Jaka średnica rury jest potrzebna w zależności od natężenia przepływu i ciśnienia. Jak obliczyć zużycie wody na podstawie przekroju rury Jak obliczyć zużycie wody na podstawie średnicy rury

W niektórych przypadkach trzeba liczyć się z koniecznością obliczenia przepływu wody przez rurę. Ten wskaźnik wskazuje, ile wody może przejść rura, mierzona w m³ / s.

W przypadku organizacji, które nie dostarczyły wodomierza, opłata jest naliczana na podstawie rachunku drożności rury. Ważne jest, aby wiedzieć, jak dokładnie te dane są obliczane, za co i za jaką stawkę trzeba zapłacić. Nie dotyczy to osób fizycznych, dla nich w przypadku braku licznika liczbę zarejestrowanych osób mnoży się przez zużycie wody przez 1 osobę zgodnie z normami sanitarnymi. Jest to dość duża ilość, a przy nowoczesnych taryfach znacznie bardziej opłaca się dostarczać licznik. W ten sam sposób w naszych czasach często bardziej opłaca się samodzielnie podgrzewać wodę za pomocą kolumny niż płacić za gorącą wodę.
Ogromną rolę odgrywa obliczenie przepuszczalności rury przy projektowaniu domu, przy łączeniu komunikacji z domem .

Ważne jest, aby upewnić się, że każda gałąź wodociągu będzie w stanie uzyskać swój udział w głównej rurze, nawet w okresach szczytowego przepływu. System zaopatrzenia w wodę został zaprojektowany z myślą o komforcie, wygodzie i łatwości pracy.

Jeśli każdego wieczoru mieszkańcy wyższych pięter z trudem dotrą do wody, o jakim komforcie możemy mówić? Jak można pić herbatę, zmywać naczynia, pływać? A wszyscy piją herbatę i kąpią się, więc ilość wody, jaką mogła dostarczyć rura, była rozprowadzana po niższych piętrach. Ten problem może odgrywać bardzo złą rolę w gaszeniu pożarów. Jeśli strażacy są podłączeni do centralnej rury i nie ma w niej ciśnienia.

Czasami obliczenie przepływu wody przez rurę może się przydać, jeśli po naprawie systemu zaopatrzenia w wodę przez niedoszłych mistrzów, wymianie części rur, ciśnienie znacznie spadło.

Obliczenia hydrodynamiczne nie są łatwe i są zwykle wykonywane przez wykwalifikowanych specjalistów. Załóżmy jednak, że zajmujesz się budownictwem prywatnym, projektując swój przytulny przestronny dom.

Jak samodzielnie obliczyć przepływ wody przez rurę?

Wydawałoby się, że wystarczy znać średnicę otworu na rurę, aby uzyskać może zaokrąglone, ale ogólnie uczciwe liczby. Niestety, to bardzo mało. Inne czynniki mogą czasami zmienić wynik obliczeń. Co wpływa na maksymalny przepływ wody przez rurę?

Przekrój rury... Oczywisty czynnik. Punkt wyjścia do obliczeń dynamiki płynów.
Ciśnienie w rurze... Wraz ze wzrostem ciśnienia przez rurę o tym samym przekroju przechodzi więcej wody.
Zgięcia, zwoje, średnice, rozwidlenia hamują ruch wody przez rurę. Różne warianty aby zróżnicować stopnie.
Długość rury... Dłuższe rury przeniosą mniej wody na jednostkę czasu niż krótsze. Cały sekret tkwi w sile tarcia. Tak jak opóźnia ruch znanych nam obiektów (samochodów, rowerów, sań itp.), siła tarcia utrudnia przepływ wody.
Okazuje się, że rura o mniejszej średnicy ma większą powierzchnię kontaktu wody z powierzchnią rury w stosunku do objętości przepływu wody. A z każdego punktu kontaktu pojawia się siła tarcia. Podobnie jak w rurach dłuższych, w rurach węższych prędkość przepływu wody spada.
Materiał rury... Oczywiście stopień chropowatości materiału wpływa na wielkość siły tarcia. Nowoczesne tworzywa sztuczne (polipropylen, PVC, metal-plastik itp.) są bardzo śliskie w porównaniu do tradycyjnej stali i pozwalają wodzie szybciej się przemieszczać.
Czas działania rury... Osady wapienne, rdza znacznie pogarszają przepustowość instalacji wodociągowej. Jest to najtrudniejszy czynnik, ponieważ stopień zatkania rury, jej nowa wewnętrzna rzeźba i współczynnik tarcia są bardzo trudne do obliczenia z matematyczną precyzją. Na szczęście obliczanie zużycia wody jest najczęściej wymagane w przypadku nowych konstrukcji i świeżych, nieużywanych materiałów. Z drugiej strony system ten zostanie podłączony do istniejącej komunikacji, która istnieje od wielu lat. A jak będzie się zachowywać za 10, 20, 50 lat? Najnowsza technologia znacznie poprawiła tę sytuację. Rury z tworzyw sztucznych nie rdzewieją, ich powierzchnia praktycznie nie ulega z czasem degradacji.

Obliczanie przepływu wody przez kran

Objętość wypływającej cieczy określa się mnożąc przekrój otworu rury S przez prędkość wypływu V. Przekrój jest polem pewnej części figury objętościowej, w tym przypadku polem koła . Znalezione według formuły S = πR2... R będzie promieniem otworu rury, którego nie należy mylić z promieniem rury. π to stała, stosunek obwodu koła do jego średnicy, około 3,14.

Szybkość wypływu określa wzór Torricellego:. Gdzie g jest przyspieszeniem grawitacyjnym na Ziemi równym około 9,8 m/s. h to wysokość słupa wody nad otworem.

Przykład

Obliczmy przepływ wody przez kran z otworem o średnicy 0,01 mi wysokości kolumny 10 m.

Przekrój otworu = πR2 = 3,14 x 0,012 = 3,14 x 0,0001 = 0,000314 m2.

