Расход воды через трубу при нужном давлении
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.
Табличные стандартные данные и средние показатели по основным параметрам
Для определения расчётного максимального расхода воды через трубу приводится таблица для 9 самых распространённых диаметров при различных показателях давления.
Среднее значение давления в большинстве стояках находится в интервале 1,5-2,5 атмосфер. Существующая зависимость от количества этажей (особенно заметная в высотных домах) регулируется путём разделения системы водообеспечения на несколько сегментов. Водонагнетение с помощью насосов влияет и на изменение скорости гидропотока. Кроме того, при обращении к таблицам в расчёте водопотребления учитывают не только число кранов, но и количество водонагревателей, ванн и др. источников.
Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода
С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.
В данной формуле водорасхода:
- под q принимается расход в л/с,
- V – определяет скорость гидропотока в м/с,
- d – внутреннее сечение (диаметр в см).
Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.
Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:
Для вычисления необходимо дополнительно установить:
- длину трубопровода (L),
- коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
- вязкость жидкости (ρ).
Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой.
Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.
способа расчёта сопротивления, материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии, внутреннего диаметры, длины участка, падения напора на каждый метр трубопровода. В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:. В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:
В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:
- новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
- с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
- с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.
Расход воды через трубу при нужном давлении Определение зависимости расхода объёма воды, диаметра трубы, давления и скорости потока 3 способами: с помощью таблицы, формул или расчётов онлайн-калькулятором.
Классификация полимерных труб
Полипропиленовые трубы выпускаются различных диаметров, строго регламентированных ГОСТом, от 10 мм до 1200 мм, и с различной толщиной стенки. Классификация труб из полипропилена подразумевает разделение изделий по химическому составу исходного сырья, по рабочему давлению на стенки труб, а также по области применения.
По химическому составу сырья, из которого изготавливаются трубы, все изделия можно разделить на 4 группы:
- PPR (PPRС, ППР) – это так называемый статический сополимер непропилен, имеющий кристаллическую структуру молекул. Трубы из такого материала устойчивы к перепадам температур от -17 С до +140 С, ударопрочные и предпочтительны к применению для прокладки канализационных систем, отопления и водоснабжения. Диапазон размеров варьируется от 16 до 110 мм.
- PPH изделия. В сырье для изготовления таких труб используются современные наполнители, увеличивающие ударопрочность материала: антистатик, антипрен, нуклеатор. Трубы из этого материала не применяются для отопления и подачи горячей воды, поскольку при нагреве сильно расширяются и деформируются. Зачастую их используют для прокладки вентиляционных систем, наружного подвода холодной воды, водоотведения. Как правило, такие трубы применяются в промышленном строительстве и производятся больших диаметров.
- PPB. Структура материала представляет собой чередование микромолекул гомополимера, которые имеют отличное друг от друга строение. Трубы из этого полимера применяются для строительства холодного водоснабжения и монтажа напольных видов отопления.
- PPs. Так называемый поливинилсульфид, полимер, отличающийся уникальным строением молекулы. Материал устойчив к механическим нагрузкам и нагреву, поэтому успешно используется при строительстве отопления и подвода воды.
В зависимости от назначения полипропиленовые трубы могут выдерживать разнообразное давление:
- N10 (РN10) – толщина полимерного материала варьируется от 1,9 до 10 мм, рабочее давление на стенку – 1,0 Мпа. Такие изделия используются при монтировании систем «теплого пола», магистралей подачи холодной воды. Трубы изготавливаются с наружным диаметром в диапазоне 20-110 мм и внутренним диаметром 16-90 мм.
- PN16 – давление рабочего тела на стенку 1,6 МПа. Довольно редко используемый вид труб. Выдерживает нагрев до +600С. Используется для подвода холодной и горячей воды.
