Гидравлический расчет для выбора трубо-проводов: методы проведения
Теплотрассы, системы обогрева строений, гидравлические схемы станков, системы водоотвода, водомерные узлы – все данные объекты состоят из трубо-проводов. Сделанные на их основе технические коммуникации являются очень выгодным средством транспортировки разных субстанций. Гидравлический расчёт трубо-проводов дает возможность определить значения большинства параметров при самой большой пропускной способности трубных компонентов магистрали.
Что рассчитывается
Создается эта процедура в отношении перечисленных ниже параметров работы технической коммуникации.
- Расход жидкости на индивидуальных сегментах водомерного узла.
- Быстрота потока среды работы в трубах.
- Хороший диаметр водомерного узла, который обеспечивает подходящее падение напора.
Рассмотрим методику расчёта данных показателей детально.
Потребление воды
Данные по нормативному расходу воды отдельными сантехприборами указаны в приложении к СНиП 2.04.01-85. Данный документ регламентирует сооружение сетей канализации и внутренних водомерных узлов. Ниже приведена часть подобающей таблицы.
Таблица 1
| Расход ХВС, литр/секунда | ||
| 1,4 | Унитаз с сливным бачком воды | 0,10 |
| 0,12 | Ванна (смеситель) | 0,17 |
| 0,12 | Рукомойник (смеситель) | 0,08 |
| 0,10 | Кран для полива | 0,3 |
Если предполагается задействовать сразу несколько приборов, расход суммируется. Так, в случае, когда работает кабинка для душа на нижнем этаже с одновременным применением санузла на втором этаже, разумно сложить объём водорасхода обоими потребителями – 0,12+0,10 = 0,22 литр/секунда.
Важно! На пожарные водомерные узлы распространяется следующая норма: на одну струю он должен гарантировать расход не менее 2,5 литр/сек.
Ясно, что при тушении пожаров кол-во струй от одного пожарного гидранта устанавливается площадью и типом строения. Для комфорта знакомства информация по данному вопросу тоже расположена в табличной форме.
Таблица 2
| Администрации фирм (объём до 25 000 кубов) | Публичные сооружения (объём до 25 000 кубов, более 10 этажей) | Публичные сооружения (объём до 25 000 кубов, до 10 этажей) | Здание управления (объём до 25 000 кубов, 10 и больше этажей) | Здание управления (от 6 до10 этажей) | Здание жилого фонда (от 16 до 25 этажей) | Здание жилого фонда (до 16 этажей) |
На заметку! Для чугунных и стальных труб радиус обычно приравнивают к половине их условного прохода (ДУ). У большинства пластиковых трубных изделий номинальный наружный диаметр на шаг больше внутреннего диаметра. Например, у полипропиленовой трубы с внутренним сечением 32 миллиметра наружный диаметр равен 40 миллиметров. Следующая формула выглядит так: W – расход воды в кубометрах; V – скорость потока воды (м/сек.); S – площадь сечения (метры квадратные). Пример. Выполним расчет трубопровода системы пожаротушения для одной струи, расход воды в которой равен 3,5 литра в секунду. В системе СИ значение этого показателя будет таким: 3,5 л/сек = 0,0035 м3/сек. Такой расход на одну струю нормируется на тушение пожара внутри складских и производственных зданий объёмом от 200 до 400 кубометров и высотой до 50 метров. Сначала берём вторую формулу и вычисляем минимальную площадь сечения. Если скорость составляет 3 м/сек., этот показатель равен S=W/V=0,0035/3= 0,0012 м2 Тогда радиус внутреннего сечения трубы будет таким: Таким образом, внутренний диаметр трубопровода должен быть равен минимум Dвн. = 2R = 0,038 м =3,8 сантиметров. Если результат вычислений является промежуточной величиной между стандартными значениями размеров трубных изделий, округление производится в большую сторону. То есть в данном случае подойдёт стандартная стальная труба с ДУ=40 мм. Как просто узнать диаметр. Для того чтобы выполнить быстрый расчёт, можно использовать ещё одну таблицу, которая непосредственно увязывает расход воды через трубопровод с его условным диаметром. Она представлена ниже. Таблица 3
Некоторые детали указанной выше формулы нужно прокомментировать. С показателем все просто. Его значения можно выяснить из СНиПа № 2.04.01-85. Таблица 5 | Производственно-противопожарный | Хозяйственно-питьевой | Противопожарный | Домашний производственно- противопожарный |
Важно! Данная характеристика отображает сопротивление, оказываемое трубой движению воды. Гидравлический уклон – величина производная от следующих параметров:
Использование таблицы ШевелёваРешить проблему, связанную с определением гидравлического уклона, используя калькулятор, можно полностью с помощью таблицы гидравлического расчёта труб водопровода, разработанной Шевелёвым Ф.А. В ней приведены данные для разных диаметров, материалов и скоростей потока. Помимо этого, в таблице содержатся поправки, относящиеся к старым трубам. Но здесь следует уточнить один момент: ко всем типам полимерных трубных изделий возрастные поправки не применяются. Структура поверхности обычного или сшитого полиэтилена, полипропилена и металлопластика не меняется в течение всего периода эксплуатации. Из-за большого объёма таблицы Шевелёва, полностью публиковать её нецелесообразно. Ниже приведена лишь небольшая выдержка из этого документа для трубы из пластика диаметром 16 миллиметров. Таблица 6
При анализе результатов расчёта падения напора необходимо учитывать, что большая часть сантехприборов требует для нормальной работы наличие избыточного давления определённой величины. В СНиПе, принятом 30 лет назад, приводятся цифры для уже устаревшей техники. Более современные модели бытового и санитарного оборудования требуют для нормальной работы, чтобы избыточное давление составляло не менее 0,3 кгс/см2 (или 3 метра напора). Однако, как показывает практика, закладывать в расчет лучше немного большее значение данного параметра – 0,5 кгс/см2. Для лучшего усвоения информации ниже приведён пример гидравлического расчёта пластикового водопровода. В качестве исходных принимаются следующие данные:
Гидравлический уклон длины 1000 метров равен (берём значение из таблицы) 319,8. Но поскольку в формулу расчёта падения напора необходимо подставить не 1000i, а просто i, этот показатель необходимо разделить на 1000. В результате получим: Для хозяйственно-питьевого водопровода коэффициент К принимается равным 0,3. После подстановки этих значений, формула будет выглядеть так: Р =0,3198?27?(1+0,3)= 11,224 метра. Таким образом, на концевом сантехприборе избыточное давление, равное 0,5 атмосферы, будет продуцироваться при давлении в трубопроводе системы водоснабжения 0,5+1,122=1,622 кгс/см2. А поскольку давление в магистрали, как правило, не опускается ниже отметки 2,5 – 3 атмосфер, это условие вполне выполнимо. Гидравлический расчёт трубопроводов систем отопления с помощью программРасчёт отопления частного дома – достаточно сложная процедура. Однако специальные программы её значительно упрощают. Сегодня доступен выбор нескольких онлайн сервисов такого типа. На выходе получаются следующие данные:
Программа «Oventrop co» для выбора полипропиленовых труб. Перед её запуском необходимо определить искомые элементы оборудования и задать настройки. По окончании вычислений пользователь получает несколько вариантов реализации системы отопления. В них итерационно вносятся изменения. Данное программное обеспечение гидравлического расчёта позволяет выбрать трубные элементы магистрали нужного диаметра и определить расход теплоносителя. Оно – надёжный помощник при вычислении как однотрубной, так и двухтрубной конструкции. Удобство работы – вот одно из основных достоинств «Oventrop co». В комплект данной программы входят готовые блоки и каталоги материалов. Программа «HERZ CO»: расчёт с учётом коллектора. Это программное обеспечение находится в свободном доступе. Оно позволяет производить расчёты вне зависимости от количества труб. «HERZ CO» помогает создавать проекты для ремонтируемых и новых зданий.
Программа тоже ориентирована на расчёт одно- и двухтрубных систем отопления. С её помощью учитывается действие термостатического вентиля, а также определяются потери давления в отопительных приборах и показатель сопротивления потоку теплоносителя. Результаты расчётов выводятся в графическом и схематическом виде. В «HERZ CO» реализована функция справки. В программе имеется модуль, выполняющий функцию поиска и локализации ошибок. Пакет программ сдержит каталог данных о приборах для обогрева и об арматуре. Программный продукт Instal-Therm HCR. С помощью данного программного обеспечения можно рассчитать радиаторы и обогрев поверхностей. В комплект его поставки входит модуль Tece, в котором содержатся подпрограммы для проектирования систем водоснабжения разных типов, сканирования чертежей и расчёта тепловых потерь. Программа оснащена различными каталогами, которые содержат арматуру, батареи, теплоизоляцию и разнообразные фитинги. Компьютерная программа «ТРАНЗИТ». Данный пакет программ позволяет осуществлять многовариантный гидравлический расчёт нефтепроводов, в которых имеются промежуточные нефтеперекачивающие станции (далее НПС). В качестве исходных данных выступают:
Результат расчёта представлен в виде данных о характеристиках самотёчных участков магистрали и о расходе перекачки. Помимо того, пользователю выдаётся таблица, отображающая величину давления до и после любой из НПС. В заключение необходимо сказать, что выше были приведены самые простые методики расчётов. Профессионалы используют куда более сложные схемы. 4 роки тому
|