Комфорт у домі важко уявити без водопроводу. А поява нової техніки у вигляді пральної, посудомийної машин, бойлера і інших агрегатів ще більше підвищило його роль у житло зразка 21 століття. Але ці агрегати вимагають, щоб вода надходила з водопроводу з певним напором. Тому людина, що вирішила облаштувати свій будинок системою водопостачання, повинен знати, як зробити розрахунок необхідного тиску води в трубопроводі, щоб всі пристрої працювали нормально.
Для нормального функціонування водопроводу тиск у ньому повинно відповідати нормам
Тиск в трубопроводі прийнято поділяти на наступні види: робоче, умовне, пробне і розрахунковий. Без знання їх відмінностей провести розрахунок перепаду тиску транспортованого з інженерної комунікації рідини буде складно. Відповідно, при підборі відповідних елементів водопроводу господар зіткнеться з труднощами, що не дозволяють забезпечити комфортне перебування у житловому приміщенні.
Напір води в крані залежить від тиску у водопровідній системі
Як відомо, не так давно водопровід підключався до водонапірної вежі. Завдяки саме цій споруді у мережі водопроводу створюється тиск. Одиниця вимірювання цієї характеристики – атмосфера. Причому, розмір розташованої вгорі вежі ємності не впливає на значення цього параметра, він залежить лише від висоти вежі.
Корисно знати! На практиці тиск вимірюється в метрах водяного стовпа. При заливанні води в трубу висотою 10 метрів, в нижній точці буде фіксуватися тиск, що дорівнює одній атмосфері.
Розглянемо приклад з будинком в 5 поверхів. Його висота – 15 метрів. Тобто на один поверх припадає 3 метри. Башта висотою 15 метрів створить на першому поверсі тиск 1,5 атмосфери. Значення цього показника в трубі на другому поверсі буде вже 1,2 атмосфери. Виходить відніманням з числа 15 висоти одного поверху – 3 метри, і діленням результату на 10. Проробивши подальший розрахунок, нам стане зрозуміло, що на 5-му поверсі тиск буде відсутній. Логіка підказує, що для забезпечення водою людей, що проживають на останньому поверсі потрібно спорудити більш високу вежу. А якщо мова йде, наприклад, про 25-поверховому будинку? Зводити такі великі споруди ніхто не буде. З цією метою сучасні системи водопостачання обладнуються глибинними насосами.
Тиск на виході такого агрегату вираховується дуже просто. Наприклад, якщо глибинний насос, потужності якого вистачає підняти воду до позначки 50 метрів водяного стовпа, занурити в свердловину на 15 метрів, на рівні поверхні землі він створить тиск 3,5 атмосфери (50-15/10 = 3,5).
Забезпечити необхідний показник тиску в системі можна за допомогою насоса
Коли вода рухається по трубі, виникає опір від тертя її об стінки, а також про різні перешкоди. Це явище отримало назву гідравлічний опір трубопроводу. Його чисельне значення знаходиться в прямій пропорційній залежності від швидкості потоку. З попереднього прикладу ми вже знаємо, що на різних висотах тиск води різному, і цю особливість слід враховувати при розрахунку внутрішнього діаметра труби, тобто її товщини. Спрощена формула для обчислення даного параметра за заданою втрати напору (тиску) виглядає так:
Двн = КГСопр?Дл. тр./ПД?(Уд.вага?Ск/2g),
де: Двн. – внутрішній діаметр трубопроводу; КГСопр. – коефіцієнт гідравлічного опору; Довж.тр — довжина трубопроводу; ПД – задана або допустима втрата тиску між кінцевим і початковим ділянками магістралі; Уд.вага. – питома вага води — 1000 кг/ (9815 м/; Ск. – швидкість потоку, м/сек.; g – 9,81 м/сек2. Всім відома константа — прискорення сили тяжіння.
Втрата тиску в арматури і фасонних частинах трубопроводу з достатньою точністю визначається за втрат в прямій трубі еквівалентної довжини і з таким же умовним проходом.
