Гидравлический калькулятор – онлайн расчет участка напорного трубопровода
Строительство дома из арболита (арболитовых блоков) – технология возведения, от фундамента до крыши
Такая ситуация, мне начали строить дом из арболита, но наделали кучу ошибок по кладке (ниже фото). Сейчас хочу взыскать с этих криворуких строителей компенсацию. По самому материалу претензий нет,
Утепление входной металлической двери – правильная теплоизоляция своими руками
Бюджетный способ утеплить китайскую дверь от дяди Вани. В отличие от обычной пустотелой двери, в китайской хотя бы бумага внутри. Конечно, эти соты из прессованного картона мало помогут в мороз, но
Входные двери с терморазрывом – металлические термодвери для частного дома
Установил термодверь в декабре 2015 года. До этого стояла стальная дверь, утепленная внутри полотна и по периметру. Температура в коридоре была ниже, нежели в комнатах (коридор отапливаемый). После
Монтаж водосточной системы своими руками – установка водостоков для крыши
Пытались помочь в рамках своей компетенции.Раз уж комплектующие Деке, то разумно будет согласовать эти вопросы с ними.Да, в скором будущем на сайте будет отдельный материал по расчетам водосточной
Монтаж водосточной системы своими руками – установка водостоков для крыши
У Docke эти странные требования заложены в pdf инструкцию по монтажу водосточной системы. Формулу я вывел сам, это не сложно, задачка в пределах школьного курса геометрии. Дело в том, что я купил их
Монтаж водосточной системы своими руками – установка водостоков для крыши
Не уверенны, что сможем дать однозначный ответ насчет градусов. Откуда вообще эта формула, на сайте Деке не нашли. Спросили у ребят, которые профильно занимаются монтажом водостоков. Сказали, что
Монтаж водосточной системы своими руками – установка водостоков для крыши
Интересно, что те же Дёке, несмотря на свои рекомендации, дают фотографии своих монтажных работ по крутым скатам, которые явно им противоречат (фото). Там скаты смотрят в жёлоб, а не поверх него. Моя
Монтаж водосточной системы своими руками – установка водостоков для крыши
Спасибо за развёрнутый ответ, но он не во всём разъясняет проблему, поэтому уточню вопрос. На прилагаемых рисунках, взятых из рунета, показано то самое поперечное сечение, о котором я говорю, с
Установка забора из сетки рабицы своими руками – пошаговая инструкция
В описанном вами случае, нужно использовать квадратный профиль с сечением не менее 100х100 мм. Ввиду того, что планируется посадка вьющихся растений желательно устанавливать одинаковый профиль по
Как сделать калитку из сетки рабицы для дачи своими руками
Выбирается индивидуально, но согласно логике, распашная калитка и ворота из рабицы (как и любые другие) должны открываться наружу. Объясняется несколькими причинами. Первая – при экстренной ситуации,
Мой Домик 2011-2020. Всё о строительстве дома своими руками. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только по согласованию с администратором. Обязательное условие – размещение активной гиперссылки на портал MoyDomik.net, видимой посетителям.
Обратите внимание, вся информация на сайте носит ознакомительный характер и не является публичной офертой
Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85
Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.
Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.
Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:
Линейное расширение
Смена геометрической формы изделий производится под силовым или температурным действием. Физические нагрузки, приводящие к линейному расширению или сжатию, негативно отражаются на эксплуатационных характеристиках. При невозможности компенсации расширения, трубы деформируются, что приводит к повреждению фланцевых уплотнителей и участков стыковки труб между собой.
Компонуя трубопроводные магистрали, следует ориентироваться на возможную смену длины при увеличении температурного режима или теплового линейного расширения (ΔL). Этот параметр определяется длиной труб, обозначаемой Lo и разностью температурных режимов Δϑ =ϑ2-ϑ1.
В приведенной формуле коэффициент теплового линейного расширения для трубопровода протяженностью 1 м при увеличении температурного режима составляет 1°C.
