Odpovedi

Kapacita potrubí: metody výpočtu

Normální provoz všech inženýrských systémů budovy závisí především na přesnosti návrhu. Průměr trubky ovlivňuje její propustnost – objem, který může úsek projít za jednotku času. Není obvyklé vypočítat tuto hodnotu a uvádět ji v litrech pro každý typ produktu, protože při výpočtu je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů.

Pokud je průměr potrubí příliš malý, zvyšuje se vnitřní tlak. To vytváří nouzovou situaci: jsou možné praskliny, úniky a výskyt ucpání může zcela zablokovat tok.

Volba trubek s velkým průřezem řeší všechny tyto problémy, ale tlak může být nedostatečný. Takový systém není schopen dodávat vodu ani plyn v běžných objemech.

Metody stanovení propustnosti

Při provádění výpočtů se inženýři řídí stavebními předpisy SNiP 2.04.01- a SP 402.1325800.2018. Projekty jsou vyvíjeny s ohledem na body analýzy a standardní spotřebu zdrojů. Jak si sami vypočítat kapacitu potrubí? Používá se několik možností, ale všechny poskytují přibližný výsledek:

  • Použití tabulek;
  • Spoléhání na hydraulické vzorce;
  • Prostřednictvím online kalkulaček;
  • Používání softwarových produktů.

Propustnost potrubního úseku ovlivňují následující faktory:

  • podmíněný průměr (DN nebo DN);
  • Výrobní materiál;
  • Počet kolen, adaptérů, armatur;
  • Počet bodů analýzy.
  • Délka segmentu;
  • Čerpací výkon nebo sklon;
  • Charakteristika dopravovaného média.

Jmenovitý otvor je střední vnitřní průměr. Tento koncept byl zaveden pro snadný výběr při spojování prvků různých velikostí. Ocelové výrobky mohou na konci své životnosti propouštět méně vody v důsledku tvorby usazenin a rzi. Odpor proudění závisí na hladkosti povrchu, navíc vzniká v místech uložení výztuže. Podle hydraulických pravidel se průchodnost počítá v nejužším místě.

Co určuje propustnost potrubí?

V praxi jsou identifikovány následující faktory, které ovlivňují průchodnost potrubí:

  1. Průměr potrubí reguluje objem kapaliny nebo plynu, který může proudit za jednotku času.
  2. Materiál a kvalita potrubí – hladké trubky z plastu nebo kovu mají lepší propustnost než hrubé nebo rezavé.
  3. Délka potrubí – čím delší je výrobek, tím větší je průtokový odpor.
  4. Tlaková ztráta – velký rozdíl tlaků na začátku a konci potrubí zvyšuje průtok.
  5. Viskozita kapaliny nebo hustota plynu – čím nižší je viskozita/hustota, tím snáze médium protéká potrubím.
  6. Přítomnost usazenin, nánosů nebo deformací uvnitř potrubí – to vše snižuje propustnost zvýšením drsnosti stěn.
  7. Střední teplota – vysoká teplota obvykle snižuje viskozitu a zvyšuje propustnost.

Optimální propustnosti je dosaženo velkým průměrem hladkých krátkých trubek při zachování vysoké tlakové ztráty a teploty.

Výpočet kapacity plynového potrubí

Zemní plyn je zvláště nebezpečné prostředí, proto návrh elektroinstalace provádějí licencované firmy a výkon zařízení kontroluje inspektor. Schopnost plynů stlačovat se komplikuje výpočty. Kromě toho jsou možné netěsnosti mikroskopickými trhlinami a mezerami.

Průchodnost plynovodu je stanovena na základě zajištění nepřetržitých dodávek během hodin maximálního odběru a minimálních tlakových ztrát mezi úseky sítě.

Kromě toho musí vlastnosti konstrukce odpovídat požadavkům požární bezpečnosti.

Přečtěte si více
Přístavba kuchyně k domu: výstavba a dokončení na klíč v Petrohradu

Zjednodušený vzorec pro domácí plynovody:

  • Ду nebo DN – jmenovitá světlost;
  • P – absolutní tlak plynu rovný provoznímu tlaku +0,10 mPa.

Pro určení průměru hlavního nebo distribučního plynovodu se používá složitější vzorec:

  • Z – součinitel stlačitelnosti;
  • t o – střední teplota.