Prędkość wypływu = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m / s.

Przepływ wody = SV = 0,000314 x 14 = 0,004396 m³ / s.

W przeliczeniu na litry okazuje się, że z danej rury może wypłynąć 4,396 litra na sekundę.

Dlaczego potrzebujemy takich obliczeń

Przy opracowywaniu planu budowy dużego domku z kilkoma łazienkami, prywatnego hotelu, organizacji system przeciwpożarowy, bardzo ważne jest posiadanie mniej lub bardziej dokładnych informacji o możliwościach transportowych istniejącej rury, biorąc pod uwagę jej średnicę i ciśnienie w układzie. Chodzi o wahania ciśnienia w szczycie zużycia wody: takie zjawiska dość poważnie wpływają na jakość świadczonych usług.

Ponadto, jeśli sieć wodociągowa nie jest wyposażona w wodomierze, to płacąc za usługi komunalne, tzw. „Przejezdność rury”. W tym przypadku kwestia taryf stosowanych w tym przypadku jest dość logiczna.

Ważne jest, aby zrozumieć, że druga opcja nie dotyczy lokali prywatnych (apartamentów i domków), gdzie w przypadku braku liczników przy obliczaniu płatności brane są pod uwagę normy sanitarne: zwykle jest to do 360 l / dzień na osoba.

Co decyduje o przepuszczalności rury?

Od czego zależy natężenie przepływu wody w okrągłej rurze? Odnosi się wrażenie, że poszukiwanie odpowiedzi nie powinno sprawiać trudności: im większy przekrój rury, tym większą objętość wody będzie w stanie przepuścić w określonym czasie. A prosta formuła na objętość rury pozwoli ci znaleźć tę wartość. Jednocześnie pamiętane jest również ciśnienie, ponieważ im wyższy słup wody, tym szybciej woda będzie przepychana przez komunikację. Praktyka pokazuje jednak, że są to dalekie od wszystkich czynników wpływających na zużycie wody.

Oprócz nich należy również wziąć pod uwagę następujące punkty:

Długość rury... Wraz ze wzrostem długości woda silniej ociera się o jej ściany, co prowadzi do spowolnienia przepływu. Owszem, na samym początku systemu na wodę wpływa wyłącznie ciśnienie, ale ważne jest też to, jak szybko kolejne porcje będą miały możliwość wejścia do komunikacji. Hamowanie wewnątrz rury często osiąga wysokie wartości.
Zużycie wody zależy od średnicy w znacznie bardziej złożonym stopniu, niż się wydaje na pierwszy rzut oka. Gdy średnica rury jest mała, ścianki opierają się przepływowi wody o rząd wielkości bardziej niż w grubszych systemach. W rezultacie, wraz ze zmniejszaniem się średnicy rury, zmniejsza się jej przewaga pod względem stosunku natężenia przepływu do wskaźnika powierzchni wewnętrznej w odcinku o stałej długości. Mówiąc prościej, gruba rura wodna transportuje wodę znacznie szybciej niż cienka.
Materiał produkcyjny... Inne ważny punkt, bezpośrednio wpływając na prędkość przepływu wody przez rurę. Na przykład gładki propylen znacznie bardziej sprzyja ślizganiu się wody niż szorstkie stalowe ściany.
Czas trwania usługi... Z biegiem czasu na stalowych rurach pojawia się rdza. Ponadto typowe dla stali, a także żeliwa jest stopniowe gromadzenie się osadów wapiennych. Odporność na przepływ wody w rurach z osadami jest znacznie wyższa niż w przypadku nowych wyrobów stalowych: różnica ta czasami sięga 200 razy. Ponadto zarastanie rury prowadzi do zmniejszenia jej średnicy: nawet jeśli nie weźmiemy pod uwagę zwiększonego tarcia, to jej przepuszczalność wyraźnie się zmniejsza. Należy również zauważyć, że produkty plastikowe i metalowo-plastikowe nie mają takich problemów: nawet po dziesięcioleciach intensywnego użytkowania poziom ich odporności na przepływ wody pozostaje na pierwotnym poziomie.
Obecność zwojów, złączek, adapterów, zaworów przyczynia się do dodatkowego zahamowania przepływu wody.

Wszystkie powyższe czynniki należy wziąć pod uwagę, ponieważ nie mówimy tu o jakichś małych błędach, ale o kilka razy poważną różnicę. Podsumowując można stwierdzić, że proste wyznaczenie średnicy rury na podstawie natężenia przepływu wody jest prawie niemożliwe.

Nowa możliwość obliczania zużycia wody

Jeśli korzystanie z wody odbywa się za pomocą kranu, znacznie upraszcza to zadanie. Najważniejsze w tym przypadku jest to, że wymiary otworu odpływowego są znacznie mniejsze niż średnica systemu zaopatrzenia w wodę. W tym przypadku ma zastosowanie wzór do obliczania wody w przekroju rury Torricellego v^2 = 2gh, gdzie v to prędkość przepływu przez mały otwór, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość słup wody nad kranem (otwór o przekroju s, w jednostce czasu przepływa objętość wody s * v). Należy pamiętać, że termin „przekrój” jest używany nie do określenia średnicy, ale jego powierzchni. Aby to obliczyć, użyj wzoru pi * r ^ 2.

Jeśli słup wody ma wysokość 10 metrów, a otwór ma średnicę 0,01 m, przepływ wody przez rurę pod ciśnieniem jednej atmosfery oblicza się w następujący sposób: v ^ 2 = 2 * 9,78 * 10 = 195,6. Po wyodrębnieniu pierwiastka kwadratowego wychodzi v = 13.98570698963767. Po zaokrągleniu, aby uzyskać prostszy odczyt prędkości, wynik wynosi 14m/s. Przekrój otworu o średnicy 0,01 m oblicza się następująco: 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,000314159265 m2. W rezultacie okazuje się, że maksymalny przepływ wody przez rurę odpowiada 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s (nieco mniej niż 4,5 litra wody / sekundę). Jak widać, w tym przypadku obliczenie wody na przekroju rury jest dość proste. Również w domenie publicznej znajdują się specjalne tabele wskazujące zużycie wody dla najpopularniejszych produktów hydraulicznych, z minimalną wartością średnicy rury wodociągowej.

