Расчет нужного вододавления в водопроводе: для чего это необходимо и как выполняется
Домашний уют тяжело представить без водомерного узла. А возникновение новой техники в виде стиральной, посудомоечной машин, электрического водонагревателя и других агрегатов ещё больше повысило его роль в жилье образца 21 столетия. Но эти агрегаты просят, чтобы вода поступала из водомерного узла с определённым напором. Благодаря этому человек, решивший оборудовать собственный дом системой водообеспечения, обязан знать, как произвести расчёт необходимого вододавления в водопроводе, чтобы все устройства работали хорошо.
Для хорошего функционирования водомерного узла давление в нем обязано отвечать нормативам
Обозначение показателя
Водопроводное давление принято подразделять на такие варианты: рабочее, относительное, пробное и расчётное. Без знания их отличий произвести расчёт измения давления транспортируемой по технической коммуникации жидкости будет не легко. Исходя из этого, при выборе подходящих компонентов водомерного узла хозяин столкнётся с трудностями, не дающими возможность обеспечить удобное пребывание в помещении для жилья.
- Рабочее. Это внешнее или внутреннее, в первую очередь максимальное лишнее давление, фиксируемое при типовых составляющих протекания процесса транспортировки воды в нормальных условиях.
- Относительное. Применяют данный показатель при расчёте прочности трубо-проводов (и сосудов), которые функционируют под определённым давлением при температуре воды 20?С.
- Пробное. Этот простой критерий меряется во время проверки конструкции. На его основе отслеживается поведение компонентов системы при перемене давления в водомерном узле. Подобный подход служит своего рода генеральной страховкой перед прокладыванием сети.
- Расчётное. Под таким имеется в виду максимальное лишнее давление в пустоты трубопровода, продуцируемое транспортируемым по нему веществом. Нужно брать во внимание, что действию подвержены не только трубы, но и все детали, входящие в состав технической коммуникации. Собственно на основе расчётного давления устанавливается толщина стены трубы водопровода. От этого может зависеть практичность, а еще продолжительность эксплуатации системы и, разумеется, безопасность жителей дома.
Водонапор в кране зависит от давления в системе водопровода
Обычный пример расчета давления в трубе
Как понятно, совсем не давно водомерный узел подключался к водонапорной башне. Благодаря собственно данному строению в водопроводные сети образовывается давление. Мерная единица этой характеристики – обстановка. Причём, размер разместившейся вверху башни ёмкости не оказывает влияние на значение данного параметра, он зависит исключительно лишь от высоты башни.
Желательно знать! Как показала практика давление меряется в метрах столба воды. При заливании воды в трубу высотой 10 метров, в нижней точке будет фиксироваться давление, равное одной атмосфере.
Рассмотрим пример с домом в 5 этажей. Его высота – 15 метров. Другими словами на один этаж приходится 3 метра. Башня высотой 15 метров создаст на нижнем этаже давление 1,5 атмосферы. Значение данного показателя в трубе на втором этаже будет уже 1,2 атмосферы. Выходит это вычитанием из 15 высоты одного этажа – 3 метра, и делением результата на 10. Проделав последующий расчёт, нам будет понятно, что на 5-м этаже давление будет отсутствовать. Логика подсказывает, что для обеспечения водой людей, которые проживают на последнем этаже потребуется соорудить очень высокую башню. А если речь идёт, к примеру, о 25-этажном доме? Сооружать такие большие сооружения никто не будет. Для этой цели современные системы снабжения воды оснащаются скважинными насосами.
Давление на выходе аналогичного агрегата высчитывается довольно просто. К примеру, если скважинный насос, мощности которого хватает поднять воду до метки 50 метров столба воды, загрузить в скважину на 15 метров, на уровне поверхности земли он создаст давление 3,5 атмосферы (50-15/10 = 3,5).
Обеспечить нужный критерий давления в системе можно с помощью насоса
Как рассчитывается толщина трубы от действия давления
Когда вода двигается по трубе, появляется сопротивление от трения её о стены, а еще о разные преграды. Явление это стало называться гидравлическое сопротивление трубопровода. Его численное значение находится в прямой гармоничной зависимости от скорости потока. Из предыдущего примера мы уже знаем, что на различных высотах водное давление различно, и эту характерность нужно брать во внимание при расчёте внутреннего трубного диаметра, другими словами её толщины. Очень простая формула для вычисления этого показателя по заданной потере напора (давления) выглядит так:
Двн = КГСопр?Дл. тр./ПД?(Уд.вес?Ск/2g),
где: Двн. – диаметр внутри трубопровода; КГСопр. – показатель сопротивления в плане гидравлики; Дл.тр — длина трубопровода; ПД – заданная или допускаемая потеря давления между конечным и начальным участками магистрали; Уд.вес. – удельный вес воды — 1000 кг/ (9815 м/; Ск. – быстрота потока м/сек.; g – 9,81 м/сек2. Известная всем константа — ускорение силы тяжести.