- N20 (РN20) – выдерживает давление рабочей жидкости 2,0 Мпа, при толщине стенки 16-18,4 мм. Пользуется большим спросом при строительстве водоснабжающих магистралей (горячих и холодных). Выдерживает нагрев воды до +800С. Наружный диаметр труб из полипропилена варьируется от 16 до 110 мм, внутренний диаметр – от 10,6 до 73,2 мм.
- N25 (РN25) – материал рассчитан на работу под давлением 2,5 Мпа, отличается армированием стенок алюминием или стекловолокном. Такие трубы прекрасно подходят для монтажа отопительных систем, горячей воды. Выдерживают температуру проводимой воды до +950С. Диаметр условного прохода варьируется от 13,2 до 50 мм, наружный диаметр составляет 21,2-77,9 мм.
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.
Виды полипропиленовых труб и фитингов: основные классификации
Используемое при изготовлении полипропиленовых труб сырье позволяет разделить длинномерные изделия на следующие виды:
- PPR (ППР, PPRC), при изготовлении которых используется статистический или рандом-сополимер, имеющий кристаллическую структуру. Такие изделия способны сохранять свои характеристики в широком температурном диапазоне. Могут иметь диаметр 16 – 110 мм;
- PPH, изготавливаемые из полипропилена, содержащего специальные модифицирующие добавки для придания готовым изделиям определенного комплекса свойств;
- PPB, изготавливаемые из полимера, состоящего из блоков (микромолекул) гомополимера. Подобная структура материала способствует повышению ударопрочности готового изделия;
- PPs. Для производства используется полифенилсульфид. Относясь к материалам более высокого класса, он повышает износостойкость и ударопрочность готовой продукции и значительно увеличивает стоимость.
В зависимости от того, какое давление выдерживает полипропиленовая труба 20 мм, классификация предлагаемой производителями продукции выглядит следующим образом:
- N10 (PN10). Имеют толщину стенки 1,9 – 10 мм и способны выдержать давление 1,0 МПа;
- PN16. Максимальное давление может достигать 1,6 МПа, а температура до 60 °С. Находят ограниченное применение;
- N20 (PN20). Могут иметь стенку толщиной 1,6 – 10 мм. Выдерживают давление до 2 МПа;
- N25 (PN25). Благодаря дополнительному армированию алюминиевой фольгой они способны выдержать давление до 2,5 МПа;
Ниже представлены фото полипропиленовых труб:
Монтаж системы выполняется с использованием следующих фитингов:
- переходников и муфт, которые позволяют соединить между собой элементы одного либо различного диаметра соответственно;
- уголков различных конфигураций, позволяющих изменить направление трубопровода. Производители предлагают изделия на 45° и 90°;
- элементов разводки. К их числу относят тройники, крестовины. С их помощью выполняется разводка коммуникаций на несколько отдельных ветвей;
- обводных элементов, обеспечивающих монтаж сложной системы, в том числе вблизи других объектов;
- запорных элементов;
- заглушек и других изделий, обеспечивающих монтаж трубопровода нужной конфигурации.
Порядок расчета сечения магистралей теплоснабжения
Перед тем как рассчитать диаметр трубы отопления необходимо определиться с их основными геометрическими параметрами. Для этого нужно знать основные характеристики магистралей. К ним относятся не только эксплуатационные качества, но и размеры.
Каждый производитель указывает значение сечения труб – диаметр. Но фактически он зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов нужно знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:
- Расчёт диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные габаритные размеры. Для вычисления полезного сечения необходимо отнять две толщины стенки;
- Для стальных и медных трубопроводов даются внутренние размеры.
Зная эти особенности можно делать расчет диаметра коллектора отопления, труб и других компонентов для монтажа.
При выборе полимерных труб отопления нужно обязательно уточнить о наличии в конструкции армирующего слоя. Без него при воздействии горячей воды магистраль не будет иметь должной жесткости.
Определение тепловой мощности системы
Как правильно подобрать диаметр труб для отопления и следует ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных вычислений
Важно лишь знать следующие правила:
- Оптимальный диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен составлять от 30 до 40 мм;
- Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего сечения для создания оптимального давления и скорости потока воды.