Jak już wiesz, nie ma uniwersalnego, prostego sposobu obliczenia średnicy rurociągu w zależności od natężenia przepływu wody. Jednak nadal możesz czerpać pewne wskaźniki dla siebie. Jest to szczególnie ważne, jeśli system jest wyposażony w plastik lub rury metalowo-plastikowe, a zużycie wody odbywa się za pomocą kranów z małą sekcją odpływową. W niektórych przypadkach ta metoda obliczeń ma zastosowanie do systemów stalowych, ale mówimy przede wszystkim o nowych wodociągach, które nie zdążyły pokryć wewnętrznych osadów na ścianach.

Zużycie wody w cieku to objętość cieczy przechodzącej przez przekrój. Jednostka zużywalna - m3 / s.

Obliczenie zużytej wody należy przeprowadzić nawet na etapie planowania systemu zaopatrzenia w wodę, ponieważ od tego zależą główne parametry wodociągów.

Zużycie wody w rurociągu: czynniki

Aby samodzielnie obliczyć natężenie przepływu wody w rurociągu, musisz znać czynniki, które zapewniają przepuszczalność wody w rurociągu.

Najważniejsze z nich to stopień ciśnienia w przewodzie wodnym oraz średnica odcinka rury. Ale znając tylko te wartości, nie będzie możliwe dokładne obliczenie zużycia wody, ponieważ zależy ono również od takich wskaźników, jak:

Długość rury. Dzięki temu wszystko jest jasne: im dłuższa jest jej długość, tym większy stopień tarcia wody o jej ścianki, więc przepływ płynu zwalnia.
Materiał ścianek rur jest również ważnym czynnikiem, od którego zależy natężenie przepływu. Tak więc gładkie ścianki rury polipropylenowej dają najmniejszy opór niż stal.
Średnica rurociągu - im mniejsza, tym wyższa będzie odporność ścian na ruch cieczy. Im węższa średnica, tym bardziej niekorzystna jest zgodność pola powierzchni zewnętrznej z objętością wewnętrzną.
Żywotność systemu zaopatrzenia w wodę. Wiemy, że z biegiem lat są one narażone na korozję, a na żeliwie tworzą się osady wapienne. Siła tarcia o ściany takiej rury będzie znacznie wyższa. Na przykład rezystancja powierzchni zardzewiałej rury jest 200 razy większa niż nowej stali. / Li>
Zmiany średnicy na różnych odcinkach przewodu, kolanka, armatura odcinająca lub armatura znacznie zmniejszają prędkość przepływu wody.

Jakie ilości są używane do obliczenia natężenia przepływu wody?

We wzorach stosowane są następujące wartości:

Q to całkowite (roczne) zużycie wody na osobę.
N to liczba mieszkańców domu.
Q to dzienny przepływ.
K - współczynnik nierównomiernego zużycia, równy 1,1-1,3 (SNiP 2.04.02-84).
D to średnica rury.
V to natężenie przepływu wody.

Wzór do obliczania zużycia wody

Znając wartości, otrzymujemy następujący wzór na zużycie wody:

Do obliczeń dziennych - Q = Q × N / 100
Do obliczeń godzinowych - q = Q × K / 24.
Obliczanie według średnicy - q = × d2 / 4 × V.

Przykład obliczenia zużycia wody dla konsumenta w gospodarstwie domowym

W domu znajduje się toaleta, umywalka, wanna, zlewozmywak.

Zgodnie z Załącznikiem A, bierzemy natężenie przepływu na sekundę:
- Miska WC - 0,1 l/sek.
- Umywalka z baterią - 0,12 l/sek.
- Kąpiel - 0,25 l/sek.
- Zlew kuchenny - 0,12 l/sek.
Suma zużytej wody ze wszystkich punktów zaopatrzenia wyniesie:
- 0,1 + 0,12 + 0,25 + 0,12 = 0,59 l/s
Zgodnie z całkowitym natężeniem przepływu (Załącznik B) 0,59 l/s odpowiada projektowemu natężeniu przepływu 0,4 l/s.

Możesz przeliczyć na metry sześcienne na godzinę, mnożąc ją przez 3,6. Okazuje się więc: 0,4 x 3,6 = 1,44 metra sześciennego / godzinę

Procedura obliczania zużycia wody

Cała procedura obliczeniowa jest określona w zbiorze zasad 30. 13330. 2012 SNiP 2.04.01-85 * Zaktualizowane wydanie „Wewnętrzne zaopatrzenie w wodę i kanalizacja”.

Jeśli planujesz rozpocząć budowę domu, przebudowę mieszkania lub instalację konstrukcji wodno-kanalizacyjnych, bardzo przydatne będą informacje o tym, jak obliczyć zużycie wody. Obliczenie zużycia wody pomoże nie tylko określić wymaganą ilość wody dla konkretnego pomieszczenia , ale pozwoli również w odpowiednim czasie zidentyfikować spadek ciśnienia w rurociągu. Ponadto dzięki prostym formułom wszystko to można zrobić samodzielnie, bez uciekania się do pomocy specjalistów.

Podczas układania wodociągów najtrudniejszą rzeczą jest obliczenie przepustowości odcinków rur. Prawidłowe obliczenia zapewnią, że natężenie przepływu wody nie będzie zbyt duże, a jej ciśnienie nie spadnie.

