Прокладка трубопровода – дело не очень сложное, но достаточно хлопотное. Одной из самых сложных проблем при этом является расчет пропускной способности трубы, которая напрямую влияет на эффективность и работоспособность конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как рассчитывается пропускная способность трубы.
Пропускная способность – это один из важнейших показателей любой трубы. Несмотря на это, в маркировке трубы этот показатель указывается редко, да и смысла в этом немного, ведь пропускная способность зависит не только от габаритов изделия, но и от конструкции трубопровода. Именно поэтому данный показатель приходится рассчитывать самостоятельно.
Как правильно подобрать диаметр труб?
Возвратные форсунки, донные заборники, скиммеры, каждый имеют отверстие для подключения определенного диаметра, что первоначально определяет диаметр труб. Обычно эти подключения — 1 1/2″ — 2″, к которым подсоединяется труба, диаметром 50 мм. Если несколько закалдных элементов соединяются в одну линию, то общая труба должна быть большего диаметра, чем трубы, подходящие к ней.
На выбор трубы влияет также производительность насоса, которая определяет скорость и количество перекачиваемой воды.
Пропускную способность труб различного диаметра можно определить по следующей таблице:
Пропускная способность труб различного диаметра.
| Диаметр, мм | Площадь внутр. сечения, мм 2 | Пропускная способность в м 3 /час при скорости | |||||
| Наружный | Внутренний | 0,5 м/с | 0,8 м/с | 1,2 м/с | 2,0 м/с | 2,5 м/с | |
| 16 | 10 | 79 | 0,14 | 0,23 | 0,34 | 0,57 | 0,71 |
| 20 | 15 | 177 | 0,32 | 0,51 | 0,76 | 1,27 | 1,59 |
| 25 | 20 | 314 | 0,91 | 1,36 | 2,26 | 2,83 | |
| 32 | 25 | 491 | 0,88 | 1,41 | 2,12 | 3,54 | 4,42 |
| 40 | 32 | 805 | 1,45 | 2,32 | 3,48 | 5,79 | 7,24 |
| 50 | 40 | 1257 | 2,26 | 3,62 | 5,43 | 9,05 | 11,31 |
| 63 | 50 | 1964 | 3,54 | 5,66 | 8,49 | 14,14 | 17,68 |
| 75 | 65 | 3319 | 5,97 | 9,56 | 14,34 | 23,90 | 29,87 |
| 90 | 80 | 5028 | 9,05 | 14,48 | 21,72 | 36,20 | 45,25 |
| 110 | 100 | 7857 | 14,14 | 22,63 | 33,94 | 56,57 | 70,71 |
| 125 | 110 | 9506 | 17,11 | 27,38 | 41,07 | 68,45 | 85,56 |
| 140 | 125 | 12276 | 22,10 | 35,35 | 53,03 | 88,39 | 110,48 |
| 160 | 150 | 17677 | 31,82 | 50,91 | 76,37 | 127,28 | 159,09 |
| 200 | 175 | 24061 | 43,31 | 69,29 | 103,94 | 173,24 | 216,54 |
| 225 | 200 | 31426 | 56,57 | 90,51 | 135,76 | 226,27 | 282,83 |
| 250 | 225 | 39774 | 71,59 | 114,55 | 171,82 | 286,37 | 357,96 |
| 315 | 300 | 70709 | 127,28 | 203,64 | 305,46 | 509,10 | 636,38 |
Для подбора диаметра турбы нам понадобиться знание следующих величин:
| Скорость воды в трубе самотёком | 0,5 м/с |
| Скорость воды в трубе коллектора | 0,8 м/с |
| Средняя скорость воды в трубе на входе в насос | 1,2 м/с |
| Средняя скорость воды в трубе на выходе из насоса | 2,0 м/с |
| Максимально возможная скорость воды в трубе | 2,5 м/с |
Расмотрим технологию подбора труб на конкретных примерах обвязки закладных элементов.
Диаметр трубы для подключения возвратных форсунок.
Например, движение воды в системе обеспечивается насосом EcoX2-16000, максимальной производительностью 16 м 3 /час. Возврат воды в плавательную чашу осуществляется через 4 возвратные форсунки — Дюза для подключения пылесоса (подключение 2″ наружная резьба), каждая ввинчена в стеновой проход с соединением D 50/63. Форсунки расположены попарно на противоположных бортах. Подберем необходимый трубопровод.
Скорость воды на подающей магистрали — 2 м/с. Форсунки делятся на две ветви по две штуки. Производительность на каждую форсунку — 4 м 3 /час, на каждую ветвь — 8 м 3 /час. Подберём диаметр общей трубы, трубы на каждую ветвь и турбы на каждую насадку. Если в таблице нет точного совпадения производительности для конкртеной скорости течения, берем ближайшую. По таблице получается:
- при производительности 16 м 3 /час (в таблице ближайшее значение 14,14 м 3 /час) — диаметр трубы равен 63 мм;
- при производительности 8 м 3 /час (в таблице ближайшее значение 9,05 м 3 /час) — диаметр турбы равен 50 мм;
- при производительности 4 м3/час (в таблице ближайшее значение 3,54 м 3 /час) — диаметр трубы равен 32 мм.
Получается, что на общую подачу подходит труба, диаметром 63 мм, на каждую ветвь — диаметром 50 мм, и на каждую насадку — диаметром 32 мм. Но так, как стеновой проход расчитан на подключение 50 и 63 трубы, трубу, диаметром 32 мм не берём, а соединяем всё трубой 50 мм. К тройнику идет 63-я труба, разводка 50-й трубой.
Диаметр труб для подключения скиммеров.
Тот же насос с производительностью 16 м 3 /час забирает воду через скиммеры. Скиммер в режиме фильтрации забирает обычно от 70 до 90% воды от общего потока, который всасывает насос, остальное приходится на донный слив. В нашем случае 70% производительности — это 11,2 м 3 /час. Подключение скиммер обычно это 1 1/2″ или 2″. Скорость потока на всасывающей линии насоса — 1.2 м/с.
Расчет диаметра трубы.
Формулу для расчета оптимального диаметра трубопровода получим из формулы для расхода:
Q – расход перекачиваемой воды, м 3 /с d – диаметр трубопровода, м v – скорость потока, м/с
П- число пи = 3.14
Отсюда, расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода:
d=((4*Q)/(П*v)) 1/2
Обратим внимание на то, что в этой формуле расход перекачиваемой воды выражен в м 3 /с. Производительность насосов обычно указывается в м 3 /час. Для того, чтобы перевести м 3 /час в м 3 /с, необходимо значение поделить на 3600.
Q(м 3 /с)=Q(м 3 /час)/3600
В качестве примера расчитаем оптимальный диаметр трубопровода для производительности насоса 16 м 3 /час на подающей магистрали.