Потеря давления в арматуре и фасонных частях трубопровода с достаточной точностью устанавливается по потерям в прямой трубе равноценной длины и с подобным же относительным проходом.
Как высчитать стены трубы по давлению
Точный расчёт этого показателя труб из стали, которые работают под влиянием лишнего внутреннего давления, включает два этапа. В первую очередь вычисляется говоря иначе расчётная толщина стены. Потом к полученному числу добавляется толщина износа от коррозийных процессов.
Расчет давления нужен для выбора толщины стенок трубы
Совет! Изготавливая и монтируя трубопровод, не ставьте некоторые случайные вставки. Чтобы не спровоцировать аварию, работайте лишь с теми, размеры каких совпадают с расчётными.
Аналогичным образом, обобщённая формула для расчёта толщины стенок выглядит так:
где: Т – искомый параметр – толщина стенок; РТС – расчётная толщина стенок; ПК — прибавка на коррозионный износ.
Расчётную толщину стены в зависимости от давления вычисляем по следующей формуле:
где: ВИД – внутреннее лишнее давление; Днар. – внешний трубный диаметр; ДР — допустимое напряжение на разрыв; КПШ – прочностный коэффициент шва. Его значение зависит от производственные технологии труб. На последнем этапе расчета стены трубы по давлению прибавляем к РТС значение параметра ПК. Берётся оно из справочника.
Давление и трубный диаметр
Правильное обозначение сечения труб не менее важно, чем их выбор по материалу изготовления. При некорректном расчёте диаметра и давления, в трубе появится турбулентность воздуха, в ней присутствующем, и в потоке воды. Благодаря этому движение жидкости по трубе будет сопровождаться очень высоким шумом, а на поверхности внутри ветви водообеспечения сформируется немалое количество отложений извести. Более того, необходимо не забывать, что существование зависимости давления от трубного диаметра может плохо отобразиться на пропускной способности водомерного узла. Как показала практика, многие жители домов и квартир сталкивались с ситуацией, когда при включении сразу нескольких кранов водонапор резко падал. Появляется эта неприятность по двум причинам: когда давление упало во всей системе и при заниженном диаметре подключённых труб.
От трубного диаметра зависит пропускная способность сети водопровода
Ниже приведена таблица для самого большого расчётного водорасхода через магистрали из труб наиболее распространённых диаметров при самом разном значении давления.
Таблица 1
| Ду трубы | 80 | 50 | 32 | 20 | мбар/м | 0,3 м/сек | Расчёт домашнего водомерного узла
С практической точки зрения давление в водомерном узле очень часто ассоциируется с объёмом поставляемой воды за единицу времени, другими словами с пропускной способностью ветви водообеспечения. В этом контексте и будет рассмотрен вопрос расчёта бытового водомерного узла. После изучения реквизитов паспорта приборов и агрегатов, потребляющих воду, суммируется общий расход. Потом к цифре которая получилась добавляется расход всех установленных и используемых водоразборных кранов.
 Для домашнего водомерного узла, работающего от скважины, выбор труб зависит от силы насоса
После чего все числа суммируются, и на выходе выходит общий расход в доме воды. С учитыванием таких данных, приобретается труба у которой диаметр, который гарантирует необходимым давлением и, исходя из этого, количеством воды все водоразборные приборы, работающие одновременно. Если домашний водомерный узел предполагается присоединить к городской сети, у хозяина выбора нет, он будет вынужден пользоваться тем, что есть. Иное дело, если речь идёт о приватном доме, питающимся от скважины. Тогда необходимо приобретать насос, способный обеспечить водомерный узел давлением, которое отвечает затратам. Выбор выполняется по реквизитам паспорта аналогичного агрегата. В определении диаметра вам поможет ниже размещённая таблица. Таблица 2
Тут приведены параметры лишь очень часто применяемой продукции труб. Инновационные средстваЕсли не хватает времени либо вы не предрасположены к математике, высчитать потребление воды через трубопровод с учитыванием измения давления можно, воспользовавшись online калькулятором. Интернет просто кишит сайтами с таки инструментарием. Чтобы произвести гидравлический расчёт, следует предусмотреть показатель потерь. Подобный подход подразумевает выбор:
Более того, пользователю доступны опции учёта дополнительных параметров трубо-проводов, например, например, как вид покрытия. К примеру:
Если расчёт будет выполнен правильно, при условиях выполнения монтажа с выполнением всех необходимых для этого требований к проводу воды нарекания не возникнут. 
|