Додати в закладки

Експерт відповідає:

при проектуванні інженерних комунікацій, Таких як опалення, водопостачання та каналізація, необхідно враховувати прийняті норми, наведені у відповідній документації.

Розрахунок витрати води по перетину труби - досить складний інженерний процес, що вимагає спеціальних знань. Але у випадках, коли індивідуальне будівництво ведеться власними силами, без залучення будівельних фірм, багато розрахунки доводиться робити самостійно.

Чим більший обсяг води проходить через трубу в одиницю часу, тим більше виходить витрата.Існує досить багато критеріїв, які впливають на цей показник. Основні з них такі:

• діаметр внутрішнього перетину;
• матеріал, з якого виготовлений водопровід;
• швидкість течії рідини, яка, в свою чергу, залежить від тиску;
• наявність поворотів і затворів у водопровідній системі.

Однак розмір перетину труби дійсно досить сильно впливає на витрату води в трубопроводі. Якщо знехтувати додатковими факторами, можна запропонувати для розрахунку наступну формулу:

q \u003d π × d² / 4 × V;

де q - витрата води, л / с;

d - діаметр внутрішнього перетину труби, см;

V - швидкість течії води, м / с.

Якщо харчування системи водопостачання здійснюється з водонапірної башти, без додаткового нагнітання за допомогою насоса, то швидкість течії буде в межах приблизно від 0,7 до 1,9 м / с. Якщо ж використовується будь-якої нагнітач, то в його паспорті повинно вказуватися створюваний тиск і швидкість проходження рідини.

На додаток до вищенаведеної формулою відзначимо, що досить великий вплив на продуктивність трубопроводу чинить опір внутрішніх стінок. пластикові труби мають більш гладку поверхню, ніж сталеві, тому коефіцієнт опору в них нижче. До того ж вони не схильні до корозії, що теж позитивно впливає на їх пропускну здатність.

Розрахунок діаметра труби за формулами для водопостачання

У цій статті я розповім вам про те, як професійно порахувати діаметр. Будуть вказані корисні формули. Ви дізнаєтеся який діаметр труби вам потрібен для водопровідних труб. Також дуже важливо не плутати, розрахунок підбору діаметра для, від розрахунку для. Так як для опалення буває досить низького потоку руху води. Формула розрахунку діаметра труб кардинально відрізняються, так як для водопостачання необхідні великі швидкості потоку води.

Що стосується таблиць для розрахунку діаметра, то про це буде розказано в інших статтях. Скажу лише те, що дана стаття вам допоможе знайти діаметр труб без таблиць, за спеціальними формулами. А таблиці придумані просто, спростити процес обчислення. До того ж в цій статті Ви зрозумієте, з чого складається весь результат необхідного діаметра.

Подивіться відео:

Щоб отримати розрахунок діаметра труби для водопостачання, необхідно мати готові цифри:

Що стосується витрати споживання води , То тут приблизно є приблизно готовий цифровий стандарт. Візьмемо до прикладу змішувач у ванній. Я досвідченим шляхом перевірив, що для комфортного потоку води на виході приблизно дорівнює: 0,25 літрів в секунду. Цю величину і візьмемо для стандарту по підбору діаметра для водного потоку.

Є ще одна не про незначну цифра. У квартирах це зазвичай стандарт. У нас в стояках для приблизно коштує тиск напору: Близько 1,0 до 6,0 атмосфер. В середньому це 1,5-3,0 атмосфер. Це залежить від поверховості багатоквартирного будинку. У багатоповерхових будинках понад 20 поверхів, стояки можуть бути розділені по поверховості, щоб не перевантажувати нижні поверхи.

Що стосується втрати напору, то я пояснював в інших ранніх статях: Гідравлічний розрахунок на втрату напору або як розрахувати втрати тиску в трубі.

А тепер давайте приступимо до алгоритму розрахунку необхідного діаметра для водопостачання. У цьому алгоритмі є неприємна особливість, це те, що потрібно робити розрахунок циклічно підставляючи в формулу діаметр і перевіряючи результат. Так як у формулі втрат напору існує квадратична особливість і в залежності від діаметра труби різко змінюється результат втрат напору. Я думаю, більше трьох циклів нам не доведеться робити. Також ще залежить від матеріалу трубопроводу. І так приступимо!

