Podniky, ale aj byty a domy vo všeobecnosti spotrebúvajú veľké množstvo vody. Čísla sú obrovské, ale môžu povedať niečo iné, okrem faktu istého výdavku? Áno môžu. Tok vody môže pomôcť vypočítať priemer potrubia. Zdalo by sa, že tieto parametre spolu nesúvisia, ale v skutočnosti je vzťah zrejmý.

Priepustnosť vodovodného systému totiž závisí od mnohých faktorov. Významným miestom v tomto zozname je presne priemer potrubí, ako aj tlak v systéme. Poďme sa ponoriť hlbšie do tejto problematiky.

Faktory ovplyvňujúce priepustnosť vody potrubím

Prietok vody cez kruhové potrubie s otvorom závisí od veľkosti tohto otvoru. Čím je teda väčšia, tým viac vody prejde potrubím za určitý čas. Nezabúdajte však na tlak. Koniec koncov, môžete uviesť príklad. Metrový stĺp pretlačí vodu centimetrovým otvorom za jednotku času oveľa menej ako stĺp s výškou niekoľkých desiatok metrov. Je to jasné. Preto prietok vody dosiahne maximum pri maximálnom vnútornom úseku produktu, ako aj pri maximálnom tlaku.

Výpočet priemeru

Ak potrebujete získať určitý prietok vody na výstupe z vodovodného systému, potom sa nemôžete obísť bez výpočtu priemeru potrubia. Koniec koncov, tento ukazovateľ spolu so zvyškom ovplyvňuje rýchlosť prenosu.

Samozrejme, existujú špeciálne tabuľky, ktoré sú na webe a v odbornej literatúre, ktoré vám umožňujú obísť výpočty so zameraním na určité parametre. Od takýchto údajov by sa však nemala očakávať vysoká presnosť, chyba bude stále prítomná, aj keď sa zohľadnia všetky faktory. Preto najlepším spôsobom, ako získať presné výsledky, je nezávislý výpočet.

Na to budete potrebovať nasledujúce údaje:

• Spotreba vody.
• Strata hlavy od východiskového bodu po miesto spotreby.

Nie je potrebné počítať spotrebu spotreby vody - existuje digitálny štandard. Môžete si vziať údaje na mixéri, ktoré hovoria, že sa spotrebuje asi 0,25 litra za sekundu. Tento údaj možno použiť na výpočty.

Dôležitým parametrom pre získanie presných údajov je strata hlavy v danej oblasti. Ako viete, tlak hlavy v štandardných stúpačkách prívodu vody je v rozmedzí od 1 do 0,6 atmosféry. Priemer je 1,5-3 atm. Parameter závisí od počtu podlaží v dome. To však neznamená, že čím vyšší dom, tým vyšší tlak v systéme. Vo veľmi vysokých budovách (viac ako 16 poschodí) sa niekedy používa rozdelenie systému na poschodia na normalizáciu tlaku.

Pokiaľ ide o tlakovú stratu, tento údaj možno vypočítať pomocou tlakomerov na začiatku a pred miestom spotreby.

Ak však znalosti a trpezlivosť na samovýpočet nestačia, môžete použiť tabuľkové údaje. A nech majú určité chyby, údaje budú pre určité podmienky dostatočne presné. A potom, podľa spotreby vody, bude veľmi ľahké a rýchle získať priemer potrubia. To znamená, že systém zásobovania vodou bude správne vypočítaný, čo umožní získať také množstvo kvapaliny, ktoré uspokojí potreby.

Práca s kalkulačkou je jednoduchá - zadajte údaje a získajte výsledok. Niekedy to však nestačí - presný výpočet priemeru potrubia je možný iba pri manuálnom výpočte pomocou vzorcov a správne zvolených koeficientov. Ako vypočítať priemer potrubia podľa prietoku vody? Ako určiť veľkosť plynového potrubia?

Pri výpočte požadovaného priemeru potrubia profesionálni inžinieri najčastejšie používajú špeciálne programy, ktoré dokážu vypočítať a poskytnúť presný výsledok pomocou známych parametrov. Pre amatérskeho staviteľa je oveľa ťažšie vykonať výpočet samostatne na organizáciu systémov zásobovania vodou, vykurovania, splyňovania. Preto sa najčastejšie pri výstavbe alebo rekonštrukcii súkromného domu používajú odporúčané veľkosti rúr. Ale nie vždy štandardné poradenstvo môže brať do úvahy všetky nuansy individuálnej konštrukcie, takže musíte manuálne vykonať hydraulický výpočet, aby ste si vybrali správny priemer potrubia na vykurovanie a zásobovanie vodou.

