Как рассчитать пропускную способность трубы
Расчет пропускной способности – одна из самых сложных задач при прокладке трубопровода. В этой статье мы попробуем разобраться с тем, как именно это делается для разных видов трубопроводов и материалов труб.
Трубы с высокой пропускной способностью
Пропускная способность – важный параметр для любых труб, каналов и прочих наследников римского акведука. Однако, далеко не всегда на упаковке трубы (или на самом изделии) указана пропускная способность. Кроме того, от схемы трубопровода тоже зависит, сколько жидкости пропускает труба через сечение. Как правильно рассчитать пропускную способность трубопроводов?
Методы расчета пропускной способности трубопроводов
Существует несколько методик расчета данного параметра, каждая из которых является подходящей для отдельного случая. Некоторые обозначения, важные при определении пропускной способности трубы:
Наружный диаметр – физический размер сечения трубы от одного края внешней стенки до другого. При расчетах обозначается как Дн или Dн. Этот параметр указывают в маркировке.
Диаметр условного прохода – приблизительное значение диаметра внутреннего сечения трубы, округленное до целого числа. При расчетах обозначается как Ду или Dу.
Физические методы расчета пропускной способности труб
Значения пропускной способности труб определяют по специальным формулам. Для каждого типа изделий – для газо-, водопровода, канализации – способы расчета свои.
Табличные методы расчета
Существует таблица приближенных значений, созданная для облегчения определения пропускной способности труб внутриквартирной разводки. В большинстве случаев высокая точность не требуется, поэтому значения можно применять без проведения сложных вычислений. Но в этой таблице не учтено уменьшение пропускной способности за счет появления осадочных наростов внутри трубы, что характерно для старых магистралей.
Существует точная таблица расчета пропускной способности, называемая таблицей Шевелева, которая учитывает материал трубы и множество других факторов. Данные таблицы редко используются при прокладке водопровода по квартире, но вот в частном доме с несколькими нестандартными стояками могут пригодиться.
Расчет с помощью программ
В распоряжении современных сантехнических фирм имеются специальные компьютерные программы для расчета пропускной способности труб, а также множества других схожих параметров. Кроме того, разработаны онлайн-калькуляторы, которые хоть и менее точны, но зато бесплатны и не требуют установки на ПК. Одна из стационарных программ «TAScope» – творение западных инженеров, которое является условно-бесплатным. В крупных компаниях используют «Гидросистема» – это отечественная программа, рассчитывающая трубы по критериям, влияющим на их эксплуатацию в регионах РФ. Помимо гидравлического расчета, позволяет считать другие параметры трубопроводов. Средняя цена 150 000 рублей.
Как рассчитать пропускную способность газовой трубы
Газ – это один из самых сложных материалов для транспортировки, в частности потому, что имеет свойство сжиматься и потому способен утекать через мельчайшие зазоры в трубах. К расчету пропускной способности газовых труб (как и к проектированию газовой системы в целом) предъявляют особые требования.
Формула расчета пропускной способности газовой трубы
Максимальная пропускная способность газопроводов определяется по формуле:
Qmax = 0.67 Ду2 * p
где p – равно рабочему давлению в системе газопровода + 0,10 мПа или абсолютному давлению газа,
Ду – условный проход трубы.
Существует сложная формула для расчета пропускной способности газовой трубы. При проведении предварительных расчетов, а также при расчетах бытового газопровода обычно не используется.
Qmax = 196,386 Ду2 * p/z*T
где z – коэффициент сжимаемости,
Т- температура перемещаемого газа, К,
Согласно этой формуле определяется прямая зависимость температуры перемещаемой среды от давления.
м выше значение Т, тем больше газ расширяется и давит на стенки. Поэтому инженеры при расчетах крупных магистралей учитывают возможные погодные условия в местности, где проходит трубопровод. Если номинальное значение трубы DN будет меньше давления газа, образующегося при высоких температурах летом (например, при +38…+45 градусов Цельсия), тогда вероятно повреждение магистрали. Это влечет утечку ценного сырья, и создает вероятность взрыва участка трубы.
Таблица пропускных способностей газовых труб в зависимости от давления
Существует таблица расчетов пропускных способностей газопровода для часто применяемых диаметров и номинального рабочего давления труб. Для определения характеристики газовой магистрали нестандартных размеров и давления потребуются инженерные расчеты. Также на давление, скорость движения и объем газа влияет температура наружного воздуха.