Переведем производительность в м 3 /с:
Q(м 3 /с)=16 м 3 /час/3600 = 0,0044 м 3 /с
Скорость потока на подающей магистрали равна 2 м/с.
Подставляя значения в формулу получим:
d=((4*0,0044)/(3,14*2)) 1/2 ≈0,053 (м) = 53 (мм)
Получилось, что в данном случае оптимальный внутренний диаметр трубы будет равен 53 мм. Сравниваем с таблицей: для ближайшей производительности 14.14 м 3 /час при скорости протока 2 м/с подходти труба внутренним диаметром 50 мм.
При подборе труб Вы можете воспользоваться одним из описанных выше способов, мы подтвердили расчетами их равнозначность.
По материалам сайтов: waterspace com, ence-pumps ru
При обустройстве трубопроводов из полипропиленовых конструкций нужно учитывать множество нюансов. Прежде всего, необходимо рассчитать пропускную способность трубы для конкретного вида носителя.
Полипропиленовые изделия применяются для обустройства различных трубопроводных сетей. В том числе, канализации, отопления и систем водоснабжения. Ниже вы сможете ознакомиться с таблицами, где представлены данные относительно минимальной и максимальной проходной возможности для каждого вида носителя.
Способы расчета
Знать, какими показателями характеризуются трубы, важно, чтобы грамотно подключить санитарно-техническое оборудование. При правильном расчете не придется беспокоиться, что при включении крана в ванной комнате, подача воды на кухне прекратится или ее напор упадет. Способностью понижать давление в сети «грешат» металлические трубопроводы, которые со временем подвергаются коррозии.
Обратите внимание! Преимущество пластиковых изделий в том, что внутренние стенки не разрушаются под действием влаги. На них не накапливаются отложения и поэтому величина пропускного коэффициента со временем почти не изменяется.
Перед тем, как рассчитывать пропускную способность трубопровода, следует знать следующее:
- величину магистрали или бытовой сети;
- материал, из которого делается коллектор;
- количество точек, которые потребляют воду и т.д.
Такие расчеты делаются несколькими способами.
Формулы и таблицы
При составлении специальной формулы нужно знать усредненные показатели, один из которых – коэффициент шероховатости (Кш). Он различается в зависимости от временного промежутка и вида транспортирующей системы. Например, при определении пропускной возможности сети из стального профиля, который ранее не использовался, показатель Кш будет равен 0,2 мм.
Помимо коэффициента шероховатости в формулу для водопроводной системы вводятся показатели уклона сети, диаметра труб и учитывается материал, из которого они сделаны. Но это далеко не все данные, на которых базируется данный расчет.
Благодаря пропускной способности трубопровода рассчитывают, сколько жидкости проходит за единицу времени
Для точного вычисления нужного нам показателя понадобится таблица пропускной способности трубопровода воды. Также существует ряд таблиц для конкретных материалов, которые помогают сделать необходимые вычисления для стальных, асбоцементных, пластмассовых, стеклянных и других труб.
Специальные программы
Данный способ оптимизации водопроводных сетей в значительной мере облегчает задачи, стоящие перед проектировщиками. В компьютерной базе заложены значения всех показателей для конструкций разного вида.
Работает специализированная программа по следующему принципу. В базу данных вносятся значения обязательного характера, после обработки которых выдаются все необходимые параметры системы. В таком методе особенно нуждаются при проектировании разветвленной и длиной водопроводной сети, к которой подключается большое количество водозаборных точек.
При таком способе расчета пропускная способность трубопровода зависит от следующих параметров:
- величины трассы;
- внутреннего диаметра трубопровода;
- коэффициента шероховатости для выбранного материала;
- коэффициента местного сопротивления (зависит от наличия тройников, отводов, компенсаторов, т.п.);
- степени зарастания составляющих водопроводной системы.
Канализация
При обустройстве трубопроводов для вывода сточных вод необходимо уделить особое внимание обустройству стояка из полипропиленовых конструкций.
| Угол подключения отводов к стояку (градусы) | Показатель наружного диаметра межэтажных отводов (мм) | Значение диаметра стояка (мм) | |
| 110 | 50 | ||
| 87.50 | 110.00 | 3.60 | – |
| 60.00 | 110.00 | 5.40 | – |
| 45.00 | 110.00 | 5.90 | – |
| 87.50 | 50.00 | 5.20 | 0.66 |
| 60.00 | 50.00 | 7.80 | 1.00 |
| 45.00 | 50.00 | 8.40 | 1.07 |
| 87.50 | 40.00 | 5.50 | 0.76 |
| 60.00 | 40.00 | 8.25 | 1.14 |
| 45.00 | 40.00 | 8.95 | 1.23 |
При обустройстве невентилируемых стояков из полипропиленовых конструкций необходимо использовать данные, представленные ниже.
| Значения пропускных способностей (миллилитров/секунда) | Угол подключения межэтажных отводов (градусы) | Значение высоты стояка (метры) | ||||
| Наружный диаметр канала/значение внутреннего сечения межэтажного отвода (мм) | ||||||
| 110/110 | 110/50 | 110/40 | 50/50 | 50/40 | ||
| 1100 | 850 | 800 | 480 | 420 | 87.50 | 9.00 |
| 1120 | 1000 | 950 | 550 | 470 | 60.00 | 9.00 |
| 1150 | 1100 | 1040 | 600 | 500 | 45.00 | 9.00 |
| 1400 | 1000 | 960 | 480 | 420 | 87.50 | 8.00 |
| 1550 | 1200 | 1150 | 550 | 470 | 60.00 | 8.00 |
| 1700 | 1300 | 1200 | 600 | 500 | 45.00 | 8.00 |
| 1600 | 1200 | 1070 | 480 | 420 | 87.50 | 7.00 |
| 1800 | 1400 | 1300 | 550 | 470 | 60.00 | 7.00 |
| 2000 | 1550 | 1420 | 600 | 500 | 45.00 | 7.00 |
| 1800 | 1500 | 1420 | 480 | 420 | 87.50 | 6.00 |
| 2100 | 1700 | 1670 | 550 | 470 | 60.00 | 6.00 |
| 2350 | 1850 | 1770 | 600 | 500 | 45.00 | 6.00 |
| 2400 | 1850 | 1770 | 480 | 420 | 87.50 | 5.00 |
| 2700 | 2050 | 1950 | 550 | 470 | 60.00 | 5.00 |
| 3000 | 2250 | 2100 | 600 | 500 | 45.00 | 5.00 |
| 3000 | 2400 | 2300 | 480 | 420 | 87.50 | 4.00 |
| 3400 | 2700 | 2600 | 550 | 470 | 60.00 | 4.00 |
| 3700 | 3000 | 2800 | 600 | 500 | 45.00 | 4.00 |
| 4100 | 3300 | 3200 | 650 | 580 | 87.50 | 3.00 |
| 4600 | 3700 | 3500 | 740 | 660 | 60.00 | 3.00 |
| 5000 | 4000 | 3800 | 800 | 720 | 45.00 | 3.00 |
| 5900 | 4950 | 4700 | 970 | 880 | 87.50 | 2.00 |
| 6400 | 5500 | 5100 | 1050 | 910 | 60.00 | 2.00 |
| 6800 | 5800 | 5400 | 1120 | 960 | 45.00 | 2.00 |
| 9500 | 8400 | 8000 | 1650 | 1440 | 87.50 | 1.00 |
| 10100 | 9100 | 8500 | 1700 | 1520 | 60.00 | 1.00 |
| 10600 | 9500 | 8800 | 1800 | 1600 | 45.00 | 1.00 |
Водопровод
Полипропиленовые трубные изделия очень часто применяются для обустройства водопроводного контура в частных домах или многоэтажных зданиях. Чтобы правильно спроектировать систему четко рассчитайте проходные возможности каналов. Это позволит избежать в будущем аварий и обеспечить надежное функционирование водопроводной системы.
