Энергообеспечение ЗАО 'УПТК' г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения

Тип:
Добавлен:

Министерство сельского хозяйства

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетно-образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Саратовский государственный аграрный университет

имени Н. И. Вавилова

Кафедра: Энергообеспечение предприятий АПК

Дипломный проект

Специальность: 140106 Энергообеспечение предприятий

Энергообеспечение ЗАО «УПТК» г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения

Дипломник: Лисовский р.а.

Руководитель: Володин в.в.

консультанты:

Гутуев м.ш.

Левченко г.в.

Нормоконтролер: Сивицкий д.в.

Саратов 2014

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект «Энергообеспечение ЗАО «УПТК» г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения» разработан Лисовским Романом Александровичем.

Основной задачей дипломного проекта является реконструкция сети холодного водоснабжения предприятия, предназначенного для ЗАО «УПТК».

Дипломный проект включает в себя 8 основных разделов. В них рассмотрены общая характеристика предприятия, теплоснабжение предприятия, выбор котлов, электроснабжение предприятия, автоматизация, энергосбережение, безопасность жизнедеятельности, экономика систем энергоснабжения. Пояснительная записка состоит из 106 листов машинописного текста, содержащая достаточное количество поясняющих рисунков. В дипломном проекте также представлены наглядные графические листы.

ВВЕДЕНИЕ

Деревообрабатывающая промышленность - отрасль лесной промышленности <#"justify">Деревообрабатывающая промышленность является энергоемкой отраслью. Большое количество тепловой и электрической энергии расходуется на отопление производственных зданий, создание искусственного микроклимата в производственных и административных помещениях, сушку продуктов и на многие другие цели. Поэтому энергосбережение включает в себя широкий круг задач связанных с производством, передачей и применением тепловой и электрической энергии.

ЗАО «УПТК» имеет помещение для производства изделий и большой парк энергетического оборудования. Каждый технологический процесс снабжен системами автоматики и пускозащитной аппаратурой.

Задачей дипломного проекта является энергообеспечение ЗАО «УПТК» г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения.

Решению этой задачи и посвящен дипломный проект.

В данном дипломном проекте предлагается вариант комплексного энергообеспечение и в частности производственного здания:

производится расчет нагрузок на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и на технологические нужды;

производится выбор и расчет котлов;

производится реконструкция системы холодного водоснабжения;

производится расчет электроснабжения предприятия в целом и в частности производственного здания;

приводится описание автоматизации задвижки оборудованной электроприводом;

приводятся мероприятия по энергосбережению предприятия;

безопасность жизнедеятельности на производстве;

определяется экономическая эффективность инновационных проектов.

Для реконструкции системы холодного водоснабжения было произведено:

определение расходов холодной воды;

гидравлический расчет сети;

Обоснование выбора материала и способа прокладки трубопровода;

1КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ ЗАО «УПТК»

.1ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ

Проектируемый производственный корпус базы УПТК ОПЭ СДСК предназначен для изготовления деревянных изделий для двухквартирных одноэтажных жилых домов серии «25» т.п. 181-25-11/1, в количестве 720 домов в год.

Половая рейка, оконные и дверные блоки поступают с Энгельского ДОКа треста «Промстройматериалы» .

Общая потребность в сырье (пиломатериалы) составляет 37426 м3/год, которое поставляется автомобильным и железнодорожным транспортом.

Готовая продукция отправляется автомобильным транспортом на строительные объекты.

Прием пиломатериалов и погрузка готовой продукции на автомобильный или железнодорожный транспорт осуществляется краном на погрузочно-разгрузочной площадки, оборудованный двумя козловыми кранами грузоподъемностью 5 тонн каждый.

Сортировка пиломатериалов посортно длинам и толщине осуществляется на сортировочной площадке.

Хранение запаса пиломатериалов и атмосферная сушка осуществляется на сладе пиломатериалов, оборудованный башенным краном БКСМ-14-ПМ2, грузоподъемностью 5 тонн.

Бункерная эстакада служит для промежуточного хранения стружки и опилок и погрузка их на автотранспорт на вывоз до ввода в эксплуатацию цеха древесно-стружечных плит.

