Uzņēmumi, kā arī dzīvokļi un mājas kopumā patērē lielu daudzumu ūdens. Skaitļi ir milzīgi, bet vai tie var pateikt kaut ko citu, izņemot konkrētu izdevumu faktu? Jā viņi var. Proti, ūdens plūsma var palīdzēt aprēķināt caurules diametru. Šķiet, ka šie parametri nav saistīti viens ar otru, bet patiesībā attiecības ir acīmredzamas.

Galu galā ūdens apgādes sistēmas caurlaidspēja ir atkarīga no daudziem faktoriem. Nozīmīga vieta šajā sarakstā ir tieši cauruļu diametram, kā arī spiedienam sistēmā. Iedziļināsimies šajā jautājumā.

Faktori, kas ietekmē ūdens caurlaidību caur cauruli

Ūdens plūsmas ātrums caur apaļu cauruli ar caurumu ir atkarīgs no šī cauruma lieluma. Tādējādi, jo lielāks tas ir, jo vairāk ūdens noteiktā laika periodā iztecēs caur cauruli. Tomēr neaizmirstiet par spiedienu. Galu galā jūs varat sniegt piemēru. Metra statnis laika vienībā izspiedīs ūdeni cauri centimetru caurumam daudz mazāk nekā stabs, kura augstums ir vairāki desmiti metru. Tas ir acīmredzams. Tāpēc ūdens plūsma sasniegs maksimumu produkta maksimālajā iekšējā daļā, kā arī pie maksimālā spiediena.

Diametra aprēķins

Ja ūdens apgādes sistēmas izejā ir nepieciešams iegūt noteiktu ūdens plūsmu, tad nevar iztikt bez caurules diametra aprēķināšanas. Galu galā šis rādītājs kopā ar pārējiem ietekmē indikatoru joslas platums.

Protams, ir īpašas tabulas, kas atrodas tīmeklī un specializētajā literatūrā, kas ļauj apiet aprēķinus, koncentrējoties uz noteiktiem parametriem. Tomēr nevajadzētu sagaidīt augstu precizitāti no šādiem datiem, kļūda joprojām pastāv, pat ja tiek ņemti vērā visi faktori. Tāpēc labākais veids, kā iegūt precīzus rezultātus, ir neatkarīgi aprēķināt.

Šim nolūkam jums būs nepieciešami šādi dati:

• Ūdens patēriņš.
• Galvas zudums no sākuma punkta līdz patēriņa vietai.

Nav nepieciešams aprēķināt ūdens patēriņu - ir digitālais standarts. Varat ņemt datus par maisītāju, kas saka, ka sekundē tiek patērēti aptuveni 0,25 litri. Šo skaitli var izmantot aprēķiniem.

Dažas svarīgs parametrs lai iegūtu precīzus datus - galvas zudums rajonā. Kā zināms, standarta ūdens apgādes stāvvados galvas spiediens ir robežās no 1 līdz 0,6 atmosfērām. Vidējais ir 1,5-3 atm. Parametrs ir atkarīgs no stāvu skaita mājā. Bet tas nenozīmē, ka jo augstāka māja, jo lielāks spiediens sistēmā. Ļoti augstās mājas(vairāk nekā 16 stāvi) dažreiz izmanto, lai sadalītu sistēmu stāvos, lai normalizētu spiedienu.

Attiecībā uz galvas zudumu šo skaitli var aprēķināt, izmantojot manometrus sākuma punktā un pirms patēriņa punkta.

Ja tomēr ar zināšanām un pacietību pašrēķiniem nepietiek, varat izmantot tabulas datus. Un lai viņiem ir noteiktas kļūdas, dati būs pietiekami precīzi noteiktos apstākļos. Un tad, atbilstoši ūdens patēriņam, būs ļoti vienkārši un ātri iegūt caurules diametru. Tas nozīmē, ka tiks pareizi aprēķināta ūdens apgādes sistēma, kas ļaus iegūt tādu šķidruma daudzumu, kas apmierinās vajadzības.

Ūdens spiediena zudumu aprēķins cauruļvadā tiek veikta ļoti vienkārši, tālāk mēs detalizēti apsvērsim aprēķinu iespējas.

Priekš hidrauliskais aprēķins cauruļvadu, varat izmantot cauruļvada hidraulisko aprēķinu kalkulatoru.

Vai jums ir paveicies izurbt aku tieši pie mājas? Brīnišķīgi! Tagad jūs varat nodrošināt sevi un savu māju vai kotedžu tīrs ūdens, kas nebūs atkarīgs no centrālās ūdensapgādes. Un tas nozīmē, ka nav sezonāla ūdens padeves pārtraukšana un palaišana ar spaiņiem un baseiniem. Atliek tikai uzstādīt sūkni, un viss! Šajā rakstā mēs jums palīdzēsim aprēķināt ūdens spiediena zudumu cauruļvadā, un jau ar šiem datiem jūs varat droši iegādāties sūkni un beidzot baudīt savu ūdeni no akas.

No skolas nodarbības Fizikai ir skaidrs, ka ūdens, kas plūst pa caurulēm, jebkurā gadījumā piedzīvo pretestību. Šīs pretestības vērtība ir atkarīga no plūsmas ātruma, caurules diametra un tās gluduma. iekšējā virsma. Jo mazāka ir pretestība, jo mazāks ir plūsmas ātrums un lielāks caurules diametrs un gludums. Caurules gludums ir atkarīgs no materiāla, no kura tas ir izgatavots. Caurules, kas izgatavotas no polimēriem, ir gludākas nekā tērauda caurules, un tās arī nerūsē un, kas ir svarīgi, ir lētākas nekā citi materiāli, vienlaikus ne zemākas kvalitātes. Ūdens piedzīvos pretestību, kustoties pat pilnībā horizontāla caurule. Tomēr, jo garāka pati caurule, jo mazāks būs spiediena zudums. Nu, sāksim aprēķinu.