Výpočet priemeru potrubia pre zásobovanie vodou a vykurovanie

Hlavným kritériom pre výber vykurovacieho potrubia je jeho priemer. Z tohto ukazovateľa závisí od toho, ako efektívne bude vykurovanie domu, životnosť systému ako celku. Pri malom priemere v potrubiach môže dôjsť k zvýšenému tlaku, ktorý spôsobí netesnosti, zvýšené namáhanie potrubia a kovu, čo povedie k problémom a nekonečným opravám. Pri veľkom priemere bude prenos tepla vykurovacieho systému mať tendenciu k nule a studená voda bude jednoducho vytekať z kohútika.

kapacita potrubia

Priemer potrubia priamo ovplyvňuje priepustnosť systému, to znamená, že v tomto prípade záleží na množstve vody alebo chladiacej kvapaliny, ktoré prejde úsekom za jednotku času. Čím viac cyklov (pohybov) v systéme za určitú dobu, tým je vykurovanie efektívnejšie. Pri vodovodných potrubiach priemer ovplyvňuje počiatočný tlak vody - vhodná veľkosť tlak iba udrží a zväčšená ho zníži.

Podľa priemeru sa vyberie schéma vodovodu a kúrenia, počet radiátorov a ich sekcia a určí sa optimálna dĺžka siete.

Keďže priepustnosť potrubia je základným faktorom pri výbere, mali by ste sa rozhodnúť, čo zase ovplyvňuje priepustnosť vody v potrubí.

Faktory ovplyvňujúce priechodnosť diaľnice:

1. Tlak vody alebo chladiacej kvapaliny.
2. Vnútorný priemer (úsek) potrubia.
3. Celková dĺžka systému.
4. potrubný materiál.
5. Hrúbka steny potrubia.

Na starom systéme je priechodnosť potrubia zhoršená vápnom, usadeninami bahna, účinkami korózie (na kovové výrobky). To všetko spolu časom znižuje množstvo vody prechádzajúcej úsekom, to znamená, že použité vedenia fungujú horšie ako nové.

Je pozoruhodné, že tento indikátor sa nemení pre polymérne rúry - plast je oveľa menej ako kov, čo umožňuje hromadenie trosky na stenách. Priepustnosť PVC rúr preto zostáva rovnaká ako v deň ich inštalácie.

Výpočet priemeru potrubia prietokom vody

Určenie správneho množstva vody

Na určenie priemeru potrubia podľa prietoku pretekajúcej kvapaliny budete potrebovať hodnoty skutočnej spotreby vody, berúc do úvahy všetky vodovodné armatúry: vaňu, kuchynskú batériu, práčku, ZÁCHODOVÁ misa. Každá jednotlivá časť vodovodného systému sa vypočíta podľa vzorca:

qc = 5 × q0 × α, l/s

kde qc je hodnota vody spotrebovanej každým zariadením;

q0 je normalizovaná hodnota, ktorá je určená SNiP. Akceptujeme na vaňu - 0,25, na kuchynskú batériu 0,12, na záchodovú misu -0,1;

a je koeficient, ktorý zohľadňuje možnosť súčasnej prevádzky vodovodných armatúr v miestnosti. Závisí od hodnoty pravdepodobnosti a počtu spotrebiteľov.

V úsekoch diaľnice, kde sa kombinuje voda pre kuchyňu a vaňu, pre toaletu a vaňu atď., sa do vzorca pridá hodnota pravdepodobnosti. Teda možnosť súčasnej prevádzky kuchynskej batérie, kúpeľňovej batérie, WC misy a iných spotrebičov.

Pravdepodobnosť je určená vzorcom:

Р = qhr µ × u/q0 × 3600 × N,

kde N je počet spotrebiteľov vody (zariadení);

qhr µ je maximálna hodinová spotreba vody, ktorú je možné odobrať podľa SNiP. Pre studenú vodu volíme qhr µ = 5,6 l/s, celkový prietok je 15,6 l/s;

u je počet ľudí, ktorí používajú inštalatérske práce.

Príklad výpočtu spotreby vody:

V dvojpodlažnom dome je 1x kúpeľňa, 1x kuchyňa s inštalovanou práčkou a umývačkou riadu, sprchový kút, 1x WC. V dome býva 5-členná rodina. Algoritmus výpočtu:

1. Vypočítame pravdepodobnosť P = 5,6 × 5 / 0,25 × 3600 × 6 = 0,00518.
2. Potom bude prietok vody pre kúpeľňu qc = 5 × 0,25 × 0,00518=0,006475 l/s.
3. Pre kuchyňu qc \u003d 5 × 0,12 × 0,00518 \u003d 0,0031 l / s.
4. Pre toaletu je qc = 5 × 0,1 × 0,00518 = 0,00259 l/s.

Vypočítame priemer potrubia

Existuje priama závislosť priemeru od objemu pretekajúcej kvapaliny, ktorá je vyjadrená vzorcom:

kde Q je spotreba vody, m3/s;

d – priemer potrubia, m;

w je rýchlosť prúdenia, m/s.

