Пропускна здатність труби в залежності від діаметра і тиску води

Пропускна здатність ПС труб при прокладанні водопровідних і опалювальних ліній, а також газових магістралей, є важливим критерієм, що підлягають розрахунку. Розрахунок даного показника є складним завданням, без виконання якої неможливо розпочати роботу.

Які є методи розрахунку ПС труб

ПС труб – це важливий параметр, що представляє собою можливість труби проводити відповідну кількість води за певний відрізок часу. ПС трубопроводу залежить від такого технічного показника, як діаметр. Чим вище цей параметр, тим відповідно більшу кількість води проходить по ній за прийняте до уваги значення часу.

Діаметр хоча і є головним чинником, але не єдиним. ПС залежить також від тиску напору в системі, а також від типу рідини. Чим вище показник тиску, тим більше буде значення аналізованого показника. Для виявлення даного параметра відомо кілька методів, які називаються:

  1. Фізичний метод.
  2. Табличний спосіб.
  3. Визначення із застосуванням програми.

Розглянемо докладно, що ж являє собою кожен варіант.

Фізичний варіант визначення ПС

Фізичний спосіб визначення пропускної здатності включає в себе проведення розрахунків за спеціальними формулами. В залежності від того, який тип системи проектується, формули розрахунків будуть відрізнятися. Для проведення самостійного (фізичного) розрахунку ПС трубопроводу, до уваги беруться наступні показники:

  • Шорсткість.
  • Внутрішній діаметр.
  • Ухил трубопроводу.
  • Значення опору.
  • Ступінь заростання.

За застарілою формулою до уваги бралися тільки три основних параметри: діаметр, тиск і шорсткість. Самостійно провести розрахунок людині, який з цим ніколи не стикався, буде досить проблематично.

Табличний варіант розрахунку

Є табличні значення, які були створені для того, щоб полегшити виявлення ПС трубопроводу внутрішньоквартирної розводки. Найчастіше при монтажі внутрішньоквартирної розводки не потрібні показники високої точності. Це значення використовується, щоб уникнути складних математичних обчислень. Однак важливий такий чинник, як осадові нарости, що формуються всередині труб з плином часу. Ці негативні наслідки сприяють зниженню діаметра труби, що відбивається на показниках ПС.

Представлені табличні дані ПС труби не враховують освіту наростів, тому для застарілих магістралей ці свідчення не є актуальними.

Була розроблена спеціальна таблиця ПС водопровідних труб, яка згодом отримала назву свого творця Шевельова. Особливість цієї таблиці в тому, що в ній приймається до уваги матеріал труби, і інші додаткові критерії. Ці дані є дуже корисними тоді, коли проводиться водопровідна система приватного будинку із застосуванням нестандартних видів стояків.

Визначення ПС спеціальними програмами

Щоб спростити і прискорити процедуру розрахунку пропускної здатності труб, в сантехнічних організаціях встановлюються спеціалізовані комп’ютерні програми. В інтернеті є спеціальні онлайн-калькулятори, використовуючи які, можна зробити приблизний розрахунок.

Одними з популярних додатків визначення ПС трубопроводів є: «TAScore» і «Гідросистема». Перша програма була розроблена західними фахівцями, а друга – вітчизняними інженерами.

Як розрахувати ПС для газових трубопроводів

До визначення пропускної здатності газопроводів пред’являються особливі вимоги. Це пов’язано з тим, що природний газ відноситься до складних і небезпечних видів. Формула розрахунку ПС для газових трубопроводів має наступний вигляд:

Qmax = 0,67Ду2 * р;

де, Ду – діаметр умовного проходу;

р – тиск в газопроводі + 0,10 мПа.

Для розрахунку ПС газопроводу при використанні труб стандартних діаметрів, була розроблена спеціальна таблиця. Якщо ж необхідно дізнатися розглядаються величини для нестандартних розмірів трубопроводів, то для цього проводяться відповідні інженерні розрахунки.

Особливості ПС водопровідних систем

До монтажу водопроводу в будинку доводиться вдаватися в частих випадках. Розрахунок ПС труб для водопроводу не менш важливий, ніж для газопроводу, адже вони витримують високі навантаження. Чим більше діаметр трубопроводу, тим вище не тільки показник прохідності, але ще і нижче ймовірність утворення застоїв. При визначенні ПС для водопостачання важливо враховувати такий параметр, як ступінь тертя рідини об стінки трубопроводу.