Galvas zudums taisnās caurules daļās.

Lai aprēķinātu ūdens spiediena zudumu taisnās cauruļu daļās, viņš izmanto gatavu tabulu, kas parādīta zemāk. Šajā tabulā norādītās vērtības attiecas uz caurulēm, kas izgatavotas no polipropilēna, polietilēna un citiem vārdiem, kas sākas ar "poli" (polimēri). Ja plānojat uzstādīt tērauda caurules, tabulā norādītās vērtības jāreizina ar koeficientu 1,5.

Dati doti par 100 metriem cauruļvada, zudumi norādīti ūdens staba metros.

Patēriņš			Caurules iekšējais diametrs, mm

Kā lietot tabulu: Piemēram, horizontālā ūdens caurulē ar caurules diametru 50 mm un plūsmas ātrumu 7 m 3 / h, zudums būs 2,1 metrs ūdens staba polimēra caurulei un 3,15 (2,1 * 1,5) tēraudam. caurule. Kā redzat, viss ir diezgan vienkāršs un skaidrs.

Galvas zudums vietējās pretestības dēļ.

Diemžēl caurules ir absolūti taisnas tikai pasakā. Reālajā dzīvē vienmēr ir dažādi līkumi, slāpētāji un vārsti, kurus nevar ignorēt, aprēķinot ūdens spiediena zudumus cauruļvadā. Tabulā ir parādītas visbiežāk sastopamās spiediena zudumu vērtības vietējā pretestība: 90 grādu elkonis, noapaļots elkonis un vārsts.

Zudumi ir norādīti ūdens staba centimetros uz vietējās pretestības vienību.

Plūsmas ātrums, m/s	Elkonis 90 grādi	Noapaļots celis	Vārsts

Lai noteiktu v - plūsmas ātrums ir nepieciešams Q - ūdens patēriņš (m 3 / s), dalīts ar S - šķērsgriezuma laukums (m 2).

Tie. ar caurules diametru 50 mm (π * R 2 \u003d 3,14 * (50/2) 2 \u003d 1962,5 mm 2; S = 1962,5 / 1 000 000 \u003d 0,00196 m3 ūdens plūsmas ātrums 0,00196 7 m3) h (Q \u003d 7 / 3600 \u003d 0,00194 m 3 / s) plūsmas ātrums
v=Q/S=0,00194/0,0019625=0,989 m/s

Kā redzams no iepriekš minētajiem datiem, spiediena zudums uz vietējām pretestībām diezgan nenozīmīgs. Galvenie zudumi joprojām rodas cauruļu horizontālajos posmos, tāpēc, lai tos samazinātu, rūpīgi pārdomājiet cauruļu materiāla izvēli un to diametru. Atgādiniet, ka, lai samazinātu zudumus, ir jāizvēlas caurules, kas izgatavotas no polimēriem ar maksimālo diametru un pašas caurules iekšējās virsmas gludumu.

Caurlaidība ir svarīgs parametrs jebkurām caurulēm, kanāliem un citiem romiešu akvedukta mantiniekiem. Tomēr caurlaidspēja ne vienmēr ir norādīta uz cauruļu iepakojuma (vai uz paša izstrādājuma). Turklāt tas arī ir atkarīgs no cauruļvada shēmas, cik daudz šķidruma caurule iziet cauri sekcijai. Kā pareizi aprēķināt cauruļvadu caurlaidspēju?

Cauruļvadu caurlaidspējas aprēķināšanas metodes

Šī parametra aprēķināšanai ir vairākas metodes, no kurām katra ir piemērota konkrētam gadījumam. Daži apzīmējumi, kas ir svarīgi, lai noteiktu caurules caurlaidspēju:

Ārējais diametrs - caurules sekcijas fiziskais izmērs no vienas ārsienas malas līdz otrai. Aprēķinos tas tiek apzīmēts kā Dn vai Dn. Šis parametrs ir norādīts marķējumā.

Nominālais diametrs ir aptuvenā caurules iekšējās sekcijas diametra vērtība, kas noapaļota līdz veselam skaitlim. Aprēķinos tas tiek apzīmēts kā Du vai Du.

Fizikālās metodes cauruļu caurlaides aprēķināšanai

Cauruļu caurlaides vērtības nosaka ar īpašām formulām. Katram produkta veidam - gāzei, ūdens apgādei, kanalizācijai - aprēķina metodes ir atšķirīgas.

Tabulas aprēķinu metodes

Ir izveidota aptuveno vērtību tabula, lai atvieglotu cauruļu caurlaides noteikšanu dzīvokļa iekšējai elektroinstalācijai. Vairumā gadījumu liela precizitāte nav nepieciešama, tāpēc vērtības var izmantot bez sarežģītiem aprēķiniem. Bet šajā tabulā nav ņemts vērā caurlaidspējas samazinājums, ko izraisa nogulumu veidošanās caurules iekšpusē, kas raksturīgs vecajām maģistrālēm.

1. tabula. Caurules tilpums šķidrumiem, gāzei, tvaikam

Šķidruma veids	Ātrums (m/s)
Pilsētas ūdens apgāde	0,60-1,50
Ūdensvads	1,50-3,00
Centrālā apkures ūdens	2,00-3,00
Ūdens spiediena sistēma cauruļvada līnijā	0,75-1,50
hidrauliskais šķidrums	līdz 12m/s
Naftas cauruļvada līnija	3,00-7,5
Eļļa cauruļvada spiediena sistēmā	0,75-1,25
Tvaiks apkures sistēmā	20,0-30,00
Tvaika centrālā cauruļvadu sistēma	30,0-50,0
Tvaiks augstas temperatūras apkures sistēmā	50,0-70,00
Gaiss un gāze iekšā centrālā sistēma cauruļvads	20,0-75,00

Ir precīza jaudas aprēķina tabula, ko sauc par Shevelev tabulu, kurā ņemts vērā caurules materiāls un daudzi citi faktori. Šīs tabulas tiek izmantotas reti, izliekot ūdensvadus ap dzīvokli, bet privātmājā ar vairākiem nestandarta stāvvadiem tie var noderēt.