Transformáciou vzorca môžeme vybrať hodnotu priemeru potrubia, ktorá bude zodpovedať objemu spotrebovanej vody:

Julia Petrichenko, odborníčka

d = √(4Q/πw), m

Prietok vody je možné prevziať z tabuľky 2. Existuje zložitejšia metóda na výpočet prietoku - berúc do úvahy straty a koeficient hydraulického trenia. Ide o pomerne objemný výpočet, ale nakoniec vám na rozdiel od tabuľkovej metódy umožňuje získať presnú hodnotu.

Príklad: Vypočítajte priemer potrubia pre kúpeľňu, kuchyňu a WC na základe získaných prietokov vody. Z tabuľky 2 vyberieme hodnotu prietoku vody v tlakovom prívode vody - 3 m / s.

Prečo potrebujeme takéto výpočty

Pri zostavovaní plánu na výstavbu veľkej chaty s niekoľkými kúpeľňami, súkromným hotelom, organizáciou požiarneho systému je veľmi dôležité mať viac či menej presné informácie o prepravných schopnostiach existujúceho potrubia, berúc do úvahy jeho priemer a tlak v systéme. Je to všetko o kolísaní tlaku počas špičky spotreby vody: takéto javy vážne ovplyvňujú kvalitu poskytovaných služieb.

Okrem toho, ak nie je vodovod vybavený vodomermi, tak pri platbe za komunálne služby tzv. "Priepustnosť potrubia". V tomto prípade celkom logicky vyvstáva otázka taríf uplatňovaných v tomto prípade.

Zároveň je dôležité pochopiť, že druhá možnosť sa nevzťahuje na súkromné ​​priestory (byty a chaty), kde sa pri absencii meračov pri výpočte platby zohľadňujú hygienické normy: zvyčajne je to až 360 l / deň na osobu.

Čo určuje priepustnosť potrubia

Čo určuje prietok vody v kruhovom potrubí? Človek má dojem, že hľadanie odpovede by nemalo spôsobovať ťažkosti: čím väčší je prierez potrubia, tým väčší objem vody môže prejsť za určitý čas. Jednoduchý vzorec pre objem potrubia vám umožní zistiť túto hodnotu. Zároveň sa pamätá aj na tlak, pretože čím vyšší je stĺpec vody, tým rýchlejšie sa voda pretlačí cez komunikáciu. Prax však ukazuje, že to zďaleka nie sú všetky faktory ovplyvňujúce spotrebu vody.

Okrem nich je potrebné vziať do úvahy aj tieto body:

1. Dĺžka potrubia. S nárastom jeho dĺžky sa voda silnejšie trie o jeho steny, čo vedie k spomaleniu prúdenia. Na samom začiatku systému je voda skutočne ovplyvnená iba tlakom, ale je tiež dôležité, ako rýchlo budú mať ďalšie časti príležitosť vstúpiť do komunikácie. Brzdenie vo vnútri potrubia často dosahuje veľké hodnoty.
2. Spotreba vody závisí od priemeru v oveľa zložitejšom rozsahu, ako sa na prvý pohľad zdá. Keď je veľkosť priemeru potrubia malá, steny odolávajú prúdeniu vody rádovo viac ako v hrubších systémoch. V dôsledku toho sa so zmenšujúcim sa priemerom potrubia znižuje jeho prínos z hľadiska pomeru prietoku vody k indikátoru vnútornej plochy v úseku pevnej dĺžky. Zjednodušene povedané, hrubý vodovodný systém prepravuje vodu oveľa rýchlejšie ako tenký.
3. Výrobný materiál. Ďalším dôležitým bodom, ktorý priamo ovplyvňuje rýchlosť pohybu vody potrubím. Napríklad hladký propylén podporuje kĺzanie vody v oveľa väčšej miere ako hrubé oceľové steny.
4. Životnosť. Postupom času sa na oceľových vodovodných potrubiach objavuje hrdza. Navyše pre oceľ, ako aj pre liatinu, je typické postupné hromadenie vápenných usadenín. Odolnosť potrubia s usadeninami voči prietoku vody je oveľa vyššia ako u nových oceľových výrobkov: tento rozdiel niekedy dosahuje 200-násobok. Okrem toho prerastanie potrubia vedie k zmenšeniu jeho priemeru: aj keď neberieme do úvahy zvýšené trenie, jeho priepustnosť jednoznačne klesá. Je tiež dôležité poznamenať, že výrobky vyrobené z plastu a kov-plastu takéto problémy nemajú: aj po desaťročiach intenzívneho používania zostáva ich úroveň odolnosti voči prúdeniu vody na pôvodnej úrovni.
5. Prítomnosť závitov, armatúr, adaptérov, ventilov prispieva k dodatočnému brzdeniu vodných tokov.

