Varmeelement, varmesystemer til bygninger, hydrauliske kredsløb af maskiner, dræningssystemer, vandrør - alle disse genstande består af rørledninger. Ingeniørkommunikation oprettet på deres basis er de mest økonomiske midler til transport af forskellige stoffer. Hydraulisk beregning af rørledninger giver dig mulighed for at bestemme værdierne for mange egenskaber ved den maksimale gennemstrømning af rørledningens rørelementer.
Hydrauliske beregninger udføres for alle systemer - opvarmning, VVS, kloak
Indhold
Hvad beregnes
Denne procedure udføres med hensyn til følgende driftsparametre for teknisk kommunikation.
- Væskestrømningshastighed på de enkelte segmenter af vandforsyningen.
- Strømningshastigheden for arbejdsmediet i rørene.
- Den optimale diameter på vandforsyningen, hvilket giver et acceptabelt trykfald.
Overvej metodologien til beregning af disse indikatorer i detaljer.
Vandforbrug
Data om det normative vandforbrug fra individuelle VVS-apparater er vist i tillægget til SNiP 2.04.01-85. Dette dokument regulerer opførelsen af kloaknet og interne vandforsyningssystemer. Følgende er en del af den relevante tabel.
tabel 1
| Blikkenslagerarmatur | Samlet strøm (varmt vand og koldt vand), liter / sekund | Forbrug af koldt vand, liter / sekund |
| Toiletskål med direkte vandventil | 1,4 | 1,4 |
| Toilet skål med en tank til dræning af vand | 0,10 | 0,10 |
| Brusekabine (mixer) | 0,12 | 0,08 |
| Bad (mixer) | 0,25 | 0,17 |
| Sink (mixer) | 0,12 | 0,08 |
| Håndvask (mixer) | 0,12 | 0,08 |
| Håndvask (vandhaner) | 0,10 | 0,10 |
| Vanding hanen | 0,3 | 0,3 |
Hvis du agter at bruge flere enheder på samme tid, tilføjes flowet. Så i det tilfælde, hvor bruseren arbejder på første sal med samtidig brug af toilettet på anden sal, er det logisk at tilføje mængden af vandforbrug fra begge forbrugere - 0,12 + 0,10 = 0,22 liter / sekund.
Vandtrykket i den fremtidige vandforsyning afhænger af korrektheden af beregningerne
Vigtig! Følgende regel gælder for brandvandsledninger: for en jet skal den give en strømningshastighed på mindst 2,5 liter / sek.
Det er helt klart, at antallet af jetfly fra en brandhane under brandbekæmpelse bestemmes af bygningens område og type. For at lette referencen er information om dette spørgsmål også tilgængelig i tabelform.
tabel 2
| Type bygning | Brandslukningsmængde krævet |
| Administration af virksomheder (volumen op til 25.000 kubikmeter) | 1 |
| Offentlige bygninger (rumfang op til 25.000 kubikmeter, mere end 10 etager) | 2 |
| Offentlige bygninger (rumfang op til 25.000 kubikmeter, op til 10 etager) | 1 |
| Ledelsesbygning (volumen op til 25.000 kubikmeter, 10 og flere etager) | 2 |
| Ledelsesbygning (fra 6 til 10 etager) | 1 |
| Boligbygning (fra 16 til 25 etager) | 2 |
| Boligbygning (op til 16 etager) | 1 |
Strømningshastighed
Antag, at vi står over for opgaven med at beregne et blindgyde-vandforsyningsnetværk med en given maksimal strømningshastighed gennem det. Formålet med beregningerne er at bestemme den diameter, hvormed en acceptabel strømningshastighed gennem rørledningen sikres (ifølge SNiPu - 0,7 - 1,5 m / s).
For at vælge rørets diameter er beregninger også nødvendige.
Vi anvender formlerne. Størrelsen på rørledningen er relateret til vandstrømningshastigheden og dens strømningshastighed ved følgende formler:
S = π * R2 hvor
S er rørets tværsnitsareal.Måleenhed - kvadratmeter; π er det kendte irrationelle antal; R er radien for rørets indvendige diameter.
Måleenhed - de samme kvadratmeter.