Aprēķins, izmantojot programmas

Mūsdienu santehnikas uzņēmumu rīcībā ir īpaši datorprogrammas cauruļu caurlaides, kā arī daudzu citu līdzīgu parametru aprēķināšanai. Turklāt ir izstrādāti tiešsaistes kalkulatori, kas, lai arī mazāk precīzi, ir bezmaksas un nav jāinstalē datorā. Viena no stacionārajām programmām "TAScope" ir Rietumu inženieru darbs, kas ir shareware. Lielie uzņēmumi izmanto "Hydrosystem" - tā ir vietēja programma, kas aprēķina caurules pēc kritērijiem, kas ietekmē to darbību Krievijas Federācijas reģionos. Papildus hidrauliskajam aprēķinam tas ļauj aprēķināt citus cauruļvadu parametrus. Vidējā cena ir 150 000 rubļu.

Kā aprēķināt gāzes caurules caurlaidību

Gāze ir viens no visgrūtāk transportējamiem materiāliem, jo ​​īpaši tāpēc, ka tai ir tendence saspiesties un tāpēc tā var plūst cauri mazākajām cauruļu spraugām. Caurlaidības aprēķinam gāzes caurules(līdzīgi dizainam gāzes sistēma vispār) ir īpašas prasības.

Formula gāzes caurules caurlaidības aprēķināšanai

Gāzes cauruļvadu maksimālo jaudu nosaka pēc formulas:

Qmax = 0,67 DN2 * p

kur p ir vienāds ar darba spiedienu gāzes cauruļvadu sistēmā + 0,10 MPa vai absolūtais spiediens gāze;

Du - caurules nosacīta pāreja.

Gāzes caurules caurlaidības aprēķināšanai ir sarežģīta formula. Veicot provizoriskos aprēķinus, kā arī aprēķinot sadzīves gāzes vadu, to parasti neizmanto.

Qmax = 196,386 Du2 * p/z*T

kur z ir saspiežamības koeficients;

T ir transportētās gāzes temperatūra, K;

Saskaņā ar šo formulu tiek noteikta tiešā transportētās vides temperatūras atkarība no spiediena. Jo augstāka ir T vērtība, jo vairāk gāze izplešas un spiežas pret sienām. Tāpēc, aprēķinot lielas automaģistrāles, inženieri ņem vērā iespējamo laikapstākļi apgabalā, kur iet cauruļvads. Ja DN caurules nominālvērtība ir mazāka par gāzes spiedienu, kas rodas augstā temperatūrā vasarā (piemēram, pie + 38 ... + 45 grādiem pēc Celsija), tad līnija, visticamāk, ir bojāta. Tas rada vērtīgu izejvielu noplūdi un rada caurules daļas eksplozijas iespēju.

Gāzes cauruļu jaudas tabula atkarībā no spiediena

Ir tabula gāzes vada caurlaidības aprēķināšanai parasti izmantotajiem cauruļu diametriem un nominālajam darba spiedienam. Lai noteiktu gāzes cauruļvada raksturlielumus, nedariet standarta izmēri un spiedienam būs nepieciešami inženiertehniskie aprēķini. Tāpat spiedienu, kustības ātrumu un gāzes tilpumu ietekmē ārējā gaisa temperatūra.

Gāzes maksimālais ātrums (W) tabulā ir 25 m/s un z (saspiešanas koeficients) ir 1. Temperatūra (T) ir 20 grādi pēc Celsija vai 293 kelvini.

2. tabula. Gāzes vada jauda atkarībā no spiediena

Pdarbs (MPa)	Cauruļvada caurlaides jauda (m? / h), ar wgas \u003d 25m / s; z \u003d 1; T \u003d 20? C = 293? K
	DN 50	DN 80	DN 100	DN 150	DN 200	DN 300	DN 400	DN 500
0,3	670	1715	2680	6030	10720	24120	42880	67000
0,6	1170	3000	4690	10550	18760	42210	75040	117000
1,2	2175	5570	8710	19595	34840	78390	139360	217500
1,6	2845	7290	11390	25625	45560	102510	182240	284500
2,5	4355	11145	17420	39195	69680	156780	278720	435500
3,5	6030	15435	24120	54270	96480	217080	385920	603000
5,5	9380	24010	37520	84420	150080	337680	600320	938000
7,5	12730	32585	50920	114570	203680	458280	814720	1273000
10,0	16915	43305	67670	152255	270680	609030	108720	1691500

Kanalizācijas caurules jauda

Joslas platums kanalizācijas caurule- svarīgs parametrs, kas ir atkarīgs no cauruļvada veida (spiediena vai bezspiediena). Aprēķina formula ir balstīta uz hidraulikas likumiem. Papildus darbietilpīgam aprēķinam tiek izmantotas tabulas, lai noteiktu kanalizācijas jaudu.

Kanalizācijas hidrauliskajam aprēķinam ir jānosaka nezināmie:

1. cauruļvada diametrs Du;
2. vidējais plūsmas ātrums v;
3. hidrauliskais slīpums l;
4. uzpildes pakāpe h / Du (aprēķinos tie tiek atgrūsti no hidrauliskā rādiusa, kas ir saistīts ar šo vērtību).

Praksē tie aprobežojas ar l vai h / d vērtības aprēķināšanu, jo pārējos parametrus ir viegli aprēķināt. Hidrauliskais slīpums provizoriskajos aprēķinos tiek uzskatīts par vienādu ar zemes virsmas slīpumu, pie kura notekūdeņu kustība nebūs zemāka par pašattīrīšanās ātrumu. Ātruma vērtības, kā arī maksimālās h/Dn vērtības dzīvojamo māju tīkliem ir atrodamas 3. tabulā.