Všetky vyššie uvedené faktory treba brať do úvahy, pretože nehovoríme o nejakých malých chybách, ale o niekoľkonásobnom vážnom rozdiele. Na záver možno povedať, že jednoduché určenie priemeru potrubia z prietoku vody je len ťažko možné.

Nová možnosť výpočtu spotreby vody

Ak sa voda používa pomocou kohútika, značne to zjednodušuje úlohu. Hlavná vec v tomto prípade je, že rozmery otvoru na vyliatie vody sú oveľa menšie ako priemer vodovodného potrubia. V tomto prípade je použiteľný vzorec na výpočet vody cez prierez Torricelliho potrubia v ^ 2 \u003d 2gh, kde v je rýchlosť prúdenia cez malý otvor, g je zrýchlenie voľného pádu a h je výška vodného stĺpca nad kohútikom (otvor s prierezom s, za jednotku času prejde objem vody s*v). Je dôležité mať na pamäti, že výraz "rez" sa nepoužíva na označenie priemeru, ale jeho plochy. Na jej výpočet použite vzorec pi * r ^ 2.

Ak má stĺpec vody výšku 10 metrov a otvor má priemer 0,01 m, prietok vody potrubím pri tlaku jednej atmosféry sa vypočíta takto: v^2=2*9,78*10=195,6. Po odmocnení je v=13,98570698963767. Po zaokrúhlení na získanie jednoduchšieho údaja o rýchlosti je výsledok 14 m/s. Prierez otvoru s priemerom 0,01 m sa vypočíta takto: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. V dôsledku toho sa ukazuje, že maximálny prietok vody potrubím zodpovedá 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s (o niečo menej ako 4,5 litra vody / sekundu). Ako vidíte, v tomto prípade je výpočet vody cez prierez potrubia pomerne jednoduchý. Voľne dostupné sú aj špeciálne tabuľky s uvedením spotreby vody pre najobľúbenejšie klampiarske výrobky s minimálnou hodnotou priemeru vodovodného potrubia.

Ako ste už pochopili, neexistuje univerzálny jednoduchý spôsob výpočtu priemeru potrubia v závislosti od prietoku vody. Určité ukazovatele si však stále môžete odvodiť sami. Platí to najmä v prípadoch, keď je systém vybavený plastovými alebo kovoplastovými rúrkami a voda je spotrebovaná kohútikmi s malým výstupným prierezom. V niektorých prípadoch je táto metóda výpočtu použiteľná pre oceľové systémy, ale hovoríme predovšetkým o nových vodovodných potrubiach, ktoré sa nestihli pokryť vnútornými usadeninami na stenách.

Výpočet spotreby vody sa robí pred výstavbou potrubí a je neoddeliteľnou súčasťou hydrodynamických výpočtov. Pri výstavbe hlavných a priemyselných potrubí sa tieto výpočty robia pomocou špeciálnych programov. Pri budovaní domáceho potrubia vlastnými rukami môžete výpočet vykonať sami, ale treba mať na pamäti, že získaný výsledok nebude čo najpresnejší. Ako vypočítať parameter spotreby vody, čítajte ďalej.

Faktory ovplyvňujúce priepustnosť

Hlavným faktorom, ktorým sa vypočítava potrubný systém, je priepustnosť. Tento ukazovateľ je ovplyvnený mnohými rôznymi parametrami, z ktorých najvýznamnejšie sú:

1. tlak v existujúcom potrubí (v hlavnej sieti, ak bude rozostavané potrubie napojené na externý zdroj). Metóda výpočtu zohľadňujúca tlak je zložitejšia, ale aj presnejšia, pretože je to tlak, ktorý určuje taký ukazovateľ, ako je priepustnosť, to znamená schopnosť prejsť určitým množstvom vody za určitú jednotku času;
2. celková dĺžka potrubia. Čím väčší je tento parameter, tým väčší je počet strát, ktoré sa prejavujú pri jeho používaní, a preto, aby sa eliminoval pokles tlaku, je potrebné použiť rúry s väčším priemerom. Preto tento faktor berú do úvahy aj špecialisti;
3. materiál, z ktorého sú rúry vyrobené. Ak sa na konštrukciu alebo iné vedenie použijú kovové rúry, potom nerovný vnútorný povrch a možnosť postupného upchávania usadeninami obsiahnutými vo vode povedie k zníženiu priepustnosti, a teda k miernemu zvýšeniu priemeru. Pri použití plastových rúr (PVC), polypropylénových rúr a pod. je možnosť upchávania usadeninami prakticky vylúčená. A čo viac, vnútorný povrch plastových rúrok je hladší;

1. úsek potrubia. Podľa vnútornej časti potrubia môžete nezávisle vykonať predbežný výpočet.

Existujú aj ďalšie faktory, ktoré odborníci berú do úvahy. Ale pre tento článok nie sú podstatné.