Například v létě je teplota vzduchu vyšší. Plyn v potrubí nabývá na objemu. Pokud je kapacita nižší, jsou možné netěsnosti a dokonce exploze.

Tabulka výpočtu plynového potrubí

Práce. (MPa) Kapacita potrubí (m?/h), při wgas=25m/s;z=1;T=20°C=293°K
DN 50 DN 80 DN 100 DN 150 DN 200 DN 300 DN 400 DN 500
0,3 670 1715 2680 6030 10720 24120 42880 67000
0,6 1170 3000 4690 10550 18760 42210 75040 117000
1,2 2175 5570 8710 19595 34840 78390 139360 217500
1,6 2845 7290 11390 25625 45560 102510 182240 284500
2,5 4355 11145 17420 39195 69680 156780 278720 435500
3,5 6030 15435 24120 54270 96480 217080 385920 603000
5,5 9380 24010 37520 84420 150080 337680 600320 938000
7,5 12730 32585 50920 114570 203680 458280 814720 1273000
10,0 16915 43305 67670 152255 270680 609030 108720 1691500

Výpočet kanalizačního potrubí

Kanalizační systémy mohou být tlakové nebo netlakové. V systémech s volným průtokem se látky pohybují v důsledku sklonu prvků. V tlakové vodě se odpadní voda pohybuje působením čerpacích stanic.

Odpadní vody jsou heterogenní hmota. Při nízkých rychlostech padají pevné částice ke dnu a tvoří sediment. Pro nepřetržitý provoz je nutné zajistit rychlost samočištění je určena pro různé průměry.

Pro výpočet velikosti průřezu použijte vzorec pro konstantní průtok tekutiny:

  • q=a*v ( q – průtok, a – plocha průřezu toku, v – rychlost)
  • v=C√R*i (C – Chezyho koeficient, R – hydraulický poloměr, i – sklon)
  • R = a/x (a – plocha průtokového průřezu, x – smáčený obvod)

Chezyho koeficient označuje ztrátu v důsledku tření na základě délky. Hydraulický poloměr je také zaveden pro výpočet odporu, protože čím širší je koryto řeky, tím větší je třecí energie, ke které dochází při pohybu toku. Smáčený obvod je část obvodu, která je v kontaktu s kapalinou.

Použití vzorců je extrémně obtížné, proto se pro stanovení Povinnosti vnitřních sítí budov, dešťových vpustí a kanalizací používají hotové tabulky nebo software.

Výpočet průtoku odpadních vod

Průměr, mm Plnění Přijatelné (optimální sklon) Rychlost pohybu odpadní vody v potrubí, m/s Spotřeba, l/sec
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
Přečtěte si více
Proč se v bytě objevují mravenci?

Výpočet vodovodního potrubí

Instalatérský sortiment se používá pro zásobování studenou vodou, zásobování teplou vodou a vytápění. Kromě toho je v každé budově organizováno velké množství sběrných míst vody, například v průměrném bytě jsou nejméně tři.

Připojte k vodovodnímu systému:

  • koupelny,
  • sprchové kabiny,
  • koupelny,
  • kuchyňské dřezy a různé spotřebiče (pračky a myčky nádobí, automatické zavlažování v soukromých domech).

Někdy je hydraulický okruh navržen tak, že při spuštěné sprše není v kuchyni dostatečný tlak.

Obecně se uznává, že průtok ve vodovodním systému je přibližně 2 m/s a z kohoutku vyteče přibližně 6 litrů za minutu. Podle SNiP 2.0401-85 je přípustný tlak studené vody 0,3 – 6 barů a horké vody 0,3 – 4,5 baru (pod tlakem 1 bar může voda vystoupit do výšky 10 metrů). Normy jsou také uvedeny v nařízení vlády č. 354.

Majitelé soukromých domů jsou nuceni vypočítat ukazatele individuálně. Zde je nutné vzít v úvahu tovární doporučení pro relé čerpací jednotky. Hodnotu 4 bar lze pro potřeby obyvatel i domácností považovat za optimální a armatury – uzavírací armatury – mohou sloužit po dostatečnou dobu bez poruch. Ale ne každý systém má takové technické možnosti.

Důležitým parametrem je teplota prostředí. Když jsou vystaveny teplu, kapaliny expandují, což má za následek zvýšený tlak a tření. Dodatečný odpor vytváří každý ohyb, tvarovka a vnitřní povrch po celé délce sekce.

