A vízvezeték hidraulikus számítása: egyszerű módszerek

Mi a vízellátó rendszer hidraulikus számítása? Milyen paramétereket kell kiszámítani? Van-e egyszerű számítási módszer a kezdő számára? Azonnal foglaljon helyet: ez az anyag elsősorban a kis magánházak tulajdonosaira irányul; ennek megfelelően olyan paraméterek, mint az épület összes egészségügyi berendezésének egyidejű használatának valószínűsége, nem szükséges meghatározni.

Mi számít

A háztartási vízellátás hidraulikus számítása az alábbi paraméterek meghatározásánál fog csökkenni:

1. Becsült vízfogyasztás a vízellátás bizonyos szakaszaiban.
2. Vízáramlás a csövekben.

Tipp: a háztartási vízvezetékhez a 0,7-1,5 m / s fordulatszámot tekintik normának. A tűzvízellátáshoz legfeljebb 3 m / s sebesség megengedett.

1. A vízellátás optimális átmérője, ami elfogadható nyomásesést biztosít. Alternatív módon a nyomásveszteség meghatározható az egyes szakaszok ismert átmérőjével. Ha figyelembe vesszük, hogy a vízvezeték-berendezések nyomásának csökkenése kisebb lesz, mint a normalizált, a helyi vízellátó hálózatnak telepítenie kell a személyhívást.

Vízáramlás

A vízfogyasztás egyedi vízvezeték-szerelési szabványai az SNiP 2.04.01-85 mellékletének egyikében találhatók, amely szabályozza a belső vízellátó és szennyvízhálózatok építését. Adunk a megfelelő táblázat egy részét.

A több vízvezeték szerelvény állítólagos egyidejű használata esetén a fogyasztást összegzik. Tehát, ha az első emeleten lévő WC használatával párhuzamosan elvárják, hogy a zuhanyzópad a második emeleten működjön - logikus, hogy mindkét egészségügyi eszközön vizet adnak: 0,10 + 0,12 = 0,22 l / s.

Különleges eset

A tűzvízcsövek esetében az áramlási sebesség 2,5 l / alvás sugáronként érvényes. Ebben az esetben a tűzoltó tűzfúvók becsült számát a tűz elnyomás alatt az épület típusa és területe határozottan határozza meg.

Áramlási sebesség

Tegyük fel, hogy feladatunk egy halottvízellátó hálózat hidraulikus számítása, amelyen ismert csúcsáramlást tapasztalunk. Meg kell határoznunk az átmérőt, amely elfogadható átfolyási sebességet biztosít a csővezetéken keresztül (visszahívás, 0,7-1,5 m / s).

képlet

A víz áramlása, az áramlás sebessége és a csővezeték nagysága egymáshoz kapcsolódnak az alábbi képletekkel:

S =? r ^ 2, ahol:

• S a cső keresztmetszete négyzetméterben;
• ? - a pi bevitt száma 3,1415;
• r a belső rész sugara méterben.

Hasznos: acél és öntöttvas csövek esetében a sugár általában a DN (feltételes átjáró) felének felel meg. A legtöbb műanyag cső esetében a belső átmérő egy lépéssel kisebb, mint a névleges külső átmérő: például egy 40 mm külső átmérőjű polipropilén cső esetében a belső átmérő megközelítőleg 32 mm.

Q = VS, ahol:

• Q - vízfogyasztás (m3);
• V - vízáramlási sebesség (m / s);
• S a négyzetméteres keresztmetszet.

példa

Végezzünk el egy 2,5 literes áramlási sebességű egyhegesztő tűzvezeték hidraulikus számítását.

Amint már kiderült, ebben az esetben a vízáramlás sebessége m / s-ra korlátozódik.

1. A SI egységek áramlási sebességét újraszámítjuk: 2,5 l / s = 0,0025 m3 / s.
2. A második képlet segítségével kiszámítjuk a legkisebb keresztmetszeti területet. 3 m / s sebességgel egyenlő 0,0025 / 3 = 0,00083 m3.
3. Számítsd ki a cső belső részének sugarát: r ^ 2 = 0.00083 / 3.1415 = 0.000264; r = 0,016 m
4. A csővezeték belső átmérője tehát legalább 0,016 x 2 = 0,032 m vagy 32 milliméter. Ez megfelel a DU32 acélcső paramétereinek.

Kérjük, vegye figyelembe: amikor a köztes értékeket a standard csőméretek között kapja, a kerekítés felfelé történik. Az átmérőjű csövek ára, amelyek per csomópontban különböznek, nem különbözik túlságosan; Eközben az átmérő 20% -os csökkenése a vízvezeték kapacitásának közel fél és félszeres csökkenését vonja maga után.

Egyszerű átmérőjű számítás

Gyors számításhoz az alábbi táblázat használható, amely közvetlenül kapcsolja a csővezetéken átfolyó folyadékot a méretével.

Fejvesztés

képlet

Az ismert hosszúságú szakasz nyomásveszteségének kiszámítására vonatkozó utasítások meglehetősen egyszerűek, de számos változó ismerete. Szerencsére, ha kívánja, megtalálhatók a referencia könyvekben.

A képlet H = iL (1 + K).

Ben:

• H a méterveszteség kívánt értéke.

Hivatkozás: légköri nyomáson 1 atmoszféra (1 kgf / cm2) túlnyomás 10 méteres vízoszlopnak felel meg. A 10 méteres nyomásesés kompenzálásához a vízelosztó hálózat bemeneti nyomását 1 kgf / cm2 értékkel kell növelni.