Jūlija Petričenko, eksperte

Turklāt ir normalizēta vērtība minimālais slīpums caurulēm ar mazu diametru: 150 mm

(i=0,008) un 200 (i=0,007) mm.

Šķidruma tilpuma plūsmas ātruma formula izskatās šādi:

kur a ir plūsmas brīvais laukums,

v ir plūsmas ātrums, m/s.

Ātrumu aprēķina pēc formulas:

kur R ir hidrauliskais rādiuss;

C ir mitrināšanas koeficients;

No tā mēs varam iegūt hidrauliskā slīpuma formulu:

Saskaņā ar to šis parametrs tiek noteikts, ja ir nepieciešams aprēķins.

kur n ir raupjuma koeficients, kas svārstās no 0,012 līdz 0,015 atkarībā no caurules materiāla.

Hidrauliskais rādiuss tiek uzskatīts par vienādu ar parasto rādiusu, bet tikai tad, kad caurule ir pilnībā piepildīta. Citos gadījumos izmantojiet formulu:

kur A ir šķērsvirziena šķidruma plūsmas laukums,

P ir samitrinātais perimetrs vai caurules iekšējās virsmas šķērsvirziena garums, kas pieskaras šķidrumam.

Jaudas tabulas bezspiediena kanalizācijas caurulēm

Tabulā ir ņemti vērā visi parametri, kas izmantoti hidrauliskā aprēķina veikšanai. Dati tiek atlasīti atbilstoši caurules diametra vērtībai un aizvietoti formulā. Šeit jau ir aprēķināts caur caurules posmu izejošā šķidruma tilpuma plūsmas ātrums q, ko var uzskatīt par cauruļvada caurlaidību.

Turklāt ir detalizētākas Lukin tabulas, kurās ir gatavas caurlaides vērtības dažāda diametra caurulēm no 50 līdz 2000 mm.

Spiediena kanalizācijas sistēmu jaudas tabulas

Kanalizācijas spiediena cauruļu jaudas tabulās vērtības ir atkarīgas no maksimālās piepildījuma pakāpes un aprēķinātās Vidējais ātrums notekūdeņi.

4. tabula. Notekūdeņu plūsmas aprēķins, litri sekundē

Diametrs, mm	Pildījums	Pieņemams (optimāls slīpums)	Notekūdeņu kustības ātrums caurulē, m/s	Patēriņš, l/s
100	0,6	0,02	0,94	4,6
125	0,6	0,016	0,97	7,5
150	0,6	0,013	1,00	11,1
200	0,6	0,01	1,05	20,7
250	0,6	0,008	1,09	33,6
300	0,7	0,0067	1,18	62,1
350	0,7	0,0057	1,21	86,7
400	0,7	0,0050	1,23	115,9
450	0,7	0,0044	1,26	149,4
500	0,7	0,0040	1,28	187,9
600	0,7	0,0033	1,32	278,6
800	0,7	0,0025	1,38	520,0
1000	0,7	0,0020	1,43	842,0
1200	0,7	0,00176	1,48	1250,0

Ūdens caurules jauda

Visbiežāk tiek izmantotas ūdens caurules mājā. Un tā kā tiem ir liela slodze, tad ūdensvada caurlaides aprēķins kļūst svarīgs nosacījums uzticama darbība.

Caurules caurlaidība atkarībā no diametra

Diametrs nav vissvarīgākais parametrs, aprēķinot caurules caurlaidību, bet tas ietekmē arī tā vērtību. Jo lielāks ir caurules iekšējais diametrs, jo lielāka ir caurlaidība, kā arī mazāka aizsprostošanās un aizbāžņu iespējamība. Tomēr papildus diametram ir jāņem vērā ūdens berzes koeficients uz cauruļu sienām (katra materiāla tabulas vērtība), līnijas garums un šķidruma spiediena atšķirība ieplūdes un izplūdes atverē. Turklāt cauruļvada līkumu un veidgabalu skaits lielā mērā ietekmēs caurlaidību.

Caurules jaudas tabula pēc dzesēšanas šķidruma temperatūras

Jo augstāka temperatūra caurulē, jo mazāka ir tās jauda, ​​jo ūdens izplešas un tādējādi rada papildu berzi. Santehnikai tas nav svarīgi, bet gan iekšā apkures sistēmas ir galvenais parametrs.

Ir tabula siltuma un dzesēšanas šķidruma aprēķiniem.

5. tabula. Caurules jauda atkarībā no dzesēšanas šķidruma un izdalītā siltuma

Caurules diametrs, mm	Joslas platums
	Ar siltumu		Ar dzesēšanas šķidrumu
	Ūdens	Tvaiks	Ūdens	Tvaiks
	Gcal/h		t/h
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

Caurules jaudas tabula atkarībā no dzesēšanas šķidruma spiediena

Ir tabula, kurā aprakstīta cauruļu caurlaidība atkarībā no spiediena.

