłączu wodociągowym (zapotrzebowanie na wodę dla całego obiektu)
Wydajność:
Gp≥ 3,37 dm3/s = 12,15 m3/h
Wysokość podnoszenia :
Pmin = 420 kPa
Hg2 = - 0,65 m H2O = -6,4 kPa
Hwgw = 11m H2O = 107,9 kPa
Δh s = 1,3 i x l + Δhwod =1,3x4,2 +18,1=23,60 kPa
Hpmin≥329,8 =33,6 mH2O
Zatem parametry do doboru pompy :
Hp≥33,60 mH2O
Gp ≥12,15 m3/h
Wysokości ciśnień statycznych Hp1 , Hp2:
Hp1 = pmin + (Hg2+hpmin)-Hwgw
Hp2 = pmax +(Hg2+hpmax)-Hwgw
Pmin = 420 kPa = 42,81m H2O
Pmax = 580 kPa = 59,12 mH2O
Hg2 = -0,65 mH2O
hpmax = 1,0 mH2O założono
Hwgw = 11,0 mH2O
Hp1 = 42,81 +(-0,65+0,5)-11,0 = 31,66 mH2O
Hp2 = 59,12 +(-0,65 +1)-11,0 = 48,47 m H2O
Dobrano pompę CH 12-50 firmy Grundfos
Dobór zbiornika
moc na wale N = 2,1 kW
współczynnik rezerwy mocy R= 1,2
moc silnika z uwzględnieniem rezerwy mocy Ns = 2,5 kW
dopuszczalna liczba wyłączeń silnika w ciągu godziny w zależności od mocy silnika ηdop = 10h-1
minimalny okres między włączeniami pompy Tmin = 60/ηdop = 6min
Objętość użytkowa zbiornika hydroforowego:
Vu = Tmin x Gśr. /4
Gśr. = G1 + G2 / 2
G1 = 4,80 m3/h
G2 = 12,10 m3/h
Gśr. = 4,80+12,10 / 2 =8,45 m3/h
Vu = 0,10 x 8,45 / 4 = 0,21 m3
Objętość czynna
V1 = Vu x Pmin / (Pmax - Pmin )
V1= 0,21 x 42,81 / 59,12 - 42,81 = 0,55 m3 - ciśnienie absolutne
Dobrano zbiornik hydroforowy pionowy typu A-I 4
Objętość nominalna V = 1,000 m3
Rzeczywista objętość użyteczna V 1 rz = 1,040 m3
Ciśnienie robocze zbiornika Prob zb = 0,6 Mpa
Średnica D = 900mm
Wysokość zbiornika H = 2075 mm
Rzeczywista objętość użytkowa
Vu rz = V1 rz x (Pmax -Pmin) /Pmin = 1,040 x (59,12 -42,81)/42,81 = 0,39 m3
V u rz = 0,39 > 0,21 zbiornik dobrano poprawnie
Wysokość objętoci użytkowe
h u = 4x Vun / Π x D2 = 4x 0,39 / 3,14 x 0,81 = 0,6 m
Dobór zaworu bezpieczeństwa:
Ciśnienie otwarcia zaworu
Pzb = 1,1 x pdop
Pdop = 0,6 Mpa
Pzb = 0,66 MPa = 660,0 kPa = 67,3 mH2O
Objętość wody od minimalnego poziomu lustra wody do momentu otwarcia zaworu
Vzb = (V1 x Pzb - Pmin ) / Pzb
Vzb = 0,20 m3
h'zb = 4 x Vzb / Π x D2
h'zb = 0,32 m
hzb = h'zb + 1,0 = 0,32 +1,0 = 1,32 m
potencjalna wysokośc podnoszenia pompy w momencie otwarcia zaworu bezpieczeństwa
H pzb = H g2 + hzb + pzb -Hwgw
Hpzb = 56,9 mH2O
Z wykreślonej charakterystyki strat przy Hpzb wynika ,że przy tak dobranym układzie hydroforowym nie jest wymagane zastosowanie zaworu bezpieczeństwa ponieważ dobrana pompa nie jest w stanie podnieść ciśnienia do wartości granicznej Pdop.
PROJEKT ZAWIERA:
Dane projektu.
Opis techniczny.
Część obliczeniowa.
Rysunki:
Nr 1: Izometria wody budynku mieszkalnego(schemat obliczeniowy)
Nr 2: Rzut poziomy kondygnacji powtarzalnej.
Nr 3: Rzut poziomy piwnicy - instalacja wodociągowa.
Nr 4: Rozwinięcie izometryczne instalacji wodociągowej.
Nr 5: Rzut kanalizacji sanitarnej i deszczowej.
Nr 6: Profil instalacji sznitarnej i deszczowej.
OPIS TECHNICZNY
dla budynku mieszkalnego instalacji bezpośredniego zasilania w wodę zimną z miejskiego wodociągu Ø 250 stal.
Instalacje wody wykonać z rur polipropylenu klasy PN10, łączone na klej.
Dobrać wodomierz główny śrubowy typu MPPN50, a mieszkaniowe wodomierze JS2,5DN20 firmy PoWoGaz. W budynkach znajduje się 8 pionów mieszkaniowych oraz 8x7 węzłów mieszkaniowych typu M - 1 ,M - 2x3, M - 3 M - 4 , M - 5x 2.
Przyłącze wykonać na trójnik, odcinane zasuwą Ø 65, zakończone wpustem ulicznym.
Pomieszczenie wodomierzowe znajduje się w piwnicy, zgodnie z projektem budowlanym. Rury montować w piwnicy na ścianach hakami ze spadkiem 3% w kierunku głównego wodomierza. Na odgałęzieniach pod pionem montować zawory kulowe z kurkiem spustowym.