Количество рабочих дней в году - 247;

Количество часов работы в смену - 8.

Сушка пиломатериалов осуществляется в 2-х штабельной лесосушильной установке УЛ-2 производительностью - 5400 усл. м3 в год.

Формирование штабелей производиться на площадке склада под башенным краном с помощью приставных площадок.

Для ускорения разгрузки после сушки, формирование пакета введется полуштабелями.

Подача полупакетов на тележки соответствующих линий раскроя осуществляется кран-балкой грузоподъемностью 5 тонн.

В состав производственного корпуса входят следующие участки и отделения:

машинно-заготовительное отделение;

участок сборки стропильных крыш;

участок сборки надворных построек;

отделение антисептирования;

участок сборки встроенного оборудования;

участок изготовления паркета;

отделение фанерования щитов;

отделение шлифования;

отделение отделки;

склад готовой продукции;

пилоножеточка;

отделение дробления отходов.

.2ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Производство деревянных изделий и деталей для жилых домов рассчитано на выпуск комплектов деталей и изделий в соответствии с ГОСТ 11047-72 для комплектации 720 двухквартирных домов серии 25.

В соответствии с требованиями ГОСТ 11047-72 производство включает следующие потоки:

поток изготовления строительных крыш;

поток изготовления надворных построек;

поток изготовления погонажа;

поток изготовления веранд и встроенного оборудования.

В основное производство включается также линия сращивания кусковых отходов по длине и участок изготовления щитового паркета.

.3ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ОБОРУДОВАНИЕ

Поток изготовления строительных крыш включает станки:

ЦПА-40 для торцовки пиломатериалов по длине, прирезной многопильный станок ЦМР-2 для формирования сечения деталей станок позволяет вести обработку одновременно 8 деталей, четырех сторонний строгальный станок С26-2М, на котором производиться строжка с одновременным формированием профиля обшивки фронтона и карнизных досок, универсальный станок УН-1 для формирования торцов в брусьях под углом, торцовки кратных заготовок и обеспечивает незначительное количество отверстий в деталях крыш.

Последующая операция большинства деталей крыш - антисептирование, которое производиться в пачках на специально оборудованном участке в ваннах с холодным и горячим антисептиком. Антисептирование производиться вначале горячим, а затем холодным 3% раствором фтористого натрия. Пропитку можно вести со сменой раствора.

Для перекачки предусмотрены достаточные емкости с подогревом паром. Но для экономии тепла необходимо вести пропитку с переносом пачки из горячей ванны в холодную. В этом случаи подогревается только одна ванна.

Для приготовления раствора предусмотрена емкость и к ней мешалка с электроприводом.

После стекания раствора и выдержки, пачки подаются на сборочный участок, где производится окончательная подгонка деталей, маркировка, увязка в комплекты и передача на склад готовой продукции или на погрузо-разгрузочную площадку.

Помимо указанного оборудования в потоке имеются передаточные рольганги и транспортер.

Для подъемно-транспортных операций на участке сборки предусмотрена кран-балка грузоподъемностью 3,2 тонн, на участке антисептирования - тельфер. Кроме того предусмотрены рельсовые тележки для подачи изделий на склад.

Поток изготовления надворных построек включает несколько параллельных линий, отличающих по виду обработки:

линию деталей ограждений, калиток;

линию деталей стеновых панелей, дверей, окон, ворот и др.;

линию деталей мусорных ящиков, уборных.

Линия деталей ограды - линия рационального использования сырья включает в себя:

балансирный торцовочный станок ЦБ-5;

двухпильный брусковый станок Ц2К-М;

раму лесопильную тарную РТ-36.

Кругляк диметром большего сечения столбиков ограды, проходит прирезку на балансирном станке ЦБ-5, брусовку на двух кантный брус на станке Ц2К-М и раскрой на детали штакетника на пилораме (тарной) - РТ-26.

Сырье на эту линию подается непосредственно со склада пиломатериалов с помощью башенного крана и продольного транспортера.