Znaczenie prawidłowych obliczeń calculation

Obliczenie zużycia wody pozwala dobrać odpowiedni materiał i średnicę rury

Projektując domek z dwiema lub więcej łazienkami lub mały hotel, należy wziąć pod uwagę, ile wody mogą dostarczyć rury wybranego odcinka. W końcu, jeśli ciśnienie w rurociągu spadnie przy dużym zużyciu, doprowadzi to do tego, że normalne wzięcie prysznica lub kąpieli będzie niemożliwe. Jeśli podczas pożaru pojawi się problem, możesz nawet stracić dom. Dlatego obliczanie zdolności autostrad do jazdy w terenie odbywa się jeszcze przed rozpoczęciem budowy.

Dla właścicieli małych firm ważna jest również znajomość wskaźników przepustowości. Rzeczywiście, w przypadku braku urządzeń pomiarowych, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej z reguły przedstawiają organizacjom fakturę za zużycie wody zgodnie z objętością przepuszczaną przez rurę. Znajomość danych dotyczących zaopatrzenia w wodę pozwoli Ci kontrolować zużycie wody i nie płacić dodatkowo.

Co decyduje o przepuszczalności rury?

Zużycie wody będzie zależeć od konfiguracji sieci wodociągowej, a także od rodzaju rur, z których montowana jest sieć

Przepuszczalność odcinków rur jest wartością metryczną, która charakteryzuje objętość cieczy przepływającej przez rurociąg w określonym przedziale czasu. Ten wskaźnik zależy od materiału użytego do produkcji rur.

Rurociągi z tworzyw sztucznych zachowują prawie taką samą przepuszczalność przez cały okres eksploatacji. Plastik w porównaniu z metalem nie rdzewieje, dzięki czemu linki nie zapychają się przez długi czas.

W przypadku modeli metalowych przepustowość spada z roku na rok. Ponieważ rury rdzewieją, ich wewnętrzna powierzchnia stopniowo odpada i staje się szorstka. Z tego powodu na ścianach tworzy się znacznie więcej tablic nazębnych. W szczególności szybko zatykają się rury z gorącą wodą.

Oprócz materiału produkcyjnego przepuszczalność zależy również od innych cech:

Długość dopływu wody. Im większa długość, tym mniejsze natężenie przepływu ze względu na wpływ siły tarcia, a także odpowiednio spada ciśnienie.
Średnica rury. Ściany o wąskich liniach stawiają większy opór. Im mniejszy przekrój, tym gorszy będzie stosunek natężenia przepływu do wartości powierzchni wewnętrznej na odcinku o stałej długości. W szerszych rurociągach woda porusza się szybciej.
Obecność zagięć, okuć, adapterów, kranów. Wszelkie okucia spowalniają ruch strumieni wody.

Przy określaniu wskaźnika pasmo konieczne jest uwzględnienie wszystkich tych czynników łącznie. Aby nie pomylić się w liczbach, warto skorzystać ze sprawdzonych formuł i tabel.

Metody obliczania

Na współczynnik tarcia ma wpływ obecność elementów blokujących i ich liczba

Aby określić przepuszczalność systemu zaopatrzenia w wodę, możesz użyć trzech metod obliczeniowych:

Ostatnia metoda, choć najdokładniejsza, nie nadaje się do obliczania zwykłej komunikacji domowej. Jest dość złożony, a do jego zastosowania będziesz musiał znać różne wskaźniki. Aby obliczyć prostą sieć dla prywatnego domu, powinieneś skorzystać z kalkulatora online. Chociaż nie jest tak dokładny, jest bezpłatny i nie trzeba go instalować na komputerze. Możesz uzyskać dokładniejsze informacje, porównując dane wyliczone przez program z tabelą.

Jak obliczyć przepustowość

Metoda tabelaryczna jest najprostsza. Opracowano kilka tabel liczenia: możesz wybrać tę, która jest odpowiednia w zależności od znanych parametrów.

Obliczenia na podstawie przekroju rury

W SNiP 2.04.01-85 proponuje się ustalenie ilości zużycia wody przez obwód rury.

Zgodnie ze standardami SNiP dzienne zużycie wody przez jedną osobę nie przekracza 60 litrów. Te dane dotyczą domu bez bieżącej wody. Jeśli zainstalowana jest sieć wodociągowa, objętość wzrasta do 200 litrów.

Obliczenia na podstawie temperatury chłodziwa

Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się przepuszczalność rury - woda rozszerza się, powodując dodatkowe tarcie.

Możesz obliczyć wymagane dane za pomocą specjalnej tabeli:

Przekrój rury (mm)	Pasmo
	Według ciepła (hl / h)		Według nośnika ciepła (t / h)
	woda	Parowy	woda	Parowy
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

Podsumowując instalacja wodno-kanalizacyjna ta informacja nie jest bardzo ważna, ale jest uważana za główny wskaźnik dla obwodów grzewczych.

Wyszukiwanie danych w zależności od ciśnienia

Przy doborze rur brane jest pod uwagę ciśnienie przepływu wody w przewodzie wspólnym

Przy doborze rur do instalacji dowolnej sieci komunikacyjnej należy wziąć pod uwagę ciśnienie przepływu w linii wspólnej. Jeśli pod spodem jest głowa wysokie ciśnienie, konieczne jest instalowanie rur o większym przekroju niż przy ruchu grawitacyjnym. Jeśli te parametry nie będą brane pod uwagę przy doborze odcinków rur, a duży przepływ wody będzie przepuszczany przez małe sieci, będą one hałasować, wibrować i szybko staną się bezużyteczne.

Aby znaleźć największy obliczony przepływ wody, stosuje się tabelę przepustowości rur w zależności od średnicy i różnych wskaźników ciśnienia wody:

Konsumpcja		Pasmo
Przekrój rury		15 mm	20 mm	25 mm	32 mm	40 mm	50 mm	65 mm	80 mm	100 mm
Pa / m	Mbar / m	Mniej niż 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	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

Średnie ciśnienie w większości pionów waha się od 1,5 do 2,5 atmosfery. Zależność od liczby pięter reguluje się, dzieląc sieć wodociągową na kilka odgałęzień. Wtłaczanie wody za pomocą pomp wpływa również na zmianę natężenia przepływu.