Расчет диаметра канализационной трубы
Эта статья посвящена подбору наружного самотечного канализационного трубопровода; как определить диаметр трубы канализации, а также назначить ей требуемый уклон
Рассмотрим это на следующем примере:
Расход на участке внутриквартальной хозяйственно-бытовой канализации составляет Q=3 л/c. Подобрать железобетонную трубу.
Расчет канализационной трубы (участка сети) заключается в назначении для него диаметра и подборе уклона, см. расчетную схему ниже:
Расчетная схема участка канализационной сети
В соответствии с СП32.13330, минимально возможный диаметр внутриквартальной канализации составляет 150 мм. Это имеется в виду внутренний диаметр.
При подборе трубы мы стремимся назначить как можно меньший диаметр, обеспечив при этом минимально возможный уклон. Однако при этом действуют ограничения по минимальной скорости и максимально возможному наполнению трубы H/D:
Минимальные значения скорости и максимальные наполнения для различных диаметров канализационных труб
Например, исходя из этой таблицы для диаметра трубы 300 мм скорость на участке должна быть не меньше 0,8 м/c, а предельное наполнение H/D – 0,8 (т.е. максимально возможный слой воды в такой трубе 300*0,8 = 240 мм).
Необходимо отметить, что эта таблица в части наполнения H/D не касается дождевой канализации (ее трубопроводы подбираются на полное наполнение).
Наполнение H/D
Также нужно помнить, что при гидравлическом расчете канализационной сети, состоящей из нескольких участков >>> скорость не должна уменьшаться по ходу движения.
В рассматриваемом случае речь идет о внутриквартальной канализации, поэтому постараемся подобрать трубу диаметром 150 мм.
Открываем таблицы Лукиных для данного типа труб:
Фрагмент таблиц Лукиных для диаметра Д=150 мм
Мы пытаемся подобрать минимальный уклон, т.к. это будет способствовать минимальной глубине заложения трубы и сократит объем земляных работ.
Берем уклон 0,008 (это значит понижение отметки трубы на величину 8 мм на каждый метр ее длины, еще могут сказать: 0,8% или 8‰). Ищем в соответствующем столбце расход 3 л/c > он заключен между 2,51 и 4,32 л/c. Точное наполнение h/d и скорость v могут быть найдены интерполяцией: H/D составляет 0,33, а скорость v = 0,58 м/c. Наполнение удовлетворяет требованиям нормативной таблицы (<0,6 для диаметра 150 мм), а вот скорость меньше минимально допустимой (0,7 м/c для диаметра 150 мм). При скорости 0,58 м/c труба будет заиливаться (т.е. на дно из-за медленного движения стоков будет выпадать осадок).
Таким образом, необходимо выбрать большее значение уклона трубы. Уклоны 0,01 и 0,012 также, очевидно, не подходят из-за скорости, а вот при уклоне 0,014 скорость составит 0,71 м/c (> 0,7 м/c). Поскольку наполнение H/D меньше 0,6, то можно считать трубу подобранной.
интерполяция значения скорости по значениям расхода (3 л/c между 1,49 л/c и 3,32 л/c)
Фрагмент таблиц Лукиных для диаметра Д=150 мм, подбираем уклон трубы для расхода Q = 3 л/c
ИТОГ: для транспортирования расчетного расхода 3 л/c во внутриквартальной хозяйственно-бытовой канализации подойдет труба диаметром 150 мм, положенная с уклоном 0,014 (14 ‰ ).
При больших расходах возникает вопрос выбора диаметра трубы. Например, на расход Q = 20 л/c подходит, как минимум, три варианта:
Первый вариант — труба 200 мм, уклон 6 ‰.
Второй вариант — труба 250 мм, уклон 3,5 ‰.
Третий вариант — труба 300 мм, уклон 5 ‰. (для этого диаметра скорость уже должна быть не меньше 0,8 м/c)
Окончательный выбор между вариантами можно сделать на основании их технико-экономического сравнения. Чаще всего при проектировании сетей канализации стремятся обеспечить наименьшую глубину заложения при выдерживании нормативных скоростей. Учитывая, что сопряжение участков канализации преимущественно выполняют «шелыга в шелыгу» (т.е. участки соединяются в колодцах по верхним точкам), то увеличение диаметра даже при уменьшении уклона может дать большую итоговую глубину заложения трубы. Поэтому из рассмотренных вариантов, первые два являются конкурирующими между собой, а третий им явно уступает.