Линии дверей, ворот, мусорных ящиков и других включает в себя:

два торцовочных станка ЦБК-40;

станок ЦРМ-2;

станок прирезной пятипильный ЦДК5-2;

два универсальных станка УН-1;

строгальный четырехсторонний С26-2М;

односторонний рейсмусовый станок СР6-9;

Пиломатериалы на линии подается с помощью рельсовых тележек непосредственно со склада пиломатериалов, а часть с отделения сушки полупакетами.

Детали, требующие точной прирезки и сторожки с одной стороны, проходят обработку на торцовочном ЦБК-40, прирезном ЦДК5-2 и рейсмусовым одностороннем СР6-9 станках.

Детали тонкие (по толщине) с большой кратностью раскроя по толщине или требующие сторожки со всех сторон проводят обработку на торцовочном ЦБК-40, многопильном ЦДК-5-2 и строгательном четырехстороннем С26-2М станках.

Многие детали требуют торцовки по углом или разных уступов в торцах. Эти операции производятся на универсальных станках УН-1.

В поток изготовления надворных построек входят также станки:

шипорезный двухсторонний ШД16-8 для обработки торцов под рамный шип в деталях веранд, ворот, мусорных ящиков и других;

ленточно-пильный ЛС40-1;

ажурно-лобзиковый АЖС-5М, для обработки овальных выемок и скосов в деталях штакетника, калитки, кобылки и других.

гвоздезабивной станок для сколотки щитов ограждений - 2ЯГ.

Готовые детали, если требуется, проходят антисептирование и после выдержки - проходят сборку, маркировку, увязку и отправляются на склад готовой продукции.

Поток изготовления погонажных изделий (плинтус, наличник и другие) включает станки:

многопильный прирезной ЦМР-2;

строгательный четырехсторонний С26-2М;

универсальный УН-1.

Охватывающие операции продольного раскроя пиломатериалов на сечении изделия, сторожку с четырех сторон и прирезку под углом после чего детали маркируются, увязываются комплектно на дом в пачки и отправляются на склад.

Поток изготовления веранд и встроенного оборудования наиболее сложный, рассчитанный на изготовление заготовок встроенной мебели, которые подлежат фанерованию с последующей отделкой лаком.

Детали веранд изготавливаются на раскройных и строгательных станках потока изготовления погонажных изделий и потока встроенной мебели, как менее загруженных из всего аналогичного оборудования корпуса.

Для раскроя и профильной обработки в этом потоки используются станки ЦПА-40, ЦМР-2, С26-2М.

Точная торцовка и зарезка под углом осуществляется на станке УН-1, который выполняет операции и по сверлению отверстий.

Зарезку рамных шипов и прирезку по длине производят на двухстороннем шипорезе ШД10-8. Сборку рам - на гидравлической вайме - ВГ0-2.

Раскрой плитных материалов производиться на станке УН-1.

Поступают плиты через отдельные ворота.

Для склейки щитов с одновременным фанерованием применен пресс типа «Зимпелькатиф».

Склейка идет на мочевино-формальдегидных клеях горячего схватывания.

После остывания щиты шлифуются на шлифовально-ленточном станке ШЛПС-5п, после чего на них наносится лак с помощью лаконаливной машины ЛМ 140-1.

Сушка идет на спецстелаже, оборудованном отсосом.

С помощью установленной в корпусе линии сращивания брусков ОК-502 осуществляется рациональное использование сырья.

Участок щитового паркета работает на кусковых отходах, поступающих со всех линий раскроя.

Паркетная дощечка и планки торцуются и прирезаются на универсальных станках СМ-3, строгаются в размер на фуговательном станке СФ4-1 и рейсмусовом станке СР3-6А, далее на линии ТЛЩ-000 производится набор в щит и склейка с планками дощечек и между собой. После выдержки калибруется по толщине на двухстороннем рейсмусовым станке С2Р8-2. После щиты маркируются, комплектуются и идут на склад.

К вспомогательным службам корпуса относятся пилоножеточка и отделение дробления отходов.

Отходы кусковые не пригодные для сращивания по длине и изготовления паркета, расторцованные на отрезки метровой длины с помощью ленточного конвейера, подаются в рубительную машину МРНП-10, которая перерабатывает в щепу. Щепа с помощью центробежной силы рубительной машины и отсоса подается в циклон, а оттуда бункера отходов. Опилки и стружки также как щепу предполагается в дальнейшем использовать на изготовление плит ДСП.