"Розрахунок діаметра труби"

Наведемо варіант:

Ось деякі формули, які допоможуть знайти швидкість потоку:

0,25л / с \u003d 0,00025м 3 / с

V \u003d (4 * Q) / (π * D 2) \u003d (4 * 0,00025) / π * 0,012 2 \u003d 2,212 м / с

Re \u003d (V * D) / ν \u003d (2,212 * 0.012) / 0,00000116 \u003d 22882

ν \u003d 1,16 * 10 -6 \u003d 0,00000116. Взято з таблици. Для води при температурі 16 ° С.

Δ е \u003d 0,005 мм \u003d 0,000005м. Взято з таблици, для металопластикової.

У мене підпадає в першу область і я приймаю для розрахунку формулу Блазіуса.

λ \u003d 0,3164 / Re 0,25 \u003d 0,3164 / 22882 0,25 \u003d 0,0257

h \u003d λ * (L * V 2) / (D * 2 * g) \u003d 0,0257 * (10 * 2,212 2) / (0,012 * 2 * 9,81) \u003d 5,341 м.

І так: На вході у нас 2 атмосфери, що дорівнює 20 метрам напору.

Якщо отриманий результат 5,341 метрів менше вхідного напору, то результат нас задовольняє і діаметр труби з внутріш діаметром 12мм підходить!

Якщо немає то необхідно збільшувати діаметр.

Але ИМЕЙТ на увазі, якщо в розрахунок брати трубу, яка з підвалу йде по стояках до вас на п'ятий поверх, то результат можливо буде незадовільним. А якщо у вас саседі відбиратимуть потік води, то і відповідно вхідний натиск може зменшиться. Так що ИМЕЙТ зважаючи про запас в два три рази вже добре. У нашому випадку запас в чотири рази більше.

Давайте спробуємо так заради експерименту. У нас в трубі 10 метрів в дорозі, є чотири кутника (коліна). Це і вони називаються місцевими гідравлічними опорами. Для коліна в 90 градусів є формула розрахунку:

h \u003d ζ * (V 2) / 2 * 9,81 \u003d 0,249 м.

Так як у нас 4 кутника, то отриманий результат множимо на 4 і отримуємо 0,996 м. Майже ще один метр.

Завдання 2:

Сталева (залізна) труба прокладена довжиною 376 метрів з внутрішнім діаметром 100 мм, по довжині труби є 21 відводів (кутових поворотів 90 ° С). Труба прокладена з перепадом 17м. Тобто відносно горизонту йде вгору на висоту 17 метрів. Характеристики насоса: Максимальний напір 50 метрів (0,5 МПа), максимальна витрата 90м 3 / год. Температура води 16 ° С. Знайти максимально можлива витрата в кінці труби.

дано:

Знайти максимальний витрата \u003d?

Рішення:

Для вирішення необхідно знати графік насосів: Залежність витрати від напору.

Я вибрав візуально схожий графік всіх насосів, від реального може відрізнятися на 10-20%. Для більш точного розрахунку необхідний графік насоса, який вказаний в паспорті насоса.

У нашому випадку буде такий графік:

Дивіться, переривчастою лінією по горизонту позначив 17 метрів і на перетин по кривій отримую максимально можлива витрата: Qmax.

За графіком я можу сміливо стверджувати, що на перепаді висоти, ми втрачаємо приблизно: 14 м 3 / год. (90-Qmax \u003d 14 м 3 / год).

Не існує прямого формули, яка дає прямий розрахунок знаходження витрати, а якщо й існує, то вона має ступінчастий характер і деяку логіку, яка здатна Вас запитати - остаточно.

Ступінчастий розрахунок виходить тому, що у формулі існує квадратична особливість втрат напору в динаміці (рух).

Тому вирішуємо завдання поступово.

Оскільки ми маємо інтервал витрат від 0 до 76 м 3 / год, то мені хочеться перевірити втрату напору при витраті рівним: 45 м 3 / год.

Знаходимо швидкість руху води

Q \u003d 45 м 3 / год \u003d 0,0125 м 3 / сек.

V \u003d (4 0,0125) / (3,14 0,1 0,1) \u003d 1,59 м / с

Знаходимо число Рейнольдса

ν \u003d 1,16 10 -6 \u003d 0,00000116. Взято з таблици. Для води при температурі 16 ° С.

Re \u003d (V D) / ν \u003d (1,59 0,1) / 0,00000116 \u003d 137069

Δе \u003d 0,1 мм \u003d 0,0001м. Взято з таблиці, для сталевої (залізної).

У мене потрапляє на другу область за умови

λ \u003d 0,11 (Δе / D + 68 / Re) 0.25 \u003d 0,11 (0,0001 / 0,1 + 68/137069) 0,25 \u003d 0,0216

h \u003d λ (L V 2) / (D 2 g) \u003d 0,0216 (376 1,59 1,59) / (0,1 2 9,81) \u003d 10,46 м.