Сопряжение участков канализации «шелыга в шелыгу»
По данной ссылке можно также загрузить электронные таблицы Лукиных со встроенной интерполяцией
Параметр номинального давления PN
Значение номинального давления PN (величины, соответствующей предельному уровню давления перекачиваемых сред при 20 °C), рассчитывают для определения длительной эксплуатации трубопроводной сети, имеющей заданные параметры. Параметр номинального давления – безразмерная величина, градуированная на основе практики эксплуатации.
Параметр номинального давления для конкретных трубопроводных систем подбирают, исходя из реального напряжения путем определения максимального значения. Полученным данным соответствуют фитинги и арматура. Для обеспечения нормальной эксплуатации систем, толщину стенок труб рассчитывают по номинальному давлению.
Гидравлический расчет в системах с естественной циркуляцией
Алгоритм проведения вычисления также может меняться в зависимости от типа системы. Различают два основных вида:
- Естественная циркуляция – самостоятельное движение воды за счета изначального параметра напора (его также называют располагаемым).
- Принудительная циркуляция – системы, в которых жидкость передвигается за счет работы дополнительных насосов и механизмов.
Естественно, что в зависимости от конкретной конструкции описываемый в статье параметр может изменяться. Однако существуют следующие рекомендации по созданию систем трубопроводов с естественной циркуляцией:
- Максимальная длина горизонтальных участков – не более двадцати метров.
- Рекомендуемый диаметр магистральный трубы – 5 см.
- Рекомендуемое значение диаметра каждой тридцать пятой секции – 5 см.
- При расчете на каждые десять метров требуется дополнительно прибавлять половину диаметра трубы к ее размерам в вычислениях – это требуется для снижения скорости носителя тепла и нивелирования потерь напора за счет трения.
Постановка задачи
Гидравлический расчёт при разработке проекта трубопровода направлен на определение диаметра трубы и падения напора потока носителя. Данный вид расчёта проводится с учетом характеристик конструкционного материала, используемого при изготовлении магистрали, вида и количества элементов, составляющих систему трубопроводов(прямые участки, соединения, переходы, отводы и т. д.), производительности,физических и химических свойств рабочей среды.
Многолетний практический опыт эксплуатации систем трубопроводов показал, что трубы, имеющие круглое сечение, обладают определенными преимуществами перед трубопроводами, имеющими поперечное сечение любой другой геометрической формы:
- минимальное соотношением периметра к площади сечения, т.е. при равной способности, обеспечивать расход носителя, затраты на изолирующие и защитные материалы при изготовлении труб с сечением в виде круга, будут минимальными;
- круглое поперечное сечение наиболее выгодно для перемещения жидкой или газовой среды сточки зрения гидродинамики, достигается минимальное трение носителя о стенки трубы;
- форма сечения в виде круга максимально устойчива к воздействию внешних и внутренних напряжений;
- процесс изготовления труб круглой формы относительно простой и доступный.
Подбор труб по диаметру и материалу проводится на основании заданных конструктивных требований к конкретному технологическому процессу. В настоящее время элементы трубопровода стандартизированы и унифицированы по диаметру. Определяющим параметром при выборе диаметра трубы является допустимое рабочее давление, при котором будет эксплуатироваться данный трубопровод.
Основными параметрами, характеризующими трубопровод являются:
- условный (номинальный) диаметр – DN;
- давление номинальное – PN;
- рабочее допустимое (избыточное) давление;
- материал трубопровода, линейное расширение, тепловое линейное расширение;
- физико-химические свойства рабочей среды;
- комплектация трубопроводной системы (отводы, соединения, элементы компенсации расширения и т.д.);
- изоляционные материалы трубопровода.
Условный диаметр (проход) трубопровода (DN) – это условная безразмерная величина, характеризующая проходную способность трубы, приблизительно равная ее внутреннему диаметру. Данный параметр учитывается при осуществлении подгонки сопутствующих изделий трубопровода (трубы, отводы, фитинги и др.).