6. tabula Caurules caurlaidība atkarībā no transportējamā šķidruma spiediena

Patēriņš	Joslas platums
DN caurule	15 mm	20 mm	25 mm	32 mm	40 mm	50 mm	65 mm	80 mm	100 mm
Pa/m - mbar/m	mazāks par 0,15 m/s			0,15 m/s					0,3 m/s
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 - 1,000	184	425	788	1724	2632	5004	10152	15768	31932
120,0 - 1,200	202	472	871	1897	2898	5508	11196	17352	35100
140,0 - 1,400	220	511	943	2059	3143	5976	12132	18792	38160
160,0 - 1,600	234	547	1015	2210	3373	6408	12996	20160	40680
180,0 - 1,800	252	583	1080	2354	3589	6804	13824	21420	43200
200,0 - 2,000	266	619	1151	2486	3780	7200	14580	22644	45720
220,0 - 2,200	281	652	1202	2617	3996	7560	15336	23760	47880
240,0 - 2,400	288	680	1256	2740	4176	7920	16056	24876	50400
260,0 - 2,600	306	713	1310	2855	4356	8244	16740	25920	52200
280,0 - 2,800	317	742	1364	2970	4356	8566	17338	26928	54360
300,0 - 3,000	331	767	1415	3076	4680	8892	18000	27900	56160

Cauruļu kapacitātes tabula atkarībā no diametra (saskaņā ar Shevelev)

F.A. un A.F.Ševeleva tabulas ir viena no precīzākajām tabulu metodēm ūdens apgādes sistēmas caurlaidības aprēķināšanai. Turklāt tajos ir visas nepieciešamās aprēķinu formulas katram konkrētajam materiālam. Šis ir apjomīgs informatīvs materiāls, ko visbiežāk izmanto hidrotehniskie inženieri.

Tabulās ir ņemts vērā:

1. cauruļu diametri - iekšējie un ārējie;
2. sienas biezums;
3. cauruļvada kalpošanas laiks;
4. līnijas garums;
5. cauruļu piešķiršana.

Hidrauliskā aprēķina formula

Priekš ūdens caurules tiek izmantota šāda aprēķina formula:

Tiešsaistes kalkulators: cauruļu jaudas aprēķins

Ja jums ir kādi jautājumi vai ja jums ir kādi ceļveži, kuros tiek izmantotas šeit neminētas metodes, rakstiet komentāros.

30267 0 22

Caurules jauda: vienkārši par kompleksu

Kā caurules caurlaidspēja mainās atkarībā no diametra? Kādi faktori, izņemot šķērsgriezumu, ietekmē šo parametru? Visbeidzot, kā aprēķināt, kaut arī aptuveni, ūdens apgādes sistēmas caurlaidību ar zināmu diametru? Rakstā es centīšos sniegt visvienkāršākās un pieejamākās atbildes uz šiem jautājumiem.

Mūsu uzdevums ir iemācīties aprēķināt optimālo ūdensvadu šķērsgriezumu.

Kāpēc tas ir vajadzīgs

Hidrauliskais aprēķins ļauj iegūt optimālo minimums cauruļvada diametrs.

No vienas puses, naudas būvniecības un remonta laikā vienmēr ļoti trūkst, un cenas skriešanas metrs caurules aug nelineāri, palielinoties diametram. No otras puses, nepietiekami novērtēta ūdens padeves daļa izraisīs pārmērīgu spiediena kritumu gala ierīcēs tās hidrauliskās pretestības dēļ.

Ar plūsmas ātrumu starpierīcē spiediena kritums gala ierīcē novedīs pie tā, ka ūdens temperatūra ar atvērtiem aukstā un karstā ūdens krāniem krasi mainīsies. Rezultātā jūs vai nu tiksiet apliets ledus ūdens vai applaucē ar verdošu ūdeni.

Ierobežojumi

Aplūkojamo uzdevumu apjomu apzināti ierobežošu līdz nelielas privātmājas santehnikai. Ir divi iemesli:

1. Gāzes un šķidrumi ar dažādu viskozitāti uzvedas pilnīgi atšķirīgi, transportējot pa cauruļvadu. Dabas un sašķidrinātās gāzes, naftas un citu vielu uzvedības ņemšana vērā vairākkārt palielinātu šī materiāla apjomu un aizvestu mūs tālu no manas specialitātes - santehnikas;
2. Lielai ēkai ar daudzām santehnikas ierīcēm ūdens padeves hidrauliskajam aprēķinam būs jāaprēķina iespējamība izmantot vairākus ūdens ņemšanas punktus vienlaikus. AT maza māja aprēķins tiek veikts maksimālajam patēriņam ar visām pieejamajām ierīcēm, kas ievērojami vienkāršo uzdevumu.

Faktori

Ūdens apgādes sistēmas hidrauliskais aprēķins ir viena no diviem daudzumiem:

• Caurules ar zināmu šķērsgriezumu caurlaides aprēķins;
• Optimālā diametra aprēķins ar zināmu plānoto plūsmas ātrumu.

Reālos apstākļos (projektējot ūdens apgādes sistēmu) daudz biežāk nepieciešams otrais uzdevums.

Mājsaimniecības loģika liecina, ka maksimālo ūdens plūsmu caur cauruļvadu nosaka tā diametrs un ieplūdes spiediens. Diemžēl realitāte ir daudz sarežģītāka. Fakts ir tāds caurulei ir hidrauliskā pretestība: Vienkārši sakot, plūsma palēninās berzes dēļ pret sienām. Turklāt sienu materiāls un stāvoklis paredzami ietekmē bremzēšanas pakāpi.

Šeit pilns saraksts faktori, kas ietekmē ūdensvada darbību:

• Spiediensūdens padeves sākumā (lasīt - spiediens maršrutā);
• aizspriedums caurules (tā augstuma maiņa virs nosacītā zemes līmeņa sākumā un beigās);

• Materiāls sienas. Polipropilēnam un polietilēnam ir daudz mazāk raupjuma nekā tēraudam un čugunam;
• Vecums caurules. Laika gaitā tērauds aizaug ar rūsu un kaļķa nogulsnēm, kas ne tikai palielina nelīdzenumu, bet arī samazina cauruļvada iekšējo klīrensu;

Tas neattiecas uz stikla, plastmasas, vara, cinkotām un metāla polimēru caurulēm. Tie ir kā jauni pat pēc 50 ekspluatācijas gadiem. Izņēmums ir ūdens padeves aizsērēšana ar lielu suspensiju daudzumu un filtru trūkums pie ieplūdes.

