Система горячего водоснабжения зданий и сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗАВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Казанский государственный архитектурно - строительный университет

Кафедра водоснабжения и водоотведения

Реферат

По дисциплине: «Санитарно-техническое оборудование зданий»

Тема реферата: «Система горячего водоснабжения зданий и сооружений. Общие сведения»

Выполнил: ст. гр. 7ТВ03

Ахметшин В.О.

Проверил: старший преподаватель

Низамова А.Х.

Казань,2019

Оглавление

Введение

1. Общие сведения

2. Требования к качеству воды для горячего водоснабжения

3. Общая схема горячего водоснабжения. Основные элементы

4. Схемы сетей

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В современном мире люди привыкли жить в комфортных условиях. И чем выше уровень жизни, тем больше благ окружает людей. К одним из таких неотъемлемых на сегодняшний день условий комфортной жизни населения можно отнести наличие горячего водоснабжения в квартирах и частных домах. Сегодня потребление горячей воды приравнивается к употреблению холодной и даже иногда превышает его.

Горячее водоснабжение - это обеспечение населения, в том числе его бытовых нужд, а также производственных потребностей, водой высокой температуры (до +75 0С). Оно является важным показателем уровня и качества жизни, а также условием соблюдения санитарно-гигиенических норм. Система горячего водоснабжения состоит из специального оборудования, функционирующего в совокупности, которое служит для разогрева воды до нужной температуры, а также для подачи ее к водозаборным точкам.

1. Общие сведения

Горячее водоснабжение представляет собой систему устройств и трубопроводов для подогрева воды до расчетной температуры и распределения ее потребителям.

В некоторых категориях зданий (жилых, гостиницах, лечебных и т.д.) система горячего водоснабжения одновременно используется для отопления ванных или туалетных комнат. Для этого в них предусматривается установка полотенцосушителей, которые выполняют роль нагревательных приборов [4].

Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков.

По радиусу и сфере действия они делятся на:

1) местные;

2) централизованные

Местные системы устраиваются для одного или группы небольших зданий, где вода нагревается непосредственно у потребителя. Местные установки требуют постоянного наблюдения и технического обслуживания в разбросанных точках, что замедляет организацию эксплуатации.

Местные используются при отсутствии источников централизованного снабжения теплотой.

К положительным сторонам местных установок следует отнести:

1) автономность работы;

2) малые теплопотери;

3) независимость сроков ремонта каждой в отдельности от сроков ремонта общих устройств.

Централизованные системы горячего водоснабжения (ЦСГВ) связаны с развитием мощных источников теплоты (с появлением районных котельных систем теплоснабжения). Возникновение ЦСГВ сопутствовало развитию районных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для потребителей централизованные системы горячего водоснабжения более просты и гигиеничны. Получение горячей воды потребителям доступнее, чем при подогреве воды в местных установках.

Однако центральные системы горячего водоснабжения имеют ряд недостатков, а именно:

1) необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения;

2) требуется значительно более высокая культура технического обслуживания трубопроводных систем, работающих при высоких давлениях и высоких температурах;

3) транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопроваждается значительными теплопотерями.

В зависимости от источников теплоты системы ЦГСВ могут использовать:

1) закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или районных котельных), где теплоносителем является перегретая вода;

2) паропроводы;

3) особенно часто встречаются случаи использования вторичного (сбросного пара) на промпредприятиях.

По характеру использования сетевой воды:

1) открытые;

2) закрытые.

Открытые тепловые сети предусматривают непосредственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смесительных устройствах, в которых нагреваемая вода вступает в непосредственный контакт с теплоносителем.

Открытые системы более рациональны, с точки зрения использования теплоты, но при этом возможно ухудшение качества нагреваемой воды. Подобные системы встречаются редко.

Открытые системы ГВС питаются водой непосредственно от холодного водопровода и находятся под давлением насосов его системы.

Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев воды через поверхности, где теплоноситель (пар или перегретая вода) не соприкасаются, а теплота передается через поверхность теплообмена.

В закрытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через поплавковые клапаны. Давление в этих системах определяются высотой их расположения. В зависимости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение различают системы:

1) имеющие дополнительные емкости-аккумуляторы;

2) не имеющие дополнительные емкости- аккумуляторы.

Дополнительные емкости-аккумуляторы теплоты необходимы для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме. Они обеспечивают равномерную работу водонагревателей и устраняю резкие колебания температуры нагреваемой воды.

Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно при постоянном объеме воды за счет пополнения количества воды под напором холодного водопровода, но при переменном количестве теплоты, при этом используется принцип вытеснения горячей воды к потребителю давлением поступающей свежей, холодной воды.

Возможна аккумуляция теплоты в резервуарах с постоянной температурой воды, но с переменным объемом (запасом) воды.

2. Требования к качеству воды для горячего водоснабжения

Качество горячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, должно отвечать требованиям ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая».

Температура горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать [1]:

1) не ниже 60 0С - для системы централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к открытым системам теплоснабжения;

2) не ниже 50 0С - для системы ЦСГВ, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения;

3) не выше 75 0С - для всех категорий систем горячего водоснабжения.