Точка и правка инструмента производиться в отделении пилоножеточки, где имеется полный перечень соответствующего оборудования.

.4ТРУДОЕМКОСТЬ

Трудоемкость выпуска продукции рассчитано по ЕНиР на столярно-плотничные работы, производительности и паспортных данных станков, нормам технологического проектирования деревообрабатывающих производств института Гипролеспром, аналогичных типовых проектов (т.п. 411-2-132).

Общая трудоемкость выпуска составит 344900 ч/час в т.ч.:

Станочники- 202600 чел. час;

Сборщики- 102300 чел. час;

Склейка-фанеровка- 2180 чел. час;

Антисептирование- 7280 чел. час;

Отделка- 10920 чел. час;

Общая станкоемкость составляет 139400 ст. час. в т.ч.

Торцовочные станки-42200 ст.час;

Прирезные- 30800 ст.час;

Строгательные- 25700 ст.час;

Шипорезные- 6200 ст.час;

Прочие- 34500 ст.час.

Станкоемкость на единицу выпуска составляет 193,6 ст.час. Станкоемкость на 1 м3 выпуска - 5,6 ст.часа.

.5РЕЛЬЕФ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Производственный корпус базы УПТК ОПЭ СДСК находиться в северо-западной части г.Саратова в п. Елшанка. Примыкает с севера непосредственно к Бахчевому пруду, с юга примыкает к площадке строительства котельной, с запада - граничит с территорией завода глиняного кирпича.

Нормативная глубина промерзания грунта1,54 м.

Снеговая нагрузка100 кг/м2

Ветровая нагрузка27 кг/м2.

Генплан производственного корпуса базы УПТК разработан в соответствии с технологической схемой производства и соблюдением санитарных и противопожарных требований СНиПа.

В состав производственного корпуса входят:

погрузочно-разгрузочная площадка;

склад пиломатериалов;

трансформаторная подстанция;

Погрузочно-разгрузочная площадка оборудуется двумя консольными кранами грузоподъемностью 5 тонн каждый.

Склад пиломатериалов оборудуется башенным краном грузоподъемностью 5 тонн.

.6ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ И СЕТИ

Сети инженерных коммуникаций проложены подземно(электрокабеля, водопровод, канализация).

Электроснабжение производственного корпуса и здания ДСП (древесно-стружечных плит) предусматривается от встроенной в здании ДСП комплектной трансформаторной подстанции с двумя трансформаторами мощностью 1000 кВА.

КТП - 2×1000 кВА запитывается от РП 10 кВ. От РП до КТП проложена кабельная линия 10 кВ двумя кабелями ААШВ 3×70, каждый из которых подключен к разным секциям шин РП 10 кВ. Кабели проложены в траншее в земле в соответствии с типовым проектом 4.407-251.

Часть кабельной линии, проходящая в здании ДСП вблизи стен, укрыта ж/б плитами, остальная часть красным кирпичом.

Сечение кабелей выбирались по нагреву из условий послеаварийного режима и проверялись по экономической плотности тока и токам к.з

Внешние сети водопровода и канализации разработаны на основании задания на проектирование, выданного Пятигорским филиалам института «Спецавтоматика» и задания на проектирование от ОПЭ СДСК и в соответсвии СНиП 2.04.02-84 и СНиП 2.04-09-84.

Территория СДСК имеет общий уклон к северу, в сторону пруда Бахчев.

Перепады высот в пределах 5,0 м.

Грунты П категории (суглинки и глины), уровень грунтовых вод в весенние периоды поднимается до поверхности земли.

трансформатор напряжение трубопровод заземляющий

2ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ

Объем помещения - 3024 м3;

Температура внутреннего воздуха в помещении - (+18) 0С;

Температура наружного воздуха - (-27) 0С;

Количество персонала - 9 человек;

Количество моек для рук - 2 шт.

Определение тепловые нагрузки осуществим по укрупненным показателям.

Расчетная нагрузка отопления здания[1], Вт:

, (2.1)

где - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление 1 м3 здания[2], Вт/м3;

V - Объем помещения по наружным размерам, м3;

- температура внутреннего воздуха в помещении, 0С;

- температура наружного воздуха для отопления, 0С.