Як бачите, втрата становить 10 метрів. Далі визначаємо Q1, дивись графік:

Тепер робимо оригінальний розрахунок при витраті рівний 64м 3 / год

Q \u003d 64 м 3 / год \u003d 0,018 м 3 / сек.

V \u003d (4 0,018) / (3,14 0,1 0,1) \u003d 2,29 м / с

Re \u003d (V D) / ν \u003d (2,29 0,1) / 0,00000116 \u003d 197414

λ \u003d 0,11 (Δе / D + 68 / Re) 0.25 \u003d 0,11 (0,0001 / 0,1 + 68/197414) 0,25 \u003d 0,021

h \u003d λ (L V 2) / (D 2 g) \u003d 0,021 (376 2,29 2,29) / (0,1 2 9,81) \u003d 21,1 м.

Відзначаємо на графіку:

Qmax знаходиться на перетині кривої між Q1 і Q2 (Рівне середина кривої).

Відповідь: Максимальна витрата дорівнює 54 м 3 / год. Але це ми вирішили без опору на поворотах.

Для перевірки перевіримо:

Q \u003d 54 м 3 / год \u003d 0,015 м 3 / сек.

Re \u003d (V D) / ν \u003d (1,91 0,1) / 0,00000116 \u003d 164655

Підсумок: Ми потрапили на Н піт \u003d 14,89 \u003d 15м.

А тепер порахуємо опір на поворотах:

Формула по знаходженню напору на місцевому гідравлічному опір:

ζ-Це коефіцієнт опору. Для коліна він дорівнює приблизно одному, якщо діаметр менше 30мм. Для великих діаметрів він зменшується. Це пов'язано з тим, що вплив швидкості руху води по відношенню до повороту зменшується.

Візьмемо ζ \u003d 1.

Швидкість 1,91 м / с

h \u003d ζ (V 2) / 2 9,81 \u003d (1 1,91 2) / (2 9,81) \u003d 0,18 м.

Це значення множимо на кількість відводів і отримуємо 0,18 21 \u003d 3,78 м.

Відповідь: при швидкості руху 1,91 м / с, отримуємо втрату напору 3,78 метрів.

Давайте тепер вирішимо цілком завдання з відводами.

При витраті 45 м 3 / год отримали втрату напору по довжині: 10,46 м. Дивись вище.

При цій швидкості (2,29 м / с) знаходимо опір на поворотах:

h \u003d ζ (V 2) / 2 9,81 \u003d (1 2,29 2) / (2 9,81) \u003d 0,27 м. множимо на 21 \u003d 5,67 м.

Складаємо втрати напору: 10,46 + 5,67 \u003d 16,13м.

Відзначаємо на графіку:

Вирішуємо теж саме тільки для витрати в 55 м 3 / год

Q \u003d 55 м 3 / год \u003d 0,015 м 3 / сек.

V \u003d (4 0,015) / (3,14 0,1 0,1) \u003d 1,91 м / с

Re \u003d (V * D) / ν \u003d (1,91 0,1) / 0,00000116 \u003d 164655

λ \u003d 0,11 (Δе / D + 68 / Re) 0.25 \u003d 0,11 (0,0001 / 0,1 + 68/164655) 0,25 \u003d 0,0213

h \u003d λ (L V 2) / (D 2 g) \u003d 0,0213 (376 1,91 1,91) / (0,1 2 9,81) \u003d 14,89 м.

h \u003d ζ (V 2) / 2 9,81 \u003d (1 1,91 2) / (2 9,81) \u003d 0,18 м. множимо на 21 \u003d 3,78 м.

Складаємо втрати: 14,89 + 3,78 \u003d 18,67 м

Малюємо на графіку:

відповідь: Максимальні витрати \u003d 52 м 3 / год. Без відводів Qmax \u003d 54 м 3 / год.

Тепер я думаю вам зрозуміло як відбувається опір руху потоку. Якщо не зрозуміло, то я готовий почути ваші коментарі по даній статті. Пишіть коментарі.

	Якщо Ви бажаєте отримувати повідомлення про нові корисних статтях з розділу: Сантехніка, водопостачання, опалення, то залиште Ваше ім'я і Email.

Коментарі (+) [Читати / Додати]

У деяких випадках доводиться стикатися з необхідністю розрахунку витрати води через трубу. Цей показник говорить про те, скільки води може пропустити труба, вимірюється в м / с.