• i - a csővezeték hidraulikus lejtése.
• L a hossza méterben.
• K - együttható a hálózat céljától függően.

A képlet egyes elemei egyértelműen megjegyzéseket igényelnek.

A legkönnyebb a K. együtthatóval. Az értékeit a már említett SNiP 2.04.01-85:

De a hidraulikus lejtés fogalma sokkal bonyolultabb. Tükrözi az ellenállást, hogy a csőnek a víz mozgásához van szüksége.

A hidraulikus lejtés három paramétertől függ:

1. Áramlási ráta Minél magasabb, annál nagyobb a hidraulikus ellenállás a csővezetéknél.
2. A cső átmérője. Itt a kapcsolat inverz: a keresztmetszet csökkenése a hidraulikus ellenállás növekedéséhez vezet.
3. A fal érdessége. Ez viszont a csőanyagtól függ (az acél kevésbé sima felületű, mint a polipropilén vagy HDPE), és bizonyos esetekben a cső korában (a rozsda és a vízkőlerakódások növelik az érdességet).

Szerencsére a hidraulikus lejtés meghatározásának problémáját teljesen megoldja a vízvezetékek hidraulikus számításának táblája (Shevelev tábla). Ez biztosítja a különböző anyagok, átmérők és áramlási értékek értékeit; emellett a táblázat régi csövek korrekciós tényezőit tartalmazza.

Annak tisztázása érdekében, hogy az összes korszerű polimervezeték esetében nem szükséges az életkor korrekciója. A fém-műanyag, polipropilén, sima és térhálósított polietilén nem változtatja meg a felszín szerkezetét a teljes működési idő alatt.

A Shevelev táblák mérete miatt lehetetlenné válik azok teljes közzététele; azonban tájékoztatásul rövid részletet mutatunk be tőlük.

Itt találhatók a 16 mm átmérőjű műanyag cső referenciaadatai.

A nyomásesés kiszámításánál figyelembe kell venni, hogy a legtöbb vízvezetékszerkezet normál működéséhez bizonyos túlnyomás szükséges. Harminc évvel ezelőtt az SNiP adatokat szolgáltat az elavult vízvezetékhez; a korszerűbb háztartási és egészségügyi berendezések esetében a normál működéshez legalább 0,3 kgf / cm (3 méter fej) túlnyomás szükséges.

Azonban: a gyakorlatban jobb, ha a számítás során valamivel magasabb túlnyomást - 0,5 kgf / cm2. A tartalékra szükség van az eszközökön és a hidraulikus ellenálláson elhelyezett vezetékeken el nem számolt veszteségek kompenzálására.

példák

Mutassunk példát a vízellátó rendszer hidraulikus számításáról, amelyet kézzel készítettünk.

Tegyük fel, hogy a 15 mm átmérőjű, 28 méteres hosszúságú háztartási műanyag vízellátást és 1,5 m / s maximális megengedett vízáramlást kell kiszámítani.

1. Az 1000 m hosszú hidraulikus lejtés 319,8. Mivel az i nyomásesés kiszámításánál használt képletet használják, nem 1000i értéket, ezt az értéket 1000: 319,8 / 1000 = 0,3198 értékkel kell osztani.
2. Az iv. Ivóvízellátás K együtthatója 0,3-nak felel meg.
3. A teljes képlet H = 0,3198 x 28 x (1 + 0,3) = 11,64 méter.

Így a vízvezeték-szerelvény végén 0.5 atmoszféra túlnyomással lesz a fő vízvezetéken 0,5 + 1,164 = 1,6 kgf / cm2. Az állapot meglehetősen megvalósítható: a vonalban lévő nyomás általában nem alacsonyabb 2,5-3 atmoszféra alatt.

By the way: az üzembe helyezés során a csővezeték tesztelése nyomás alatt történik, legalább egyenlő a 1.3-as együtthatójú munkavállalóval. A vízellátó rendszer hidraulikai vizsgálatának aktusa a jelek hosszát és a vizsgálati nyomást is tartalmazza.

Most hajtsa végre a fordított számítást: meghatározzuk a műanyag cső legkisebb átmérőjét, amely elfogadható nyomást biztosít a végcsaptelepen a következő feltételek mellett:

• Az autópálya nyomása 2,5 atmoszféra.
• A csővezeték hossza a keverő végéig 144 méter.
• Átmérő átmenetek hiányoznak: az egész háztartási vízellátás ugyanolyan méretű lesz.
• A csúcs vízfogyasztása másodpercenként 0,2 liter.

Szóval induljunk el.

1. A megengedett nyomásveszteség 2,5-0,5 = 2 atmoszféra, ami 20 méteres nyomásnak felel meg.
2. Ebben az esetben a K együttható értéke 0,3.
3. Így a képlet a 20 = ix144x (1 + 0,3) forma. Egy egyszerű számítás az i értékét 0,106 értékben adja meg. 1000i, egyenlő lesz 106-val.
4. A következő lépés a Shevelev átmérőtáblázatban található keresés, amely megfelel a 1000i = 106-nak a kívánt áramlási sebesség mellett. A legközelebbi érték - 108.1 - megfelel a 20 mm-es polimer cső átmérőjének.

következtetés

Reméljük, hogy a tiszteletre méltó olvasó túl sok számot és képletet nem túllépett. Mint már említettük, rendkívül egyszerű számítási módszereket adtunk; a szakemberek sokkal bonyolultabb megoldásokat alkalmaznak. A szokásos módon további tematikus információkat talál a videóban ebben a cikkben. Sok szerencsét!