Hydraulický výpočet zahrnuje následující charakteristiky:

  • Podmíněný průchod;
  • Standardní spotřeba;
  • Jmenovitý a přípustný přetlak;
  • Materiál – pokles tlaku v každé sekci;
  • Počet tvarových dílů;
  • Lineární a tepelná roztažnost;
  • Délka

Pro výpočet vztahu mezi rychlostí proudění a tlakem proudění tekutiny se používají rovnice Bernoulliho (dynamická) a zachování proudění (kinematické).

Průtočná kapacita vodovodního potrubí podle průměru je nejpřesněji určena pomocí Shevelevovy tabulky. Výrobci uvádějí návrhový tlak pro každou velikost DN a provádějí hydraulické testy shody. Existuje tabulka výpočtů pro teplo a chladivo.

Proč potřebujete správně určit parametry potrubí?

Výběr správného průměru potrubí při nákupu je důležitý z následujících důvodů:

  1. Průměr potrubí přímo určuje, kolik kapaliny nebo plynu může projít.
  2. Příliš malý průměr bude mít za následek vysokou rychlost, která může způsobit poškození, hluk a vibrace.
  3. Při malém průměru bude pokles tlaku po délce potrubí velmi velký.
  4. V úzkých potrubích se častěji hromadí usazeniny a ucpávají se.
  5. Trubky s velkým průměrem jsou dražší.
  6. Čím menší je průměr, tím obtížnější je vytváření spojů.
  7. Průměr suroviny zvyšuje průtok v systému.

Proto před nákupem potrubí musíte pečlivě vypočítat optimální průměr na základě parametrů systému.

Průchodnost potrubí v závislosti na chladicí kapalině a tepelném výkonu

Průměr potrubí, mm Propustnost
Podle tepla Chladicí kapalinou
Voda Pára Voda Pára
Gcal/h t/h
15 0,011 0,005 0,182 0,009
25 0,039 0,018 0,650 0,033
38 0,11 0,05 1,82 0,091
50 0,24 0,11 4,00 0,20
75 0,72 0,33 12,0 0,60
100 1,51 0,69 25,0 1,25
125 2,70 1,24 45,0 2,25
150 4,36 2,00 72,8 3,64
200 9,23 4,24 154 7,70
250 16,6 7,60 276 13,8
300 26,6 12,2 444 22,2
350 40,3 18,5 672 33,6
400 56,5 26,0 940 47,0
450 68,3 36,0 1310 65,5
500 103 47,4 1730 86,5
600 167 76,5 2780 139
700 250 115 4160 208
800 354 162 5900 295
900 633 291 10500 525
1000 1020 470 17100 855
Přečtěte si více
As na vodní procedury: zavlažování stromů na podzim - Sibiřská zahradní rostlina

Průchodnost potrubí v závislosti na tlaku chladicí kapaliny

spotřeba Propustnost
Du potrubí 15 mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm 65 mm 80 mm 100 mm
Pa/m – mbar/m méně než 0,15 m/s 0,15 m / s 0,3 m / s
90,0 – 0,900 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
92,5 – 0,925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
95,0 – 0,950 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
97,5 – 0,975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
100,0 – 1,000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
120,0 – 1,200 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
140,0 – 1,400 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
160,0 – 1,600 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
180,0 – 1,800 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
200,0 – 2,000 266 619 1151 2486 3780 7200 14580 22644 45720
220,0 – 2,200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
240,0 – 2,400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
260,0 – 2,600 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
280,0 – 2,800 317 742 1364 2970 4356 8566 17338 26928 54360
300,0 – 3,000 331 767 1415 3076 4680 8892 18000 27900 56160

Téměř veškeré vodovodní potrubí je ocelové (s výjimkou části vnitřní elektroinstalace MKD). Pro potrubí pro všeobecné použití s ​​vysokým mechanickým nebo korozním zatížením se používá litina nebo nelegované konstrukční oceli.

Absolutní drsnost povrchů je označena znaménkem ∆ a je vypočtena pro různá prostředí po několika letech používání (usazeniny vodního kamene, použití v čerpacích a topných systémech).

Protože je nutné vzít v úvahu velké množství faktorů, provádějí inženýři návrh ve specializovaných programech. Aplikace vzorců vyžaduje znalost mnoha parametrů. To není pro specialisty vždy možné, proto jsou v regulačních dokumentech uvedeny tabulky.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Back to top button