При выполнении расчетов учитывайте диаметр изделий. Но этот параметр не является ключевым. Помните, что его значение имеет прямо пропорциональную зависимость с проходимостью. Чем больше конструкция, тем выше рассматриваемый критерий.
Вычисление проходной способности может осуществляться табличным способом. В одном из вариантов расчета ключевым параметром является температура жидкости. При изменении показателя температурного режима носитель расширяется, увеличивая трение о поверхность канала.
Таблица ниже позволит вам воспользоваться этим методом.
Наиболее точная методика определения пропускной способности полипропиленового водопровода выполняется посредством таблиц Шевелевых. Они содержат в себе не только стандартные значения, но и формулы, позволяющими просчитать рассматриваемый параметр наиболее точно. Их можно применять для решения любых задач, связанных с определением гидравлических показателей. Профессионалы отдают предпочтение именно этой методики.
Чтобы справиться с поставленной задачей посредством упомянутых табличек необходимо учесть:
- назначение трубопровода;
- длину магистрали;
- длительность эксплуатации контура;
- толщину стенок труб;
- значение их внутреннего и внешнего диаметра.
Нюансы отопительного контура
Чтобы качественно спроектировать отопительную систему нужно применять армированные полипропиленовые трубы. Очень важно, чтобы они соответствовали ГОСТу Р 52134-2003. Такие изделия лучше всего защищены от деформации. Кроме того, они не существенно меняют свои линейные размеры под воздействием горячей воды.
Для обустройства отопительного контура желательно применять конструкции армированней фольгой из алюминия или стекловолокном. Каждый вариант перечисленных изделий имеет свои сильные и слабые стороны. Каналы армированные стекловолокном удобнее, поскольку во время монтажа не возникает необходимости снимать алюминиевый слой.
Чтобы подсчитать трубы какого диаметра использовать лучше всего нужно учесть:
- разницу температур на подаче и обратном контуре;
- показатель скорости движения жидкости (стандартно — 0.6 м/с);
- размер помещения.
Выводы
Для расчета пропускной способности труб из полипропилена нужно учитывать различные факторов. Этот показатель зависит не только от материалов изготовления и габаритных размеров конструкций, но и от множества других исходных данных. Расчет рассматриваемого параметра зависит от назначения трубопровода, вида носителя, его температурных характеристики и многого другого. Важно учитывать все данные для решения той или иной задачи. Только в этом случае вы получите точный и объективный результат.
- Пропускная способность трубы – это отношение объема жидкости, газа или воздуха, которое может пройти по трубе определенного диаметра за единицу времени.
Проще говоря, этот показатель нужен для правильного монтажа трубопровода, с учетом обеспечения всех точек водозабора (ванная, кухня, стиральная машина, промышленные системы водоснабжения и прочее) адекватным напором воды после запуска.
Оглавление к статье:
Диаметры: виды, и от чего зависят
Мы рассмотрели материалы современных канализационных элементов, переходим теперь к основным расчетным характеристикам трубопровода:
- Внутренний диаметр — от него отталкиваются все остальные параметры. Важность его нельзя переоценить — от внутреннего диаметра зависит проходная мощность канализационной трубы;
- Диаметр условного хода — в документации и маркировке помечается Dy или Ду. Этот показатель указывает, какая номинальная пропускная способность трубопровода. Единица измерения — миллиметр и его округленное значение;
- Номинальный диаметр — метят как Dn или Дн;
- Наружный диаметр;
- Толщина стенки.
Чем чревато использование труб неподходящего диаметра:
- Повышенная нагрузка и давление в системе приводит к быстрому износу системы, частым прорывам и ремонтам.
- «Гудение» системы – посторонний шум, нагнетаемым чрезмерным давлением на стенки трубы.
- Невозможность одновременного водозабора из нескольких точек – проще говоря, при открытии крана в одной точке, например, в ванной, до кухни вода уже не доходит.
Существует ряд рекомендаций, выведенных опытным путем, которые помогут в самостоятельных расчетах пропускной способности труб.
POLITEKNIK-KROM
141301, РФ, Московская область, г.Сергиев Посад, ул. Дружбы, д.13 Тел/факс: (495) 729-41-41, (496)549-11-87 E-mail: [email protected] https://www.politeknik.ru
К
омпания «КРОМ» является официальным представителем турецких , «HELS» и «EMIN TEKNIK» в РФ.». Данные предприятия разрабатывают и производят сильфонные компенсаторы, сильфоны, металлорукава, продукция компаний поставляется более чем в сорок стран мира. Компенсаторы являются неотъемлемым звеном трубопроводных систем во всех отраслях промышленности. Применение компенсаторов объясняется тем, что, являясь гибким элементом в трубопроводных системах, компенсаторы нейтрализуют температурные расширения и вибрации. Это существенно продлевает срок эксплуатации, как трубопроводных систем, так и подсоединенного к ним оборудования.
П
роизводство осуществляется на новейшем оборудовании производства Германии. Продукция соответствует ГОСТ РФ, стандартам: EJMA (Ассоциация производителей компенсаторов), ANSI (норма для трубопроводов), ASME (бойлеры и сосуды высокого давления). На применение в РФ выдано Разрешение РТН. Наша продукция представлялась на международных выставках «Индустрия ЖКХ 2007» («Крокус-Экспо») и «Трубопроводный транспорт 2008» («Экспо и «Aqua-Therm 2011» («Крокус-Экспо»).