Для точного вычисления рекомендуется использовать программа для расчета диаметра труб отопления. Если же их нет – можно воспользоваться приблизительными вычислениями. Сначала необходимо найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:
Где Q – рассчитываемая тепловая мощность отопления, кВт/ч, V – объем комнаты (дома), м³, Δt – разница между температурами на улице и в помещении, °С, К – расчетный коэффициент тепловых потерь дома, 860 – величина для перевода полученных значений в приемлемый формат кВт/ч.
Наибольшие затруднения при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Его лучше всего взять из данных таблицы.
Степень теплоизоляции здания
Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери
В качестве примера расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления можно вычислить требуемую тепловую мощность комнаты общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении — +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент возьмем равным 1,1. Тогда требуемая тепловая мощность составит.
Следующий этап выбора диаметра трубы для отопления – определение оптимальной скорости движения теплоносителя.
В представленных расчетах не учитывается поправка на шероховатость внутренней поверхности магистралей.
Скорость воды в трубах
Таблица для расчета диаметра трубы отопления
Оптимальный напор теплоносителя в магистралях необходим для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.
Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Поэтому данное значение должно быть равно от 0,36 до 0,7 м/с. Если параметр будет меньше – неизбежно возникнут дополнительные тепловые потери. При его превышении появятся построение шумы в трубопроводах и радиаторах.
Для окончательного расчета диаметра трубы отопления следует воспользоваться данными из таблицы, представленной ниже.
Подставляя в формулу расчета диаметра трубы отопления в полученные ранее значения можно определить, что оптимальный диаметр трубы для конкретного помещения составит 12 мм. Это лишь приблизительный расчет. На практике специалисты рекомендуют к полученным значениям прибавить 10-15%. Это объясняется тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может измениться из-за добавления новых компонентов в систему. Для точного вычисления потребуется специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Подобные программные комплексы можно скачать в демоверсии с ограниченными возможностями расчетов.
Создание и поддержание давления в автономном водопроводе
Проблема избыточного напора встречается достаточно редко, поэтому поговорим о том, как поднять давление в водопроводе до приемлемого уровня. И в частном доме, и в городской квартире можно найти возможность сделать это, если включить в систему специальное насосное оборудование (см. Насос водяной высокого давления для частного дома).
Особенности автономной подачи воды
От централизованного автономный водопровод отличается следующими особенностями:
Прежде чем подать воду в дом, её сначала нужно поднять на поверхность из скважины или колодца. На что тратится часть мощности насоса.
Схемы автономного водоснабжения с поверхностным и погружным насосом
Обеспечить нормативное давление в системе холодного водоснабжения требуется для всех точек, которые находятся на разном удалении от создающего напор агрегата и могут размещаться на разной высоте.
Схема внутренней разводки в частном доме
Источник воды может обладать слишком низким дебитом для того, чтобы поддерживать в сети нормальное давление в течение продолжительного времени. Пока вода есть, жидкость будет течь с хорошим напором, но по мере опустошения скважины он ослабеет, а затем поступление жидкости в систему прекратится вообще.
Отсутствие воды в кране чаще всего связано с низкой производительностью источника
Если воды в источнике хватает, но в нем стоит слишком мощный насос, постоянная подача под большим давлением может привести к преждевременному износу системы.
Почти все перечисленные проблемы легко решаются правильным подбором водоподъемного оборудования. Кроме той, которая связана с недостаточным напором.
Как оптимизировать давление в водопроводе
Для решения этой проблемы существует несколько проверенных способов:
Можно включить в систему повысительный насос, который будет принудительно повышать в ней напор. Это имеет смысл делать только в том случае, когда вода в источнике есть в достаточном количестве, но к удаленным или высоко расположенным точкам потребления она приходит, потеряв по пути большую часть напора. Подобные насосы могут управляться вручную или автоматически. Второй способ предпочтительнее, так как контролировать пуск и остановку насоса тогда, когда это нужно, автоматика будет сама.