Spôsob výpočtu priemeru v závislosti od prierezu rúr

Ak je pri výpočte potrubia potrebné vziať do úvahy všetky tieto faktory, odporúča sa vykonať výpočty pomocou špeciálnych programov. Ak sú predbežné výpočty dostatočné na konštrukciu systému, vykonajú sa v nasledujúcom poradí:

• predbežné určenie množstva spotreby vody všetkými členmi rodiny;
• výpočet optimálnej veľkosti priemeru.

Ako vypočítať spotrebu vody v dome

Množstvo studenej alebo teplej vody spotrebovanej v dome môžete určiť niekoľkými spôsobmi:

• podľa stavu merača. Ak sú merače inštalované pri vstupe do potrubia do domu, potom nie je problém určiť spotrebu vody za deň na osobu. Navyše, pri pozorovaní počas niekoľkých dní môžete získať pomerne presné parametre;

• podľa stanovených noriem, určených odborníkmi. Norma pre spotrebu vody na osobu je stanovená pre určité typy priestorov s prítomnosťou / absenciou určitých podmienok;

• podľa vzorca.

Na určenie celkového množstva vody spotrebovanej v miestnosti je potrebné vykonať výpočet pre každú vodovodnú jednotku (vaňa, sprcha, batéria atď.) samostatne. Vzorec na výpočet:

Qs \u003d 5 x q0 x P, kde

Qs je indikátor, ktorý určuje množstvo prietoku;

q0 je stanovená norma;

P je koeficient, ktorý zohľadňuje možnosť použitia viacerých typov vodovodných armatúr súčasne.

Indikátor q0 sa určuje v závislosti od typu vodovodného zariadenia podľa nasledujúcej tabuľky:

Pravdepodobnosť P je určená nasledujúcim vzorcom:

P = L x N1 / q0 x 3600 x N2, kde

L - špičková spotreba vody počas 1 hodiny;

N1 - počet ľudí používajúcich inštalatérske zariadenia;

q0 - stanovené normy pre samostatnú vodovodnú jednotku;

N2 - počet inštalovaných inštalatérskych zariadení.

Je neprijateľné určiť prietok vody bez zohľadnenia pravdepodobnosti, pretože súčasné použitie vodovodných zariadení vedie k zvýšeniu prietoku.

Vypočítajme vodu na konkrétnom príklade. Je potrebné určiť prietok vody podľa nasledujúcich parametrov:

• V dome žije 5 ľudí;
• Je inštalovaných 6 jednotiek sanity: vaňa, WC misa, umývadlo v kuchyni, práčka a umývačka riadu inštalovaná v kuchyni, sprchovací kút;
• maximálna spotreba vody na 1 hodinu v súlade s SNiP je stanovená na 5,6 l / s.

Určte veľkosť pravdepodobnosti:

P \u003d 5,6 x 4 / 0,25 x 3600 x 6 \u003d 0,00415

Zisťujeme spotrebu volov pre kúpeľňu, kuchyňu a toaletu:

Qs (kúpele) = 4 x 0,25 x 0,00518 = 0,00415 (l/s)

Qs (kuchyne) \u003d 4 x 0,12 x 0,00518 \u003d 0,002 (l/s)

Qs (toaleta) \u003d 4 x 0,4 x 0,00518 \u003d 0,00664 (l / s)

Výpočet optimálneho úseku

Na určenie prierezu sa používa nasledujúci vzorec:

Q \u003d (πd² / 4) xW, kde

Q je množstvo spotrebovanej vody vypočítané výpočtom;

d je požadovaný priemer;

W je rýchlosť pohybu vody v systéme.

Jednoduchými matematickými operáciami sa to dá odvodiť

d = √(4Q/πW)

W možno získať z tabuľky:

Ukazovatele uvedené v tabuľke slúžia na približné výpočty. Na získanie presnejších parametrov sa používa zložitý matematický vzorec.

Určme priemer rúrok pre kúpeľ, kuchyňu a toaletu podľa parametrov uvedených v tomto príklade:

d (pre kúpeľňu) \u003d √ (4 x 0,00415 / (3,14 x 3)) \u003d 0,042 (m)

d (pre kuchyňu) \u003d √ (4 x 0,002 / (3,14 x 3)) \u003d 0,03 (m)

d (toaleta) = √ (4 x 0,00664 / (3,14 x 3)) = 0,053 (m)

Na určenie prierezu potrubí sa berie najvyšší konštrukčný ukazovateľ. Vzhľadom na malú rezervu v tomto príklade je možné viesť prívod vody rúrkami s prierezom 55 mm.

Ako vypočítať pomocou špeciálneho poloprofesionálneho programu, pozrite si video.