Наша компания имеет возможность изготовления компенсаторов следующих видов (для работы при температуре от -260º до 850ºС, с рабочим давлением до Рn 360 кг/см²):
- сильфонные компенсаторы осевые Ду от15 до 5000 мм;
- сильфонные компенсаторы стартовые Ду от 50 до 5000 мм;
- сильфонные компенсаторы сдвиговые (угловые) Ду от 20 до 5000 мм;
- сильфонные компенсаторы универсальные Ду от 20 до 5000 мм;
- разгруженные и карданные компенсаторы Ду от 100 до 1200 мм;
- сильфонные компенсаторы для систем отопления Ду от 15 до 150 мм;
- резиновые компенсаторы (гибкие вставки) Ду от 15 до 800 мм.
- линзовые компенсаторы Ду от 50 до 12000 мм;
- тканевые компенсаторы Ду от 50 до 12000 мм;
Сферы применения продукции:
- Нефтяная и газовая промышленность
- Энергетическая промышленность
- Строительный комплекс
- Пищевая промышленность
- Судостроительная промышленность
- Автомобильная промышленность
- Химическая промышленность
Также наше предприятие имеет возможность изготовления и поставки металлорукавов:
- с различной шириной гофровки, с внешней защитной оплеткой и различными типами присоединения:
- металлорукава со средней гофровкой МН201;
- металлорукава с широкой гофровкой МН211;
- металлорукава высокого давления МН221;
- металлорукава с узкой гофровкой МН231.
М
еталлорукава имеют кольцевую рифленую форму и производятся из нержавеющей стали AISI 316 L. Они абсолютно не протекают, легко подвижны и имеют длительный срок эксплуатации.
Технические спецификации:
- Оплетка: нержавеющая сталь марки AISI 304;
- Наконечник: штуцер — нержавеющая сталь марки AISI 304, нарезка по стандарту ISО 7/1;
- Муфта: нержавеющая сталь марки AISI 304;
- Гайка: нержавеющая сталь марки AISI 304, нарезка по стандарту ISО 228/1.
Нашим клиентам:
- гибкая система ценообразования;
- минимальные сроки изготовления;
- разработка технической документации;
- изготовление продукции по чертежам и согласно техническим условиям заказчика;
- высокое качество и надежность продукции;
- возможность доставки по РФ.
Главные рекомендации:
- Максимально возможная скорость воды в трубе 2 м/сек. Это условие не касается промышленных конструкций с установками, которые искусственно нагнетают внутрисистемное давление.
- При расчете учитывать потребление всех точек водозабора одновременно. Средняя пропускная способность обычного крана 6 л/сек, скорость набора стиральной или посудомоечной машины можно узнать из инструкции по эксплуатации. Если система будет использоваться не на полной интенсивности, то полученный показатель уменьшают на треть.
- Диаметр 20 мм – для систем водопровода до 10 метров длиной.
- Диаметр 25 мм – система от 10 до 30 метров.
- Диаметр 32 мм – система более 30 метров.
- Диаметр 50 мм – система более 50 метров.
- Диаметр 100 мм – используется в промышленных или длинных системах трубопровода с большим количеством точек водозабора.
Следующий важный показатель, это давление системы. При монтаже самотечной системы водопровода допускается использование меньших диаметров. Если в системе постоянно присутствует давление, например, городской водопровод, нужно учитывать его показатель при расчете. Если этот показатель проигнорировать трубы будут «гудеть» и вибрировать, что приведет к деформации соединительных спаек и выведет систему из строя.
Размерная сетка труб в миллиметрах и дюймах
Диаметр трубопровода из ПВХ, ПП и других полимеров импортного производства измеряется в дюймах, и на элементах ставится соответствующая маркировка.
В работе с элементами и креплениями, у которых маркировки привязаны к разным единицам измерения, возникают проблемы. Основная — как правильно перевести дюймы в миллиметры, чтобы правильно подогнать конструкционные детали друг под друга.
По принятой системе перевода единиц измерения, 1 дюйм = 25,4 мм. По аналогии, труба 2 дюйма в сечении = 50,8 мм.
Таблица соответствия величин дюймов и милиметров
При снятии мерок вручную линейкой или рулеткой, значение выбирается в сторону минимального целого числа.
Пример:
Диаметр трубы для раковины равен 34 мм.
Внешний диаметр такого элемента равен 1,25 дюйма.
Муфта подбирают, отталкиваясь от первого показателя больше:
34 мм = 1 ⅜ дюйма.
Пропускная способность металлических труб
Если говорит о металле, то для разводки водопровода используются и стальные трубы. Для внутриквартирной или внутридомовой разводки формулы и специальные вычисления применяются крайне редко.
Чаще пользуются проверенными практикой диаметрами:
- Разводка водопровода 15 мм.
- Монтаж стояков 25, 32, 40 мм.
Здесь нужно учитывать внутренний диаметр, который может колебаться на 1-3 мм в зависимости от производителя.
Новая стальная труба практически не уступает в характеристиках пластиковым аналогам, но уже через год ее пропускная способность значительно падает. Это объясняется появлением наростов на внутренних стенках, и, как следствие, уменьшением диаметра и увеличением сопротивления потоку воды.
Однако использование металлических труб оправдано, когда речь идет о постоянном высоком давлении системы, например, при монтаже парового отопления, производственных проектов или в условиях повышенной взрывоопасности.
Монтаж труб из разных материалов
Диаметр и толщина стенки — величины, зависящие друг от друга. При сечении 150 мм толщина стенки элемента будет 3,9 мм. Для сечения 110 мм этот показатель будет 3 мм.
Эта особенность делает допустимым монтаж комбинированной системы из чугунных и пластиковых коммуникаций с применением коммуникаций разного сечения. Пластиковый элемент может иметь меньшее значение диаметра.
При монтаже комбинированного трубопровода допускается, что пластиковый элемент может быть меньше в диаметре, чем железный
Пропускная способность пластиковых и металлопластиковых труб
Прогрессивные производители каждый год выводят на рынок более удобные и качественные материалы, оптимизируя их характеристики под требования потребителя.
Различают трубы из:
- Полиэтилена и сшитого полиэтилена (PEX).
- Металлополимеров или металлопластика – комбинация PEX с металлом.
- Поливинилхлорида (ПВХ).
- Полипропилена (PP) и ее разновидности в зависимости от способа армирования.
Что касается пропускной способности труб из этих материалов – она значительно выше, нежели у труб из металла, если учитывать срок эксплуатации. Все вышеприведенные виды труб обладают значительными преимуществами перед металлическими.
Основные преимущества:
- Долговечность – при правильной эксплуатации срок службы пластиковых труб может достигать 50 лет, металл нуждается в замене, максимум, через 20 лет использования.
- Гладкая внутренняя поверхность труб – изначальные характеристики и инертность полимеров не позволяют системе зарастать, не повреждаются в случае присутствия механических частиц в воде, не поддаются действию коррозии и агрессивных химических средств.