Подставим значения в формулу получим:

.

Расчетная нагрузка вентиляции здания, Вт:

, (2.2)

где - укрупненный показатель расхода тепла на вентиляцию здания[2], Вт/м3;

- расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, 0С.

Подставим значения в формулу получим:

.

Определяем вероятность одновременной работы группы однотипных приборов:

,(2.3)

где - расход горячей воды одним прибором в час наибольшего водопотребления[4], л/ч;

- секундный расход горячей воды одним прибором[4], л/ч;

N - количество однотипных приборов, шт.;

U - количество одновременно находящихся людей в помещении в час наибольшего водопотребления (численность персонала помещения).

Количество приборов данной группы работающих одновременно, шт:

Подставим значения в формулу получим:

Расход горячей воды данной группой однотипных приборов:

где ρ - плотность горячей воды (975 кг/м3).

Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение, Вт:

,(2.4)

где - температура горячей воды, для СТЗ 55 0С;

- температура холодной воды, для отопительного периода +5 0С; для не отопительного +15 0С.

Для отопительного периода:

Для не отопительного периода:

Суммарная тепловая нагрузка здания:

Выбираем газовый котел Ariston серии UNOBLOC модель g55 ri met в количестве 3 штук. Мощность одного котла - 55 кВт, габаритные размеры 147,5×45×71,2.

Технические характеристики:

Тип установки - напольный;

Камера сгорания - открытая;

Площадь обогрева - 550 м2;

КПД - 90%;

Максимальная температура в контуре отопления - 110 0С;

Объем расширительного бака - 12 л;

Расход природного газа - 6,4 м3/час.

Для обеспечения горячей воды целесообразней использовать бойлера BS1S-300 косвенного нагрева с односпиральным теплообменником с подключением к котлам.

Технические характеристики:

Объем - 300 л;

Рабочее давление - 10 бар;

Максимальная рабочая температура - 80 0С;

Тип нагревательного элемента - теплообменник;

Время нагрева - 20 мин.

2.2 РАСЧЕТНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Объем помещения - 27216 м3;

Температура внутреннего воздуха в помещении - (+16) 0С;

Температура наружного воздуха - (-27) 0С;

Количество персонала - 16 человек;

Количество моек для рук - 9 шт.

Душевых кабин - 5 шт.

Определение тепловые нагрузки осуществляется по укрупненным показателям.

Расчетная нагрузка отопления здания[1], Вт:

, (2.5)

где - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление 1 м3 здания[2], Вт/м3;

V - Объем помещения по наружным размерам, м3;

- температура внутреннего воздуха в помещении, 0С;

- температура наружного воздуха для отопления, 0С.

.

Расчетная нагрузка вентиляции здания, Вт:

, (2.6)

где - укрупненный показатель расхода тепла на вентиляцию здания ;

- расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, 0С.

Определяем вероятность одновременной работы группы однотипных приборов:

;(2.7)

где - расход горячей воды одним прибором в час наибольшего водопотребления[4], л/ч;

- секундный расход горячей воды одним прибором[4], л/ч;

N - количество однотипных приборов, шт.;

U - количество одновременно находящихся людей в помещении в час наибольшего водопотребления (численность персонала помещения).

Раковина для мытья рук:

Душевая кабина:

Количество приборов данной группы работающих одновременно, шт:

,(2.8)

Раковина для мытья рук:

Душевая кабина:

Расход горячей воды данной группой однотипных приборов

(2.9)

где ρ - плотность горячей воды (975 кг/м3).

Раковина для мытья рук:

Душевая кабина:

Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение, Вт:

,(2.10)

где - температура горячей воды, для СТЗ 55 0С;

- температура холодной воды, для отопительного периода +5 0С; для не отопительного +15 0С.

Для отопительного:

Для не отопительного:

Суммарная тепловая нагрузка здания:

Выбираем газовый котел Kiturami KSG 400 в количестве 3 штук. Мощность одного котла - 400 кВт, габаритные размеры 1980×1250×1160.

