Hydraulisk beregning av rørleggerarbeid: enkle metoder

Hva er den hydrauliske beregningen av vannforsyningssystemet? Hvilke parametere må beregnes? Er det noen enkle beregningssystemer tilgjengelig for en nybegynner? Gjør umiddelbart en reservasjon: Dette materialet er primært rettet mot eiere av små private hus; Følgelig, slike parametre som sannsynligheten for samtidig bruk av alle sanitære apparater i bygningen, trenger vi ikke å bestemme.

Hva er beregnet

Hydraulisk beregning av innenlands vannforsyning reduseres til definisjonen av følgende parametere:

1. Anslått vannforbruk i enkelte deler av vannforsyningen.
2. Vannstrømningshastigheter i rør.

Hint: For husholdningsapparater er hastigheter fra 0,7 til 1,5 m / s regnet som normen. For brannvannforsyning er hastigheter på opptil 3 m / s tillatt.

1. Den optimale diameteren av vannforsyningen, sikrer et akseptabelt trykkfall. Alternativt kan trykkfallet bestemmes med en kjent diameter på hver seksjon. Hvis det tas hensyn til tap av trykk på rørleggerarbeid, vil det være mindre enn normalisert, det lokale vannforsyningsnettverket må installeres på personsøk.

Vannstrøm

Standarder for vannforbruk ved enkelte rørleggerarmaturer finnes i ett av vedleggene til SNiP 2.04.01-85, som regulerer bygging av internt vannforsyning og kloakknett. Vi gir en del av det tilsvarende tabellen.

I tilfelle av den påståtte samtidige bruk av flere rørleggerarbeid, er forbruket oppsummert. Så, samtidig med bruk av toalettet i første etasje, er det forventet at dusjkabinettet vil fungere i andre etasje - det vil være ganske logisk å legge til vann gjennom begge sanitære enheter: 0,10 + 0,12 = 0,22 l / s

Spesielt tilfelle

For brannvannsrør er en strømningshastighet på 2,5 l / søvn per stråle gyldig. I dette tilfellet er estimert antall jets per brannvern ved brannundertrykkelse ganske forutsigbart bestemt av typen bygning og dens område.

Strømningshastighet

Anta at vår oppgave er den hydrauliske beregningen av et sluttvannsforsyningsnettverk med en kjent toppstrøm gjennom den. Vi må bestemme diameteren som vil gi en akseptabel strømningshastighet gjennom rørledningen (tilbakekalling, 0,7-1,5 m / s).

formel

Strømmen av vann, dens strømningshastighet og størrelsen på rørledningen er koblet til hverandre med følgende sekvens av formler:

S =? r ^ 2 hvor:

• S er tverrsnittsarealet av røret i kvadratmeter;
• ? - antall pi tatt lik 3,1415;
• r er radius av den indre delen i meter.

Nyttig: for stål- og støpejernsrør antas radiusen å være lik halvparten av deres DN (betinget passasje). For de fleste plastrør er den indre diameter et trinn mindre enn den nominelle ytre diameteren: for et polypropylenrør med en ytre diameter på 40 mm er innerdiameteren omtrent lik 32 mm.

Q = VS, hvor:

• Q - vannforbruk (m3);
• V - vannstrømningshastighet (m / s);
• S er tverrsnittsarealet i kvadratmeter.

eksempel

La oss utføre den hydrauliske beregningen av en enkeltstrålebrannledning med en strømningshastighet på 2,5 l / s.

Som vi allerede har funnet ut, er i dette tilfellet hastigheten på vannstrømmen begrenset til m / s.

1. Vi beregner strømningshastigheten i SI-enheter: 2,5 l / s = 0.0025 m3 / s.
2. Vi beregner ved den andre formelen det minste tverrsnittsarealet. Ved en hastighet på 3 m / s er den lik 0,0025 / 3 = 0,00083 m3.
3. Beregn radius av rørets indre del: r ^ 2 = 0.00083 / 3.1415 = 0,000264; r = 0,016 m
4. Den indre diameteren av rørledningen må derfor være minst 0,016 x 2 = 0,032 m, eller 32 millimeter. Dette tilsvarer parametrene for stålrør DU32.

Merk: Ved oppnåelse av mellomverdier mellom standardrørstørrelser utføres avrunding oppover. Prisen på rør med en diameter som varierer per tonehøyde, er ikke forskjellig for mye; I mellomtiden medfører en 20% reduksjon i diameter en nesten 1,5 ganger nedgang i kapasiteten til vannforsyningssystemet.

Enkel diameterberegning

For en rask beregning kan følgende tabell brukes, direkte knyttet til strømmen gjennom rørledningen til dens størrelse.

Hode tap

formel

Instruksjoner for beregning av trykkfallet i en seksjon av kjent lengde er ganske enkle, men det innebærer kunnskap om et rettferdig antall variabler. Heldigvis kan de om ønskelig finnes i referansebøker.

Formelen har formen H = iL (1 + K).

I det:

• H er ønsket verdi av hode tap i meter.

Henvisning: Et overtrykk på 1 atmosfære (1 kgf / cm2) ved atmosfæretrykk tilsvarer en vannkolonne på 10 meter. For å kompensere for en trykkfall på 10 meter, må trykket ved innløpet til vannfordelingsnettverket økes med 1 kgf / cm2.