• Daudzums un leņķis pagriezienus;
• Diametra izmaiņas santehnika;
• Klātbūtne vai prombūtne metinātas šuves, lodēšanas lodītes un savienotājelementi;

• Noslēgšanas vārsti. Pat pilna urbuma lodveida vārsti nodrošina zināmu pretestību plūsmai.

Jebkurš cauruļvada jaudas aprēķins būs ļoti aptuvens. Gribot negribot nāksies izmantot vidējos koeficientus, kas raksturīgi mums tuviem apstākļiem.

Toričelli likums

Evangelista Torricelli, kas dzīvoja 17. gadsimta sākumā, ir pazīstama kā studente Galilejs Galilejs un koncepcijas autors atmosfēras spiediens. Viņam pieder arī formula, kas apraksta ūdens plūsmas ātrumu, kas izplūst no trauka caur zināmu izmēru atveri.

Lai Toričelli formula darbotos, ir nepieciešams:

1. Lai mēs zinātu ūdens spiedienu (ūdens staba augstums virs bedres);

Viena atmosfēra zem zemes gravitācijas spēj pacelt ūdens stabu par 10 metriem. Tāpēc spiedienu atmosfērā pārvērš galvā, vienkārši reizinot ar 10.

1. Lai caurums būtu ievērojami mazāks par trauka diametru, tādējādi novēršot spiediena zudumu berzes dēļ pret sienām.

Šajā gadījumā Toričelli formula izskatīsies šādi: v^2=2*9,78*20=391,2. Kvadrātsakne no 391,2 ir noapaļots līdz 20. Tas nozīmē, ka ūdens no cauruma iztecēs ar ātrumu 20 m/s.

Mēs aprēķinām cauruma diametru, caur kuru plūst straume. Pārvēršot diametru SI vienībās (metros), iegūstam 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. Un tagad mēs aprēķinām ūdens plūsmu: 20 * 0,0003141593 \u003d 0,006283186 jeb 6,2 litri sekundē.

Atgriezties realitātē

Cienījamais lasītāj, es uzdrošinos ieteikt, ka maisītāja priekšā nav uzstādīts manometrs. Ir skaidrs, ka precīzākam hidrauliskajam aprēķinam ir nepieciešami daži papildu dati.

Parasti aprēķinu problēma tiek atrisināta pretēji: ar zināmu ūdens plūsmu caur santehnikas ierīcēm, ūdens caurules garumu un tā materiālu tiek izvēlēts diametrs, kas nodrošina spiediena kritumu līdz pieņemamām vērtībām. Ierobežojošais faktors ir plūsmas ātrums.

Atsauces dati

Tiek uzskatīts, ka iekšējiem ūdensvadiem plūsmas ātrums ir 0,7 - 1,5 m / s. Pēdējās vērtības pārsniegšana izraisa hidrauliskā trokšņa parādīšanos (galvenokārt līkumos un veidgabalos).

Ūdens patēriņa rādītājus santehnikas ierīcēm ir viegli atrast normatīvā dokumentācija. Jo īpaši tie ir sniegti SNiP 2.04.01-85 pielikumā. Lai glābtu lasītāju no ilgiem meklējumiem, es sniegšu šo tabulu šeit.

Tabulā parādīti dati par maisītājiem ar aeratoriem. To trūkums izlīdzina plūsmu caur izlietni, izlietnes un dušas jaucējkrāniem ar plūsmu caur jaucējkrānu, ejot vannā.

Atgādināšu, ja vēlaties ar savām rokām aprēķināt privātmājas ūdens piegādi, summējiet ūdens patēriņu visām uzstādītajām ierīcēm. Ja šī instrukcija netiks ievērota, jūs sagaida pārsteigumi, piemēram, strauja temperatūras pazemināšanās dušā, atverot krānu. karsts ūdens uz .

Ja ēkā ir ugunsdzēsības ūdens padeve, plānotajai caurplūdei tiek pievienoti 2,5 l/s katram hidrantam. Ugunsdzēsības ūdens apgādei plūsmas ātrums ir ierobežots līdz 3 m/s: ugunsgrēka gadījumā hidrauliskais troksnis ir pēdējais, kas satrauks iedzīvotājus.

Aprēķinot spiedienu, parasti tiek pieņemts, ka ierīces galējā attālumā no ieejas tam jābūt vismaz 5 metriem, kas atbilst spiedienam 0,5 kgf / cm2. Daļa no santehnikas (caurplūdes ūdens sildītāji, uzpildes vārsti automātiem veļas mašīnas utt.) vienkārši nedarbojas, ja spiediens ūdens padevē ir zem 0,3 atmosfērām. Turklāt ir jāņem vērā pašas ierīces hidrauliskie zudumi.

Uz attēla - caurplūdes ūdens sildītājs Atmor Basic. Tas ietver sildīšanu tikai ar spiedienu 0,3 kgf / cm2 un vairāk.

Plūsmas ātrums, diametrs, ātrums

Atgādināšu, ka tie ir savstarpēji saistīti ar divām formulām:

1. Q=SV. Ūdens plūsma kubikmetros sekundē ir vienāda ar šķērsgriezuma laukumu collās kvadrātmetri reizināts ar plūsmas ātrumu metros sekundē;
2. S = r ^ 2. Šķērsgriezuma laukumu aprēķina kā skaitļa "pi" un rādiusa kvadrāta reizinājumu.

Kur es varu iegūt iekšējās sekcijas rādiusa vērtības?

• Tērauda caurulēm tas ar minimālo kļūdu ir vienāds ar puse no kontroles(nosacījuma caurlaide, kas ir marķēta cauruļu velmēšana);
• Polimēram, metāla polimēram utt. iekšējais diametrs ir vienāds ar starpību starp ārējo, ar kuru ir marķētas caurules, un divreiz lielāku sienas biezumu (tas parasti ir arī marķējumā). Rādiuss, attiecīgi, ir puse no iekšējā diametra.