Фото насоса для повышения давления
Монтаж водопровода с накопительной емкостью
Старые таблицы расчета – надежное пособие для современного инженера
Старые советские книги по ремонту, а также журналы и строительству часто публиковали таблицы с расчетами, которые обладают большой точностью, т.к. были выведены путем лабораторных испытаний. Например, в таблице пропускной способности труб указывается значение для трубы диаметром 50 мм – 4 т/ч, для трубы 100 мм – 20 т/ч, для трубы 150 мм – 72,8 т/ч, а для Т.е. можно понять, что пропускная способность трубы в зависимости от диаметра меняется не по арифметической прогрессии, а по другой формуле, в которую входят различные показатели.
Онлайн калькуляторы для расчета также в помощь
Сегодня кроме сложной формы и готовых таблиц, расчет пропускной способности трубопровода можно сделать и с помощью специальных компьютерных программ, которые также используют указанные выше параметры, которые нужно ввести в компьютер.
Специальный калькулятор для расчета можно скачать в интернете, а также воспользоваться различными онлайн ресурсами, которых в Сети сегодня великое множество. Ими можно пользоваться как на платной, а так и на бесплатной основе, но многие из них могут иметь неточности в формулах для расчетов и сложности в использовании.
Например, некоторые калькуляторы предлагает в качестве базовых параметров использовать на выбор либо соотношение диаметр/длина, либо шероховатость/материал. Чтобы знать показатель шероховатости, нужно также обладать специальными знаниями из области инженерии. То же самое можно сказать и о падении напора, который используется онлайн калькулятором при расчетах.
Если вы не знаете, где узнать или как вычислить эти параметры, то лучше для вас обратиться за помощью к специалистам, или воспользоваться онлайн калькулятором для расчета пропускной способности трубы.
8.6Расчет трубопроводов линий форсунок, скиммеров, донного слива.
Теперь подберем диаметры трубопроводов, которыми будем делать обвязку форсунок и скиммеров. Для расчетов будем пользоваться следующей таблицей:
Таблица 8.4. Пропускная способность труб различного диаметра.
Диаметр | Площадь | Пропуск. способность при скорости,м3/час | ||||||||
наруж.,мм | внутр.,мм | внут.сеч.,мм2 | ||||||||
0,5 м/с — скорость воды в трубе от переливного лотка | ||||||||||
0,8 м/с — скорость воды в трубе коллектора | ||||||||||
1,2 м/с — скорость воды в трубе на входе в насос | ||||||||||
2,0 м/с — скорость воды при выходе из насоса | ||||||||||
2,5 м/с — максимально возможная скорость воды в трубе | ||||||||||
Данная таблица предоставляет возможность вычислить диаметры трубы в разных конструктивных применениях и разной требуемой производительности:
Диаметры труб от переливного лотка к коллектору;
Диаметры труб коллектора;
Диаметры всасывающей трубы на подачу в насос;
Диаметр трубы после насоса, фильтров, линии форсунок.
У нас в бассейне присутствует 4-е форсунки и насос производительностью 15м 3 /ч. Т.е. на каждую форсунку приходится почти по 4м 3 /ч. Исходя из производительности насоса, по таблице подберем общую трубу подачи на форсунки. Скорость воды в трубе принимаем 2 м/с и находим значение диаметра трубы при 15м 3 /ч. Если точного значения в таблице нет, то берем ближайшее. В нашем случае подающая труба на форсунки будет диаметром 63 мм, а разветвления на пары форсунок пойдут диаметром 50мм.
Рис 8.11. Соединение форсуночной линии.
Для соединения форсунок нам понадобятся следующие материалы:
Уголок 50мм-90 0 — 6шт.
Тройник 50мм — 2шт.
Тройник 63мм — 1шт.
