Jak określić przepustowość rury w zależności od średnicy i ciśnienia wody: kilka metod do wyboru
Dobrze wykonana fajka wodna przetrwa wiele lat bez awarii. Jednak podczas instalacji średnicę rur należy dobrać zgodnie z wymaganiami i normami budowlanymi. Dlatego planując wykonanie kanalizacji w domu, musisz wiedzieć, jak określa się przepustowość rury w zależności od średnicy i ciśnienia wody. Zastanówmy się, dlaczego jest to tak ważne i jak prawidłowo wykonywać pomiary.
Jak wybrać odpowiednią średnicę rury?
Podczas układania rur do instalacji wodociągowych lub grzewczych należy wybrać rozmiar, który zapewni niezbędne ciśnienie, ale jednocześnie będzie wystarczająco wolny, aby woda mogła przez niego łatwo przepływać. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę:
- Średnica przekroju rury.
- Wielkość, o jaką zmniejszy się ciśnienie w rozważanym obszarze.
- Prędkość wody przepływającej przez rurę.
- Najwyższe możliwe ciśnienie, jakie musi wytrzymać rura.
- Długość odcinków rur i materiał, z którego są wykonane.
W praktyce często stosuje się dobór średnicy w oparciu o zastosowanie specjalnego stołu. Ta metoda jest prosta, jednak należy do najmniej dokładnych.
Zastosowanie metody tabelarycznej
W tym przypadku do stworzenia tabeli przeglądowej wykorzystano najbardziej typowe wartości głównych parametrów. Aby obliczyć przepływ wody według średnicy rury i ciśnienia, należy skorzystać z tabeli w następujący sposób:
- W górnym wierszu każdej kolumny znajduje się dziewięć najpopularniejszych średnic rur.
- Linie wskazują wartość ciśnienia.
- Lewa kolumna pokazuje wartości wyrażone w paskalach na metr, następna w milibarach na metr (w atmosferach).
- Wyboru można dokonać biorąc pod uwagę prędkość przepływu wody. Tabela pokazuje zużycie wody zgodnie ze średnicą rury i innymi parametrami.
W większości systemów hydraulicznych ciśnienie mieści się w zakresie 1,5-2,5 atmosfery. W domach o dużej liczbie kondygnacji zwyczajowo stosuje się kilka oddzielnych segmentów. Dlatego te tabele dotyczą również budynków wielokondygnacyjnych.
Dlaczego musisz poprawnie określić parametry rur
Oczywiście jasne jest, że w złożonym systemie technicznym wszystko musi być dokładnie obliczone. Pozostaje jednak pytanie, jakie złe rzeczy mogą się stać z nieodpowiednim odcinkiem rury.
System zużycia wody i kanalizacji w mieszkaniu jest silnie połączony. Otwarty kran w kuchni może spowolnić przepływ wody w łazience lub uniemożliwić jej wciąganie do spłukiwania toalety. Ważne jest, aby zrozumieć, że może do tego prowadzić nie tylko niewłaściwa instalacja sprzętu, ale także z czasem zatykanie rur.
Na przykład produkty metalowe z czasem rdzewieją i pokrywają się od wewnątrz osadami z niedostatecznie czystej wody. Plastikowe nie mają tej wady. Nie brudzą się i nie psują przez długi czas.
Jeśli rury są zbyt wąskie, mogą wystąpić problemy z odpływami. Nadmierne ciśnienie w sieci wodociągowej doprowadzi do wycieków i zwiększenia liczby wypadków.
Obliczanie rur jest ważne przy zaopatrzeniu w wodę i drenaż dla budynku wielokondygnacyjnego. W takim przypadku rury muszą odpowiadać sobie. Nadaje się na zewnątrz i te, przez które przepływa woda do wewnątrz.
Płacąc rachunki za media, firmy i organizacje nie zawsze używają liczników. W takich przypadkach rachunek jest zwykle prezentowany zgodnie z drożnością rury.
Rury w domu mogą pełnić różne funkcje. Dotyczą one zaopatrzenia w wodę ciepłą i zimną, kanalizacji ciśnieniowej lub bezciśnieniowej, zaopatrzenia w gaz ziemny oraz ogrzewania. W każdym z tych przypadków podlegają one wymaganiom, które muszą spełnić.
Komunikacja w domu będzie działać bez problemów, jeśli ich przepustowość zostanie prawidłowo określona. W przeciwnym razie będą musiały zostać naprawione.
Co decyduje o przepuszczalności rury?