Технические характеристики:

Объем воды в котле - 720 л;

Максимальное давление - 3,5 кг/см2;

Максимальный расход топлива - 55,0 м3/ч;

Рекомендуемая площадь здания - 3712 м2;

ГВС t=25 0С - 266 л/мин.

ГВС t=40 0C - 166 л/мин.

Таблица 2.1-Тепловые нагрузки

НаименованиеНагрузка, Вт.ОтоплениеВентиляцияГорячее водоснабжениеИтогоОтопит. периодНе отопит. периодАдминистративное помещение71305,131360821201,417346,6106115,32Производственное помещение491520,96117028,8184820,9151217,1793369,7

3ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗАО «УПТК»

3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ХОЛОДНОЙ ВОДЫ

Основными видами потребления воды являются: хозяйственно-питьевое, противопожарное, производственные (одну или несколько).

Хозяйственно-питьевое водопотребление.

Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления принимают по СНиП 2.04.02-84.

Среднесуточный (за год) объем водопотребления административного здания, м3/сут, на хозяйственно-питьевые нужды определим по формуле[6]:

,(3.1)

где - норма удельного водопотребления[5], л/ (сут∙чел);

- число рабочих в здании.

Потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды неравномерно в течении года. Наблюдаются колебания суточного расхода: сезонные, связанные с изменением температуры и влажности в отдельные времена года, а также недельные и суточные, обусловленные особенностями водопотребления в различные дни недели (будни, выходные, предпраздничные и праздничные дни). Системы водоснабжения должны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды, м3/сут, равного[6]:

,(3.2)

где - максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели;

- расчетный (средний за год) суточный расход воды, м3/сут, определяемы по формуле 3.1[6]:

.

Водопотребление производственного здания.

В производственном здании (включая предприятия сельскохозяйственного производства) вода расходуется на технологические нужды производства, хозяйственно-питьевые нужды работающих, а также пользование ими душем.

В соответствии со СНиП 2.04.01-85 нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работников промышленных предприятий принимают равными для работающих в цехах с тепловыделением менее 84 кДж на 1 м3 - 25 л в смену на одного человека[4].

Объем водопотребления в смену, м3/смену, определим по формуле[6]:

,(3.3)

где - норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работников промышленных предприятий в цехах с тепловыделением менее 84 кДж на 1 м3/ч в смену на одного человека;

- число работающих цеха для рассматриваемой смены, чел.

Т.к. производственное здание работает в 3 смены, то расход в сутки можем определить по формуле:

,(3.4)

где - количество смен в производственном здании.

.

Расход воды на пользование душем определим, исходя из часового расхода воды на одну душевую сетку 500 л при продолжительности пользования душем 45 мин. При этом расход воды на принятие душа после окончании смены, м3/ч, определим по формуле[6]:

,(3.5)

где - число пользующихся душем данную смену;

- количество человек, приходящихся на одну душевую сетку.

,

Тогда расход воды на 3 смены:

Водопотребление, связанное с благоустройством территорий и промышленных площадок[12].

Нормы водопотребления на поливку зеленых насаждений, а также мытье улиц населенных пунктов и территорий промышленных площадок принимаю по СНиП 2.04.02-84 в зависимости от типа покрытия территории, способа ее поливки, вида насаждений, климатических и других местных условий[5].

Для административного здания:

,

Для производственного здания:

.

Расход воды на пожаротушение.

Согласно СНиП 2.04.01-85 систему противопожарного водопровода в зданиях (сооружениях), имеющих системы хозяйственно-питьевого или производственного водопровода, следует, как правило, объединять с одной из них[4].

Административное здание:

Объем здания 3024 м3 (36×12×7). Категория здания по пожарной опасности - Д.

Число струй 1 расход 2,5 л/с;

Диаметр впрыска наконечника 16 мм.;

Длина рукава 20 м.;

Высота компактной части струи 8 м.;

Расход воды (производительность пожарной струи) 2,9 л/с;

Напор у пожарного крана (с рукавом длиной 20 м) 13 м

Для административного здания требуется 1 пожарный кран. Расход воды пожарного крана равен 2,9 л/с.

