Materiały pomocnicze do ćwiczeń projektowych z instalacji sanitarnych Instalacja wodociągowa (dla studentów BL)

(1)

Materiały pomocnicze do ćwiczeń projektowych z instalacji sanitarnych Instalacja wodociągowa

(dla studentów BL)

PRZEPŁYW OBLICZENIOWY WODY W BUDYNKACH MIESZKALNYCH

 dla 0,07 ≤ Σqn ≤ 20 dm³/s oraz dla armatury o qn < 0,5 dm³/s

 

⁰^,¹⁴

682 ,

0  ⁰^,⁴⁵





^qⁿ

q

 dla Σqn > 20 dm³/s oraz dla armatury o qn ≥ 0,5 dm³/s

 

⁰^,⁷

7 ,

1  ⁰^,²¹





^qⁿ

q

(2)

Liniowe straty ciśnienia:

a) dla określenia średnicy i strat ciśnienia:

dane: przepływ obliczeniowy q w dm³/s, tok postępowania:

- w zależności od rodzaju przewodu orientacyjnie narzuca się prędkość przepływu v:

v= 1,5 [m/s] dla pionów i podejść pod punkty czerpalne,

v = 1,0 [m/s] dla przewodów poziomych rozdzielczych i przyłączy domowych, - odczytuje się z nomogramu średnicę "d" oraz jednostkową wysokość strat ciśnienia

"R"[Pa/m], w taki sposób aby zalecana wartość prędkości nie została przekroczona,

- oblicza się liniowe straty ciśnienia na danym odcinku przewodu:

ΔpL = R × L [Pa/m] * [m] = [Pa]

b) dla określenia prędkości przepływu i strat ciśnienia:

dane: przepływ obliczeniowy q [dm³/s], średnica przewodu "d" , tok postępowania:

- odczytuje się z nomogramu v oraz R,

- oblicza się liniowe straty ciśnienia na danym odcinku przewodu:

ΔpL = R × L [Pa/m] * [m] = [Pa]

Miejscowe straty ciśnienia:

Δpm = ξ × v²× ρ × 0,5 [Pa]

ξ – suma współczynników oporów miejscowych (dla danego odcinka obliczeniowego!) v – prędkość przepływu wody [m/s] (dla danego odcinka obliczeniowego!)

ρ – gęstość wody = 1000 kg/m³

Magistralę obliczeniową tworzą kolejne odcinki przewodów od miejsca przyłączenia instalacji wodnej (od wodociągu) do najniekorzystniej położonego punktu czerpalnego (najwyżej i najdalej położony punkt czerpalny; trzeba też uwzględnić wymagane ciśnienie wypływu wody!)

Całkowite straty ciśnienia w instalacji pochodzące od oporów liniowych i miejscowych są sumą obliczonych strat ciśnienia na wszystkich działkach (odcinkach obliczeniowych) magistrali obliczeniowej.

(3)

Przykład tabeli do obliczeń hydraulicznych instalacji wody zimnej:

Fragment schematu instalacji (rozwinięcie izometryczne):

(4)

Obliczanie strat liniowych dla rur miedzianych (woda zimna):

(5)

Obliczanie strat liniowych dla rur miedzianych (woda ciepła):

(6)

(7)

(8)

Współczynniki strat miejscowych (ζ):

*wartość orientacyjna; opory zaworu przyjmować wg charakterystyki zaworu

(9)

(10)

Karty katalogowe do doboru wodomierza:

(11)

(12)

Zasady doboru wodomierza:

- przepływ obliczeniowy dla wodomierza (wg obliczeń ): qwod

- przepływ umowny dla wodomierza : qw=2 x qwod

- przepływ nominalny wodomierza (wg katalogu): q_nom

- przepływ max przez wodomierz (wg katalogu): qmax=2 x qnom

Sprawdzamy dla wybranego wodomierza (zgodnie z danymi katalogowymi):

- czy qw ≤ qmax

- czy średnica wodomierza (DNwod) ≤ DNprzyłącza

Przykład doboru wodomierza:

Dane:

- przepływ w przyłączu wodociągowym q_wod=0,75 dm³/s=2,71 m³/h, - średnica przyłącza: 40 x 3,7 mm

Przepływ umowny dla wodomierza:

qw = 2 x qwod = 2 x 2,71 =5,42 m³/h

Dobrano wodomierz jednostrumieniowy suchobieżny skrzydełkowy typ JS 3,5 q_nom = 3,5 m³/h

qmax= 7 m³/h > 5,42 m³/h DN25 < 40x3,7

Strata ciśnienia na wodomierzu (odczytana z wykresu dla przepływu qwod =2,71 m³/h):

Δpwod = 12 kPa

(13)

Fragment karty katalogowej do doboru zaworu antyskażeniowego:

Przykład doboru zaworu antyskażeniowego:

Dane:

przepływ w przyłączu wodociągowym qwod=0,75 dm³/s=2,71 m³/h;

średnica (dobranego!) wodomierza dn 25 (1” (cal))

Dobrano zawór o średnicy R1” i odczytano (z wykresu) stratę ciśnienia na zaworze:

(14)

Fragment karty katalogowej do doboru filtra:

Przykład doboru filtra:

Dane:

przepływ w przyłączu wodociągowym qwod=0,75 dm³/s=2,71 m³/h;

średnica (dobranego!) wodomierza dn 25 (1” (cal))

Dobrano zawór o średnicy R1” i odczytano (z wykresu) stratę ciśnienia na filtrze:

(15)

Schemat obliczeniowy przykładowej instalacji:

(16)

Obliczenia - woda zimna

nr wyszczególnienie L q_n q dz x g v R ΔpL

opory

miejscowe  Δpm Δpc

m l/s l/s mm m/s kPa/m kPa kPa kPa

1 w. 1,2 0,07 0,07 16 x 2 0,62 0,57 0,68 2K, Tp 4,3 0,83 1,51

2 j.w. + um 1 0,14 0,14 16 x 2 1,24 1,92 1,92 Tod_r, Red 4,1 3,15 5,07

3 j.w. + sp.u. 1,5 0,27 0,24 20 x 2 1,24 1,3 1,95 Tp, K, Red, Zk 2,95 2,27 4,22 4 j.w.+ w.+um.+zl+pł.zb. 3 0,69 0,44 32 x 3 0,85 0,37 1,11 K, Tp, Red 2,8 1,01 2,12 5 j.w.+cwu^(*) 12 1,20 0,60 40 x3,5 0,7 0,197 2,36 4K, Red,Roz, 3Zk 9,95 2,44 4,80

8,03 9,70 17,72

c.w.u.= 2w.+ 2 um + 1zl= 0,51 l/s

"2x 0,15 + 3x 0,07" Przepływy obliczeniowe:

pkt czerp. qn qn pwymagane dn

ozn. opór miejscowy  w.z. cwu kPa mm

K kolano 90^o 2 wan., nat. 0,15 0,15 100 15

Tp trójnik-przelot 0,3 zl.,um. 0,07 0,07 100 15

Tod_r trójnik-odpływ, red. 3,6 pł. zb. 0,13 - 50 15

Red redukcja 0,5 z.czerp. 0,15 - 100 15

Roz rozszerzenie 1 pr.aut. 0,25 - 100 15

Zk zawór kulowy 0,15 zmyw. 0,15 - 100 15

(17)

Obliczenia - woda ciepła

nr wyszczególnienie L qn q dz x g v R ΔpL opory miejscowe  Δpm Δpc

m l/s l/s mm m/s kPa/m kPa kPa kPa

8 w. 1,2 0,07 0,07 16 x 2 0,63 0,45 0,54 2K, Tp 4,3 0,85 1,39

7 j.w. + um 2,5 0,14 0,14 16 x 2 1,26 1,55 3,88 Tp,2K, Red, Zk 4,95 3,93 7,80 6 j.w.+ um + w + zl 0,51 0,36 32 x 3 opory węzła (zał. w temacie

projektu) 30,00

5 j.w. + w.zimna 12 1,20 0,60 40 x3,5 0,7 0,197 2,36 4K, Red,Roz, 3Zk 9,95 2,44 4,80 44,00

c.w.u.= 2w.+ 2 um + 1zl= 0,51 l/s

"2x 0,15 + 3x 0,07"

ozn. opór miejscowy 

K kolano 90^o 2

Tp trójnik-przelot 0,3

Red redukcja 0,5

Roz rozszerzenie 1

Zk zawór kulowy 0,15

(18)

Dobór wodomierza:

q(5)= 0,6 l/s 2,16 m³/h

dzxg= 40x3,5

przepływ umowny= 1,2 l/s 4,32 m³/h

Dobrano wodomierz jednostrumieniowy suchobieżny skrzydełkowy typ JS 2,5 qnom = 2,5 m³/h

qmax= 5 m³/h > 4,32 m³/h DN20 < 40 x 3,5

Strata ciśnienia = 80 kPa

Dobór zaworu antyskażeniowego:

przepływ w przyłączu wod.= 2,16 m³/h średnica wodomierza= DN 20= 3/4'

dobrano zawór DN 20

Strata ciśnienia = 0,12 bar = 12 kPa

Dobór filtra:

przepływ w przyłączu wod.= 2,16 m³/h średnica wodomierza= DN 20= 3/4'

dobrano zawór DN 20

Strata ciśnienia = 0,57 bar = 57 kPa

(19)

Obliczenie wymaganego ciśnienia min. dla najniekorzystniej położonego punktu czerpalnego:

- wanna na najwyższej kondygnacji (woda ciepła!) pmin=Δpstrat + pwym+ Δpwod + ΔpZA + ΔpF + ρ

gΔ

H [kPa]

ρ= gęstość wody= 1000 kg/m³ g= 9,81 m/s²

rzędna wodociągu: 99,50 m

rzędna baterii wannowej: 105,00 m ΔH = 105,00 - 99,50 = 5,5 m

pmin= 44 + 100 + 80 + 12 + 57 + 1000*9,81*5,5/1000= 346,96 kPa= 34,7 mH2O