Условный диаметр может иметь значения от 3 до 4000 и обозначается: DN 80.
Условный проход по числовому определению примерно соответствует реальному диаметру определенных отрезков трубопровода. Численно он выбран таким образом, что пропускная способность трубы повышается на 60-100% при переходе от предыдущего условного прохода к последующему.Номинальный диаметр выбирается по значению внутреннего диаметра трубопровода. Это то значение, которое наиболее близко к реальному диаметру непосредственно трубы.
Давление номинальное (PN) – это безразмерная величина, характеризующая максимальное давление рабочего носителя в трубе заданного диаметра, при котором осуществима длительная эксплуатация трубопровода при температуре 20°C.
Значения номинального давления были установлены на основании продолжительной практики и опыта эксплуатации: от 1 до 6300.
Номинальное давление для трубопровода с заданными характеристиками определяется по ближайшему к реально создаваемому в нем давлению. При этом,вся трубопроводная арматура для данной магистрали должна соответствовать тому же давлению. Расчет толщины стенок трубы проводится с учетом значения номинального давления.
Пропускная способность канализационной трубы
Пропускная способность канализационной трубы – важный параметр, который зависит от типа трубопровода (напорный или безнапорный). Формула расчета основана на законах гидравлики. Помимо трудоемкого расчета, для определения пропускной способности канализации используют таблицы.
Формула гидравлического расчета
Для гидравлического расчета канализации требуется определить неизвестные:
- диаметр трубопровода Ду;
- среднюю скорость потока v;
- гидравлический уклон l;
- степень наполнения h/ Ду (в расчетах отталкиваются от гидравлического радиуса, который связан с этой величиной).
| Ду, мм | h/Ду | Самоочищающая скорость, м/с |
| 150-250 | 0,6 | 0,7 |
| 300-400 | 0,7 | 0,8 |
| 450-500 | 0,75 | 0,9 |
| 600-800 | 0,75 | 0,1 |
| 900+ | 0,8 | 1,15 |
Кроме того, существует нормированное значение минимального уклона для труб с малым диаметром: 150 мм
(i=0.008) и 200 (i=0.007) мм.
Формула объемного расхода жидкости выглядит так:
q=a•v,
где a – это площадь живого сечения потока,
v – скорость потока, м/с.
Скорость рассчитывается по формуле:
v= C√R*i,
где R – это гидравлический радиус;
С – коэффициент смачивания;
i – уклон.
Отсюда можно вывести формулу гидравлического уклона:
i=v2/C2*R
По ней определяют данный параметр при необходимости расчета.
С=(1/n)*R1/6,
где n – это коэффициент шероховатости, имеющий значения от 0,012 до 0,015 в зависимости от материала трубы.
Гидравлический радиус считают равным радиусу обычному, но только при полном заполнении трубы. В остальных случаях используют формулу:
R=A/P,
где А – это площадь поперечного потока жидкости,
P– смоченный периметр, или же поперечная длина внутренней поверхности трубы, которая касается жидкости.
Таблицы пропускной способности безнапорных труб канализации
В таблице учтены все параметры, используемые для выполнения гидравлического расчета. Данные выбирают по значению диаметра трубы и подставляют в формулу. Здесь уже рассчитан объемный расход жидкости q, проходящей через сечение трубы, который можно принять за пропускную способность магистрали.
Кроме того, существуют более подробные таблицы Лукиных, содержащие готовые значения пропускной способности для труб разного диаметра от 50 до 2000 мм.