• Для організацій, які не поставили лічильник на воду, нарахування плати відбувається з обліку прохідності труби. Важливо знати, наскільки точно ці дані прораховані, за що і за яким тарифом треба платити. Фізичних осіб це не стосується, для них, при відсутності лічильника, кількість прописаних осіб множиться на споживання води 1 людиною за санітарними нормами. Це досить великий обсяг, а з сучасними тарифами набагато вигідніше поставити лічильник. Точно також в наш час часто вигідніше самому гріти воду колонкою, ніж платити комунальним службам за їхню гарячу воду.
• Величезну роль розрахунок прохідності труби грає при проектуванні будинку, під час підбиття до будинку комунікацій .

Важливо переконатися, що кожне відгалуження водопроводу зможе отримати свою частку з основної труби навіть у години пікового витрати води. Водопровід створений для комфорту, зручності, полегшення людині праці.

Якщо щовечора до жителів верхніх поверхів вода буде практично не доходити, про який комфорт може йти мова? Як можна пити чай, мити посуд, купатися? А все п'ють чай і купаються, тому той обсяг води, який змогла надати труба, розподілився по нижніх поверхах. Зовсім погану роль ця проблема може зіграти при пожежогасінні. Якщо пожежники підключаться до центральної труби, а в ній немає напору.

Іноді розрахунок витрати води через трубу може стати в нагоді, якщо після ремонту водопроводу горе-майстрами, заміни частини труб, напір сильно впав.

Гідродинамічні розрахунки непроста справа, звичайно здійснюються кваліфікованими фахівцями. Але, припустимо, ви займаєтеся приватним будівництвом, проектуєте свій затишний просторий будинок.

Як розрахувати витрати води через трубу самому?

Здавалося б, досить знати діаметр отвору труби, щоб отримати, може, і округлені, але в цілому справедливі цифри. На жаль, цього дуже мало. Інші фактори здатні змінювати результат обчислень в рази. Що ж впливає на максимальний витрата води через трубу?

1. перетин труби. Очевидний фактор. Відправний пункт гідродинамічних обчислень.
2. Тиск в трубі. При збільшенні тиску через трубу з тим же перетином проходить більше води.
3. Вигини, повороти, зміна діаметру, розгалуження гальмують рух води по трубі. Різні варіанти в різному ступені.
4. протяжність труби. За більш довгим трубах буде проходити менше води за одиницю часу, ніж по коротким. Весь секрет у силі тертя. Подібно до того, як вона затримує рух звичних для нас об'єктів (автомобілів, велосипедів, саней і т. Д.), Сила тертя перешкоджає водяному потоку.
5. У труби з меншим діаметром виявляється більше площі дотику води з поверхнею труби по відношенню до обсягу водяного потоку. А від кожної точки дотику з'являється сила тертя. Так само, як і в більш довгих трубах, в більш вузьких трубах швидкість руху води стає менше.
6. матеріал труб. Очевидно, що ступінь шорсткості матеріалу впливає величину сили тертя. Сучасні пластикові матеріали (поліпропілен, ПВХ, металлопласт і т. Д.) Виявляються дуже слизькими в порівнянні з традиційною сталлю і дозволяють рухатися воді швидше.
7. Тривалість експлуатації труби. Вапняні відкладення, іржа сильно погіршують пропускні можливості водопроводу. Це самий каверзне фактор, адже ступінь засміченості труби, її новий внутрішній рельєф і коефіцієнт тертя вельми складно прорахувати з математичною точністю. На щастя, розрахунок витрати води найчастіше потрібно для нового будівництва і свіжих, не використовувалися раніше матеріалів. А з іншого боку, підключатися ця система буде до вже існуючих, багато років існуючих комунікацій. І як вона сама себе поведе через 10, 20, 50 років? Новітні технології значно поліпшили цю ситуацію. Пластикові труби не іржавіють, їх поверхня практично не псується з часом.

Розрахунок витрати води через кран

Обсяг витікає рідина знаходиться шляхом множення перетину отвору труби S на швидкість витікання V. Перетин це площа певної частини об'ємної фігури, в даному випадку, площа кола. Знаходиться за формулою S \u003d πR2. R буде радіусом отвори труби, не плутати з радіусом труби. π постійна величина, відношення довжини кола до його діаметра, приблизно дорівнює 3,14.

Швидкість витікання знаходиться за формулою Торрічеллі:. Де g прискорення вільного падіння, на планеті Земля рівне приблизно 9,8 м / с. h висота водяного стовпа, який стоїть над отвором.