Горячая вода, используемая для хозяйственно-питьевых целей, должна иметь температуру 25-40 0С для санитарно-гигиенических процедур и 40-60 0С для мытья посуды, стирки и пр., поэтому наименьшая температура в системе у потребителя принимается равной 50 0С. Температуру, необходимую для нужд населения, получают путем смешивания горячей и холодной воды в смесительной арматуре. Наибольшее значение температуры воды принято ограничивать по двум причинам:

1) с целью предохранения населения от ожогов;

2) ввиду резкого усиления накипеобразования в оборудовании и трубопроводах при увеличении температуры воды свыше 750С.

Для получения воды более высокой температуры (например, на предприятиях общественного питания) для подогрева воды используется специальные местные установки, такие, как кипятильники, которые в обязательном порядке доводят температуру до 100 0С.

В помещениях детских дошкольных учреждениях температура горячей воды, подаваемой к водоразборной арматуре душей и умывальников, не должна превышать 37 0С.

При нагревании воды выше 40 0С начинается выпадение углекислых солей кальция и магния (временная жесткость воды) на внутренних стенках труб теплообменного оборудования, что уменьшает проходное сечение и снижает теплопередачу. Для предотвращения накипеообразования карбонатная жесткость воды в закрытых системах теплоснабжения допускается не более 7 мг·экв/л.

Кроме того, высокая температура воды нтенсифицирует агрессивное воздействие коррозии на стальные трубы и оборудование. Коррозия активизируетя под влиянием свободного кислорода и углекислого газа, растворенных в воде. Для снижения коррозийной активности производят стабилизационную обработку горячей воды.

3. Общая схема горячего водоснабжения. Основные элементы

В общем виде система горячего водоснабжения состоит из тех же элементов, что и система холодного водоснабжения. Отличие состоит в том, что дополнительно включаются в систему устройства для приготовления теплоносителя, подачи его к водонагревателям, обратный трубопровод теплоносителя, необходимый для циркуляции сети теплоносителя для обеспечения относительного постоянства температуры теплоносителя, распредилительной сети системы горячего водоснабжения [4, c.155].

Рисунок 1 Общая схема централизованного горячего водоснабжения

1 - генератор (источник) теплоты; 2 - водонагреватель (теплообменник); 3 - подающая и циркуляционная сети теплоносителя; 4 - циркуляционный насос теплоносителя; 5 - подпиточный насос теплоносителя; 6 - насос - повыситель напора системы ГВС; 7 - циркуляционный насос горячего водоснабжения; 8` и 8`` - подающий и циркуляционный трубопроводы системы ГВС; 9 - водоразборная арматура; 10 - водомерный узел.

На рисунке 1 показана общая схема системы централизованного горячего водоснабжения, которая состоит как бы из двух контуров: теплосети и контура непосредственно системы горячего водоснабжения.

4. Схемы сетей

Системы централизованного горячего водоснабжения являются частью внутреннего водопровода. Сети горячего водоснабжения имеют много общего с сетями холодного водоснабжения.

Сеть горячего водоснабжения так же, как и сеть холодного водопровода, бывает с нижней и с верхней разводками. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой и закольцованной, но, в отличии от сетей холодного водопровода, кольцевание сети необходимо для выполнения важной функциональной задачи - сохранение высокой температуры воды [4, с.185].

Просты (тупиковые) сети горячего водоснабжения с подающими трубопроводами применяют в небольших малоэтажных зданиях с короткими стояками, а также в бытовых помещениях промышленных зданий и в зданиях с длительным и более или менее стабильным потреблением горячей воды (бани, прачечные).

Схема сетей горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом следует применять в жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях, санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учреждениях, а также во всех случаях, когда возможен неравномерный и кратковременный отбор воды.

Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов-стояков, от которых устраивают поквартирные разводки. Стояки горячего водоснабжения прокладывают как можно ближе к приборам.

Кроме того, сети горячего водоснабжения подразделяются на двухтрубные (с закольцованными стояками) и однотрубные (с тупиковыми стояками).

При увеличении радиуса действия систем горячего водоснабжения и разнообразии условий жилой застройки требовалось совершенствование схем централизованных систем горячего водоснабжения. Были созданы принципиально новые схемы с самостоятельными независимыми контурами, ограниченными пределами одной секции здания или пределами одной группы стояков. Небольшой радиус действия этих контуров позволяет поддерживать в них циркуляцию за счет гравитационного напора, в то время как обмен воды в магистральных трубах происходит или за счет водоразбора, или с помощью циркуляционного насоса [2].

Рисунок 2 Схема с верхней разводкой подающей магистрали

1 - водонагреватель; 2 - подающий стояк; 3 - распределительные стояки; 4 - циркуляционная сеть.