• i - hydraulisk rørledningshelling.
• L er lengden i meter.
• K - koeffisient avhengig av formålet med nettverket.

Noen elementer i formelen krever klart kommentarer.

Den enkleste måten er med koeffisienten K. Dens verdier er lagt ned i det allerede nevnte SNiP nummer 2.04.01-85:

Men begrepet hydraulisk helling er mye mer komplisert. Det gjenspeiler motstanden som røret har til bevegelse av vann.

Hydraulisk helling avhenger av tre parametere:

1. Strømningshastigheter Jo høyere det er, desto større er hydraulikkmotstanden til rørledningen.
2. Rørets diameter. Her er forholdet invers: en reduksjon i tverrsnitt fører til en økning i hydraulisk motstand.
3. Ujevnheten på veggene. Det avhenger i sin tur av rørmaterialet (stål har en mindre glatt overflate enn polypropylen eller HDPE), og i noen tilfeller, på rørets alder (rust og kalkavsetninger øker ruheten).

Heldigvis er problemet med å bestemme hydraulisk helling helt løst ved bordet av hydraulisk beregning av vannrør (Shevelev-bord). Det gir verdier for forskjellige materialer, diametre og strømningshastigheter; I tillegg inneholder tabellen korreksjonsfaktorer for gamle rør.

For å klargjøre: Aldringsretting er ikke nødvendig for alle typer polymerrørledninger. Metallplast, polypropylen, glatt og tverrbundet polyetylen endrer ikke overflatenes struktur i løpet av hele driftsperioden.

Størrelsen på Shevelev-bordene gjør det umulig å publisere dem helt; For informasjon, presenterer vi imidlertid et kort utdrag av dem.

Her er referansedataene for et plastrør med en diameter på 16 mm.

Ved beregning av trykkfallet er det nødvendig å ta i betraktning at de fleste sanitetsinnretninger for normal drift krever et visst overtrykk. For tretti år siden gir SNiP data for utdatert rørleggerarbeid; mer moderne prøver av husholdnings- og sanitærutstyr krever et overtrykk på minst 0,3 kgf / cm (3 meter hod) for normal drift.

Imidlertid er det i praksis bedre å inkludere et litt større overtrykk - 0,5 kgf / cm2 i beregningen. Reservatet er nødvendig for å kompensere for uregnskapte tap på forsyningslinjene til instrumentene og deres egen hydrauliske motstand.

eksempler

La oss gi et eksempel på hydraulisk beregning av vannforsyningssystemet, laget for hånd.

Anta at vi må beregne trykkfallet i en husholdning plasttilførsel med en diameter på 15 mm med en lengde på 28 meter og en maksimalt tillatt vannstrømning på 1,5 m / s.

1. En hydraulisk helling for en lengde på 1000 meter vil være 319.8. Siden i formelen for beregning av trykkfallet i er brukt, ikke 1000i, skal denne verdien deles med 1000: 319,8 / 1000 = 0,3198.
2. Koeffisienten K for drikkevann vil være lik 0,3.
3. Formelen som helhet vil ha formen H = 0,3198 x 28 x (1 + 0,3) = 11,64 meter.

Dermed vil vi ha et overtrykk på 0,5 atmosfærer ved enden av rørleggerfestet ved et trykk i hovedvannledningen på 0,5 + 1,164 = 1,6 kgf / cm2. Tilstanden er ganske mulig: trykket i linjen er vanligvis ikke lavere enn 2,5 - 3 atmosfærer.

Forresten: Testing av rørledningen under igangkjøring utføres med et trykk som minst er lik arbeideren med en koeffisient på 1,3. Handlingen med hydraulisk testing av et vannforsyningssystem skal inneholde merker både på varighet og på prøvetrykk.

La oss nå gjøre omvendt beregning: Vi bestemmer minimumsdiameteren på plastrøret som gir akseptabelt trykk på sluttblanderen under følgende forhold:

• Trykket på motorveien er 2,5 atmosfærer.
• Lengden på rørledningen til slutten av blanderen er 144 meter.
• Diameteroverganger er fraværende: hele vannforsyningen vil bli montert i samme størrelse.
• Høyt vannforbruk er 0,2 liter per sekund.

Så la oss komme i gang.

1. Tillatt trykkfall er 2,5-0,5 = 2 atmosfærer, noe som tilsvarer et trykk på 20 meter.
2. Koeffisienten K i dette tilfellet er lik 0,3.
3. Formelen vil således være av formen 20 = ix144x (1 + 0,3). En enkel beregning vil gi verdien av jeg på 0.106. 1000i, vil være lik 106.
4. Neste trinn er et søk i Shevelev-diameterbordet, tilsvarende 1000i = 106 ved ønsket strømningshastighet. Den nærmeste verdien - 108,1 - tilsvarer diameteren på polymerrøret på 20 mm.

konklusjon

Vi håper at vi ikke overreach den respekterte leseren med et overskudd av tall og formler. Som allerede nevnt har vi gitt svært enkle beregningsordninger; fagfolk er tvunget til å bruke mye mer komplekse løsninger. Som vanlig kan du finne flere tematiske opplysninger i videoen i denne artikkelen. Lykke til!