Редукция короткая 63-50мм — 2шт.
— труба 63мм — 6 м. (определяется по расстоянию от центра
длинного борта до техпомещения.)
Труба 50мм — 12м. (суммируем все отрезки трубы 50мм
согласно вычисленному расположению форсунок.)
Для подключения донного слива обычно достаточно трубы диаметром, как и диаметр выпускного отверстия самого донного слива (для частных бассейнов это 2″» и соответственно труба D=63мм). Если же донных сливов два, то их нужно соединить в трубу D=90мм.
Рис. 8.12 Подключение донных сливов.
В нашем случае донный слив один. Поэтому для его подключения достаточно следующих материалов:
Муфта с н.р. 63-2″» — 1шт.
Труба 63мм — 2м.
Теперь определим, какой трубой подключаются скиммера. В скиммерах обычно бывают отверстия с подключением 1,5″» или 2″». Скиммера в бассейне в режиме фильтрации забирают где-то 70-90% от общего потока, который всасывает насос, а остальное приходится на донный слив. Поэтому необходимо ориентироваться по табличке. Смотрим графу со скоростью потока 1,2 м/с (скорость воды на входе в насос) и выбираем диаметр трубы с производительностью 15м 3 /ч-30%=10м 3 /ч. В нашем случае будет достаточно трубы диаметром D=63мм, но идеально было бы поставить трубу D=75мм.
Рис 8.13 обвязка скиммеров.
Для обвязки скиммеров нам понадобятся следующие материалы:
Муфта с н.р. 50-2″» — 2шт.
Угол 50-90 0 — 2шт.
Тройник 63 — 1шт.
Редукция 63-50 — 2шт.
Труба 50мм — 6м.
Измерение пропускной способности
Измерение пропускной способности – достаточно важная операция. Она осуществляется для того, чтобы узнать точную скорость интернет-соединения. Измерение можно осуществить с помощью следующих действий:
- Наиболее простое – емного файла и отправление его на другой конец. Недостатком является то, что невозможно определить точность измерения.
- Кроме того, можно воспользоваться ресурсом speedtest.net. Сервис позволяет измерить ширину интернет-канала, «ведущего» к серверу. Однако для целостного измерения этот способ также не подходит, сервис дает данные обо всей линии до сервера, а не о конкретном канале связи. Кроме того, подвергаемый измерению объект не имеет выхода в глобальную сеть Интернет.
- Оптимальным решением для измерения станет клиент-серверная утилита Iperf. Она позволяет измерить время, количество переданных данных. После завершения операции программа предоставляет пользователю отчет.
Методы расчета пропускной способности водопроводной трубы в зависимости от диаметра
Для проведения расчётов можно использовать разные начальные данные.
Вычисление пропускной способности на основе сечения трубы
| Внешнее сечение в мм | Приблизительное количество жидкости | |
| В литрах в минуту | В куб.м 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 |
Расчет в зависимости от давления
| Расход | Пропускная способность | |||||||||
| Сечение трубы | 15 мм | 20мм | 25мм | 32мм | 40мм | 50мм | 65мм | 80мм | 100мм | |
| Па/м | Мбар/м | Меньше 0,15 м/с | 0,15 м/с | 0,3м/с | ||||||
| 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 |
| 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 |
| 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 |
Интересно! Вступление в СРО: особенности, критерии выбора организации
Расчет по температуре теплоносителя
| 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 |
Расчет по формулам
Для профессиональных гидравлических расчётов используется очень сложный математический аппарат. А для бытовых нужд можно использовать формулу:
d=((4*Q)/(П*v)) ½, где
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.
Расчет по Шевелеву
Заслуженный деятель науки и техники, доктор технических наук, профессор А.Ф. Шевелёв выпустил в 1984 году книгу «Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб».
В книге приводится пропускная способность разных видов труб для жидкостей с разной степенью вязкости и разных условий эксплуатации. Это незаменимый справочный материал для создания систем водопровода.
