Sanitärtechnik Rohrdimensionierung

Transkript

1 Fachhochschule Gießen Fachbereich MMEW Prof. Dr.-Ing. Boris Kruppa Sanitärtechnik Rohrdimensionierung

2 Leitungsauslegung Grundlage: DIN 1988 Teil 3 Ermittlung der Rohrdurchmesser und Beiblatt hierzu Formblätter aus o.g. DIN Ziel: Festlegung der Leitungsquerschnitte, damit der erforderliche Norm-Durchfluss gewährleistet ist Berechnungsgrundlage: Ermittlung des Druckverlustes in Leitungen und Armaturen: -Durchmesser -Leitungslänge -Rohrwerkstoff -Durchfluss p 1 = λ d Einhaltung des Mindestdruckgefälles um den Mindest-Entnahmedurchfluss an jeder Armatur sicherzustellen unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit der Entnahme (Spitzendurchfluss) i ρ w 2 2

3 Leitungsauslegung - Berechnungsverfahren DIN 1988 Teil 3 bietet einen differenzierten und vereinfachten Berechnungsgang an beim differenzierten Berechnungsgang werden die Einzelwiderstände erfasst und somit eine Annäherung an die wirklichen Betriebsverhältnisse erreicht der vereinfachter Berechnungsgang nutzt pauschalisierte Druckverlust-Werte für Armaturen, Einzel- und Stockwerksleitungen und rechnet für viele Anlagen (z.b. Wohnungen) eine ausreichende Genauigkeit

4 Berechnungsschritte + Beispiel 4-Familienhaus in EG und OG jeweils 2 Familien pro Wohnung eine Küche und ein Bad (kein Gäste WC) Zirkulationsleitungen 4 senkrechte Stränge (je KW, WW, Zirkulation) Strang 1 und 3: Küche in EG und OG Strang 2 und 4: Bäder in EG und OG Bad Küche

5 Berechnungsschritte vorbereitende Arbeiten Erstellung eines Strangschemas anhand der Grundrisszeichnungen und der Aufteilung der Sanitärgegenstände Einteilung in einzelne Steigstränge + Nummerierung Bild der Anlage

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7 Berechnungsschritte vorbereitende Arbeiten Einteilung in Teilstrecken neue Teilstreckenbezeichnung immer dann, wenn sich der Summenvolumenstrom ändert bzw. Reduktion des Leitungsquerschnittes jede Teilstrecke beginnt mit einem Formstück und endet mit einem Formstück Dauerdurchfluss in l/s Summendurchfluss ΣV R in l/s Nr. der Teilstrecke Länge der Teilstrecke in m Nennweite DN oder Di

8 Berechnungsverfahren Schritt 1: V & R

9 Schritt 1: Berechnungsdurchfluss der Entnahmearmaturen ermitteln V& min V& & + R = 2 V 0 V & min Entnahmearmaturendurchfluss, der zur Gebrauchstauglichkeit gerade noch ausreicht V & 0 Entnahmearmaturendurchflus s, der beim kennzeichnenden Fliessdruck nach DIN Teil 2 Richtwerte aus Tabelle 11 DIN 1988 Teil 3

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11 Berechnungsverfahren Schritt 2: V & R

12 Schritt 2: Summendurchfluss ermitteln und Teilstrecken zuordnen Die Erfassung der Einzeldurchflüsse erfolgt: beginnend mit der entferntesten Entnahmestelle entgegen der Fliessrichtung bis zur Versorgungsleitung Berechnungsdurchflüsse werden addiert und den zugehörigen Leitungsteilen zugeordnet wobei ein Teilstück immer bis zum nächsten Knotenpunkt gerechnet wird

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14 Berechnungsverfahren Schritt 3: V & S

15 Schritt 3: Spitzendurchfluss aus dem Summendurchfluss ermitteln bei Berechnung grundsätzlich alle Entnahmestellen berücksichtigen aus der Summe der Durchflüsse aller Entnahmestellen wird der Spitzendurchfluss bestimmt mit einer gleichzeitigen Entnahme an sämtlichen Entnahmestellen ist im allgemeinen nicht zu rechnen Werte siehe Diagramm und Tabellen in DIN 1988 Teil 3 Spitzendurchflüsse abhängig vom Nutzen der Durchfluss bei Dauerverbrauch wird als Summe der Einzeldurchflüsse zum Spitzendurchfluss addiert Dauerverbrauch: > 15 Minuten Entnahmedauer Wohngebäude: zusätzliche Waschbecken, Sitzwaschbecken, Klosettbecken, Urinale und Brausewannen (zus. zur Badewanne) sind bei der Ermittlung des Summendurchflusses nicht zu berücksichtigen, soweit eine höhere Gleichzeitigkeit nicht zu erwarten ist.