Aby określić tempo zużycia wody, należy wziąć pod uwagę kilka różnych czynników. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że można to ograniczyć do uwzględnienia tylko średnicy rury.
W praktyce należy wziąć pod uwagę szereg czynników:
- Należy wziąć pod uwagę długość odcinka rury, wzdłuż którego porusza się ciecz. Znaczenie tego parametru wynika z obecności tarcia ścian i płynu. Im dłuższy używany odcinek rury, tym bardziej jest w stanie spowolnić przepływ płynu.
- Chociaż początkowe ciśnienie odgrywa ważną rolę, spowolnienie przepływu cieczy przez pewien czas nie pozwoli na dostanie się nowych porcji do rury.
- Średnica wpływa na natężenie przepływu. Jednak wpływa na płyn na kilka sposobów. Przy stosowaniu wąskich rur stopień spowolnienia dramatycznie wzrasta.
- Ściany mogą być wykonane z różnych materiałów. W rurach plastikowych woda płynie szybciej niż w rurach metalowych o tej samej średnicy.
- Czas działania rur. Ten parametr nie ma znaczącego wpływu na rury z tworzyw sztucznych, ale jest ważny dla rur metalowych. Z biegiem czasu zarastają od środka i rdzewieją. To negatywnie wpływa na ich przepuszczalność.
- Poszczególne segmenty łączy się za pomocą złączek, widełek, adapterów. Spowalniają przepływ wody. W obliczeniach należy uwzględnić hamowanie, które wywierają.
Jeśli przynajmniej jedna z powyższych cech zostanie zignorowana przy określaniu drożności, może to spowodować kilkukrotną zmianę obliczonej wartości.
Jak obliczyć przepuszczalność rury?
Gdy zajdzie potrzeba wykonania obliczeń, można skorzystać z następujących metod:
- Użyj tabel. Istnieje wiele opcji dopasowanych do przeznaczenia rur.
- Zastosuj formuły. Istnieje kilka opcji obliczeniowych. Często używane są uproszczone opcje, które nie uwzględniają wszystkich istotnych cech systemu hydraulicznego.
- Istnieją produkty programowe przeznaczone do wykonywania danych obliczeń. Zwykle dają najdokładniejszy wynik.
- Można korzystać z kalkulatorów online. Aby z nich skorzystać należy przejść do odpowiedniej strony i wprowadzić wymagane dane zgodnie z instrukcją.
Oto niektóre z metod obliczeniowych.
Korzystanie z uproszczonej formuły
W ten sposób na podstawie znajomości średnicy rury i prędkości przepływu można określić przepuszczalność. Aby to zrobić, możesz użyć następującej formuły.
q = (V*Пи*d^2) / 4
Stosowane są tutaj następujące oznaczenia:
- q - przepuszczalność wyrażona w litrach na sekundę;
- V to prędkość wody;
- d jest wewnętrzną średnicą otworu.
W większości przypadków prędkość mieści się w zakresie 0,8-1,5 metra na sekundę. Jeśli używana jest pompa, wytwarzane przez nią ciśnienie i natężenie przepływu są podane w arkuszu danych.
Bardziej dokładna formuła
W takim przypadku musisz użyć formuły Darcy. Uwzględnia:
- Długość użytego segmentu rury (L).
- Współczynnik wyrażający stopień spowolnienia przepływu na skutek tarcia o ścianę, zastosowania różnego rodzaju kształtek, krzywizny ściany i turbulencji. Nazywa się to współczynnikiem chropowatości (lambda).
- Wartość lepkości cieczy (rho).
Formuła wygląda tak.
PN = lambda * (L/D) * ((V^2)/(2*g)) * ro
Stosowane są tutaj następujące oznaczenia:
- PN reprezentuje utratę głowy. O tę ilość należy zmniejszyć szacowane zużycie wody.
- L to długość rury, przez którą przepływa woda.
- D to wewnętrzna średnica rury.
- g jest równe wartości przyspieszenia swobodnego spadania.
Korzystając ze wzoru Darcy'ego, można wziąć pod uwagę cechy rur, ale w tym celu konieczne jest określenie współczynników „lambda” i „ro”.
Korzystanie z kalkulatorów online
Kalkulator jest łatwy do znalezienia w Internecie, aby obliczyć przepustowość rury. Aby to zrobić, możesz skorzystać z wyszukiwania Google, Yandex lub innych. Aby to zrobić, w pasku wyszukiwania musisz wpisać ciąg „jak obliczyć drożność fajki, kalkulatora” lub podobny.