приклад

Розрахуємо витрата води через кран з отвором діаметром 0,01 м і висотою стовпа 10 м.

Перетин отвори \u003d πR2 \u003d 3,14 х 0,012 \u003d 3,14 х 0,0001 \u003d 0,000314 м².

Швидкість витікання \u003d √2gh \u003d √2 х 9,8 х 10 \u003d √196 \u003d 14 м / с.

Витрата води \u003d SV \u003d 0,000314 х 14 \u003d 0,004396 м / с.

У перекладі на літри виходить, що з заданої труби здатне витікати 4,396 л в секунду.

Втрата тиску в трубопроводі, крім іншого, залежить від витрати швидкості потоку і в'язкості середовища протікання. Чим більше кількість пари, що проходить через трубопровід певного номінального діаметра, тим вище тертя об стінки трубопроводу. Іншими словами, чим вище швидкість пара, тим вище опір або втрати тиску в трубопроводі.

На скільки високі можуть бути втрати тиску визначається призначенням пара. Якщо перегрітий пар подається через трубопровід до паровій турбіні, то втрати тиску повинні бути по можливості мінімальними. Такі трубопроводи значно дорожче звичайних, причому більший діаметр, в свою чергу, призводить до значно більших витрат. Інвестиційний розрахунок ґрунтується на часі повернення (термін окупності) інвестиційного капіталу в порівнянні з прибутком від роботи турбіни.

Цей розрахунок повинен грунтуватися не на середньому навантаженні турбіни, а виключно на її пікового навантаження. Якщо, наприклад, протягом 15 хвилин накидається пікове навантаження в 1000 кг пара, то трубопровід повинен мати пропускну здатність 60 / 15x 1000 \u003d 4000 кг / год.

Розрахунок

У розділі далі - Робота з конденсатом, пояснюється методика розрахунок діаметра конденсатопроводів. У розрахунках паро- повітро-і водопроводів діють приблизно ті ж вихідні принципи. На завершення цієї теми в цьому розділі будуть наведені розрахунки для визначення діаметра паро- повітро-і водопроводів.

У розрахунках діаметрів в якості основної застосовується формула:

Q \u003d витрата пара, повітря і води в м 3 / с.

D \u003d діаметр трубопроводу в м.

v \u003d допустима швидкість потоку в м / с.

D \u003d діаметр конденсатопроводу в мм.

Q \u003d витрата в м 3 / ч.

V \u003d допустима швидкість потоку в м / с.

Розрахунок трубопроводів завжди ведеться по об'ємному витраті (м 3 / год), а не по масовому (кг / год). Якщо відомий тільки масова витрата, то для перерахунку кг / год в м 3 / ч необхідно враховувати питому обсяг по таблиці пара.

Питома обсяг насиченого пара при тиску 11 бар становить 0,1747 м 3 / кг. Таким чином, об'ємний витрата від 1000 кг / год насиченої пари при 11 бар становитиме 1000 * 0,1747 \u003d 174,7 м 3 / ч. Якщо мова буде йти про такій же кількості перегрітої пари при тиску 11 бар і 300 ° С, то питомий об'єм складе 0,2337 м 3 / кг, а об'ємний витрата 233,7 м 3 / ч. Таким чином це означає, що один і той же паропровід не може однаково підходити для транспорту одного кількості насиченого і перегрітого пара.

Також для випадку повітря та інших газів розрахунок необхідно повторити з урахуванням тиску. Виробники компресорного устаткування вказують продуктивність компресорів в м 3 / ч, під яким розуміється обсяг в м 3 при температурі 0 ° С.

Якщо продуктивність компресора 600 мп 3 / год і тиск повітря 6 бар, то об'ємний витрата складає 600/6 \u003d 100 м 3 / год. в цьому також полягає основа розрахунку трубопроводів.

Допустима швидкість потоку

Допустима швидкість потоку в системі трубопроводів залежить від багатьох факторів.

• вартість установки: низька швидкість потоку призводить до вибору більшого діаметра.
• втрата тиску: висока швидкість потоку дозволяє вибрати менший діаметр, однак викликає велику втрату тиску.
• знос: особливо в разі конденсату висока швидкість потоку призводить до підвищеної ерозії.
• шум: висока швидкість потоку збільшує шумове навантаження, напр. Паровий редукційний клапан.

У нижче наведеній таблиці представлені дані норм щодо швидкості потоку для деяких середовищ протікання.