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 |
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 |
Поиск данных в зависимости от давления
Давление потока воды общей магистрали учитывается при подборе труб
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 |
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 |
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.
Как рассчитывается толщина трубы от действия давления
Когда вода движется по трубе, возникает сопротивление от трения её о стенки, а также о различные преграды. Это явление получило название гидравлическое сопротивление трубопровода. Его численное значение находится в прямой пропорциональной зависимости от скорости потока. Из предыдущего примера мы уже знаем, что на разных высотах давление воды различно, и эту особенность следует учитывать при расчёте внутреннего диаметра трубы, то есть её толщины. Упрощённая формула для вычисления данного параметра по заданной потере напора (давления) выглядит так:
Двн = КГСопр×Дл. тр./ПД×(Уд.вес×Ск/2g),
где: Двн. – внутренний диаметр трубопровода; КГСопр. – коэффициент гидравлического сопротивления; Дл.тр — длина трубопровода; ПД – заданная или допускаемая потеря давления между конечным и начальным участками магистрали; Уд.вес. – удельный вес воды — 1000 кг/ (9815 м/; Ск. – скорость потока м/сек.; g – 9,81 м/сек2. Всем известная константа — ускорение силы тяжести.
Потеря давления в арматуре и фасонных частях трубопровода с достаточной точностью определяется по потерям в прямой трубе эквивалентной длины и с таким же условным проходом.
Какие имеются методы расчёта ПС труб
ПС труб – это немаловажный параметр, представляющий собой возможность трубы проводить соответствующее количество воды за определённый отрезок времени. ПС трубопровода зависит от такого технического показателя, как диаметр
Чем выше данный параметр, тем соответственно большее количество воды проходит по ней за принимаемое во внимание значение времени
Диаметр хотя и является главным фактором, но не единственным. ПС зависит также от давления напора в системе, а также от типа жидкости. Чем выше показатель давления, тем больше будет значение рассматриваемого показателя. Для выявления рассматриваемого параметра известно несколько методов, которые называются:
- Физический метод.
- Табличный способ.
- Определение с применением программы.
Рассмотрим подробно, что же представляет собой каждый вариант.
Причины слабого напора и профилактика
Обязанность по обеспечению требуемого давления в водопроводной системе многоквартирного дома возлагается на организацию, на обслуживании которой находится дом. Как правило, это управляющая компания, но также, договор на услугу водоснабжения может быть заключен и напрямую — с поставщиком этой услуги.
Поэтому, первое, что необходимо предпринять при общем снижении давления воды в доме или по стояку — это установленным порядком, лучше письменно, проинформировать ответственную организацию для принятия мер реагирования.
Но, к сожалению, очень часто бороться с несоответствующим требуемым нормам напором воды в квартирах, жильцам приходится самостоятельно.
В большинстве случаев основным проблемным вопросом является низкое давление воды.
Для того чтобы принять правильное техническое решение по исправлению ситуации, без ущерба для водонапорной системы и потребителей, необходимо, прежде всего, установить причины, вызывающие его снижение.
К таким факторам могут относиться:
- неисправности, в виде утечек и порывов на инженерных сетях, запорной арматуре, фитинговых соединениях;
- зашлакованность трубопроводов, в результате чего уменьшается их пропускная способность.
Устранение управляющей компанией неисправностей на общедомовых сетях и выполнение комплекса мероприятий по их своевременному обслуживанию иногда позволяют полностью решить эту проблему.
Локальное снижение давления воды в квартире свидетельствует о неисправности сантехнической разводки, и одной из причин может быть засорение водоочистных фильтров
Кроме фильтров грубой очистки, как правило, для всех бытовых приборов-потребителей воды в квартире монтируются фильтры тонкой очистки. И профилактикой от отказов в работе этих приборов, из-за снижения давления, является чистка всех фильтр-элементов.
Важность правильных расчетов
Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать материал и диаметр труб 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.