35001 0 27

Kapacita potrubia: jednoduché o komplexe

Ako sa mení priepustnosť potrubia s priemerom? Aké faktory okrem prierezu ovplyvňujú tento parameter? Nakoniec, ako vypočítať, hoci približne, priepustnosť vodovodného systému so známym priemerom? V článku sa pokúsim poskytnúť najjednoduchšie a najdostupnejšie odpovede na tieto otázky.

Našou úlohou je naučiť sa vypočítať optimálny prierez vodovodného potrubia.

Prečo je to potrebné

Hydraulický výpočet vám umožňuje získať optimálne minimálne priemer potrubia.

Na jednej strane je vždy pri výstavbe a oprave katastrofálny nedostatok peňazí a cena lineárneho metra rúr rastie nelineárne so zväčšovaním priemeru. Na druhej strane podhodnotený úsek prívodu vody povedie v dôsledku hydraulického odporu k nadmernému poklesu tlaku na koncových zariadeniach.

Pri prietoku na medzizariadení povedie pokles tlaku na koncovom zariadení k tomu, že teplota vody pri otvorených kohútikoch studenej vody a teplej vody sa dramaticky zmení. V dôsledku toho budete buď poliati ľadovou vodou, alebo obarení vriacou vodou.

Obmedzenia

Zámerne obmedzím rozsah uvažovaných úloh na inštalatérske práce malého súkromného domu. Existujú dva dôvody:

1. Plyny a kvapaliny rôznych viskozít sa pri preprave potrubím správajú úplne inak. Zohľadnenie správania sa zemného a skvapalneného plynu, ropy a iných médií by niekoľkonásobne zvýšilo objem tohto materiálu a odviedlo by nás ďaleko od mojej špecializácie - inštalatérstva;
2. V prípade veľkej budovy s mnohými vodovodnými armatúrami bude pre hydraulický výpočet vodovodného systému potrebné vypočítať pravdepodobnosť použitia niekoľkých vodných bodov súčasne. V malom dome sa výpočet vykonáva pre špičkový dopyt všetkými dostupnými spotrebičmi, čo značne zjednodušuje úlohu.

Faktory

Hydraulický výpočet vodovodného systému je hľadanie jednej z dvoch veličín:

• Výpočet priepustnosti potrubia so známym prierezom;
• Výpočet optimálneho priemeru so známym plánovaným prietokom.

V reálnych podmienkach (pri projektovaní vodovodného systému) je oveľa častejšie potrebná druhá úloha.

Logika domácnosti naznačuje, že maximálny prietok vody potrubím je určený jeho priemerom a vstupným tlakom. Žiaľ, realita je oveľa komplikovanejšia. Faktom je, že potrubie má hydraulický odpor: Jednoducho povedané, prúdenie sa spomaľuje v dôsledku trenia o steny. Okrem toho materiál a stav stien predvídateľne ovplyvňujú stupeň brzdenia.

Tu je úplný zoznam faktorov, ktoré ovplyvňujú výkon vodnej fajky:

• Tlak na začiatku prívodu vody (čítaj - tlak v trase);
• sklon potrubia (zmena jeho výšky nad podmienenou úrovňou terénu na začiatku a na konci);

• Materiál steny. Polypropylén a polyetylén majú oveľa menšiu drsnosť ako oceľ a liatina;
• Vek potrubia. Oceľ časom zarastá hrdzou a vápenatými usadeninami, ktoré nielen zvyšujú drsnosť, ale aj znižujú vnútornú vôľu potrubia;

Toto neplatí pre sklenené, plastové, medené, pozinkované a kov-polymérové ​​rúry. Aj po 50 rokoch prevádzky sú v stave ako nové. Výnimkou je zanášanie prívodu vody veľkým množstvom suspenzií a absencia filtrov na vstupe.

• Množstvo a uhol otočí;
• Zmeny priemeru Inštalatérstvo;
• Prítomnosť alebo neprítomnosť zvary, spájkovacie guľôčky a spojovacie armatúry;

• Uzatváracie ventily. Dokonca aj guľové ventily s plným priemerom ponúkajú určitý odpor prietoku.

Akýkoľvek výpočet kapacity potrubia bude veľmi približný. Chtiac nechtiac budeme musieť použiť priemerné koeficienty, ktoré sú typické pre podmienky blízke našim.

Torricelliho zákon

Evangelista Torricelli, ktorý žil na začiatku 17. storočia, je známy ako žiak Galilea Galileiho a autor samotného konceptu atmosférického tlaku. Vlastní aj vzorec popisujúci rýchlosť prúdenia vody vytekajúcej z nádoby cez otvor známych rozmerov.

Aby vzorec Torricelli fungoval, je potrebné:

1. Aby sme poznali tlak vody (výška vodného stĺpca nad otvorom);

Jedna atmosféra pod zemskou gravitáciou je schopná zdvihnúť stĺpec vody o 10 metrov. Preto sa tlak v atmosfére prevedie na tlak jednoduchým vynásobením 10.