Таблицы пропускной способности напорных канализационных систем
В таблицах пропускной способности напорных труб канализации значения зависят от максимальной степени наполнения и расчетной средней скорости сточной воды.
| Диаметр, мм | Наполнение | Принимаемый (оптимальный уклон) | Скорость движения сточной воды в трубе, м/с | Расход, л/сек |
| 100 | 0,6 | 0,02 | 0,94 | 4,6 |
| 125 | 0,6 | 0,016 | 0,97 | 7,5 |
| 150 | 0,6 | 0,013 | 1,00 | 11,1 |
| 200 | 0,6 | 0,01 | 1,05 | 20,7 |
| 250 | 0,6 | 0,008 | 1,09 | 33,6 |
| 300 | 0,7 | 0,0067 | 1,18 | 62,1 |
| 350 | 0,7 | 0,0057 | 1,21 | 86,7 |
| 400 | 0,7 | 0,0050 | 1,23 | 115,9 |
| 450 | 0,7 | 0,0044 | 1,26 | 149,4 |
| 500 | 0,7 | 0,0040 | 1,28 | 187,9 |
| 600 | 0,7 | 0,0033 | 1,32 | 278,6 |
| 800 | 0,7 | 0,0025 | 1,38 | 520,0 |
| 1000 | 0,7 | 0,0020 | 1,43 | 842,0 |
| 1200 | 0,7 | 0,00176 | 1,48 | 1250,0 |
Как выполнить расчет
Прежде всего, определяемся с исходными данными, которые нужны для его выполнения:
- Толщина стенки водопроводных труб.
- Внутренний проходной диаметр.
- Номинальный размер проводящих элементов.
- Величина условного прохода трубопровода.
Учитываются также длина водопроводной сети и давление воды внутри системы. Следует отметить, что параметры горячего водоснабжения и отопления отличаются от таковых касательно водопровода холодного. Основные направления расхода воды загородного дома учитывают удовлетворение всех потребностей проживающих. При этом подсчет должен учитывать пиковые нагрузки на водопровод, когда одновременно происходит приготовление пищи, стирка машиной, полив огорода и прочие расходы жидкости. Именно для таких условий и рассчитывается диаметр трубы для водоснабжения, иначе живительной влаги может не доставать. На основании многолетних наблюдений за расходом воды установлено ее потребление в количестве 3 кубометра в час. Расчет размера трубы водопровода можно произвести, исходя из следующего соотношения: Q – расход жидкости, литров/ сек, его величина составляет 0,34; V – скорость потока жидкости, м/сек, максимальное значение составляет 1,5; S – площадь поперечного сечения трубы, м/сек.
Вооружившись школьным калькулятором, производим несколько преобразований и получаем результат: внутренний проходной диаметр должен быть не менее 18 миллиметров. Это результат расчета, его нужно округлить до ближайшего стандартного значения условного прохода (Ду), который составляет 20 мм. Однако есть более простая методика, при которой нет необходимости использовать калькулятор для каких-либо расчетов. Это простой подбор по таблице значений:
| Значение условного прохода трубопровода, мм | Величина расхода, литр/сек |
| 10 | 0,121 |
| 15 | 0,358 |
| 20 | 0,715 |
| 25 | 1,45 |
| 32 | 2,35 |
| 40 | 3,55 |
| 50 | 6,2 |
При пользовании данными таблицы следует понимать, что условный проход приблизительно равен внутреннему диаметру водогазопроводной трубы по ГОСТ 3262-80. У труб пластиковых этот показатель равен наружному диаметру. Что касается проходного размера, его следует принимать равным предыдущему показателю по шкале размеров. Так, пластиковая труба 50 будет иметь условный проход Ду 40.
Как видно из приведенного выше, сам по себе расчет прост, его можно воспроизвести для фактических условий с использованием простого калькулятора. Но проще всего найти в интернете нужную программу, представляющую собой специальный калькулятор для целевого расчета нужного параметра. В стартовую табличку этой программы вводятся фактические исходные данные после чего, нажатием кнопки, получается конечный результат. Расчет диаметра трубопровода по расходу чрез онлайн калькулятор дает наиболее достоверные результаты, пригодные для практического применения. Успехов вам!
Расчетная часть
Расчет диаметра начинается с использования формулы равномерного движения жидкости (уравнение неразрывности):
q = v*ω,
где q — расчетный расход
v — экономическая скорость течения.
ω — площадь поперечного сечения круглой трубы с диаметром d.
Рассчитывается по формуле:
ω = πd² / 4,
где d — внутренний диаметр
отсюда d = √4*q/ v*π
Скорость движения жидкости в трубопроводе принимается равной 1,5-2,5 м/с. Это то значение, которое соответствует оптимальной работе линейной системы.