Aby obliczyć przepływ wody według przekroju rury i ciśnienia, kalkulator poprosi o wprowadzenie następujących danych:
- Materiał do produkcji.
- Widok (cechy konstrukcyjne). Tutaj musisz dokonać wyboru z rozwijanej listy.
- Następnie musisz określić cel obliczeń. Jednym z nich jest obliczanie zużycia wody.
Obliczając średnicę rury zgodnie z przepływem wody, należy dodatkowo wskazać spadek ciśnienia na metr, wewnętrzną średnicę rury i długość jej przekroju. Po kliknięciu przycisku żądany wynik pojawi się na stronie.
W drugim przypadku przed obliczeniem przepływu wody według średnicy rury i ciśnienia konieczne jest przygotowanie danych dotyczących rodzaju zaopatrzenia w wodę, cech konstrukcyjnych rury, długości, średnicy, materiału produkcyjnego, temperatury i ciśnienia w głowicy.
W ten sposób działa trzeci kalkulator. Musisz wybrać jedną z metod obliczania zużycia wody:
- biorąc pod uwagę szorstkość i materiał;
- w zależności od użytego materiału i długości odcinka rury.
Należy zauważyć, że celem kalkulacji jest wydatek. Do obliczeń należy podać rodzaj rury, jej materiał, długość, spadek ciśnienia i średnicę wewnętrzną. Po kliknięciu przycisku „Oblicz” wynik zostanie wyświetlony na stronie.
Jak wygląda zaopatrzenie w wodę w mieszkaniu lub domu?
Chociaż średnica wewnętrzna ma duże znaczenie przy obliczaniu zużycia wody, czasami trudno ją określić. Można do tego celu wykorzystać specjalne stoły, ale nie wszystkie marki sprzętu można znaleźć tutaj.
Jeśli możliwe jest bezpośrednie zmierzenie żądanej wartości, należy ją wykorzystać do obliczeń. Jednak ta metoda jest wygodna w przypadku stosowania rur plastikowych lub metalowo-plastikowych.
Jeśli weźmiemy pod uwagę metalowe, to z czasem rosną od wewnątrz, a dzieje się to nierównomiernie. Dlatego w tym przypadku trudno jest bezpośrednio obliczyć zużycie wody. Zwykle, aby skompensować zwężenie, bierze się rury o nieco większej średnicy w porównaniu z obliczoną.
Przydatne wideo
W praktyce w mieszkaniach lub domach prywatnych produkty o średnicy 10 lub 15 mm są zwykle brane do rur wodociągowych i 20 lub 25 mm do pionów. Jeśli używany jest sprzęt o wymiarach calowych, używane są wartości zbliżone do wskazanych.
Ogólnie przyjmuje się, że w systemie zaopatrzenia w wodę maksymalny dopuszczalny przepływ wody wynosi 2 metry na sekundę. Średnica dobierana jest w zależności od długości rury:
- W przypadkach, gdy ta wartość nie przekracza 10 metrów, wystarczy zastosować rurę o średnicy 20 mm.
- W przypadku, gdy jego długość mieści się w zakresie od 10 do 30 metrów, odpowiednie jest zastosowanie rury o średnicy 25 mm.
- Gdy odcinek rurociągu jest dłuższy niż 30 metrów, możesz wziąć produkt o średnicy 32 mm.
- W przypadku długości ponad 50 metrów odpowiednie są rury o średnicy 50 mm.
- Dla jeszcze większych odcinków rurociągu oraz w obecności licznych punktów poboru wody wymagana wartość sięga 100 mm.
Przydatne wideo
Przy obliczaniu przepustowości rurociągu należy wziąć pod uwagę wszystkie punkty w domu, w których zużywana jest woda, i konsumenci, którzy mogą być jednocześnie podłączeni do sieci wodociągowej. Należą do nich nie tylko mieszkańcy, ale także urządzenia zużywające ten zasób. Na przykład dotyczy to zmywarek i pralek.
Jednocześnie, aby obliczyć przepustowość rury w zależności od średnicy i ciśnienia wody, należy wziąć pod uwagę specyfikę sytuacji, gdy rodzina jest mała, chociaż istnieje wiele kranów. Jednocześnie należy pamiętać, że ludzie nie będą mogli jednocześnie spożywać wody przez wszystkie krany.
Dla uproszczenia możemy założyć, że całkowicie otwarty kran przepuszcza 6 litrów wody na minutę. Na tej podstawie możesz zobaczyć, jakie będzie maksymalne zużycie wody w domu i na tej podstawie obliczyć średnicę rur dostarczających wodę do domu lub mieszkania.