	призначення	Швидкість потоку в м / с
конденсат	заповнений конденсатом
	Конденсато-парова суміш
поживна вода	трубопровід всаса
	трубопровід подачі
	питної якості
	охолодження
	Повітря під тиском
* Трубопровід всмоктування насоса живильної води: через низьку швидкості потоку низька втрата тиску, що перешкоджає утворенню бульбашок пари на всасе живильного насоса.

Розрахунок діаметра трубопроводу для води при 100 м 3 / год і швидкості потоку v \u003d 2 м / с.

D \u003d √ 354 * 100/2 \u003d 133 мм. Обраний номінальний діаметр DN 125 або DN 150.

b) Повітря під тиском

розрахунок діаметра трубопроводу для повітря при 600 м 3 / год, тиск 5 бар і швидкості потоку 8 м / с.

Перерахунок з нормального витрати 600 м3 / год на робочий м 3 / ч 600/5 \u003d 120 м 3 / год.

D \u003d √ 354 * 120/8 \u003d 72 мм. Обраний номінальний діаметр DN 65 або DN 80.

Залежно від призначення води або повітря вибирається трубопровід DN 65 або DN 80. Необхідно мати на увазі, що розрахунок діаметра трубопроводу усереднені і не передбачає випадку настання пікового навантаження.

c) Насичений пар

Розрахунок діаметра трубопроводу для насиченої пари при 1500 кг / год, тиск 16 бар і швидкості потоку 15 м / с.

Відповідно до таблиці пара питома обсяг насиченого пара при тиску 16 бар становить v \u003d 0,1237 м 3 / кг.

D \u003d √ 354 * 1500 * 0,1237 / 15 \u003d 66 мм.

І тут має бути вирішено питання DN 65 або DN 80 в залежності від можливої \u200b\u200bпікового навантаження. У разі необхідності передбачається також можливість розширення установки в майбутньому.

d) Перегрітий пар

Якщо в нашому прикладі пар перегріє до температури 300 ° С, то його питома обсяг змінюється на v \u003d 0,1585 м 3 / кг.

D \u003d √ 354 * 1500 * 0,1585 / 15 \u003d 75 мм, вибирається DN 80.

Зображення 4.9 в формі номограми показує, як можна зробити вибір трубопроводу без проведення розрахунку. На зображенні 4-10 цей процес представлений для випадку насиченого і перегрітого пара.

е) Конденсат

Якщо мова йде про розрахунок трубопроводу для конденсату без домішки пара (від розвантаження), тоді розрахунок ведеться як для води.

Гарячий конденсат після конденсатовідвідника, потрапляючи в конденсатопровод, розвантажується в ньому. У розділі 6.0 Робота з конденсатом пояснюється, як визначити частку пара від розвантаження.

Правило до проведення розрахунку:

Частка пара від розвантаження \u003d (температура перед конденсатовідвідників мінус температура пара після конденсатовідвідника) х 0,2. При розрахунку конденсатопроводу необхідно враховувати обсяг пара від розвантаження.

Обсяг води, що залишилася в порівнянні з обсягом пара від розвантаження настільки малий, що ним можна знехтувати.

Розрахунок діаметра конденсатопроводу на витрату 1000 кг / год сконденсованого пара 11 бар (h1 \u003d 781 кДж / кг) і розвантаженого до тиску 4 бар (h "\u003d 604 кДж / кг, v \u003d 0,4622 м 3 / кг і r - 2133 кДж / кг).

Частка розвантаженого пара становить: 781 - 604/100% \u003d 8,3%

Кількість розвантаженого пара: 1000 х 0,083 \u003d 83 кг / год або 83 х 0,4622 -38 м 3 / ч. Об'ємна частка розвантаженого пара становить близько 97%.

Діаметр трубопроводу для суміші при швидкості потоку 8 м / с:

D \u003d √ 354 * 1000 * 0,083 * 0,4622 / 8 \u003d 40 мм.

Для мережі атмосферного конденсату (v "\u003d 1,694 м 3 / кг) частка розвантаженого пара становить:

781 - 418/2258 * 100% \u003d 16% або 160 кг / год.

В цьому випадку діаметр трубопроводу:

D \u003d √ 354 * 1000 * 0,16 * 1,694 / 8 \u003d 110 мм.