Максимальная скорость (W) газа в таблице – 25 м/с, а z (коэффициент сжимаемости) равен 1. Температура (Т) равна 20 градусов по шкале Цельсия или 293 по шкале Кельвина.
Как рассчитать пропускную способность трубы
Расчет пропускной способности – одна из самых сложных задач при прокладке трубопровода. В этой статье мы попробуем разобраться с тем, как именно это делается для разных видов трубопроводов и материалов труб.
Источник: protryby.ru
Источник: trubyisantehnika.ru
Программа «Таблицы Шевелева» ver 2.0 для гидравлического расчета напорных трубопроводов из различных материалов.
Простая в освоении программа является имитатором таблиц Шевелева Ф.А. и может быть использована при гидравлическом расчете напорных трубопроводов вместо указанных таблиц. Программа удобна в использовании и позволяет вести расчет по заданным значениям расхода воды, вида и диаметра трубопровода. Имеется возможность задания произвольного расчетного диаметра. В результате с заданной точностью определяется средняя скорость течения воды и гидравлический уклон труб.
Для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, железобетонных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб используются формулы из
[1] Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ, пособие.
8212; 6-е изд., доп. и перераб — М.: Стройиздат, 1984. — 116с.
Гидравлический расчет стеклопластиковых труб производится согласно нормативного документа СП 40-104-2001
Гидравлический расчет медных труб производится согласно нормативного документа СП 40-108-2004
Гидравлический расчет труб из сшитого полиэтилена (РЕХ) производится согласно нормативного документа СП 41-109-2005
Гидравлический расчет металлополимерных производится согласно нормативного документа СП 41-102-98
Рекомендации по выбору диаметров труб с учетом экономического фактора для стальных, чугунных, асбестоцементных, железобетонных, пластмассовых труб даны на основании таблицы 12 [1 ], при экономическом факторе Э=0,75 — для центральных и западных районов европейской части СССР. (значения 1000i и v в таблицах [1 ] выделены жирным шрифтом)
Рекомендации по выбору диаметров труб с учетом экономического фактора для стеклопластиковых труб не даются.
Для пластмассовых труб рекомендации по выбору диаметров труб с учетом экономического Фактора ограничиваются диаметром 630мм, на большие диаметры рекомендации не даются (см. табл.12 [1 ])
Разработал: Любчук Юрий Евгеньевич
Консультанты:
ассистент Наумчик Григорий Остапович
ассистент Сторожук Наталья Юрьевна
Рецензент: доцент к.т.н. Житенев Борис Николаевич
Брестский государственный технический университет
Кафедра водоснабжения, водоотведения и теплотехники
Брест 2003 (январь)
www.proektant.org
Источник: kanalizaciya.online
При расчете системы водоснабжения или отопления вы сталкиваетесь с задачей подбора диаметра трубопровода. Для решения такой задачи нужно сделать гидравлический расчет вашей системы, а для еще более простого решения – можно воспользоваться гидравлическим расчетом онлайн, что мы сейчас и сделаем. Порядок работы:
1. Выберите подходящий метод расчета (расчет по таблицам Шевелева, теоретическая гидравлика или по СНиП 2.04.02-84)
2. Выберите материал трубопроводов
3. Задайте расчетный расход воды в трубопроводе
4. Задайте наружный диаметр и толщину стенки трубопровода
5. Задайте длину трубопровода
6. Задайте среднюю температуру воды Результатом расчета будет график и приведенные ниже значения гидравлического расчета. График состоит из двух значений (1 – потери напора воды, 2 – скорость воды). Оптимальные значения диаметра трубы будут написаны зеленым под графиком. Потери давления в трубопроводе показывают потерю давления на заданном участке трубопровода. Чем выше потери, тем больше придется совершить работы, чтобы доставить воду в нужное место. Характеристика гидравлического сопротивления показывает, насколько эффективно подобран диаметр трубы в зависимости от потерь давления. Для справки: – если Вам необходимо узнать скорость жидкости/воздуха/газа в трубопроводе различного сечения – воспользуйтесь этим калькулятором От автора: Если данный гидравлический расчет трубопроводов был Вам полезен, то не забывайте делиться им с друзьями и коллегами.
Источник: prostobuild.ru