Точний розрахунок даного показника сталевих труб, які працюють під впливом надлишкового внутрішнього тиску, включає два етапи. Спочатку обчислюється так звана розрахункова товщина стінки. Потім до отриманого числа додається товщина зносу від корозії.
Рада! Виготовляючи і монтуючи трубопровід, не встановлюйте окремі випадкові вставки. Щоб не спровокувати аварію, працюйте тільки з тими, розміри яких збігаються з розрахунковими.
Таким чином, узагальнена формула для розрахунку товщини стінок виглядає наступним чином:
Т= РТС+ПК,
де: Т – шуканий параметр – товщина стінок; РТС – розрахункова товщина стінок; ПК — надбавка на корозійний знос.
Розрахункову товщину стінки в залежності від тиску обчислюємо за такою формулою:
РТС = ВИД×Днар/230×ДР×КПШ+Р ,
де: ВИД – внутрішнє надлишковий тиск; Днар. – зовнішній діаметр труби; ІН — допустиме напруження на розрив; КПШ – коефіцієнт міцності шва. Його значення залежить від технології виготовлення труб. На завершальному етапі розрахунку стінки труби по тиску додаємо до РТС значення параметра ПК. Береться з довідника.
Правильне визначення перерізу труб не менш важливо, ніж їх вибір за матеріалом виготовлення. При некоректному розрахунку діаметра і тиску в трубі виникне турбулентність повітря, в ній присутні, і в потоці води. Через це рух рідини по трубі буде супроводжуватися підвищеним шумом, а на внутрішній поверхні гілки водопостачання сформується велика кількість вапняних відкладень. Крім того, слід пам’ятати, що існування залежності тиску від діаметра труби може негативно позначитися на пропускної здатності водопроводу. На практиці, багато мешканців квартир і будинків стикалися з ситуацією, коли при одночасному включенні декількох кранів напір води різко падав. Виникає ця неприємність з двох причин: коли впало тиск у всій системі і при заниженому діаметрі підключених труб.
Від діаметру труби залежить пропускна здатність водопровідної мережі
Нижче наведена таблиця для максимальної розрахункової витрати води через трубопроводи найбільш поширених діаметрів при різному значенні тиску.
Таблиця 1
Расход | Пропускная способность. Единица измерения – кг/час | |||||||||
Ду трубы | 100 | 80 | 65 | 50 | 40 | 32 | 25 | 20 | 15 | |
мбар/м | Па/м | 0,3 м/сек | 0,15 м/сек | <0,15 м/сек | ||||||
3,00 | 300 | 56160 | 27900 | 18000 | 8892 | 4680 | 3078 | 1415 | 767 | 331 |
2,80 | 280 | 54360 | 26928 | 17338 | 8568 | 4356 | 2970 | 1364 | 742 | 317 |
2,60 | 260 | 52200 | 25920 | 16740 | 8244 | 4356 | 2855 | 1310 | 713 | 306 |
2,40 | 240 | 50400 | 24876 | 16056 | 7920 | 4176 | 2740 | 1256 | 680 | 288 |
2,20 | 220 | 47880 | 23760 | 15336 | 7560 | 3996 | 2617 | 1202 | 652 | 281 |
2,00 | 200 | 45720 | 22644 | 14580 | 7200 | 3780 | 2488 | 1151 | 619 | 266 |
1,80 | 180 | 43200 | 21420 | 13824 | 6804 | 3589 | 2354 | 1080 | 583 | 252 |
1,60 | 160 | 40680 | 20160 | 12996 | 6408 | 3373 | 2210 | 1015 | 547 | 234 |
1,40 | 140 | 38160 | 18792 | 12132 | 5976 | 3143 | 2059 | 943 | 511 | 220 |
1,20 | 120 | 35100 | 17352 | 11196 | 5508 | 2898 | 1897 | 871 | 472 | 102 |
1,00 | 100 | 31932 | 15768 | 10152 | 5004 | 2632 | 1724 | 788 | 425 | 184 |
0,975 | 97,5 | 31500 | 15552 | 10044 | 4932 | 2596 | 1699 | 778 | 421 | 180 |
0,950 | 95,0 | 31104 | 15372 | 9900 | 4860 | 2560 | 1678 | 767 | 414 | 176 |
0,925 | 92,5 | 30672 | 15156 | 9756 | 4788 | 2524 | 1652 | 756 | 407 | 176 |
0,900 | 90,0 | 30240 | 14940 | 9612 | 4716 | 2488 | 1627 | 745 | 403 | 173 |
У більшості стояках середнє значення тиску знаходиться в діапазоні атмосфер.