Производственное помещение:

Число струй 2 расход 5 л/с;

Диаметр впрыска наконечника 19 мм.;

Длина рукава 20 м.;

Высота компактной части струи 14 м.;

Расход воды (производительность пожарной струи) 5,7 л/с;

Напор у пожарного крана (с рукавом длиной 20 м) 23 м

Для производственного здания требуется 2 пожарных крана. Расход воды двух пожарных кранов равен 11,4 л/с.

Исходя из категории пожарной опасности и типа производства (деревообрабатывающее) есть необходимость устройства систем автоматического пожаротушения.

Спринклерная система.

Интенсивность орошения защищаемого помещения 0,3 л/м2;

Нормативная площадь тушения 180 м2;

Нормативная защищаемая площадь одним спринклером 12 м2;

Нормативный расход воды одним спринклером 3,6 л/с;

Количество спринклеров 24 шт.;

Общий расход воды спринклерной системой - 86,4 л/с.

Расход воды на нагрев в систему горячего водоснабжения[15]:

Административное здание:

=0,092 л/с.

Производственное здание:

=0,092+0,71=0,802 л/с.

Расход воды на нагрев в систему отопления

Административное здание:

Расчетный расход сетевой воды на систему отопления определим по формуле

,(3.6)

где - расчетная нагрузка на систему отопления, Вт;

- температура воды в подающем трубопроводе сети, °С;

- температура воды в обратном трубопроводе сети, °С.

Производственное здание:

Расход сетевой воды на подпитку системы отопления

Расход сетевой воды на подпитку системы отопления определим по формуле[7]:

(3.7)

Административное здание:

.

Производственное здание:

.

Все основные расходы воды сведены в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Расход холодной воды ЗАО «УПТК»

ЗданиеРасход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/сРасход воды на полив, л/сРасход воды на пожаротушение, л/сРасход воды на нагрев в систему ГВС, л/сРасход воды на нагрев в систему отопления, л/сРасход воды на подпитку в системе отопления, л/сИтогоАдминистративное здание0,01870,0082,90,0920,850,1093,977Произв здание15,5570,01597,80,8025,860,919120,95124,93

.2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Гидравлический расчет сети проводят для определения диаметров труб на всех ее участках и потерь в них при подаче расчетного расхода.

Диаметр d каждого участка водопроводной сети определяют исходя из расчётного расхода этого участка. Из курса гидравлики известна одна из основных формул гидродинамики, связывающая площадь живого сечения потока жидкости, среднюю скорость потока жидкости и расход. Эта формула имеет вид[8]:

,(3.8)

где - расход потока жидкости;

- средняя скорость потока жидкости;

- площадь живого сечения потока.

Для трубопровода, работающего полным живым сечением и пропускающего через себя расчётный расход эту формулу можно записать в следующем виде

,(3.9)

откуда диаметр будет равен:

,(3.10)

где - диаметр, полученный по расчету, м;

- расчетный расход на участке, м3/с.

- скорость движения воды, м/с. В соответствии с строительными нормами скорость движения воды в трубе должна быть не менее 0,3 м/с и не более 3 м/с. Это связано с тем, что при маленьких скоростях движения воды труба заиливается, а при больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается износ труб[8].

Как видно из анализа полученной зависимости при заданном расчётном расходе величина диаметра может оказаться различной в зависимости от того, какая будет принята скорость движения воды в трубопроводе. Выбор величины этой скорости зависит от экономических факторов, в основном от стоимости труб и их укладки, а также от стоимости энергии, затрачиваемой на подъём и транспортирование воды.

С увеличением скорости уменьшаются диаметры, следовательно, и строительная стоимость сети. Однако при этом увеличиваются потери напора в сети, следовательно, требуется большая мощность насосов и большая высота водонапорной башни.

С уменьшением скорости увеличиваются диаметры, следовательно, и строительная стоимость сети. Одновременно с этим возможно возникновение такого нежелательного явления, как заиление трубопровода, т.е. выпадения из жидкости взвешенных частичек (ила, песчинок, ржавчины и др.), борьба с которым потребует дополнительных затрат. Однако в этом случае уменьшаются потери напора в сети, следовательно, уменьшится мощность насосов и высота водонапорной башни.