Również przy obliczaniu przepływu wody przez rurę zgodnie z tabelą średnic rur i wartości ciśnienia bierze się pod uwagę nie tylko liczbę kranów, ale także liczbę podgrzewaczy wody, wanien i innych odbiorców.

Obliczenia hydrauliczne według Shevelev

W celu najdokładniejszej identyfikacji wskaźników całej sieci wodociągowej stosuje się specjalne materiały referencyjne. Określają one charakterystykę biegu rur wykonanych z różnych materiałów.

Dlaczego potrzebujemy takich obliczeń

Przy sporządzaniu planu budowy dużego domku z kilkoma łazienkami, prywatnym hotelem, organizacją systemu przeciwpożarowego bardzo ważne jest posiadanie mniej lub bardziej dokładnych informacji o możliwościach transportowych istniejącej rury, biorąc pod uwagę jej średnica i ciśnienie w układzie. Chodzi o wahania ciśnienia w szczycie zużycia wody: takie zjawiska dość poważnie wpływają na jakość świadczonych usług.

Ważne jest, aby zrozumieć, że druga opcja nie dotyczy lokali prywatnych (apartamentów i domków), gdzie w przypadku braku liczników przy obliczaniu płatności brane są pod uwagę normy sanitarne: zwykle jest to do 360 l / dzień na osoba.

Co decyduje o przepuszczalności rury?

Od czego zależy natężenie przepływu wody w okrągłej rurze? Odnosi się wrażenie, że poszukiwanie odpowiedzi nie powinno sprawiać trudności: im większy przekrój rury, tym większą objętość wody będzie w stanie przepuścić w określonym czasie. Jednocześnie pamiętane jest również ciśnienie, ponieważ im wyższy słup wody, tym szybciej woda będzie przepychana przez komunikację. Praktyka pokazuje jednak, że są to dalekie od wszystkich czynników wpływających na zużycie wody.

Oprócz nich należy również wziąć pod uwagę następujące punkty:

Długość rury... Wraz ze wzrostem długości woda silniej ociera się o jej ściany, co prowadzi do spowolnienia przepływu. Owszem, na samym początku systemu na wodę wpływa wyłącznie ciśnienie, ale ważne jest też to, jak szybko kolejne porcje będą miały możliwość wejścia do komunikacji. Hamowanie wewnątrz rury często osiąga wysokie wartości.
Zużycie wody zależy od średnicy w znacznie bardziej złożonym stopniu, niż się wydaje na pierwszy rzut oka. Gdy średnica rury jest mała, ścianki opierają się przepływowi wody o rząd wielkości bardziej niż w grubszych systemach. W rezultacie, wraz ze zmniejszaniem się średnicy rury, zmniejsza się jej przewaga pod względem stosunku natężenia przepływu do wskaźnika powierzchni wewnętrznej w odcinku o stałej długości. Mówiąc prościej, gruba rura wodna transportuje wodę znacznie szybciej niż cienka.
Materiał produkcyjny... Kolejny ważny punkt, który bezpośrednio wpływa na prędkość przepływu wody przez rurę. Na przykład gładki propylen znacznie bardziej sprzyja ślizganiu się wody niż szorstkie stalowe ściany.
Czas trwania usługi... Z biegiem czasu na stalowych rurach pojawia się rdza. Ponadto typowe dla stali, a także żeliwa jest stopniowe gromadzenie się osadów wapiennych. Odporność na przepływ wody w rurach z osadami jest znacznie wyższa niż w przypadku nowych wyrobów stalowych: różnica ta czasami sięga 200 razy. Ponadto zarastanie rury prowadzi do zmniejszenia jej średnicy: nawet jeśli nie weźmiemy pod uwagę zwiększonego tarcia, to jej przepuszczalność wyraźnie się zmniejsza. Należy również zauważyć, że produkty plastikowe i metalowo-plastikowe nie mają takich problemów: nawet po dziesięcioleciach intensywnego użytkowania poziom ich odporności na przepływ wody pozostaje na pierwotnym poziomie.
Obecność zwojów, złączek, adapterów, zaworów przyczynia się do dodatkowego zahamowania przepływu wody.

Nowa możliwość obliczania zużycia wody

Jak już wiesz, nie ma uniwersalnego, prostego sposobu obliczenia średnicy rurociągu w zależności od natężenia przepływu wody. Jednak nadal możesz czerpać pewne wskaźniki dla siebie. Jest to szczególnie ważne, jeśli system jest wyposażony w plastikowe lub metalowo-plastikowe rury, a woda jest zużywana przez krany z małą sekcją wylotową. W niektórych przypadkach ta metoda obliczeń ma zastosowanie do systemów stalowych, ale mówimy przede wszystkim o nowych wodociągach, które nie zdążyły pokryć wewnętrznych osadów na ścianach.

Zużycie wody według średnicy rury: określanie średnicy rurociągu w zależności od natężenia przepływu, obliczanie według przekroju, wzór na maksymalne natężenie przepływu przy ciśnieniu w rurze okrągłej

Przepływ wody przez rurę: czy możliwe jest proste obliczenie?

Czy możliwe jest proste obliczenie natężenia przepływu wody w oparciu o średnicę rury? Lub jedynym sposobem jest skontaktowanie się ze specjalistami, którzy wcześniej przedstawili szczegółowa mapa wszystkie rury wodne w okolicy?

W końcu obliczenia hydrodynamiczne są niezwykle trudne…

Naszym zadaniem jest sprawdzenie, ile wody może przepuścić ta rura.

Po co to jest?

W przypadku samodzielnego obliczania instalacji wodociągowych.

Jeśli planujesz budować duży dom z kilkoma łaźniami dla gości, mini - hotelem, zastanów się nad systemem gaśniczym - warto wiedzieć, ile wody może dostarczyć rura o danej średnicy pod określonym ciśnieniem.