З практичної точки зору тиск у водопроводі найчастіше асоціюється з об’ємом води, що постачається за одиницю часу, тобто з пропускною здатністю гілки водопостачання. У цьому контексті буде розглянуто питання розрахунку побутового водопроводу. Після вивчення паспортних даних приладів і агрегатів, що споживають воду, підсумовується загальний витрата. Потім до отриманої цифри додається витрата всіх встановлених і використовуваних водорозбірних кранів.
Для домашнього водопроводу, працюючого від свердловини, вибір труб залежить від потужності насоса
Корисна інформація! Одне таке сантехнічне пристрій пропускає через себе за одну хвилину близько 5-6 літрів води.
Після цього всі числа підсумовуються, і на виході виходить загальний витрата в будинку води. З урахуванням цих даних, купується труба з діаметром, який забезпечить потрібним тиском і, відповідно, кількістю води всі водорозбірні прилади, що працюють одночасно.
Якщо домашній водопровід планується підключити до міської мережі, у господаря вибору немає, він буде змушений користуватися тим, що є. Інша справа, якщо мова йде про приватний будинок, що живиться від свердловини. Тоді слід купувати насос, здатний забезпечити водопровід тиском, що відповідає витратам. Вибір проводиться за паспортними даними подібного агрегату. У визначенні діаметра вам допоможе нижче розміщена таблиця.
Таблиця 2
Пропускна здатність труби | Діаметр і довжина трубопроводу | ||
Пропускна здатність, л/хв | Діаметр труби | Діаметр труби | Довжина водопроводу, метри |
Сімдесят п’ять | Тридцять вісім | Тридцять два | Більше 30 |
П’ятдесят | Тридцять два | Двадцять п’ять | |
Тридцять | Двадцять п’ять | Двадцять | Менше 10 |
Тут наведені параметри лише найбільш часто використовуваної трубної продукції.
Якщо немає часу або ви не схильні до математики, розрахувати витрата води через трубопровід з урахуванням перепаду тиску можна, скориставшись онлайн калькулятором. Інтернет рясніє сайтами з таки інструментарієм. Щоб зробити гідравлічний розрахунок, необхідно врахувати коефіцієнт втрат. Такий підхід передбачає вибір:
Крім того, користувачеві доступні опції обліку додаткових характеристик трубопроводів, зокрема, таких, як тип покриття. Наприклад:
Якщо розрахунок буде зроблено правильно, за умови виконання монтажу з дотриманням всіх вимог до водопроводу нарікання не виникнуть.
Швейная машинка – незаменимый помощник для многих домохозяек. Ее наличие среди бытовых принадлежностей дает возможность…
Бензовоз — специальная техника, которая предназначается для транспортировки продуктов нефтепереработки и горюче-смазочных материалов. Она представляет…
Якщо ви маєте тверді наміри опанувати акустичну гітару, варто одразу купувати якісну продукцію в надійному…
Маски для лица одни из самых популярных средств среди ухода за лицом. Ведь, они становятся…
"Ключ до серця жінки-це несподіваний подарунок у невідповідний момент", - каже Форрестер у фільмі "у…
Современные заколки не только могут выполнять свои непосредственные обязательства, но и сделать образ девушки индивидуальным…