På en note! For støbejerns- og stålrør sidestilles radius med halvdelen af deres nominelle diameter (DN). De fleste plastrørprodukter har en nominel udvendig diameter, et trin større end den indvendige diameter. For eksempel, for et polypropylenrør med et indvendigt tværsnit på 32 millimeter, er den udvendige diameter 40 mm.
Følgende formel ser sådan ud:
W = V × S, hvor
W - vandforbrug i kubikmeter; V - vandstrømningshastighed (m / s); S - sektionsareal (kvadratmeter).
Eksempel. Vi beregner rørledningen til brandslukningssystemet for en stråle, hvis vandstrøm er 3,5 liter pr. Sekund. I SI-systemet vil værdien af denne indikator være: 3,5 l / s = 0,0035 m3 / s. Dette forbrug pr. Jet normaliseres for at slukke en brand inde i lager og industribygninger med et volumen på 200 til 400 kubikmeter og en højde på op til 50 meter.
For polymerrør kan den udvendige diameter være et trin større end indersiden
Først tager vi den anden formel og beregner det minimale tværsnitsareal. Hvis hastigheden er 3 m / s., Er denne indikator lig med
S = W / V = 0,0035 / 3 = 0,0012 m2
Så vil radius for det indre afsnit af røret være sådan:
R = √S / π = 0,019 m.
Rørledningens indre diameter skal således være lig med et minimum
Ext. = 2R = 0,038 m = 3,8 centimeter.
Hvis resultatet af beregningerne er en mellemværdi mellem standardværdierne for dimensionerne på de rørformede produkter, udføres afrunding opad. Det vil sige, i dette tilfælde er et standard stålrør med DN = 40 mm egnet.
Hvor let er det at finde ud af diameteren. For at udføre en hurtig beregning kan du bruge en anden tabel, der direkte relaterer vandstrømmen gennem rørledningen til dens nominelle diameter. Det præsenteres nedenfor.
Tabel 3
| Forbrug, liter / sek. | Minimum fjernbetjening af rørledningen, millimeter |
| 10 | 50 |
| 6 | 40 |
| 4 | 32 |
| 2,4 | 25 |
| 1,2 | 20 |
| 0,6 | 15 |
| 0,20 | 10 |
Tab af pres
Beregningen af tryktab i et afsnit af en rørledning med kendt længde er ganske enkel. Men her skal du bruge en rimelig mængde variabler. Du kan finde deres værdier i bibliotekerne. Og formlen er som følger:
P = b × L × (1 + K), hvor
P - tryktab i meter vand. Denne egenskab er anvendelig i betragtning af det faktum, at vandtrykket i dets strøm ændrer sig; b - hydraulisk hældning af rørledningen; L er længden af rørledningen i meter; K er en speciel koefficient. Denne indstilling afhænger af netværkets formål.
Tryktabet påvirkes af tilstedeværelsen af stopventiler og rørbøjninger.
Denne formel er meget forenklet. I praksis er trykfald forårsaget af ventiler og rørbøjninger. Med figurerne, der repræsenterer dette fænomen i fittings, kan du gøre dig bekendt ved at studere følgende tabel.
Tabel 4
| Tilsvarer længden af den lige sektion af rørledningen, meter | ||||||||||||
| Diameter | 300 | 250 | 200 | 150 | 125 | 100 | 80 | 65 | 50 | 40 | 32 | 25 |
| 50% åben stopcock | 60 | 60 | 60 | 45 | 30 | 30 | 15 | 15,0 | 15 | 15,0 | 15 | 15,0 |
| 75% åben stopcock | 8 | 8 | 8 | 6 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 |
| 100% åben stopcock | 2 | 2 | 2 | 1,5 | 1 | 1 | 0,50 | 0,50 | 0,5 | 0,5 | 0,50 | 0,5 |
| Kontraventil | 35 | 25 | 25 | 20 | 15 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 |
| Klapventilen | 45 | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | 12 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 |
| Konisk indsnævring | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
| 90 graders albue | 7 | 5 | 4 | 2,7 | 2,5 | 1,7 | 1,30 | 0,9 | 0,70 | 0,6 | 0,40 | 0,3 |
| 90 graders bøjning | 5,5 | 5 | 3 | 2 | 1,8 | 1,20 | 1 | 0,7 | 0,50 | 0,4 | 0,30 | 0,2 |
Nogle elementer i ovenstående formel skal kommenteres. Oddserne er enkle. Dets værdier findes i SNiPa nr. 2.04.01-85.