1. Aby bola diera podstatne menší ako priemer nádoby, čím sa eliminuje strata tlaku v dôsledku trenia o steny.

V praxi vám Torricelliho vzorec umožňuje vypočítať prietok vody potrubím s vnútorným prierezom známych rozmerov pri známej okamžitej výške počas prietoku. Jednoducho povedané: na použitie vzorca je potrebné nainštalovať manometer pred kohútik alebo vypočítať pokles tlaku na prívode vody pri známom tlaku v potrubí.

Samotný vzorec vyzerá takto: v^2=2gh. v ňom:

• v je rýchlosť prúdenia na výstupe z otvoru v metroch za sekundu;
• g je zrýchlenie pádu (pre našu planétu sa rovná 9,78 m/s^2);
• h - hlava (výška vodného stĺpca nad otvorom).

Ako nám to pomôže v našej úlohe? A skutočnosť, že prietok tekutiny cez otvor(rovnaká priepustnosť) sa rovná S*v, kde S je plocha prierezu otvoru a v je rýchlosť prúdenia z vyššie uvedeného vzorca.

Captain Evidence naznačuje: so znalosťou plochy prierezu je ľahké určiť vnútorný polomer potrubia. Ako viete, plocha kruhu sa vypočíta ako π*r^2, kde π je zaokrúhlené na 3,14159265.

V tomto prípade bude Torricelliho vzorec vyzerať v^2=2*9,78*20=391,2. Druhá odmocnina z 391,2 je zaokrúhlená na 20. To znamená, že voda sa bude z otvoru vylievať rýchlosťou 20 m/s.

Vypočítame priemer otvoru, cez ktorý prúd preteká. Prevedením priemeru na jednotky SI (metre) dostaneme 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. A teraz vypočítame prietok vody: 20 * 0,0003141593 \u003d 0,006283186 alebo 6,2 litra za sekundu.

Späť do reality

Vážený čitateľ, dovolil by som si navrhnúť, aby ste pred mixérom nemali nainštalovaný tlakomer. Je zrejmé, že pre presnejší hydraulický výpočet sú potrebné niektoré ďalšie údaje.

Zvyčajne sa problém výpočtu rieši opačne: so známym prietokom vody cez vodovodné armatúry, dĺžkou vodovodného potrubia a jeho materiálom sa zvolí priemer, ktorý zaisťuje pokles tlaku na prijateľné hodnoty. Limitujúcim faktorom je prietok.

Referenčné údaje

Prietok pre vnútorné vodovodné potrubia sa považuje za 0,7 - 1,5 m / s. Prekročenie poslednej hodnoty vedie k vzniku hydraulického hluku (predovšetkým v ohyboch a armatúrach).

Miery spotreby vody pre vodovodné armatúry sa dajú ľahko nájsť v regulačnej dokumentácii. Predovšetkým sú uvedené v prílohe k SNiP 2.04.01-85. Aby som čitateľa ušetril zdĺhavého hľadania, dám sem túto tabuľku.

V tabuľke sú uvedené údaje pre mixéry s prevzdušňovačmi. Ich absencia vyrovnáva prietok cez batérie umývadla, umývadla a sprchovacej kabíny s prietokom cez batériu pri kúpaní.

Dovoľte mi pripomenúť, že ak chcete vypočítať zásobovanie vodou súkromného domu vlastnými rukami, zhrňte spotrebu vody pre všetky inštalované spotrebiče. Ak tento pokyn nedodržíte, čakajú vás prekvapenia, ako napríklad prudký pokles teploty v sprche po otvorení kohútika teplej vody.

Ak je v objekte požiarny vodovod, k plánovanému prietoku sa pripočítava 2,5 l/s na každý hydrant. Pre prívod požiarnej vody je rýchlosť prúdenia obmedzená na 3 m/s: v prípade požiaru je hydraulický hluk to posledné, čo obyvateľov znervózňuje.

Pri výpočte tlaku sa zvyčajne predpokladá, že na extrémnom zariadení od vstupu musí byť najmenej 5 metrov, čo zodpovedá tlaku 0,5 kgf / cm2. Niektoré inštalatérske zariadenia (tečúce ohrievače vody, plniace ventily automatických práčok atď.) Jednoducho nefungujú, ak je tlak v prívode vody nižší ako 0,3 atmosféry. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy hydraulické straty na samotnom zariadení.

Na foto - prietokový ohrievač vody Atmor Basic. Zahŕňa ohrev iba pri tlaku 0,3 kgf/cm2 a viac.

Prietok, priemer, rýchlosť

Dovoľte mi pripomenúť, že sú navzájom prepojené dvoma vzorcami:

1. Q=SV. Prietok vody v metroch kubických za sekundu sa rovná ploche prierezu v metroch štvorcových vynásobenej prietokom v metroch za sekundu;
2. S = r^2. Plocha prierezu sa vypočíta ako súčin čísla "pi" a druhej mocniny polomeru.