При верхней разводки магистрали (рисунок 2) сборный циркуляционный трубопровод замыкается в виде кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при отсутствии водоразбора осуществляется под действием гравитационного напора, возникающего в системе из-за разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлажденная в стояках вода опускается вниз в водонагреватель и вытесняет из него воду с более высокой температурой. Таким образом происходит непрерывный водообмен в системе. горячий водоснабжение теплота застройка

Рисунок 3 Тупиковая система горячего водоснабжения

1 - водонагреватель; 2 - распределительные стояки.

Тупиковая схема сети (рисунок 3) имеет наименьшую металлоемкость, но из-за значительного остывания и нерационального сброса остывшей воды применяется в жилых зданиях высотой до четырех этажей, если на стояках не предусмотрены полотенцесушители и протяженность магистральных труб мала. Если же протяженность магистральных тру велика, а высота стояков ограничена, то применяют схему с закольцованными подающей и циркуляционной магистрали с установкой на них циркуляционного насоса (рисунок 4).

Наиболее распространение получила двухтрубная схема (рисунок 5), в которой циркуляция по стоякам и магистралям осуществляется с помощью насоса, забирающего воду из обратной магистрали и подающего ее в водонагреватель. Система с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и с установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей, но для нее характерна высокая металлоемкость.

Рисунок 4 Схема с закольцованными магистральными трубопроводами

1 - водонагреватель; 2 - распределительные стояки; 3 - диафрагма (дополнительное гидравлическое сопротивление); 4 - циркуляционный насос; 5 - обратный клапан.

В этой схеме тоже следует ожидать остывания, но меньшего объема воды. Подобная схема позволяет увеличить протяженность сети.

Рисунок 5 Двухтрубная схема горячего водоснабжения

1 - водонагреватель; 2 - подающая магистраль; 3 - циркуляционная магистраль; 4 - циркуляционный насос; 5 - подающий стояк; 6 - циркуляционный насос; 7 - водоразбор; 8 - полотенцесушители.

Для снижения металлоемкости в последние годы стали использовать схему (рисунок 6), в которой несколько стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком. Такое решение схемы горячего водоснабже-

ния чаще всего используется для общественных зданий, где предусматривается установка полотенцесушителей. Схема отличается низкими эксплуатационными показателями, так как верхняя перемычка выполняется из труб того же диаметра, что и подающие стояки; сопротивление ее превышает сопротивление магистралей, поэтому вода движется только в стояках, близких к циркуляционному.

Рисунок 6 Схема с одним объединяющим циркуляционным стояком

1 - водонагреватель; 2 - подающая магистраль; 3 - циркуляционная магистраль; 4 - циркуляционный насос; 5 - водоразборные стояки; 6 - циркуляционный стояк; 7 - обратный клапан.

Схемы однотрубной системы горячего водоснабжения с одним холостым подающим стояком на группу водоразборных стояков (рисунок 7). Холостой стояк изолирован и устанавливается в паре с одним водоразборным или в секционном узле, состоящем из 2-8 закольцованных водоразборных стояков. Основное назначение холостого стояка - транспортирование горячей воды из магистрали в верхнюю перемычку и далее в водоразборные стояки. В каждом стояке происходит самостоятельная, дополнительная циркуляция за счет гравитационного напора, возникающего в контуре секционного узла из-за остывания воды в водоразборных стояках с полотенцесушителями. Холостой стояк помогает правильному распределению потоков в пределах секционного узла. Как показывает опыт эксплуатации, в зданиях высотой 9 и более этажей гравитационный напор, возникающий в стояках при остывании воды, как правило, достаточен для обеспечения необходимой циркуляции.

Рисунок 7 Секционная однотрубная схема горячего водоснабжения

1 - подающая магистраль; 2 - циркуляционная магистраль; 3 - холостой подающий стояк; 4 - водоразборный стояк; 5 - кольцующая перемычка; 6 - запорная арматура; 7 - полотенцесушитель.

Заключение

Система ГВС обеспечивает бесперебойную подачу воды потребителю с температурой не менее 37 0С и не более 75 0С.

В некоторых зданиях (жилых, лечебных, детских и т.д.) система горячего водоснабжения используется для обогрева ванных комнат, для чего устанавливают нагревательные приборы (полотенцесушители).

Системы ГВС могут быть местными и централизованными.

Местные системы устраивают в небольших зданиях, где нагрев воды производится у каждого потребителя или небольшой группы потребителей.

Вода из системы холодного водоснабжения подается в устройство для нагрева воды (местный водонагреватель), где сгорающее топливо, электроэнергия и т. д..

Схемы местных систем ГВС включает местный водонагреватель, трубопроводы горячей воды и арматуру. В малоквартирных зданиях иногда используют систему ГВС, объединенную с отоплением.

Список использованной литературы

1. ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества»

2. СП 347.1325800.2017 «Внутренние системы отопления, горячего и холодного водоснабжения. Правила эксплуатации»

3. СП 30.13330.2016 «Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* (с Поправкой, с Изменением N 1)»

4. Кедров В.С. Санитарно-техническое оборудование зданий. Учеб. для вузов / В.С. Кедров, Е.Н. Ловцов. - М.: Стройиздат, 1989. - 495 с.

Размещено на Allbest.ru