Przydatne wideo
Jak wziąć pod uwagę presję
Woda może dostać się do obudowy grawitacyjnie lub przemieszczać się w rurach pod ciśnieniem. W tym drugim przypadku należy zastosować szersze rury. Jeśli tego nie zrobisz, przepływ stanie się bardziej turbulentny, rurociąg będzie wibrował i hałasował, przez co będzie się zużywał znacznie szybciej. Taka sytuacja zwiększy ryzyko ewentualnego wypadku.
Aby system zaopatrzenia w wodę był niezawodny, konieczne jest obliczenie z uwzględnieniem ciśnienia.
Różne rodzaje rur
W domu lub mieszkaniu stosowane są różne systemy rurowe. Wymagania i metody ich obliczania mogą się różnić.
Na przykład obliczenie przepustowości rurociągu pod względem średnicy i ciśnienia dla rury kanalizacyjnej opiera się na następujących parametrach:
- Średnica rurociągu.
- Średnie natężenie przepływu.
- Spadek hydrauliczny (l), pod którym poruszają się rury.
- Stopień wypełnienia rury zawartością (h / d). Przy określaniu tego parametru stosuje się pojęcie promienia hydraulicznego.
Przydatne wideo
Nachylenie hydrauliczne to kąt, pod którym znajduje się rura, który spełnia określony warunek. Jeżeli rura kanalizacyjna jest zlokalizowana w ten sposób, to pod wpływem grawitacji jej zawartość musi spłynąć w taki sposób, aby nastąpiło samooczyszczanie. Wartość ta jest ustalana na podstawie specjalnych tabel.
Przy obliczaniu promienia hydraulicznego opierają się one na rzeczywistej średnicy rury i stopniu jej wypełnienia zawartością. Na przykład dla całkowicie wypełnionego produktu te dwa promienie będą równe, a przy częściowym wypełnieniu promień hydrauliczny będzie mniejszy. Jest obliczany na podstawie odpowiednich wzorów lub tabel.
Prawidłowo obliczone i zamontowane rury kanalizacyjne zapewnią dobry drenaż i wyeliminują ryzyko ich zatkania.
Przy obliczaniu przepustowości rurociągu instalacji gazowej należy wziąć pod uwagę, że propaguje się przez nie substancja gazowa, a nie ciekła. Jedną z istotnych różnic jest wysoki stopień kompresji.
Podczas transportu gazu przepustowość rury w zależności od średnicy oblicza się według poniższego wzoru.
Q = ДУ * 0,67 * p
W tej formule zastosowano następującą notację:
- Q to maksymalna przepustowość rury gazowej;
- DU jest równy warunkowemu przejściu rury gazowej;
- p jest wartością równą ciśnieniu roboczemu gazu, które należy zwiększyć o 10%.
Przepustowość gazociągu można obliczyć korzystając z podanego tutaj wzoru lub skorzystać z opracowanej na jego podstawie tabeli. Ten wzór służy do obliczania parametrów rur w budynkach mieszkalnych i mieszkaniach.
Do obliczeń w przemyśle stosowany jest inny wzór.
Q = ДУ2 * 196 386 * (p/z) * T
Zastosowano tu następującą notację:
- Q to przepustowość rurociągu;
- DN2 oznacza średnicę rury;
- z jest współczynnikiem kompresji;
- p to ciśnienie w rurociągu;
- T to temperatura gazu.
Jeśli temperatura wzrośnie, doprowadzi to do wzrostu ciśnienia na ściankach rur. Dlatego przy wykorzystaniu gazu należy wziąć pod uwagę warunki klimatyczne, które znacząco wpływają na drożność rurociągu. Użycie zbyt małej średnicy zwiększa ryzyko wzrostu ciśnienia gazu i uszkodzenia rury.
Podsumowanie
Określenie pojemności rury w zależności od średnicy i ciśnienia wody jest trudnym zadaniem. W tym celu można wykorzystać formuły, specjalne tabele, kalkulatory online lub specjalistyczne programy.
Odpowiednio dobrane rury zapewnią jakość i trwałość instalacji wodno-kanalizacyjnych i innych systemów komunikacyjnych w domu lub mieszkaniu. Przy obliczaniu parametrów rur należy wziąć pod uwagę wielkość ciśnienia, uwzględnić jego spadek, wziąć pod uwagę długość i żywotność rur.