Потери напора (давления) в напорном трубопроводе находят по формуле Дарси:
h = λ*( L/ d)*( v2/2g),
где g — ускорение свободного падения,
L — длина участка трубы,
v2/2g — параметр, обозначающий скоростной (динамический) напор,
λ — коэффициент гидравлического сопротивления, зависит от режима движения жидкости и степени шероховатости стенок трубы. Шероховатость подразумевает неровность, дефект внутренней поверхности трубопровода и подразделяется на абсолютную и относительную. Абсолютная шероховатость — это высота неровностей. Относительную шероховатость можно рассчитать по формуле:
ε = е/r.
Шероховатость различна по форме и неравномерна по длине трубы. В связи с этим в расчетах принимается усредненная шероховатость k1 — поправочный коэффициент. Данная величина зависит от целого ряда моментов: материал труб, длительность эксплуатации системы, различные дефекты в виде коррозии и др. При стальном исполнении трубопровода значение применяется равным 0,1-0,2 мм. В то же время, в иных ситуациях параметр k1 можно взять из таблиц Ф.А.Шевелькова.
В том случае, если длина магистрали невысока, то местные потери напора (давления) в оборудовании насосных станций примерно одинаковы потерям напора по длине труб. Общие потери определяются по формуле:
h = P/ρ*g, где
ρ — плотность среды
Случаются ситуации, когда трубопровод пересекает какое-либо препятствие, например, водные объекты, дороги и др. Тогда используются дюкеры — сооружения, представляющие собой короткие трубы, прокладываемые под преградой. Здесь тоже наблюдается напор жидкости. Диаметр дюкеров находится по формуле (с учетом, что скорость течения жидкости составляет более 1 м/сек):
h = λ*( L/ d)*( v2/2g),
h = I*L+ Σζ* v2/2g
ζ — коэффициент местного сопротивления
Разность отметок лотков труб в начале и конце дюкера принимается равной потерям напора.
Местные сопротивления рассчитываются по формуле:
hм = ζ* v2/2g.
Движения жидкости бывают ламинарные и турбулентные. Коэффициент hм зависит от турбулентности потока (число Рейнольдса Re). С увеличением турбулентности создаются дополнительные завихрения жидкости, за счет чего величина коэффициента гидравлического сопротивления увеличивается. При Re › 3000 всегда наблюдается турбулентный режим.
Коэффициент гидравлического сопротивления при ламинарном режиме, когда Re ‹ 2300, рассчитывается по формуле:
λ = 64/ Re
В случае квадратичности турбулентного потока ζ будет зависеть от архитектуры линейного объекта: угла изгиба колена, степенью открытия задвижки, наличием обратного клапана. Для выхода из трубы ζ равна 1. Длинные трубопроводы имеют местные сопротивления порядка 10-15% на трение hтр. Тогда полные потери:
Н = hтр + Σ hтр ≈ 1,15 hтр
Производя расчеты, выбирается насос, исходя из параметров подачи, напора, действительной производительности.
Диаметр трубопровода
Диаметр отводов от сантехнических приборов и сливных труб – это еще один важный параметр. Отклонение от него в меньшую стороны позволяет сэкономить на материалах, но может стать причиной постоянного образования заторов в сети.
Покупка изделия большего диаметра – это лишние затраты владельца частного дома. Сильный поток с агрессивными частицами способствует быстрому износу внутренних стенок системы. Кроме того следует учитывать неоднородность стоков. При большом уклоне жидкость будет стекать, а вязкие включения осядут на стенки трубопровода. Результатом может стать образование затора.
Определить правильно, какое сечение должен иметь трубопровод, помогает таблица гидравлического расчета канализации. Здесь на основе исходных данных подбирается значение для каждого конкретного случая.
В Санитарных Нормах и Правилах также можно найти рекомендации по выбору размеров канализационной трубы:
- Отводы от мойки, раковины должны соответствовать диаметру выходного отверстия сантехнического прибора. Рекомендованные значения составляют 40 мм.