W końcu raczej nie spodoba się mieszkańcom znaczny spadek ciśnienia w szczytach zużycia wody. A słaba strużka wody z węża strażackiego prawdopodobnie będzie bezużyteczna.

W przypadku braku wodomierzy przedsiębiorstwa użyteczności publicznej zwykle wystawiają faktury na organizacje „przez przepustowość rur”.

Uwaga: drugi scenariusz nie dotyczy mieszkań i domów prywatnych. W przypadku braku wodomierzy opłaty za wodę są naliczane zgodnie z normami sanitarnymi. W przypadku nowoczesnych, zadbanych domów jest to nie więcej niż 360 litrów na osobę dziennie.

Trzeba przyznać: wodomierz znacznie ułatwia relacje z mediami

Czynniki wpływające na przepuszczalność rury

Co wpływa na maksymalny przepływ wody w okrągłej rurze?

Oczywista odpowiedź

Zdrowy rozsądek podpowiada, że odpowiedź powinna być bardzo prosta. Jest fajka wodna. Jest w nim dziura. Im więcej, tym więcej wody przepłynie przez nią w jednostce czasu. Och, przepraszam, więcej presji.

Oczywiście 10-centymetrowy słup wody przepchnie mniej wody przez centymetrowy otwór niż słup wody tak wysoki, jak dziesięciopiętrowy budynek.

A więc z wewnętrznej części rury i ciśnienia w systemie zaopatrzenia w wodę, prawda?

Czy naprawdę potrzebujesz czegoś innego?

Poprawna odpowiedź

Nie. Te czynniki wpływają na koszty, ale to dopiero początek długiej listy. Obliczanie natężenia przepływu wody przez średnicę rury i ciśnienie w niej jest jak obliczanie trajektorii rakiety lecącej na Księżyc na podstawie pozornej pozycji naszego satelity.

Jeśli nie weźmiemy pod uwagę obrotu Ziemi, ruchu Księżyca po jego własnej orbicie, oporów atmosfery i grawitacji ciał niebieskich, nasz statek kosmiczny prawdopodobnie nie dotrze nawet w przybliżeniu do pożądanego punktu w kosmosie.

Na ile wody wyleje się z rury o średnicy x przy ciśnieniu na ścieżce y wpływ mają nie tylko te dwa czynniki, ale również:

Długość rury... Im jest dłuższy, tym silniejsze tarcie wody o ściany spowalnia jej przepływ. Tak, na wodę na samym końcu rury ma wpływ tylko ciśnienie w niej, ale następne objętości wody powinny zająć jej miejsce. A fajka wodna je spowalnia i jak.

To właśnie z powodu utraty ciśnienia w długiej rurze, na rurociągach naftowych instalowane są przepompownie.

Średnica rury wpływa na przepływ wody znacznie trudniej niż podpowiada zdrowy rozsądek... W przypadku rur o małej średnicy opory ścianki na przepływ są znacznie większe niż w przypadku rur grubych.

Powodem jest to, że im mniejsza rura, tym mniej korzystny z punktu widzenia natężenia przepływu wody jest w niej stosunek objętości wewnętrznej do pola powierzchni przy ustalonej długości.

Mówiąc najprościej, woda łatwiej przepływa przez grubą rurę niż przez cienką.

Materiał ściany to kolejny ważny czynnik, od którego zależy prędkość ruchu wody.... Jeśli woda spływa po gładkim polipropylenie, jak polędwica niezdarnej kobiety na chodniku w lodzie, to szorstka stal stwarza znacznie większy opór dla przepływu.
Wiek rury również ma duży wpływ na przepuszczalność rury.... Stal rury wodne rdza, ponadto stal i żeliwo przez lata eksploatacji zarastały osadami wapiennymi.

Zarośnięta rura ma znacznie większe opory przepływu (odporność na wypolerowane nowe Stalowa rura i zardzewiałe różnią się 200 razy!). Ponadto obszary wewnątrz rury z powodu przerostu zmniejszają ich światło; nawet w idealnych warunkach przez zarośniętą rurę przepłynie znacznie mniej wody.

Czy uważasz, że sensowne jest obliczenie przepuszczalności wzdłuż średnicy rury na kołnierzu?

Uwaga: stan powierzchni rur plastikowych i metalowo-polimerowych nie ulega z czasem pogorszeniu. Po 20 latach rura będzie miała taką samą odporność na przepływ wody, jak w momencie montażu.

Wreszcie każdy obrót, zmiana średnicy, różnorodność zaworów i armatury – wszystko to również spowalnia przepływ wody.

Och, gdyby powyższe czynniki można było zaniedbać! Nie mówimy jednak o odchyleniach w granicach błędu, ale o różnicy czasów.

Wszystko to prowadzi nas do smutnego wniosku: proste obliczenie przepływu wody przez rurę jest niemożliwe.

Promień światła w mrocznym królestwie

W przypadku przepływu wody przez kran zadanie można jednak drastycznie uprościć. Główny warunek prostego obliczenia: otwór, przez który wylewa się woda, musi być znikomy w porównaniu ze średnicą rury doprowadzającej wodę.

Wtedy obowiązuje prawo Torricellego: v ^ 2 = 2gh, gdzie v to prędkość wypływu z małego otworu, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość słupa wody stojącego nad otworem. W takim przypadku objętość cieczy s * v przejdzie przez otwór o przekroju s na jednostkę czasu.

Mistrz zostawił ci prezent

Nie zapomnij: przekrój otworu nie jest średnicą, jest to obszar równy pi * r ^ 2.

W przypadku słupa wody o długości 10 metrów (co odpowiada nadciśnieniu jednej atmosfery) i otworu o średnicy 0,01 metra obliczenia będą następujące:

Wyciągamy pierwiastek kwadratowy i otrzymujemy v = 13.98570698963767. Dla uproszczenia obliczeń zaokrąglimy wartość prędkości przepływu do 14 m/s.