- Простота монтажа и ремонта – небольшой вес конструкции и разборный фитинг позволяют справиться с обслуживанием сети самостоятельно.
- Значительная экономия – пластиковые материалы и их транспортировка обходится в несколько раз дешевле, по сравнению с металлом.
Единственный недостаток – пластиковые трубы не выдерживают долгой эксплуатации при давлении более 10 атмосфер и чрезвычайно высоких температурах.
Для расчета пропускной способности новой трубы, в независимости от материала изготовления можно использовать следующую таблицу:
Вопросы и ответы (FAQ)
Чтобы проложить водопровод, сделать разводку или присоединить насосное оборудование к скважине используются трубы ПНД. На рынок они поставляются в виде бухт и с помощью таких труб вполне можно провести монтаж трубопроводной трассы значительной длины без использования соединительных частей. Данный вид хранения влечет за собой устоявшийся изгиб труб, в связи с чем перед началом работ может понадобиться их выпрямление. Для этого применяются способы, опирающиеся на свойства и характеристики материала.
Полиэтилен, из которого состоят трубы, обладает пластичностью и начинает менять свою структуру уже при 80 C. Исходя из этого, если работы проводятся в летнее время, достаточно просто положить трубы в расправленном состоянии под солнечным светом. Спустя некоторое время все заломы, возникшие вследствие транспортировки или хранения, пропадут.
Чтобы распрямить трубу ПНД, нужно подвергнуть ее термическому воздействию. Однако здесь главное не перестараться, так как излишний нагрев может привести к безвозвратной деформации полиэтилена. Поэтому оборудование, применяющееся для нагрева, должно включать в себя:
- возможность регулирования уровня подачи температуры;
- разные режимы работы;
- возможность регулирования потока нагретого воздуха.
При правильном выборе инструмента можно исключить использование соединительных муфт и фитингов, придать трубам необходимую структуру и положение.
Тот, кто хоть раз пользовался трубами ПНД наверняка задавался вопросом: можно ли выпрямить такую трубу своими руками? Для такой операции потребуются не малые физические усилия. К тому же лучше не использовать свое колено или другие части тела при выпрямлении части трубы, так как можно нанести вред своему здоровью. Для этой цели лучше применять разнообразные подручные средства, например жесткие металлические основания или кирпичную, каменную кладку и т.д.
Любой существующий способ изменения первоначального состояния трубы основывается на характеристиках материала, из которого она изготовлена. Полиэтилен под действием относительно высоких температур может размягчаться и застывать в нужной форме.
Проделать такую операцию вполне возможно с помощью нагревательного оборудования – строительного фена, либо формовочной машины. Некоторые любители собственноручно изготавливают нагревательные элементы спиралевидного типа из меди, при помощи которых можно менять структуру материала.
Придать нужную форму трубе можно с помощью формовочной машины и строительного фена. С использованием формовочного оборудования сгибание проходит некоторые этапы:
- Приготавливают шаблон из листа ДВП под размеры трубы
- Изготавливают силиконовую оболочку, служащей защитой и креплением обрабатываемой детали
- В оболочку закладывают трубу и присоединяют к оправе ДВП
- Далее все закладывается в машину для формовки
- Труба постепенно нагревается и сгибается
- Охлаждение детали
При сгибании с помощью строительного фена сперва также потребуется изготовить шаблон из ДВП листа. Далее производят следующие шаги:
- Разогревают строительным феном шаблон
- Не спеша направляют деталь для равномерного нагрева
- Помещают заготовку в форму
- Сгибают трубу таким образом, чтобы в области деформации не повредить материал.
- Охлаждают изделие.
Сперва нужно подготовить специальное паяльное оборудование и набор фитингов. Паяльник устанавливают в рабочее положение и подключают к общей электросети.
Далее части труб, которые необходимо нагреть помещают в разъемы и выжидают несколько секунд. Среднее время пайки – около 1 минуты.
Источник: sc71perm.ru
Важность правильных расчетов
При проектировке коттеджа с двумя и более санузлами либо небольшой гостиницы надо принимать во внимание, сколько воды смогут поставлять трубы выбранного сечения. Ведь если упадет давление в трубопроводе при большом потреблении, это приведет к тому, что нормально принять душ или ванну будет невозможно. Если проблема возникнет при пожаре, можно и вовсе лишиться дома. Поэтому расчет проходимости магистралей проводят еще перед началом строительства.
Владельцам небольших предприятий также важно знать пропускные показатели. Ведь при отсутствии приборов учета коммунальные службы, как правило, предъявляют счет на водопотребление организациям по пропускаемому трубой объему. Знание данных по своему водопроводу позволит контролировать расход воды и не платить лишнего.
От чего зависит проходимость трубы
Проходимость трубных отрезков является метрической величиной, характеризующей объем жидкости, пропускаемый по магистрали за определенный временной интервал. Этот показатель зависит от материала, используемого при производстве труб.
Трубопроводы из пластика сохраняют почти одинаковую проходимость в течение всего эксплуатационного периода. Пластик, по сравнению с металлом, не ржавеет, благодаря этому магистрали не засоряются долгое время.
У моделей из металла пропускная способность снижается год за годом. Вследствие того что трубы ржавеют, внутренняя поверхность постепенно отслаивается и становится шероховатой. Из-за этого на стенках образуется намного больше налета. В особенности быстро засоряются трубы горячего водоснабжения.
Кроме материала изготовления, проходимость зависит и от иных характеристик:
- Длины водопровода. Чем больше протяженность, тем меньше скорость потока из-за воздействия силы трения, соответственно снижается и напор.
- Диаметра труб. Стенки узких магистралей создают большее сопротивление. Чем меньше сечение, тем хуже будет соотношение скорости потока к значению внутренней площади на участке фиксированной длины. В более широких трубопроводах вода перемещается быстрее.
- Присутствия поворотов, фитингов, переходников, кранов. Любые фасонные детали замедляют передвижение водных потоков.
При определении показателя пропускной способности необходимо учитывать все эти факторы в комплексе. Чтобы не запутаться в цифрах, стоит использовать проверенные формулы и таблицы.
Пропускная способность водопроводной трубы
Водопроводные трубы в доме используются чаще всего. А так как на них идёт большая нагрузка, то и расчет пропускной способности водопроводной магистрали становится важным условием надежной эксплуатации.
Проходимость трубы в зависимости от диаметра
Диаметр – не самый важный параметр при расчете проходимости трубы, однако тоже влияет на ее значение. Чем больше внутренний диаметр трубы, тем выше проходимость, а также ниже шанс появления засоров и пробок. Однако помимо диаметра нужно учитывать коэффициент трения воды о стенки трубы (табличное значение для каждого материала), протяженность магистрали и разницу давлений жидкости на входе и выходе. Кроме того, на проходимость будет сильно влиять число колен и фитингов в трубопроводе.