1. Iekšējais diametrs ir 50-3 * 2 = 44 mm jeb 0,044 metri;
2. Rādiuss būs 0,044/2=0,022 metri;
3. Iekšējās sekcijas platība būs vienāda ar 3,1415 * 0,022 ^ 2 \u003d 0,001520486 m2;
4. Pie plūsmas ātruma 1,5 metri sekundē plūsmas ātrums būs 1,5 * 0,001520486 = 0,002280729 m3 / s jeb 2,3 litri sekundē.

galvas zudums

Kā aprēķināt, cik liels spiediens tiek zaudēts ūdens apgādes sistēmā ar zināmiem parametriem?

Vienkāršākā formula spiediena krituma aprēķināšanai ir H = iL(1+K). Ko nozīmē tajā esošie mainīgie?

• H ir lolotais spiediena kritums metros;
• es - ūdensvada skaitītāja hidrauliskais slīpums;
• L ir ūdens padeves garums metros;
• K- koeficients, kas ļauj vienkāršot spiediena krituma aprēķinu uz slēgvārstiem un . Tas ir saistīts ar ūdensapgādes tīkla mērķi.

Kur es varu iegūt šo mainīgo vērtības? Nu, izņemot pīpes garumu - ruleti vēl neviens nav atcēlis.

Koeficients K ir vienāds ar:

Ugunsdzēsības ūdens padeve: maksimālais diametrs un minimālie starpslēgvārsti.

Ar hidraulisko slīpumu attēls ir daudz sarežģītāks. Caurules plūsmas pretestība ir atkarīga no:

• Iekšējā sadaļa;
• Sienu raupjums;
• Plūsmas ātrumi.

1000i vērtību saraksts (hidrauliskais slīpums uz 1000 ūdens padeves metriem) ir atrodams Ševeleva tabulās, kuras faktiski tiek izmantotas hidrauliskajiem aprēķiniem. Tabulas ir pārāk lielas priekš izstrādājuma, jo tās sniedz 1000i vērtības visiem iespējamiem diametriem, plūsmas ātrumiem un materiāliem ar koriģētu kalpošanas laiku.

Šeit ir neliels Shevelev galda fragments 25 mm plastmasas caurulei.

Tabulu autors sniedz spiediena krituma vērtības nevis iekšējai sekcijai, bet standarta izmēriem, kas apzīmē caurules, pielāgotas sienas biezumam. Taču tabulas tika publicētas 1973. gadā, kad attiecīgais tirgus segments vēl nebija izveidojies.
Aprēķinot, ņemiet vērā, ka metāla plastmasai labāk ir ņemt vērtības, kas atbilst vienu soli mazākai caurulei.

Izmantosim šo tabulu, lai aprēķinātu spiediena kritumu polipropilēna caurule ar diametru 25 mm un garumu 45 metri. Vienosimies, ka projektējam ūdensvadu sadzīves vajadzībām.

1. Ja plūsmas ātrums ir pēc iespējas tuvāks 1,5 m/s (1,38 m/s), 1000i vērtība būs vienāda ar 142,8 metriem;
2. Viena metra caurules hidrauliskais slīpums būs vienāds ar 142,8 / 1000 \u003d 0,1428 metriem;
3. Korekcijas koeficients sadzīves ūdensvadiem ir 0,3;
4. Formula kopumā būs H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 metri. Tas nozīmē, ka ūdens padeves beigās pie ūdens plūsmas ātruma 0,45 l / s (vērtība no tabulas kreisās kolonnas) spiediens pazemināsies par 0,84 kgf / cm2 un pie 3 atmosfērām pie ieplūdes tas samazināsies. būt diezgan pieņemamam 2,16 kgf / cm2.

Šo vērtību var izmantot, lai noteiktu patēriņš saskaņā ar Torricelli formulu. Aprēķina metode ar piemēru ir sniegta attiecīgajā raksta sadaļā.

Turklāt, lai aprēķinātu maksimālo plūsmu caur ūdens apgādes sistēmu ar zināmiem raksturlielumiem, pilnas Ševeleva tabulas kolonnā “Plūsmas ātrums” var izvēlēties tādu vērtību, pie kuras spiediens caurules galā nesamazinās. zem 0,5 atmosfērām.

Secinājums

Cienījamais lasītāj, ja iepriekš minētie norādījumi, neskatoties uz ārkārtējo vienkāršošanu, jums joprojām šķita apnicīgi, vienkārši izmantojiet kādu no daudzajiem tiešsaistes kalkulatori. Kā vienmēr, Papildus informācija var atrast šī raksta videoklipā. Būšu pateicīgs par jūsu papildinājumiem, labojumiem un komentāriem. Lai veicas, biedri!

2016. gada 31. jūlijs

Ja vēlaties izteikt pateicību, pievienot precizējumu vai iebildumu, pajautājiet kaut ko autoram - pievienojiet komentāru vai sakiet paldies!

Santehnikas veids	Uz
Ugunsdzēsējs	0,1
Rūpnieciskais ugunsgrēks	0,15
Rūpnieciskā vai ugunsdzēsības un ekonomiskā	0,2

Dažos gadījumos ir jāsaskaras ar nepieciešamību aprēķināt ūdens plūsmu caur cauruli. Šis indikators norāda, cik daudz ūdens caurule var iziet, mērot m³ / s.

• Organizācijām, kuras nav ievietojušas skaitītāju ūdenī, maksa tiek noteikta, pamatojoties uz caurules caurlaidību. Ir svarīgi zināt, cik precīzi šie dati tiek aprēķināti, par ko un ar kādu likmi ir jāmaksā. Privātpersonas tas neattiecas, viņiem, ja nav skaitītāja, reģistrēto cilvēku skaits tiek reizināts ar ūdens patēriņu 1 personai saskaņā ar sanitārajiem standartiem. Tas ir diezgan liels apjoms, un ar moderniem tarifiem ir daudz izdevīgāk uzstādīt skaitītāju. Tādā pašā veidā mūsu laikos bieži vien ir izdevīgāk sildīt ūdeni pašam ar kolonnu, nevis maksāt komunālos maksājumus par viņu karsto ūdeni.
• Cauruļu caurlaidības aprēķināšanai ir milzīga loma projektējot māju, ievedot mājai komunikācijas .