Чим більше показники температури води в магістралі, тим нижче ПС трубопроводу. Це пов’язано з тим, що вода при нагріванні розширюється, тому виникає додатковий коефіцієнт тертя. Для водопровідних систем це не настільки важливо, на відміну від системи опалення. Таблиця ПС труб для водопроводу в залежності від діаметра і тиску води представлена ??нижче.

На підставі даних таблиці Шевельова можна провести розрахунки ПС водопроводу.

ПС для каналізації

ПС для каналізації залежить від системи відведення стоків використовується: напірний або самопливний. В основі визначення ПС залучені закони науки гідравліки. Щоб вирахувати ПС каналізаційної системи, знадобляться не тільки складні формули для розрахунку, але ще і табличні відомості.

Для виявлення об’ємної витрати рідини береться формула такого виду:

q = a * v;

де, а – площа потоку, м2;

v – швидкість руху, м / с.

Площа потоку a – це перетин, перпендикулярне в кожній точці швидкості частинок потоку рідини. Це значення ще відомо під такою назвою, як живий перетин потоку. Для визначення зазначеної величини застосовується формула: a =? * R2. Величина? постійна, і дорівнює 3,14. R – радіус труби в квадраті. Щоб дізнатися швидкість, з якою рухається потік, знадобиться скористатися формулою наступного виду:

v = CvR * i;

де, R – гідравлічний радіус;

З – змочувальний коефіцієнт;

I – кут ухилу.

Для розрахунку кута нахилу знадобиться розрахувати I = v2 / C2 * R. Щоб визначити змочувальний коефіцієнт, потрібно скористатися формулою наступного виду: C = (1 / n) * R1 / 6. Значення n – це коефіцієнт шорсткості труб, що дорівнює 0,012-0,015. Для визначення R використовується формула:

R = A / P;

де, A – площа поперечного перерізу трубопроводу;

P – змочений периметр.

Змоченим периметром іменується лінія, по якій відбувається зіткнення потоку в поперечному перерізі з твердими стінками русла. Щоб виявити значення самочинного периметра в круглій трубі, буде потрібно скористатися формулою наступного виду:? =? * D.

У таблиці нижче представлені параметри для проведення розрахунку ПС стічних каналізаційних трубопроводів без напору або самотечного способу. Відомості вибираються в залежності від діаметра труби, після чого підставляються у відповідну формулу.

Якщо потрібно провести розрахунок ПС каналізаційної системи для напірних систем, то дані беруться з таблиці нижче.

Вплив матеріалів на пропускну здатність

На зниження діаметра труби впливає такий фактор, як освіта нальоту у внутрішній порожнині трубопроводу. Якщо використовується сталевий матеріал для споруди водопроводу, то вже через 15-20 років пропускна здатність трубопроводу буде знижена в кілька разів.

Якщо в системі опалення застосовується вода поганої якості, що трапляється найчастіше, то це також негативно позначиться на пропускної здатності. Адже вода з засміченням сприяє зниженню потоку або напору, що впливає на швидкість транспортування теплоносія. Особливо часто знижується ПС металевих трубопроводів в місцях неякісного виконання стикувань, або при переході від одного діаметра труби на інший. Ці місця вимагають періодичної профілактики, інакше незабаром можуть виникнути сторонні звуки у вигляді гулу водопроводу при відкритті крана. Трубопроводи з поліетилену позбавлені такого негативного наслідку, як виникнення нальоту.

На завершення слід зазначити, що для спорудження водопроводу в приватному будинку підійдуть табличні дані або ж значення, які можна отримати, скориставшись спеціальними онлайн-калькуляторами. Зробити розрахунок за допомогою калькулятора не складе труднощів. Для отримання даних при спорудженні трубопроводу в багатоповерховому будинку знадобиться провести складні математичні розрахунки. Однак такі розрахунки вимагають багато часу, тому сьогодні все більшою популярністю користуються спеціальні комп’ютерні програми, які згадувалися в матеріалі.

Ссылка на основную публикацию