Методы расчета
Чтобы определить проходимость системы водоснабжения, можно воспользоваться тремя расчетными методами:
- Физический способ. Для выяснения показателей применяют формулы. Для исчисления требуется знание нескольких параметров, в частности, размер сечения трубного отрезка и с какой скоростью передвигается вода в магистрали.
- Табличный метод. Он наиболее прост, поскольку подобрав в таблице показатели, можно тут же выяснить нужные данные.
Последний метод, хоть и самый точный, не годится для расчетов обычных бытовых коммуникаций. Он достаточно сложен, и для его применения потребуется знать самые разные показатели. Чтобы рассчитать простую сеть для частного дома стоит прибегнуть к помощи онлайн-калькулятора. Хотя он и не такой точный, но зато бесплатен и не нуждается в установке на компьютер. Достичь более точной информации можно, сверив рассчитанные программой данные с таблицей.
Как вычислить пропускную способность
Табличный способ – самый простой. Таблиц подсчета разработано несколько: можно выбрать ту, которая подойдет в зависимости от известных параметров.
Вычисление на основе сечения трубы
В СНиП 2.04.01-85 предлагается узнать количество потребления воды по обхвату трубы.
| Внешнее сечение магистрали (мм) | Приблизительное количество жидкости | |
| В литрах в минуту | В кубометрах в час | |
| 20 | 15 | 0,9 |
| 25 | 30 | 1,8 |
| 32 | 50 | 3 |
| 40 | 80 | 4,8 |
| 50 | 120 | 7,2 |
| 63 | 190 | 11,4 |
В соответствии с нормативами СНиП, дневное потребление воды одним человеком – не более 60 литров. Эти данные для дома без водопровода. Если смонтирована водоподающая сеть, объем увеличивается до 200 литров.
Расчет по температуре теплоносителя
С ростом температуры уменьшается проходимость трубы – вода расширяется и тем самым создает дополнительное трение.
Вычислить нужные данные можно по специальной таблице:
| Трубное сечение (мм) | Пропускная способность | |||
| По теплоте (гкл/ч) | По теплоносителю (т/ч) | |||
| Вода | Пар | Вода | Пар | |
| 15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
| 25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
| 38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
| 50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
| 75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
| 100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
| 125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
| 150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
| 200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
| 250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
| 300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
| 350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
| 400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
| 450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
| 500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
| 600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
| 700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
| 800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
| 900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
| 1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
Для подведения водопроводной системы эта информация не является чрезвычайно важной, но для контуров отопления считается главным показателем.
Поиск данных в зависимости от давления
При подборе труб для установки любой коммуникационной сети нужно учесть давление потока в общей магистрали. Если предусмотрен напор под высоким давлением, надо устанавливать трубы с большим сечением, чем при движении самотеком. Если при подборе трубных отрезков не учтены эти параметры, а по малым сетям пропускают большой водный поток, они станут издавать шум, вибрировать и быстро придут в негодность.
Чтобы найти наибольший расчетный водный расход, используется таблица пропускной способности труб в зависимости от диаметра и разных показателей давления воды:
| Расход | Пропускная способность | |||||||||
| Сечение трубы | 15 мм | 20 мм | 25 мм | 32 мм | 40 мм | 50 мм | 65 мм | 80 мм | 100 мм | |
| Па/м | Мбар/м | Меньше 0,15 м/с | 0,15 м/с | 0,3 м/с | ||||||
| 90,0 | 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 | 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 | 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 | 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 | 1000,0 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 | 1200,0 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 | 1400,0 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 | 1600,0 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 | 1800,0 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 | 2000,0 | 266 | 619 | 1151 | 2488 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 | 2200,0 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 | 2400,0 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 | 2600,0 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 | 2800,0 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8568 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 | 3000, | 331 | 767 | 1415 | 3078 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Средний показатель давления в большей части стояков варьируется от 1,5 до 2,5 атмосфер. Зависимость от числа этажей регулируют путем деления сети водоснабжения на несколько веток. Нагнетание воды посредством насосов сказывается и на изменении скорости потока.
Так же, рассчитывая расход воды через трубу по таблице значений диаметра трубы и давления, учитывается не только количество кранов, но и численность водонагревателей, ванн и иных потребителей.
Гидравлический расчет по Шевелеву
Для наиболее верного выявления показателей всей водоснабжающей сети используют особые справочные материалы. В них определены ходовые характеристики для труб из разных материалов.
В виде примера хорошего образца для расчетов можно назвать таблицу Шевелева. Это объемный справочник. Чтобы им воспользоваться, не обязательно идти в библиотеку. Все нужные данные можно найти во Всемирной сети. Кроме того, есть электронные программы на основе таблиц Шевелева. Достаточно ввести требуемые параметры, чтобы получить готовый результат.
Применение формул
Применение разных формул зависит от известных данных. Самая простая из них: q = π×d²/4 ×V. В формуле: q показывает расход воды в литрах, d – сечение трубы в см, V – скоростной показатель продвижения гидропотока в м/сек.
Скоростные параметры можно взять из таблицы:
| Тип водоподведения | Скорость (м/сек) |
| Городской водопровод | 0,60–1,50 |
| Магистральный трубопровод | 1,50–3,00 |
| Центральная сеть отопления | 2,00–3,00 |
| Напорная система | 0,75–1,50 |
При подсоединении дополнительных нагнетающих устройств нужно учесть коэффициент создаваемого напора. Он указан в руководстве пользователя.
Знать, какими характеристиками обладают трубы, нужно для грамотного подключения сантехнических приборов. При правильном подборе данных не будет повода беспокоиться, что при открытии крана в ванной комнате вода на кухне перестанет идти либо снизится ее напор.
Источник
Способы расчета пропускной способности трубопровода
Перед тем, как посчитать пропускную способность трубы, нужно узнать основные обозначения, без которых проведение расчетов будет невозможным:
- Внешний диаметр. Данный показатель выражается в расстоянии от одной стороны наружной стенки до другой стороны. В расчетах этот параметр имеет обозначение Дн. Внешний диаметр труб всегда отображается в маркировке.
- Диаметр условного прохода. Это значение определяется как диаметр внутреннего сечения, который округляется до целых чисел. При расчете величина условного прохода отображается как Ду.
Расчет проходимости трубы может осуществляться по одному из методов, выбирать который необходимо в зависимости от конкретных условий прокладки трубопровода:
- Физические расчеты. В данном случае используется формула пропускной способности трубы, позволяющая учесть каждый показатель конструкции. На выборе формулы влияет тип и назначение трубопровода – например, для канализационных систем есть свой набор формул, как и для остальных видов конструкций.