Przekrój otworu o średnicy 0,01 m wynosi 3,14159265 * 0,01^2 = 0,000314159265 m2.

Tak więc przepływ wody przez nasz otwór będzie równy 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s, czyli nieco mniej niż cztery i pół litra na sekundę.

Jak widać, w tej wersji obliczenia nie są bardzo trudne.

Ponadto w załączniku do artykułu znajdziesz tabelę zużycia wody przez najczęstsze urządzenia hydrauliczne, wskazującą minimalną średnicę połączenia.

Wniosek

To wszystko w skrócie. Jak widać, uniwersalny proste rozwiązanie Nie znaleźliśmy; miejmy jednak nadzieję, że ten artykuł okaże się pomocny. Powodzenia!

Jak obliczyć przepustowość rury?

Obliczanie przepustowości jest jednym z najtrudniejszych zadań podczas układania rurociągu. W tym artykule postaramy się dokładnie dowiedzieć, jak to się robi różne rodzaje rurociągi i materiały rurowe.

Rury o dużej wydajności

Nośność jest ważnym parametrem dla wszelkich rur, kanałów i innych spadkobierców rzymskiego akweduktu. Jednak przepustowość nie zawsze jest wskazana na opakowaniu rury (lub na samym produkcie). Ponadto, ile płynu rura przechodzi przez sekcję, zależy również od schematu rurociągu. Jak poprawnie obliczyć przepustowość rurociągów?

Metody obliczania przepustowości rurociągów

Istnieje kilka metod obliczania tego parametru, z których każda jest odpowiednia dla konkretnego przypadku. Niektóre oznaczenia, które są ważne przy określaniu przepustowości rury:

Średnica zewnętrzna — fizyczny rozmiar odcinka rury od jednej krawędzi ściany zewnętrznej do drugiej. W obliczeniach jest oznaczony jako Dn lub Dн. Ten parametr jest wskazany w oznaczeniu.

Średnica nominalna to przybliżona wartość średnicy przekroju wewnętrznego rury, zaokrąglona do najbliższej liczby całkowitej. W obliczeniach jest oznaczony jako Du lub Du.

Fizyczne metody obliczania przepustowości rur

Wartości przepustowości rur określają specjalne formuły. Dla każdego rodzaju produktu - dla gazu, zaopatrzenia w wodę, kanalizacji - metody obliczeniowe są różne.

Metody obliczeń tabelarycznych

Istnieje tabela przybliżonych wartości stworzona w celu ułatwienia określenia przepustowości rur do okablowania wewnątrz mieszkania. W większości przypadków wysoka precyzja nie jest wymagana, więc wartości można stosować bez skomplikowanych obliczeń. Ale ta tabela nie uwzględnia spadku przepustowości spowodowanego pojawieniem się nagromadzenia osadów wewnątrz rury, co jest typowe dla starych autostrad.

Istnieje dokładna tabela obliczania natężenia przepływu, zwana tabelą Shevelev, która uwzględnia materiał rury i wiele innych czynników. Stoły te są rzadko używane podczas układania systemu zaopatrzenia w wodę wokół mieszkania, ale w prywatnym domu z kilkoma niestandardowymi pionami mogą się przydać.

Obliczanie za pomocą programów

Do dyspozycji nowoczesnych firm hydraulicznych dostępne są specjalne programy komputerowe do obliczania przepustowości rur, a także wiele innych podobnych parametrów. Ponadto opracowano kalkulatory online, które choć mniej dokładne, są bezpłatne i nie wymagają instalacji na komputerze. Jednym ze stacjonarnych programów „TAScope” jest twór zachodnich inżynierów, czyli shareware. W duże firmy użyj „Hydrosystem” - krajowego programu, który oblicza rury według kryteriów wpływających na ich działanie w regionach Federacji Rosyjskiej. Oprócz obliczeń hydraulicznych umożliwia odczyt innych parametrów rurociągów. Średnia cena to 150 000 rubli.

Jak obliczyć przepustowość rury gazowej?

Gaz jest jednym z najtrudniejszych materiałów do transportu, w szczególności dlatego, że ma właściwość sprężania i dzięki temu może wydostać się przez najmniejsze szczeliny w rurach. Do obliczenia przepustowości rur gazowych (a także do projektu) system gazowy ogólnie) mają specjalne wymagania.

Wzór na obliczenie przepustowości rury gazowej

Maksymalną przepustowość gazociągów określa wzór:

Qmax = 0,67 Du2 * p

gdzie p jest równe ciśnieniu roboczemu w systemie gazociągów + 0,10 MPa lub ciśnieniu bezwzględnemu gazu;

Du - nominalny otwór rury.

istnieje złożona formuła do obliczania przepustowości rury gazowej. Przy przeprowadzaniu wstępnych obliczeń, a także przy obliczaniu gazociągu krajowego zwykle nie jest on używany.

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

gdzie z jest współczynnikiem ściśliwości;

T to temperatura transportowanego gazu, K;

Zgodnie z tym wzorem określa się bezpośrednią zależność temperatury transportowanego medium od ciśnienia. Im wyższa wartość T, tym bardziej gaz rozszerza się i naciska na ściany. Dlatego przy obliczaniu dużych rurociągów inżynierowie biorą pod uwagę możliwe warunki pogodowe w obszarze, przez który przechodzi rurociąg. Jeśli nominalna wartość DN rury jest mniejsza niż ciśnienie gazu generowane, gdy wysokie temperatury latem (na przykład w + 38 ... + 45 stopni Celsjusza), prawdopodobne jest uszkodzenie autostrady. Pociąga to za sobą wyciek cennych surowców i stwarza możliwość wybuchu odcinka rury.

Tabela natężenia przepływu rur gazowych w zależności od ciśnienia

Istnieje tabela do obliczania przepustowości gazociągu dla powszechnie stosowanych średnic rur i nominalnego ciśnienia roboczego. Aby określić charakterystykę gazociągu o niestandardowych wymiarach i ciśnieniu, wymagane będą obliczenia inżynierskie. Na ciśnienie, prędkość i objętość gazu ma również wpływ temperatura powietrza zewnętrznego.