Kde môžem získať hodnoty pre polomer vnútornej časti?

• Pri oceľových rúrach sa s minimálnou chybou rovná polovica kontroly(podmienený prechod, ktorý je označený ako valcovanie rúr);
• Pre polymér, kov-polymér atď. vnútorný priemer sa rovná rozdielu medzi vonkajším, ktorým sú rúry označené, a dvojnásobkom hrúbky steny (zvyčajne sa vyskytuje aj v označení). Polomer je polovica vnútorného priemeru.

1. Vnútorný priemer je 50-3 * 2 = 44 mm alebo 0,044 metra;
2. Polomer bude 0,044/2=0,022 metra;
3. Plocha vnútornej časti sa bude rovnať 3,1415 * 0,022 ^ 2 \u003d 0,001520486 m2;
4. Pri prietoku 1,5 metra za sekundu bude prietok 1,5 * 0,001520486 = 0,002280729 m3/s alebo 2,3 litra za sekundu.

strata hlavy

Ako vypočítať, koľko tlaku sa stratí na vodovodnom systéme so známymi parametrami?

Najjednoduchší vzorec na výpočet poklesu tlaku je H = iL(1+K). Čo znamenajú premenné v ňom?

• H je vážený pokles tlaku v metroch;
• ja - hydraulický sklon vodomeru;
• L je dĺžka prívodu vody v metroch;
• K- koeficient, čo umožňuje zjednodušiť výpočet tlakovej straty na uzatváracích ventiloch a . Je viazaná na účel vodovodnej siete.

Kde môžem získať hodnoty týchto premenných? No až na dĺžku fajky - ruletu ešte nikto nezrušil.

Koeficient K sa rovná:

Pri hydraulickom sklone je obraz oveľa komplikovanejší. Odpor, ktorý potrubie poskytuje, závisí od:

• Vnútorná časť;
• Drsnosť steny;
• Prietoky.

Zoznam hodnôt 1000i (hydraulický sklon na 1000 metrov zásobovania vodou) nájdete v Shevelevových tabuľkách, ktoré v skutočnosti slúžia na hydraulický výpočet. Tabuľky sú pre výrobok príliš veľké, pretože poskytujú hodnoty 1000i pre všetky možné priemery, prietoky a materiály s upravenou životnosťou.

Tu je malý fragment tabuľky Shevelev pre plastovú rúrku 25 mm.

Autor tabuliek uvádza hodnoty tlakovej straty nie pre vnútorný prierez, ale pre štandardné veľkosti, ktorými sú potrubia označené, upravené pre hrúbku steny. Tabuľky však boli uverejnené v roku 1973, keď sa príslušný segment trhu ešte nevytvoril.
Pri výpočte majte na pamäti, že pre kov-plast je lepšie vziať hodnoty zodpovedajúce potrubiu o krok menšie.

Pomocou tejto tabuľky vypočítame tlakovú stratu na polypropylénovej rúre s priemerom 25 mm a dĺžkou 45 metrov. Dohodnime sa, že navrhujeme vodovod pre potreby domácnosti.

1. Pri rýchlosti prúdenia čo najbližšie k 1,5 m/s (1,38 m/s) bude hodnota 1000i rovná 142,8 metra;
2. Hydraulický sklon jedného metra potrubia sa bude rovnať 142,8 / 1000 \u003d 0,1428 metra;
3. Korekčný faktor pre domáce vodovodné potrubia je 0,3;
4. Vzorec ako celok bude mať tvar H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 metra. To znamená, že na konci prívodu vody pri prietoku vody 0,45 l / s (hodnota z ľavého stĺpca tabuľky) klesne tlak o 0,84 kgf / cm2 a pri 3 atmosférách na vstupe bude byť celkom prijateľné 2,16 kgf / cm2.

Túto hodnotu možno použiť na určenie spotreba podľa Torricelliho vzorca. Metóda výpočtu s príkladom je uvedená v príslušnej časti článku.

Okrem toho, na výpočet maximálneho prietoku cez vodovodný systém so známymi charakteristikami je možné v stĺpci „prietok“ úplnej tabuľky Shevelev zvoliť takú hodnotu, pri ktorej tlak na konci potrubia neklesne. pod 0,5 atmosféry.

Záver

Vážený čitateľ, ak sa vám vyššie uvedený návod napriek extrémnemu zjednodušeniu stále zdal zdĺhavý, stačí použiť jeden z mnohých online kalkulačky. Ako vždy, ďalšie informácie nájdete vo videu v tomto článku. Budem vďačný za vaše doplnenia, opravy a pripomienky. Veľa šťastia, súdruhovia!

Ak chcete vyjadriť vďaku, pridať vysvetlenie alebo námietku, opýtať sa autora na niečo - pridajte komentár alebo poďakujte!