- Табличные расчеты. Подобрать оптимальную величину проходимости можно при помощи таблицы с примерными значениями, которая чаще всего используется для обустройства разводки в квартире. Значения, указанные в таблице, довольно размыты, но это не мешает использовать их в расчетах. Единственный недостаток табличного метода заключается в том, что в нем рассчитывается пропускная способность трубы в зависимости от диаметра, но не учитываются изменения последнего вследствие отложений, поэтому для магистралей, подверженных возникновению наростов, такой расчет будет не лучшим выбором. Чтобы получить точные результаты, можно воспользоваться таблицей Шевелева, учитывающей практически все факторы, воздействующие на трубы. Такая таблица отлично подходит для монтажа магистралей на отдельных земельных участках.
- Расчет при помощи программ. Многие фирмы, специализирующиеся на прокладке трубопроводов, используют в своей деятельности компьютерные программы, позволяющие точно рассчитать не только пропускную способность труб, но и массу других показателей. Для самостоятельных расчетов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые, хоть и имеют несколько большую погрешность, доступны в бесплатном режиме. Хорошим вариантом большой условно-бесплатной программы является «TAScope», а на отечественном пространстве самой популярной является «Гидросистема», которая учитывает еще и нюансы монтажа трубопроводов в зависимости от региона.
Расчет потребления воды по внутреннему сечению трубы: формулы и прочие методы
Расчет потребления воды по сечению водопроводной трубы выступает в качестве отправного пункта в сложной системе гидродинамических вычислений. При постройке или реконструкции здания, при обустройстве системы пожаротушения крайне необходимо просчитать, сколько воды будет поступать на объект при известной величине давления в системе, если установить трубы определенного сечения.
При расчете расхода воды принимаются во внимание несколько факторов, одни из важнейших — это сечение подающей трубы и давление в системе
Соответствие диаметра труб объему носителя
В качестве теплоносителя в большинстве систем отопления используется вода. Она нагревается центральным котлом. В качестве источника энергии используется газ, электричество, горючие жидкости или твердое топливо. Этот узел – сердце системы отопления. Обогревательный узел, магистрали, запоры и отдающие тепло радиаторы образуют сложную схему, в которой каждый элемент должен быть скрупулезно выверен. Прогнозирование энергетических затрат и необходимой мощности котла, расчет трубы отопления, выбор носителя и типа топлива оптимизируют расходы при строительстве и эксплуатации. Изначальная предусмотрительность застрахует от скорого ремонта и необходимости доработки уже запущенной в действие отопительной магистрали.
Устройство автономной системы отопления
Расчет труб для отопления частного дома можно заказать профессионалам, доверившись опыту. Самостоятельно вывести показатели помогают сантехнические «калькуляторы»: программы, производящие расчет трубы для отопления, предлагаются на сайтах производителей и магазинов. В калькуляторы заложены усредненные показатели типовых радиаторов и труб: владельцу нужно указать метраж, высоту потолков и тип постройки, чтобы система сама сделала расчет регистров из гладких труб для отопления или емкости котла. Недостаток калькуляторов в предварительной настройке под нужды конкретного сервиса. Вряд ли владельцы портала разместят программу, которая рекомендует продукцию конкурентов, даже если основанный на реальных характеристиках расчет сечения трубы отопления это предусматривал.
Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды
Определение расхода воды по диаметру трубы позволяет получить данные, весьма приближенные к реальным, но далеко не всегда. На реальном расходе, помимо диаметра трубы, сказывается целый ряд факторов:
- уровень давления. При более высоком давлении в системе трубопровода потребители будут получать больший объем воды. Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению позволяет получить более точные данные, чем при использовании только одного параметра. Опираясь на эти величины, определяется необходимая толщина стенки трубы;
- напор воды в системе зависит от изменения диаметра труб, изгибов и поворотов, разветвлений, наличия запорной арматуры. Чем сложнее конфигурация водопровода, тем сложнее определить реальные показатели расхода воды через трубу при давлении, указанном согласно СНиП;
- силой трения, препятствующей движению водного потока, при большей протяженности системы расход воды через трубу существенно снижается, так как падает скорость движения жидкости;
- шероховатость внутренних стенок водопровода. Современные полимерные конструкции обладают примерно на десять процентов более высокой пропускной способностью, чем самые новые изделия из традиционных материалов – бетона, чугуна и стали;
- при длительной эксплуатации внутреннюю поверхность трубопровода засоряют различные отложения. Изменение внутреннего рельефа вследствие засоренности вряд ли возможно просчитать с помощью математических формул. Так что, точно определить количество проходящей через трубу воды окажется невозможно. Новые полимерные материалы позволяют не принимать фактор постепенной закупорки системы в расчет, так как образование наростов на их внутренней поверхности практически исключается.
Расход воды будет зависеть конфигурации водопровода, а также типа труб, из которых смонтирована сеть
Так что, проводя расчеты давления воды в зависимости от диаметра трубы, не принимая во внимание другие факторы, сказывающиеся на реальном расходе жидкости, можно допустить существенные ошибки.
Как упростить расчет
Оперируя предполагаемыми потерями давления, скоростью течения жидкости в трубопроводе и объемами расхода мы можем определить все геометрические параметры трубопровода. Хотя подобное нагромождение формул будет понятно далеко не каждому сантехнику, поэтому сложный гидродинамический расчет расхода воды, в большинстве случаев заменяется особой таблицей.
Например, такой:
Где под D понимают номинальный диаметр, под q – расход воды, под V – скорость течения жидкости, а под i – уклон. Пользоваться таким графиком очень просто – мы находи на нем два исходных значения, например, диаметр 150 мм и расход в 10 л/с, и соединяем эти точки прямой линией. Значения скорости (V) и уклона (i) будет отображены на пересечении вертикальных прямых с нашей наклонной линией. Аналогичным способом можно вычислить диаметр или расход — по наклону и скорости.
Причем указанные графики, а точнее номограммы, вычерчивают исходя из конструкционного материала труб. Примеры номограмм можно найти в своде правил и норм СП 40-109-2006. В итоге, самым простым способом увязки «геометрии» трубопровода с напором и расходом воды является именно симбиоз таблицы и графика.
Методы расчета количества воды по сечению трубы
Пропускную способность трубопровода можно просчитать, используя несколько различных методик. Можно воспользоваться:
- физическими методами расчета по специальным формулам, отличным при проведении вычислений для водопровода и канализации;
- табличными методами расчета, приводящими приближенные значения, чего в большинстве случаев достаточно для принятия последующих решений. Для получения точных значений пользуются таблицами Шевелевых. В этих таблицах помимо внутреннего сечения учтен целый ряд других параметров, влияние которых сказывается на пропускной способности трубопровода;
- специальными бесплатными онлайн-калькуляторами;
- специальными компьютерными программами для расчета различных параметров, связанных с эксплуатацией трубопроводной системы. Крупные российские компании используют платную отечественную программу «Гидросистема». В интернете можно найти ссылки, позволяющие воспользоваться программой «TAScope», получившей широкое распространение во многих странах.
Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам
Получение расчетных данных расхода воды позволяет определиться:
- с подбором труб нужного диаметра, который увязывается с предполагаемой пропускной способностью;
- с толщиной их стенок, связанной с предполагаемым внутренним давлением;
- с материалами, которые будут использованы при прокладке трубопровода;
- с технологией монтажа магистрали.
Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать тип труб и их диаметр
Рассчитать объем потребляемой воды возможно по несложной формуле:
В приведенной формуле использованы параметры: d – внутреннего диаметра трубы; V – скорости течения водного потока; q – величина расхода воды.
Обратите внимание! Для расчета не имеют значения особенности скорости водного потока, которая может быть как естественной, при самотечном движении, так и созданной искусственно при помощи нагнетающего внешнего источника.
В безнапорной системе, где вода движется самотеком от водонапорной башни, скорость водного потока находится в пределах от 0,7 м/с до 1,9 м/с (в системе городского водопровода водный поток обычно перемещается со скоростью полтора метра в секунду). При использовании внешнего источника для нагнетания придаваемую им скорость определяют по паспортным данным нагнетателя.
Приведенная формула включает три параметра и позволяет, зная два из них, определить третий.
Подробности
Внимание! Увеличение размера диаметра круглого трубопроката влияет на расход воды. То есть по трубе с большим сечением протечет жидкость большего объема, нежели за такое же время по трубам с меньшим диаметром.
Определяя расход воды по диаметру, необходимо обязательно учитывать давление внутри труб.
К примеру, сквозь трубу в один метр, имеющую сечение один сантиметр, транспортируется намного меньше воды за такое же время, как через трубопрокат с диаметром в 20 метров. Самый большой показатель воды будет у труб с самым большим диаметром и с самым большим давлением внутри них.
Расход воды у трубы при оптимальном давлении. Расчет пропускной способности по диаметру трубопровода нужен, чтобы определить средний показатель водного расхода при хорошем напоре.
Для этого учитывают следующие параметры:
1.внутренний диаметр трубопрокатов.
2.скорость жидкости.
3.максимальный показатель давления.
4.количество поворотов, затворов на магистрали.
5.материал труб, длина трубопровода.
Если подбирать диаметр трубы по объему расходуемой воды, учитывая данные таблицы, то сделать это просто, но данные будут неточными. Если учитывать давление и скорость жидкости в трубах, имеющихся на практике, произвести расчеты на месте, то показатели будут более верными.
Таблица приводит данные расчетов расхода жидкости по трубам с часто применяемым сечением и разных значениях давления.
Средний показатель давления в стандартном стояке считается равен от полутора до двух с половиной атмосфер.
Уровень давления зависит от многоэтажности здания, зависимость регулируют, разделяя систему водопровода на сегменты. Работа насосов для подачи воды изменяет скорость жидкости.
Обращаясь к данным таблицы, расчет потребления жидкости производят, учитывая количество кранов, водонагревательных приборов и ванн и т.д.
Изменяя характеристики проходимости труб посредством установки приборов, контролирующих и экономящих водорасход, типа WaterSave, изменяются данные, не соответствующие табличным значениям.
Как определить диаметр согласно СНиП 2.0.4.01 – 85.
Процесс расчета диаметра трубы относится к сложным, требующим инженерных знаний работам. Часто проектируя трубопроводную систему частного дома, все расчеты выполняют своими руками.
Данные расчета для определения водопропускного объема конструкции можно взять из таблицы, при этом надо точно знать сколько сантехнических приборов и кранов подключено к системе.
СНиП 2.04.01 – 85 предоставляет данные, которыми можно воспользоваться, имея вышеуказанные сведения. С помощью этих показателей устанавливают объем жидкости по сечению труб.
К примеру внешнее значение объема трубы равно 20 миллиметрам, значит, за минуту труба транспортирует 15 литров воды, а за час 0.9 м3.
Согласно СНиП объем воды, расходуемый одним человеком в сутки, равен примерно шестидесяти литрам, если в доме нет организованного водопровода. Если жилье благоустроенно, то объем увеличивается до двухсот литров в сутки.
Данные показатели потребления по внешнему объему трубы могут быть интересны в качестве дополнительной информации. Но специалист вычисляет расход по объему трубы и давлению в ней. Не все данные содержатся в таблице, а точные вычисления можно сделать, только применив конкретные формулы.
Размер диаметра трубопровода влияет на расчет расхода воды. Не профессионалы могут воспользоваться формулой для получения данных, зная давление с диаметром труб.
Как вычислить расход жидкости, зная давление и диаметр.
Для расчетов применяют формулу q=π × d²/4 × V, в которой:
-q расход воды в литрах.
-d внутренний диаметр трубы в сантиметрах.
-V скорость транспортировки жидкости, измеряется м/с.
Если напор воды обеспечивает водонапорная башня, без нагнетающих насосов, значит, скорость жидкости равна 0.7 до 1.9 метров в секунду. При наличии работы насоса прикладывается паспорт с указанием коэффициента имеющегося напора и скоростью движения жидкости.
Внимание! Данная формула для расчетов считается наиболее доступной, но не единственной.
Формула не учитывает качество внутренней поверхности трубы, к примеру, изделия из пластика внутри гладкие, не изменяют напор воды. Совсем иначе себя ведет внутренняя поверхность изделий из стали.
Показатель коэффициента сопротивления пластиковых труб меньше, продукция устойчива к образованию коррозии, и увеличивает качество пропускной способности системы.
Определение расхода воды при возможном падении напора
Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной. Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе. Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:
В формуле Дарси учтены такие параметры:
P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:
- конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
- турбулентностью течения водного потока;
- шероховатостью внутренней поверхности труб;
- наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.
На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количество
L – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.
Расход воды через трубу при нужном давлении
Содержание статьи
Основная задача расчёта объёма потребления воды в трубе по её сечению (диаметру) – это подобрать трубы так, чтобы водорасход не был слишком большой, а напор оставался хороший. При этом необходимо учесть:
- диаметры (ДУ внутреннего сечения),
- потери напора на рассчитываемом участке,
- скорость гидропотока,
- максимальное давление,
- влияние поворотов и затворов в системе,
- материал (характеристики стенок трубопровода) и длину и т.д..
Подбор диаметра трубы по расходу воды с помощью таблицы считается более простым, но менее точным способом, чем измерение и расчёт по давлению, скорости воды и прочим параметрам в трубопроводе, сделанный по месту.
Источник: spark-welding.ru