- Сливы от душевой кабины, ванны должны иметь сечение не меньше 50 мм.
- Унитаз подключают к отводу сечением 100-110 мм. Такие же изделия используют для канализационного стояка, но здесь размер может быть увеличен до 160 мм.
- Обустройство наружной части отводящей магистрали предполагает применение материала сечением 160-220 мм.
Компенсаторы расширения трубопроводных сетей
Отводы
Специальные отводы, ввариваемые в трубопроводную сеть, компенсируют естественный показатель линейного расширения изделий. Этому способствует выбор компенсирующих U-образных, Z-образных и угловых отводов, лирных компенсаторов.
Они предназначены для принятия линейного расширения труб за счет деформирования, но для данной технологии предусмотрен ряд ограничений. В трубопроводных магистралях с повышенным уровнем давления для компенсации расширения служат колени под разным углом. Напряжение, предусмотренное в отводах, способствует усилению коррозийного действия.
Волнистые компенсаторы
Изделия представлены тонкостенными гофротрубами из металла, называемыми сильфоном и растягиваемым в направлении трубопроводной линии. Их монтируют в трубопроводной сети, предварительный натяг служит для компенсации расширения.
Выбор осевых компенсаторов позволяет обеспечить расширение по поперечному сечению. Внутренние направляющие кольца предупреждают боковое смещение и внутреннее загрязнение. Для защиты труб от внешнего воздействия служит специальная облицовка. Компенсаторы, не включающие в конструкцию внутреннего направляющего кольца, способствуют поглощению боковых сдвигов и вибрации, исходящей от насосных систем.
Расчет сети водопровода города , страница 10
Схема потокораспределения сети при высоком хозяйственном водопотреблении
Схема потокораспределения сети при высоком транзите в водонапорную башню
Схема потокораспределения сети при высоком хозяйственном
Обозначение диаметров участков сети
Диаметры выбираются для 2-ух расчетных рабочих режимов сети: режима самого большого потребления воды и режима самого большого транзита в башню.
Диаметры участков сети подбираются с учетом требований экономности, котрые отличается экономическим аргументом Э, который для условий Беларуси принимается равным 0,75.
Обозначение диаметров выполняется по таблице 12 справочника Шевелева.
Данные расчета показаны в табл.9.
Расчетные затраты, л/с
Режим самого большого ВП
Режим самого большого транзита в башню
Обозначение расчетных затрат воды на участках определяется по правилу Кирхгофа.
Данные гидравлического расчета участка пишутся в виде над каждым расчетным участком.
d – диаметр участка сети
lФ – практическая длина участка сети
q – расчетный расход на участке
h – потери напора на участке
i – гидравлический уклон, определяемый по таблице Шевелева и зависящий от материала труб
После определения потерь напора на индивидуальных участках сети выполняется увязка потерь напора в кольцах и увязка колец между собой.
Увязка сети выполняется 2-мя способами: способом Андрияшева и способом Лобачёва В.Т. и Кросса.
4.2 Увязка сети по способу Андрияшева.
Способ Андрияшева выделяется наглядностью, т.к. весь расчёт ведется на расчётных схемах.
Увязка сети собой представляет систему последовательных попыток по исправлению заранее намечаных затрат, путём пропуска по кольцам сети увязочного расхода ?q.
Увязочный расход не нарушает баланса водорасхода в узлах, но снижает расходы воды на перегруженных и повышает на недогруженных участках.
q -средне арифметический расход замкнутого контура, л/с,
? h-невязка рассматриваемого кольца, м ,
?h-арифметическая сумма потерь напора в кольце, м ,
С новыми затратами и находим новую невязку.
Расчет сети водопровода города, страница 10
https://www.youtube.com/watch?v=Nnf8bRIAcv8
Расчет проходимости
Он непосредственно связан с таким понятием, как таблица гидравлического расчета водопроводных труб. Обычно расчет необходимого диаметра выполняется с точностью плюс-минус километр. Однако пусть редко, но бывает необходимым подсчитать точно, каков минимальный диаметр трубы нужен для водоснабжения, скажем, многоквартирного дома. Зачем это нужно? Почему просто не взять трубу с запасом?