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17 Spitzendurchfluss V S in Abhängigkeit vom Summendurchfluss ΣV R

18 Tabelle (Wohngebäude) & Kurve A: V S = 1,7 & 0,21 ( V ) 0, 7 R Kurve B: V & S = 0,682 & 0,45 ( V ) 0, 14 R

19 Berechnungsverfahren Schritt 4: p verf

20 Schritt 4: Verfügbare Druckdifferenz für Rohrreibung p verf [mbar] und Einzelwiderstände ermitteln Zeile 1: Mindest - Versorgungsdruck Angaben vom WVU Ort: Ende der Anschlussleitung Fliessdruck bezogen auf den Mindestdruck Zeile 2: Geodätische Höhendifferenz Höhenunterschied h geo zwischen Messstelle (1) und höchstgelegene Entnahmestelle p geo = 100 h Brause + 1 m geo [mbar]

21 Schritt 4: Verfügbare Druckdifferenz für Rohrreibung p verf [mbar] und Einzelwiderstände ermitteln Zeile 3: Einzelverluste a) Wasserzähler - vom WVU - Angaben des Herstellers + Umrechnung ρ 2 p gegeben = ς V& gegeben 2 2 V& p S S = p gegeben 2 V& gegeben

22 Schritt 4: Verfügbare Druckdifferenz für Rohrreibung p verf [mbar] und Einzelwiderstände ermitteln Zeile 3: Einzelverluste b) Filter - pauschal 200 mbar c) Enthärtungsanlage d) Dosieranlage Herstellerangaben umrechnen e) Gruppen-TW-Erwärmer

23 Schritt 4: Verfügbare Druckdifferenz für Rohrreibung p verf [mbar] und Einzelwiderstände ermitteln Zeile 4: Mindest-Fliessdruck Mindestfließdruck an der hydraulisch ungünstigsten (meist höchstgelegenen) Entnahmestelle Angabe des Armaturenherstellers Richtwerte nach Tabelle 11

24 Schritt 4: Verfügbare Druckdifferenz für Rohrreibung p verf [mbar] und Einzelwiderstände ermitteln Zeile 5: Druckverlust der Stockwerks- und Einzelleitungen von Verteil- bzw. Steigestränge abgehende Leitungen gesonderte Berechnungsgang (differenziert) nach Tabelle 6 DIN Zeile 6: Σ Druckverluste Zeile 7: Verfügbarer Druckverlust p min,v - Σ p

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26 Berechnungsverfahren Schritt 5: R verf

27 Schritt 5: Geschätzten Anteil der verfügbaren Druckdifferenz für Einzelwiderstände abziehen und verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle R verf [mbar/m] ermitteln Zeile 8: Einzelwiderstände Erfahrungswert für Wohnanlagen: 40 bis 60% vom verfügbaren Druckverlust bei einfacher Leitungsführung, große gerade Rohrlängen, sinkt Anteil bis auf 10% Zeile 9: Verfügbares p Zeile 7 Zeile 8

28 Schritt 5: Geschätzten Anteil der verfügbaren Druckdifferenz für Einzelwiderstände abziehen und verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle R verf [mbar/m] ermitteln Zeile 10: Leitungslänge Länge beginnend von Messstelle (Zeile 1) bis hydraulisch ungünstigste Entnahmestelle bzw. Anschlussstelle der Stockwerksverteilung Zeile 11: Verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle Zeile 9 / Zeile 10 ergibt R verf in mbar/m

29 Berechnungsverfahren Schritt 6: DN Rohr

30 Schritt 6: Rohrdurchmesser wählen, [mbar/m] und v [m/s] ermitteln Aus Tabellen 18 bis 26 der DIN Rohrdurchmesser auswählen, deren Rohrreibungsdruckgefälle dem ermittelten Wert Rverf möglichst nahe kommen.

31 Schritt 6: Rohrdurchmesser wählen, [mbar/m] und v [m/s] ermitteln Gleichzeitig ist zu überprüfen, ob die maximale Fliessgeschwindigkeit nach Tabelle 5 DIN nicht überschritten wird

32 Berechnungsverfahren Schritt V7: p

33 Schritt 7: Summe der Druckverluste aller Teilstrecken berechnen und Vergleich mit verfügbarer Druckdifferenz

34 Berechnungsverfahren Schritt V8: korr.

35 Schritt 8: Gegebenenfalls mit geändertem Rohrdurchmesser nachrechnen