джерело: "Рекомендації щодо застосування обладнання ARI. Практичний посібник з пару і конденсату. Вимоги та умови безпечної експлуатації. Вид. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010 "

Для більш вірного вибору обладнання можна звернутися на ел. пошту: [Email protected]сайт

Працювати з калькулятором просто - вводь дані і отримуй результат. Але іноді цього недостатньо - точний розрахунок діаметра труби можливий тільки при ручному підрахунку за допомогою формул і правильно підібраних коефіцієнтів. Як порахувати діаметр труби по витраті води? Як визначити розміри газової магістралі?

Професійні інженери при розрахунку необхідного діаметра труби найчастіше використовують спеціальні програми, здатні по відомим параметрам розрахувати і видати точний результат. Набагато важче будівельнику-любителю для організації систем водопостачання, опалення, газифікації виконати розрахунок самостійно. Тому найчастіше при зведенні або реконструкції приватного будинку застосовують рекомендовані розміри труб. Але не завжди стандартні поради можуть врахувати всі нюанси індивідуального будівництва, тому потрібно вручну виконати гідравлічний розрахунок, щоб правильно підібрати діаметр труби для опалення, водопостачання.

Розрахунок діаметра труби для водопостачання та опалення

Основним критерієм підбору труби опалення є її діаметр. Від цього показника залежить, наскільки ефективним буде обігрів будинку, термін експлуатації системи в цілому. При малому діаметрі в магістралях може виникнути підвищений тиск, який стане причиною протікання, підвищеного навантаження на труби і метал, що призведе до проблем і нескінченним ремонтів. При великому діаметрі тепловіддача системи опалення буде прагнути до нуля, а холодна вода буде просто сочиться з крана.

Пропускна здатність труби

Діаметр труби безпосередньо впливає на пропускну здатність системи, тобто в даному випадку має значення кількість води або теплоносія, що проходить через перетин в одиницю часу. Чим більше циклів (переміщень) в системі за певний проміжок часу, тим ефективніше відбувається обігрів. Для труб водопостачання діаметр впливає на вихідний тиск води - відповідний розмір буде тільки підтримувати напір, а збільшений - знижувати.

По діаметру підбирають схему водопроводу і опалення, кількість радіаторів і їх секційні, визначають оптимальну довжину магістралей.

Так як пропускна спроможність труби є основним фактором при виборі, слід визначитися, а що, в свою чергу, впливає на прохідність води в магістралі.

Таблиця 1. Пропускна здатність труби в залежності від розходу води і діаметра

витрата	Пропускна спроможність
Ду труби	15 мм	20 мм	25 мм	32 мм	40 мм	50 мм	65 мм	80 мм	100 мм
Па / м - мбар / м	менше 0,15 м / с			0,15 м / с					0,3 м / с
90,0 - 0,900	173	403	745	1627	2488	4716	9612	14940	30240
92,5 - 0,925	176	407	756	1652	2524	4788	9756	15156	30672
95,0 - 0,950	176	414	767	1678	2560	4860	9900	15372	31104
97,5 - 0,975	180	421	778	1699	2596	4932	10044	15552	31500
100,0 - 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

Фактори впливу на прохідність магістралі:

1. Тиск води або теплоносія.
2. Внутрішній діаметр (перетин) труби.
3. Загальна довжина системи.
4. Матеріал трубопроводу.
5. Товщина стінок труби.

На старій системі прохідність труби посилюється вапняними, мулових відкладеннями, наслідками корозії (на металевих виробах). Все це в сукупності знижує згодом кількість води, що проходить через перетин, тобто старі магістралі працюють гірше, ніж нові.

Примітно, що цей показник у полімерних труб не змінюється - пластик набагато менше, ніж метал, дозволяє шлаку накопичуватися на стінках. Тому пропускна здатність труб ПВХ залишається такою ж, як і в день їх монтажу.

Розрахунок діаметра труби по витраті води

Визначаємо правильно витрата води

Щоб визначити діаметр труби по витраті проходить рідини, знадобляться значення істинного споживання води з урахуванням всіх сантехнічних приладів: ванни, кухонного змішувача, пральної машини, унітазу. Розраховується кожну окрему ділянку водопроводу по формулі:

qc \u003d 5 × q0 × α, л / с

де qc - значення споживаної води кожним приладом;

q0 - нормована величина, яка визначається по СНиП. Приймаємо для ванни - 0,25, для кухонного змішувача 0,12, для унітазу -0,1;

а - коефіцієнт, що враховує можливість одночасної роботи сантехнічних приладів в приміщенні. Залежить від значення ймовірності і кількості споживачів.

На ділянках магістралі, де поєднуються потоки води для кухні та ванни, для унітазу і ванни і т.д., в формулу додається значення ймовірності. Тобто можливості одночасної роботи кухонного змішувача, крана у ванній, унітазу і інших приладів.