Maksymalna prędkość (W) gazu w tabeli wynosi 25 m/s, a z (współczynnik ściśliwości) wynosi 1. Temperatura (T) wynosi 20 stopni Celsjusza lub 293 Kelwinów.

Przepustowość rur kanalizacyjnych

Pasmo rura ściekowa- ważny parametr zależny od rodzaju rurociągu (ciśnienie lub grawitacja). Wzór obliczeniowy oparty jest na prawach hydrauliki. Oprócz żmudnych obliczeń, tabele służą do określenia przepustowości systemu kanalizacyjnego.

Wzór obliczeń hydraulicznych

Do obliczeń hydraulicznych kanalizacji wymagane jest określenie niewiadomych:

średnica rurociągu DN;
średnia prędkość przepływu v;
spadek hydrauliczny l;
stopień wypełnienia h / Du (w obliczeniach są odpychane przez promień hydrauliczny, który jest związany z tą wartością).

W praktyce ograniczają się one do obliczenia wartości l lub h/d, ponieważ pozostałe parametry są łatwe do obliczenia. We wstępnych obliczeniach nachylenie hydrauliczne uważa się za równe nachyleniu powierzchni ziemi, przy której ruch Ścieki nie będzie niższa niż prędkość samooczyszczania. Wartości prędkości jak i maksymalne wartości h/DN dla sieci krajowych znajdują się w tabeli 3.

Ponadto istnieje znormalizowana wartość minimalnego spadku dla rur o małej średnicy: 150 mm

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

Wzór na objętościowe natężenie przepływu cieczy wygląda następująco:

gdzie a jest obszarem przepływu,

v - prędkość przepływu, m / s.

Prędkość obliczana jest ze wzoru:

gdzie R jest promieniem hydraulicznym;

C jest współczynnikiem zwilżania;

Stąd możesz wyprowadzić wzór na nachylenie hydrauliczne:

Zgodnie z nim ten parametr jest określany, jeśli wymagane jest obliczenie.

gdzie n jest współczynnikiem chropowatości w zakresie od 0,012 do 0,015, w zależności od materiału rury.

Promień hydrauliczny jest uważany za równy normalnemu promieniowi, ale tylko wtedy, gdy rura jest całkowicie wypełniona. W innych przypadkach użyj wzoru:

gdzie A jest obszarem przepływu krzyżowego płynu,

P to zwilżony obwód lub poprzeczna długość wewnętrznej powierzchni rury, która styka się z cieczą.

Tabele przepustowości rur kanalizacyjnych o swobodnym przepływie

Tabela zawiera wszystkie parametry użyte do wykonania obliczeń hydraulicznych. Dane są wybierane według wartości średnicy rury i wstawiane do wzoru. Tutaj obliczono już objętościowe natężenie przepływu cieczy q przechodzącej przez odcinek rury, które można przyjąć jako przepustowość linii.

Ponadto dostępne są bardziej szczegółowe tabele Lukinsa zawierające gotowe wartości przepustowości dla rur o różnych średnicach od 50 do 2000 mm.

Tabele przepustowości systemów kanalizacji ciśnieniowej

W tabelach przepustowości rur ciśnieniowych kanalizacji wartości zależą od maksymalnego stopnia napełnienia i obliczonego średniego natężenia przepływu ścieków.

Przepustowość wodociągu

Rury kanalizacyjne są najczęściej używane w domu. A ponieważ są pod dużym obciążeniem, staje się obliczenie przepustowości sieci wodociągowej ważny warunek niezawodne działanie.

Przepuszczalność rur w zależności od średnicy

Średnica nie jest najważniejszym parametrem przy obliczaniu przepuszczalności rury, ale wpływa również na jej wartość. Im większa średnica wewnętrzna rury, tym wyższa przepuszczalność, a także mniejsze prawdopodobieństwo zatorów i korków. Jednak oprócz średnicy należy wziąć pod uwagę współczynnik tarcia wody o ścianki rury (wartość tabelaryczna dla każdego materiału), długość rurociągu oraz różnicę ciśnień płynu na wlocie i wylocie . Ponadto liczba kolanek i kształtek w rurociągu znacznie wpłynie na przepuszczalność.

Tabela przepustowości rur według temperatury chłodziwa

Im wyższa temperatura w rurze, tym mniejsza jest jej przepustowość, ponieważ woda rozszerza się, powodując dodatkowe tarcie. Nie jest to ważne dla zaopatrzenia w wodę, ale w systemy grzewcze jest kluczowym parametrem.

Istnieje tabela do obliczeń ciepła i chłodziwa.

Tabela przepustowości rur w zależności od ciśnienia chłodziwa

Istnieje tabela opisująca wydajność rur w zależności od ciśnienia.

Tabela przepustowości rur w zależności od średnicy (wg Shevelev)

Tabele F.A. i A.F.Sheveleva są jedną z najdokładniejszych tabelarycznych metod obliczania przepustowości systemu zaopatrzenia w wodę. Ponadto zawierają wszystkie niezbędne wzory obliczeniowe dla każdego konkretnego materiału. Jest to obszerny materiał informacyjny wykorzystywany najczęściej przez inżynierów hydraulików.

Tabele uwzględniają:

średnice rur - wewnętrzne i zewnętrzne;
grubość ściany;
żywotność systemu zaopatrzenia w wodę;
długość linii;
cel rur.

Przepustowość rur w zależności od średnicy, ciśnienia: tabele, wzory obliczeniowe, kalkulator online

Obliczanie przepustowości jest jednym z najtrudniejszych zadań podczas układania rurociągu. W tym artykule postaramy się dokładnie dowiedzieć, jak to się robi dla różnych rodzajów rurociągów i materiałów rurowych.

Podobał Ci się artykuł? Udostępnij to

Wydrukuj artykuł