Ir svarīgi pārliecināties, ka katrs ūdensvada atzars var saņemt savu daļu no maģistrālās caurules arī ūdens patēriņa maksimuma stundās. Santehnika tika radīta cilvēka komfortam, ērtībai un darba vieglumam.

Ja katru vakaru ūdens praktiski nesasniegs augšējo stāvu iedzīvotājus, par kādu komfortu var runāt? Kā var dzert tēju, mazgāt traukus, peldēties? Un visi dzer tēju un mazgājas, tāpēc ūdens daudzums, ko varēja nodrošināt caurule, tika sadalīts pa apakšējiem stāviem. Šai problēmai var būt ļoti slikta loma ugunsgrēka dzēšanā. Ja ugunsdzēsēji pieslēdzas pie centrālās caurules, un tajā nav spiediena.

Dažreiz ūdens plūsmas aprēķināšana caur cauruli var noderēt, ja pēc nelaimīgo meistaru veiktajiem ūdens padeves remontiem, nomainot daļu cauruļu, spiediens ir ievērojami krities.

Hidrodinamiskie aprēķini nav viegls uzdevums, ko parasti veic kvalificēti speciālisti. Bet, pieņemsim, jūs nodarbojaties ar privāto celtniecību, projektējot savu mājīgo, plašo māju.

Kā pats aprēķināt ūdens plūsmu caur cauruli?

Šķiet, ka pietiek zināt caurules cauruma diametru, lai iegūtu, iespējams, noapaļotus, bet kopumā godīgus skaitļus. Diemžēl tas ir ļoti maz. Citi faktori dažkārt var mainīt aprēķinu rezultātu. Kas ietekmē maksimālo ūdens plūsmu caur cauruli?

1. Cauruļu sekcija. acīmredzams faktors. Hidrodinamisko aprēķinu sākumpunkts.
2. Caurules spiediens. Palielinoties spiedienam, caur cauruli ar tādu pašu šķērsgriezumu iziet vairāk ūdens.
3. Līkumi, pagriezieni, diametra maiņa, zarošanās bloķēt ūdens plūsmu caur cauruli. Dažādi varianti dažādās pakāpēs.
4. Caurules garums. Garākas caurules nesīs mazāk ūdens laika vienībā nekā īsiem. Viss noslēpums ir berzes spēkā. Tāpat kā tas aizkavē mums pazīstamu objektu (mašīnas, velosipēdi, ragavas utt.) kustību, berzes spēks kavē ūdens plūsmu.
5. Caurulei ar mazāku diametru ir vairāk platībasūdens saskare ar caurules virsmu attiecībā pret ūdens plūsmas tilpumu. Un no katra saskares punkta ir berzes spēks. Tāpat kā garākās caurulēs, arī šaurākās caurulēs ūdens kustības ātrums kļūst mazāks.
6. Caurules materiāls. Acīmredzot materiāla raupjuma pakāpe ietekmē berzes spēka lielumu. Mūsdienīgs plastmasas materiāli(polipropilēns, PVC, metāls-plastmasa u.c.) ir ļoti slidenas salīdzinājumā ar tradicionālo tēraudu un ļauj ūdenim pārvietoties ātrāk.
7. Caurules darbības ilgums. Kaļķu nogulsnes, rūsa ievērojami pasliktina ūdens padeves caurlaidību. Tas ir visgrūtākais faktors, jo caurules aizsērējuma pakāpi, tās jauno iekšējo reljefu un berzes koeficientu ir ļoti grūti aprēķināt ar matemātisku precizitāti. Par laimi, ūdens plūsmas aprēķini visbiežāk ir nepieciešami jaunbūvēm un svaigiem, neizmantotiem materiāliem. Un no otras puses, šī sistēma daudzus gadus tiks pieslēgta jau esošajām, esošajām komunikācijām. Un kā viņa uzvedīsies pēc 10, 20, 50 gadiem? Jaunākās tehnoloģijas ievērojami uzlaboja šo situāciju. plastmasas caurules nerūsē, to virsma laika gaitā praktiski nepasliktinās.

Ūdens plūsmas aprēķins caur krānu

Izplūstošā šķidruma tilpumu nosaka, reizinot caurules atveres S šķērsgriezumu ar izplūdes ātrumu V. Šķērsgriezums ir noteiktas tilpuma skaitļa daļas laukums, šajā gadījumā laukums aplis. To nosaka pēc formulas S = πR2. R būs caurules atveres rādiuss, ko nedrīkst sajaukt ar caurules rādiusu. π ir nemainīga vērtība, apļa apkārtmēra attiecība pret tā diametru, aptuveni 3,14.

Plūsmas ātrumu nosaka pēc Toričelli formulas: . Kur g ir paātrinājums Brīvais kritiens, uz planētas Zeme ir aptuveni 9,8 m/s. h ir ūdens staba augstums virs cauruma.

Piemērs

Aprēķināsim ūdens plūsmu caur krānu ar caurumu ar diametru 0,01 m un kolonnas augstumu 10 m.

Cauruma šķērsgriezums \u003d πR2 \u003d 3,14 x 0,012 \u003d 3,14 x 0,0001 \u003d 0,000314 m².

Izplūdes ātrums = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m/s.

Ūdens patēriņš \u003d SV \u003d 0,000314 x 14 \u003d 0,004396 m³ / s.

Runājot par litriem, izrādās, ka no dotās caurules sekundē var izplūst 4,396 litri.