Výpočet spotřeby vody v průřezu vodovodního potrubí slouží jako výchozí bod v komplexním systému hydrodynamických výpočtů. Při stavbě nebo rekonstrukci budovy, při uspořádání hasicího systému, je nezbytné vypočítat, kolik vody proudí k objektu při známém tlaku v systému, pokud jsou instalovány trubky určité sekce.
Při výpočtu průtoku vody se bere v úvahu několik faktorů, jedním z nejdůležitějších je průřez přívodní trubky a tlak v systému
Obsah
Jaké faktory berou v úvahu při výpočtu průtoku vody
Stanovení průtoku vody podle průměru potrubí vám umožní získat data, která jsou velmi blízko skutečným, ale ne vždy. Kromě průměru potrubí ovlivňuje skutečný průtok také řada faktorů:
- úroveň tlaku. Při vyšších tlacích v potrubním systému dostanou spotřebitelé více vody. Výpočet průtoku vody podle průměru a tlaku potrubí vám umožní získat přesnější údaje než pomocí pouze jednoho parametru. Na základě těchto hodnot se stanoví požadovaná tloušťka stěny trubky;
- tlak vody v systému závisí na změnách průměru trubek, ohybech a zatáčkách, větvích, přítomnosti uzavíracích ventilů. Čím složitější je konfigurace vodovodního systému, tím je obtížnější stanovit skutečné ukazatele průtoku vody potrubím při tlaku specifikovaném podle SNiP;
- třecí silou, která brání pohybu proudu vody, s větší délkou systému je průtok vody potrubím výrazně snížen, protože rychlost kapaliny se pohybuje
- drsnost vnitřních stěn přívodu vody. Moderní polymerní struktury mají o deset procent vyšší propustnost než nejnovější výrobky z tradičních materiálů - beton, litina a ocel;
- při delším používání dochází k ucpávání vnitřních částí potrubí různými nánosy. Změnu vnitřní úlevy způsobené ucpáním je obtížné vypočítat pomocí matematických vzorců. Přesné stanovení množství vody procházejícího potrubím tedy nebude možné. Nové polymerní materiály umožňují nezohledňovat faktor postupného zanášení systému, protože tvorba růstu na jejich vnitřním povrchu je prakticky vyloučena.
Spotřeba vody bude záviset na konfiguraci přívodu vody, jakož i na typu potrubí, ze kterých je síť připojena
Takže výpočtem tlaku vody v závislosti na průměru potrubí, aniž by byly brány v úvahu další faktory ovlivňující skutečný průtok kapaliny, mohou být provedeny významné chyby.
Metody výpočtu množství vody podél průřezu potrubí
Propustnost potrubí lze vypočítat pomocí několika různých metod. Můžeš použít:
- fyzikální metody výpočtu podle zvláštních vzorců, které jsou vynikající při provádění výpočtů pro zásobování vodou a odpadních vod;
- tabelární metody výpočtu, udávající přibližné hodnoty, což ve většině případů stačí pro provedení následných rozhodnutí. Chcete-li získat přesné hodnoty, použijte Shevelevovy tabulky.Kromě interní sekce tyto tabulky zohledňují řadu dalších parametrů, jejichž účinek ovlivňuje propustnost potrubí;
- speciální online kalkulačky zdarma;
- speciální počítačové programy pro výpočet různých parametrů souvisejících s provozem potrubního systému. Velké ruské společnosti využívají placený domácí program Hydrosystem. Na internetu naleznete odkazy, které vám umožní používat program TAScope, který je v mnoha zemích hojně používán.
Výpočet spotřeby vody podle průměru a dalších parametrů
Získání vypočtených údajů o průtoku vody vám umožní určit:
- s výběrem trubek požadovaného průměru, který je spojen s odhadovaným výkonem;
- s tloušťkou jejich stěn spojenou s odhadovaným vnitřním tlakem;
- s materiály, které budou použity při pokládání potrubí;
- s technologií instalace kufru.
Výpočet spotřeby vody vám umožňuje zvolit typ potrubí a jejich průměr
Je možné vypočítat množství vody spotřebované jednoduchým vzorcem:
q = π × d2 / 4 × V
Ve výše uvedeném vzorci jsou použity parametry: d - vnitřní průměr potrubí; V je rychlost toku proudu vody; q je hodnota průtoku vody.
Poznámka! Pro výpočet nezáleží na vlastnostech rychlosti toku vody, která může být jak přirozená, s gravitačním průtokem, tak i uměle vytvořená pomocí čerpání externího zdroje.
V systému bez gravitace, kde se voda pohybuje gravitací z vodárenské věže, je průtok vody v rozsahu od 0,7 m / s do 1,9 m / s (v městském vodovodním systému se vodní tok obvykle pohybuje rychlostí jeden a půl metru za sekundu). Při použití externího zdroje pro vstřikování je rychlost, která je k nim připojena, určena údaji pasu kompresoru.
Výše uvedený vzorec obsahuje tři parametry a umožňuje, znající dva z nich, určit třetí.
Stanovení průtoku vody s možným poklesem tlaku
Uvažovaný vzorec pro stanovení průtoku vody vnitřním průměrem potrubí a rychlosti toku vody je považován za zjednodušený. Nezohledňuje změnu tlaku pod vlivem okolností, které mohou vést k nižšímu nebo vyššímu tlaku v potrubním systému. Darcyho vzorec vám umožňuje provést výpočet, který zohledňuje ztráty v krajních bodech potrubí. Vypadá to takto:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2gρ
Vzorec Darcy zohledňuje následující parametry:
P je viskozita; λ je koeficient tření, jehož hodnota je určena:
- uspořádání potrubí, přímé nebo složité zatáčky a ohyby;
- turbulence v proudu vody;
- drsnost vnitřního povrchu potrubí;
- přítomnost překážek ve formě sekcí pomocí uzavíracích ventilů.
Koeficient tření je ovlivněn přítomností blokovacích prvků a jejich počtem
L je délka potrubí; D je hodnota vnitřní sekce; V je rychlost pohybu proudu vody; g je zrychlení gravitace.
Zjednodušené výpočty
Darcyho vzorec se používá ve složitých hydrodynamických výpočtech. Ve většině případů postačuje použití obvyklého vzorce pro stanovení průtoku. Složitým výpočtům se lze vyhnout uchycením k tabulkám na základě kombinace čtyř parametrů:
- hodnoty vnitřní sekce - D;
- průtok tekutiny - q;
- průtoky - V;
- sklon potrubí - i.
Speciálním případem hydrodynamických výpočtů je stanovení průtoku vody skrz otvor ve vodovodu. Používá se vzorec q = SV, ve kterém se kromě hodnot průtoku vody a průtoku vody zavede také hodnota průřezové plochy vodovodního otvoru. Definuje se takto:
S = πr2
Pokud rychlost proudu vody není známa, je určena Toricelliho rovnicí V = 2gh. Ve vzorci Toricelliho: g je hodnota zrychlení gravitace; h je výška vodního sloupce nad otvorem pro kohoutek.
Je docela možné vypočítat spotřebu vody na základě známé hodnoty vnitřního průřezu potrubí. Přesnost tohoto výpočtu bude záviset na účincích několika dalších faktorů. V některých případech, kdy není nutné získat dokonale přesné hodnoty, je docela možné je zanedbat. Samozřejmě pro složité hydrodynamické výpočty jsou zjednodušené vzorce nežádoucí.