Tabel 5
|
Formål med vandforsyningen |
Koefficient |
| Brandslukning | 0,15 |
| Husholdning drikke | 0,3 |
| Brandslukning | 0,1 |
| Økonomisk produktion og brand | 0,2 |
Hvad angår begrebet "hydraulisk hældning", så er alt meget mere kompliceret.
Vigtig! Denne egenskab viser modstanden, som røret udøver for vandbevægelse.
Hydraulisk hældning er et derivat af følgende parametre:
- strømningshastighed. Afhængigheden er direkte proportional, det vil sige, den hydrauliske modstand er højere, jo hurtigere strømningen bevæger sig;
- rørdiameter.Her er afhængigheden allerede omvendt proportional: den hydrauliske modstand øges med et fald i konstruktionsgrenens tværsnit;
- væggenes ruhed. Denne indikator afhænger igen af materialet i røret (overfladen på HDPE eller polypropylen er glattere end stål). I nogle tilfælde er en vigtig faktor vandrørets alder. Kalkaflejringer og rust dannet over tid øger overfladen ujævnheden på deres vægge.
I gamle rør øges den hydrauliske modstand, da deres frigang på grund af overvækst af rørets indre vægge indsnævres
Brug af Shevelev-tabellen
For at løse problemet forbundet med bestemmelse af den hydrauliske hældning ved hjælp af en lommeregner kan du fuldstændigt bruge tabellen over hydraulisk beregning af vandrør udviklet af Shevelev F.A. Det indeholder data for forskellige diametre, materialer og strømningshastigheder. Derudover indeholder tabellen ændringer vedrørende gamle rør. Men her skal et punkt præciseres: alderskorrektioner gælder ikke for alle typer polymerrørprodukter. Overfladestrukturen af almindelig eller tværbundet polyethylen, polypropylen og metalplast ændres ikke i hele driftsperioden.
På grund af den store mængde af Shevelev-tabellen er det ikke praktisk at offentliggøre den fuldstændigt. Nedenfor er kun et lille uddrag fra dette dokument til et plastrør med en diameter på 16 millimeter.
Tabel 6
| Hastighed, m / s | Flow rate liter / sek | Hydraulisk hældning for en rørledningslængde på 1000 meter (1000i) |
| 1,50 | 0,17 | 319,8 |
| 1,41 | 0,16 | 287,2 |
| 1,33 | 0,15 | 256,1 |
| 1,24 | 0,14 | 226,6 |
| 1,15 | 0,13 | 198,7 |
| 0,88 | 0,1 | 124,7 |
| 0,90 | 0,09 | 103,5 |
| 0,71 | 0,08 | 84 |
Når man analyserer resultaterne af beregningen af trykfaldet, skal det huskes, at de fleste af VVS-inventar kræver tilstedeværelsen af et vist tryk for normal drift. SNiP, der blev vedtaget for 30 år siden, giver tal for allerede forældet udstyr. Mere moderne modeller af husholdnings- og sanitærudstyr kræver ved normal drift, at overtrykket er mindst 0,3 kgf / cm2 (eller 3 meter tryk). Som praksis viser, er det imidlertid bedre at sætte en lidt større værdi på denne parameter i beregningen - 0,5 kgf / cm2.
Den normale drift af VVS sikres ved overtryk i rørledningen
eksempler
For bedre assimilering af nedenstående information er et eksempel på en hydraulisk beregning af en plastikforsyning. Følgende data accepteres som startdata:
- diameter - 16,6 mm;
- længde - 27 meter;
- den maksimalt tilladte vandstrømningshastighed er 1,5 m / s.
På en note! Når vandforsyningssystemet tages i brug, udføres prøver med et tryk svarende til mindst arbejdstageren ganget med en faktor 1,3. I dette tilfælde skal handlingen med hydraulisk afprøvning af en bestemt gren af rørledningen omfatte mærker på testtrykket såvel som på varigheden af testarbejdet.
Den hydrauliske hældning på en længde på 1000 meter er (vi tager værdien fra tabellen) 319,8. Men da formlen til beregning af trykfaldet ikke må erstattes med 1000i, men simpelthen i, skal denne indikator divideres med 1000. Som et resultat får vi:
319,8:1000=0,3198
For drikkevand til husholdningen tages koefficienten K lig med 0,3.