А вы представьте себе, что составляется типовой проект дома, который будет размножен в десятках городов, в сотнях микрорайонов огромной страны. Как вы думаете, как повлияет на суммарные затраты простое увеличение диаметра стояка на один шаг сверх необходимого?
Зачем в принципе нужна таблица для гидравлического расчета водопроводных труб, если в теории все просто: на пропускную способность влияют давление в водопроводных трубах и их диаметр?
Да-да, а идеальный сферический конь в вакууме никогда не спотыкается. Помните несколькими абзацами раньше упоминание о том, что у металлопластиковых и полипропиленовых труб идеально гладкая внутренняя поверхность? И поэтому вода движется с небольшим сопротивлением?
Так вот, у стальных и чугунных труб, с которыми чаще всего имели дело во время, когда Шевелев создавал свои таблицы (в махровые советские времена), поверхность внутри совсем не гладкая.
Мало того, она неизбежно становится все более шероховатой со временем, зарастая и подвергаясь эрозии частицами песка и шлака. А раз так — то через какое-то время сопротивление трубы водному потоку растет, а пропускная способность падает. Насколько именно — и позволяют рассчитать таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб.
Шляпы долой! Здесь присутствует наука!
Подбор диаметров труб
Как было упомянуто, оптимальное значение диаметра основных труб в системе подачи воды зависит от множества параметров:
- материал изготовления;
- тип работы системы – естественная или принудительная;
- рабочая скорость потоков;
- параметр давления;
- наличие фактора деления трубопровода на несколько разводок;
- вид используемого в системе теплоносителя и т.д.
Значения диаметров указываются производителями в двух видах:
- в миллиметрах;
- в дюймах – 1 дюйм = 25.4 мм.
Как правило, абсолютно точные вычисления требуются в промышленных системах. При работе с простыми домашними конструкциями достаточно придерживаться следующих рекомендаций:
- Основная труба системы подачи воды – от 10 до 15 мм.
- Диаметр труб, использующихся в качестве стояков системы, – от 20 до 25 мм.
Таким образом, проведение гидравлического расчета обязательно при конструкции и установке систем трубопроводов
Важно понимать, что при выборе слишком большого рабочего диаметра давление воды будет слишком малым, что приведет к нарушению режимов работы системы и отрицательно скажется на качестве ее функционирования
Использование слишком малых диаметров, наоборот, приведет к повышению давления, следовательно, к опасности использования такой системы. Также, при малых значениях, работа системы неизбежно будет сопровождаться шумами.
Гидравлический расчет трубопроводов с высоким давлением газа
Вычислительную программу гидравлического расчета следует выполнять на основе высокого натиска сосредоточенного газа. Производится подбор нескольких версий газовой трубы, которые должны подходить под все требования полученного проекта:
Определяется минимальный диаметр трубы, возможный к принятию в рамках проекта для нормального функционирования всей системы в целом
Во внимание принимаются условия, в которых будет эксплуатироваться газопровод. Производится уточнение особой спецификации
После этого производится гидравлический расчет по таким стадиям:
- В районе, где будет проходить газопровод, уточняется местность. Для того чтобы избежать ошибок в проекте при проведении дальнейших работ, план местности досконально рассматривается.
- Изображается схема проекта. Главным условием этой схемы является то, что она должна проходить по кольцу. На схеме обязательно должны быть четко различимы разные ответвления к станциям потребления. При составлении схемы длину пути труб делают минимальной. Это нужно для того, чтобы сделать работу всего газопровода в целом максимально эффективной.
- На изображенной схеме осуществляются измерения участков газовой магистрали. После этого выполняется расчетная программа, при этом, естественно, учитывается масштаб.
- Полученные показания немного изменяют. Расчетная длина каждого участка трубы, изображенного на схеме, увеличивается приблизительно на десять процентов.
- Для того чтобы определить общий расход топлива, производятся вычислительные работы. При этом на каждом участке магистрали учитывается расход газа, после чего он суммируется.
- Заключительная стадия расчета трубопровода с высоким уровнем давления газа состоит в определении внутреннего размера трубы.