Імовірність визначається за формулою:

Р \u003d qhr μ × u / q0 × 3600 × N,

де N - число споживачів води (приладів);

qhr μ - максимальна годинна витрата води, який можна прийняти за СНиП. вибираємо для холодної води qhr μ \u003d 5,6 л / с, загальна витрата 15,6 л / с;

u - кількість осіб, що використовують сантехніку.

Приклад розрахунку витрати води:

У двоповерховому будинку є 1 ванна, 1 кухня з встановленими пральної і посудомийної машиною, душова кабіна, 1 унітаз. У будинку живе сім'я з 5 чоловік. Алгоритм розрахунку:

1. Розраховуємо ймовірність Р \u003d 5,6 × 5 / 0,25 × 3600 × 6 \u003d 0,00518.
2. Тоді витрата води для ванною складе qc \u003d 5 × 0,25 × 0,00518 \u003d 0,006475 л / с.
3. Для кухні qc \u003d 5 × 0,12 × 0,00518 \u003d 0,0031 л / с.
4. Для туалету qc \u003d 5 × 0,1 × 0,00518 \u003d 0,00259 л / с.

Розраховуємо діаметр труби

Існує пряма залежність діаметра від обсягу перетікає рідини, яка виражається формулою:

де Q - витрата води, м3 / с;

d - діаметр трубопроводу, м;

w - швидкість потоку, м / с.

Перетворивши формулу, можна виділити значення діаметра трубопроводу, який буде відповідати потребляемому обсягом води:

Юлія Петриченко, експерт

d \u003d √ (4Q / πw), м

Швидкість потоку води можна взяти по таблиці 2. Існує більш складний метод розрахунку швидкості потоку - з урахуванням втрат і коефіцієнта гідравлічного тертя. Це досить об'ємний розрахунок, але в підсумку дозволяє отримати точне значення, на відміну від табличного методу.

Таблиця 2. Швидкість потоку рідини в трубопроводі в залежності від її характеристики

Працює на рідинах		Оптимальна швидкість в трубопроводі, м / с
РІДИНИ	Рух самопливом:
	в'язкі рідини	0,1-0,5
	маловязкие рідини	0,5-1
	Перекачувані насосом:
	всмоктуючий трубопровід	0,8-2
	нагнітальний трубопровід	1,5-3
ГАЗИ	природна тяга	2-4
	Мале тиск (вентилятори)	4-15
	Великий тиск (компресор)	15-25
ПАРИ	перегріті	30-50
	Насичені пари при тиску
	Більш 105 Па	15-25
	(1-0,5) * 105 Па	20-40
	(0,5-0,2) * 105 Па	40-60
	(0,2-0,05) * 105 Па	60-75

Приклад: Розрахуємо діаметр труби для ванної, кухні і туалету, виходячи з отриманих значень витрати води. Вибираємо з таблиці 2 значення швидкості потоку води в напірному водогоні - 3 м / с.

Тоді діаметр трубопроводу визначається:

для ванної d \u003d √ (4 * 0,006475 / 3,14 * 3) \u003d 0,052 м

для туалету d \u003d √ (4 * 0,00259 / 3,14 * 3) \u003d 0,033 м

для кухні d \u003d √ (4 * 0,0031 / 3,14 * 3) \u003d 0,036 м

Як розрахувати діаметр газової труби

Газопроводная труба розраховується трохи інакше, ніж водопровідна. Тут основними значеннями є:

• швидкість і тиск газу;
• довжина труби з втратами тиску на фітинги;
• падіння тиску в допустимих межах.

розрахунок діаметра газової труби можна провести за формулою:

де di - внутрішній діаметр трубопроводу, м;

V'- об'ємний витрата стисненого повітря, м³ / с;

L - довжина трубопроводу з поправками на фітинги, м;

Δp - допустиме падіння тиску, бар;

pmax - верхній тиск компресора, бар.

Таким чином, при виборі діаметра труби важливим параметром є пропускна здатність, яка залежить від перетину і внутрішнього розміру магістралі. Тому потрібно обов'язково узгоджувати такі дані, як допустимий тиск, Товщина стінок, внутрішній діаметр труби, властивості теплоносія або газу.

А як ви підбираєте розмір трубопроводу? Розкажіть, за якими параметрами ви вважали труби для власного будинку?

Експертиза - інженер-кошторисник

запитати експерта

Розрахунок діаметра трубопроводу по витраті води в трубі, по витраті газу - версія для друку