При определении диаметров труб водопроводной сети следует принимать такие скорости, которые при данных местных условиях обеспечивали бы наиболее выгодное в технико-экономическом отношении решение, охватывающее весь комплекс водопроводных сооружений. Такие скорости принято называть оптимальными.

Оптимальные скорости, применяемые в практике проектирования, выявились в результате анализа большого количества выполненных проектов водопроводных сетей, где эти скорости обосновывались при сравнении различных вариантов.

Таким образом, определяя диаметр трубопровода, на первом этапе задаются оптимальной скоростью равной 1,5 м/с. Полученный диаметр по расчёту округляется до ближайшего стандартного по таблицам стандартных диаметров [9] и производится определение действительной скорости на участке трубопровода по формуле:

,(3.11)

где - действительная скорость на участке, м/с;

- расчетный расход на участке, м3/с;

- принятый стандартный диаметр трубы, м.

Произведем расчет диаметров и действительной скорости движении жидкости соответственно для своих участков.

Материал трубопровода пластмасса.

Изобразим схему трубопровода и разобьем ее на участки.

Рисунок 3.1-Схема участков сети.

Участок №1:

Определим расчетный диаметр трубопровода по формуле 3.10:

по таблице стандартных величин принимаю мм.

Действительная скорость на участке трубопровода по формуле 3.11:

.

Участок №2:

Определим расчетный диаметр трубопровода по формуле 3.10:

по таблице стандартных величин принимаю мм.

Действительная скорость на участке трубопровода по формуле 3.11:

.

Участок №3:

Определим расчетный диаметр трубопровода по формуле 3.10:

по таблице стандартных величин принимаю мм.

Действительная скорость на участке трубопровода по формуле 3.11:

.

Определение потерь напора на участках водопроводной сети.

Сопротивления, которые возникают при движении жидкости в трубопроводах, называют гидравлическими сопротивлениями. Они могут быть подразделены на два вида:

сопротивления по длине потока;

местные сопротивления.

На преодоление этих сопротивлений затрачивается определённая часть энергии, которую принято называть потерями напора.

В соответствии с классификацией гидравлических сопротивлений и потери напора подразделяются на [13]:

потери напора по длине потока;

местные потери напора.

Потери напора по длине можно определить по формуле Дарси-Вейс-баха или как её ещё называют первой водопроводной формуле[8]:

,(3.12)

где - потери напора по длине, м;

- коэффициент трения;

- длина расчетного участка трубопровода, м;

- диаметр участка трубопровода, м;

- скорость движения воды на расчетном участке, м/с;

- ускорение свободного падения, м/с2.

Однако при расчёте трубопроводов гораздо удобнее пользоваться для расчёта потерь напора по длине второй водопроводной формулой, которая после некоторых преобразований вытекает из первой водопроводной формулы. Вторая водопроводная формула имеет вид:

,(3.13)

где - потери напора по длине, м;

- удельное сопротивление трубопровода, (с/л)2;

- расчётный расход на участке, л/с;

- длина расчётного участка, м;

- скоростной коэффициент, который определяется в зависимости от действительной скорости воды в трубопроводе, который находится в таблице.

Величина удельного сопротивления труб принимается в зависимости от диаметра трубопровода и материала труб по таблице Ф.А. Шевелева[9].

Потери напора местного характера определяются по формуле:

,(3.14)

где - местные потери напора, м;

- коэффициент местного сопротивления;

- скорость воды за местным сопротивлением, м/с;

- ускорение свободного падения, м/с2.

Однако ввиду многочисленности и многообразия видов местных сопротивлений в системе водопроводных сооружений потребовалось бы длительная работа по определению потерь напора в них. Поэтому, как показали исследования, величину потерь напора в местных сопротивлениях разводящей сети можно учитывать в процентах от потерь напора по длине.

При расчёте наружных разводящих сетей следует принимать величину местных потерь как 10 % от потерь напора по длине. Тогда, вводя коэффициент , равный 1,1 можно с помощью второй водопроводной формулы определить общие потери напора на участке трубопровода. Формула будет иметь вид[8]:

,(3.15)

где - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях.

Определим потери напора на участках водопроводной сети.

Участок №1:

Потери напора по длине определим по формуле (3.13)

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.