Ved beregningen er det vigtigt at tage hensyn til formålet med vandforsyningen
Efter at disse værdier er blevet erstattet, ser formlen sådan ud:
P = 0,3198 × 27 × (1 + 0,3) = 11,224 meter.
Således produceres et overtryk lig med 0,5 atmosfære ved den endelige VVS-armatur ved et tryk i rørledningen til vandforsyningssystemet 0,5 + 1,122 = 1,622 kgf / cm2. Og da trykket i linjen som regel ikke falder under 2,5 - 3 atmosfærer, er denne betingelse ret gennemførlig.
Hydraulisk beregning af rørledninger til varmesystemer ved hjælp af programmer
Beregning af opvarmning af et privat hus er en temmelig kompliceret procedure. Specielle programmer forenkler det imidlertid meget. I dag er et udvalg af flere onlinetjenester af denne type tilgængeligt. Outputet indeholder følgende data:
- den nødvendige diameter på rørledningen;
- en bestemt ventil, der anvendes til afbalancering;
- størrelser af varmeelementer;
- differenstryksfølerværdier;
- styreparametre til termostatiske ventiler;
- numeriske indstillinger for regulatoriske dele.
Oventrop co-program til valg af polypropylenrør. Inden du starter det, skal du bestemme de nødvendige udstyr og indstille indstillingerne. Ved afslutningen af beregningerne modtager brugeren flere muligheder for at implementere varmesystemet. De foretager iterativt ændringer.
Beregning af varmenetværket giver dig mulighed for at vælge de rigtige rør og finde ud af strømmen af kølevæske
Denne hydrauliske beregningssoftware giver dig mulighed for at vælge rørelementer i linjen med den ønskede diameter og bestemme kølevæskets strømningshastighed. Det er en pålidelig assistent i beregningen af både enkelt-rørs og to-rørs strukturer. Bekvemmelighed ved arbejde er en af de største fordele ved Oventrop co. Dette program inkluderer færdige blokke og kataloger over materialer.
HERZ CO-program: beregning under hensyntagen til samleren. Denne software er frit tilgængelig. Det giver dig mulighed for at foretage beregninger uanset antallet af rør. HERZ CO hjælper med at skabe projekter til renoverede og nye bygninger.
Bemærk! Der er én advarsel: glycolblanding bruges til at skabe strukturer.
Programmet fokuserer også på beregning af en- og to-rørs opvarmningssystemer. Med sin hjælp tages der hensyn til virkningen af den termostatiske ventil, og tryktab i opvarmningsanordninger og en indikator for modstand mod strømning af varmebæreren bestemmes også.
Beregningsresultaterne vises i grafisk og skematisk form. HERZ CO har en hjælpefunktion. Programmet har et modul, der udfører funktionen ved at søge og lokalisere fejl. Softwarepakken vil indeholde et katalog over data om apparater til opvarmning og ventiler.
Instal-Therm HCR-softwareprodukt. Ved hjælp af denne software kan radiatorer og overfladevarme beregnes. Dets leveringssæt inkluderer Tece-modulet, der indeholder rutiner til design af forskellige typer vandforsyningssystemer, scanningstegninger og beregning af varmetab. Programmet er udstyret med forskellige kataloger, der indeholder fittings, batterier, varmeisolering og en række fittings.
Rørledningslængde er vigtig for beregninger
Computerprogram "TRANSIT". Denne softwarepakke tillader multivariat hydraulisk beregning af olierørledninger, hvor der er mellemliggende oliepumpestationer (i det følgende NPS). De oprindelige data er:
- absolut ruhed af rør, tryk ved enden af linjen og dens længde;
- elasticitet og kinematisk viskositet af mættede dampe af olie og dens densitet;
- fabrikat og antal pumper inkluderet både i hovedstationen og ved mellemliggende pumpestationer;
- rørlayout efter diameter;
- rørledningsprofil.
Beregningsresultatet præsenteres i form af data om karakteristika for tyngdekraftsafsnit i bagagerummet og på pumpehastigheden. Derudover får brugeren en tabel, der viser trykværdien før og efter en hvilken som helst af NPS.
Afslutningsvis må det siges, at de mest enkle beregningsmetoder blev givet ovenfor. Fagfolk bruger meget mere komplekse ordninger.
