Šilumos tinklai, pastatų šildymo sistemos, mašinų hidraulinės grandinės, kanalizacijos sistemos, vandens vamzdžiai - visi šie objektai susideda iš vamzdynų. Jų pagrindu sukurtos inžinerinės komunikacijos yra ekonomiškiausia įvairių medžiagų gabenimo priemonė. Hidraulinis vamzdynų skaičiavimas leidžia nustatyti daugelio charakteristikų reikšmes esant maksimaliam vamzdyno elementų pralaidumui.
Hidrauliniai skaičiavimai atliekami visoms sistemoms - šildymui, vandentiekiui, kanalizacijai
Turinys
Kas apskaičiuojama
Ši procedūra atliekama atsižvelgiant į šiuos inžinerinių komunikacijų veikimo parametrus.
- Skysčio tekėjimo greitis atskiruose vandens tiekimo segmentuose.
- Darbinės terpės srautas vamzdžiuose.
- Optimalus vandens tiekimo skersmuo, užtikrinantis priimtiną slėgio kritimą.
Išsamiai apsvarstykite šių rodiklių apskaičiavimo metodiką.
Vandens suvartojimas
Duomenys apie normatyvinį vandens suvartojimą naudojant atskirus santechnikos įrenginius yra nurodyti SNiP 2.04.01-85 priede. Šis dokumentas reglamentuoja kanalizacijos tinklų ir vidaus vandens tiekimo sistemų statybą. Žemiau yra atitinkamos lentelės dalis.
1 lentelė
| Vandentiekio armatūra | Bendras srautas (karštas buitinis ir šaltas vanduo), litras per sekundę | Šalto vandens sunaudojimas, litras per sekundę |
| Tualeto dubuo su tiesioginiu vandens vožtuvu | 1,4 | 1,4 |
| Tualeto dubuo su rezervuaru vandeniui nutekėti | 0,10 | 0,10 |
| Dušo kabina (maišytuvas) | 0,12 | 0,08 |
| Vonia (maišytuvas) | 0,25 | 0,17 |
| Kriauklė (maišytuvas) | 0,12 | 0,08 |
| Praustuvas (maišytuvas) | 0,12 | 0,08 |
| Praustuvas (vandens čiaupai) | 0,10 | 0,10 |
| Laistymo čiaupas | 0,3 | 0,3 |
Jei ketinate vienu metu naudoti kelis įrenginius, srautas sumuojamas. Taigi tuo atveju, kai dušas veikia pirmame aukšte tuo pačiu metu naudojant tualetą antrame aukšte, logiška pridėti abiejų vartotojų sunaudotą vandens kiekį - 0,12 + 0,10 = 0,22 litro per sekundę.
Vandens slėgis būsimame vandentiekyje priklauso nuo skaičiavimų teisingumo
Svarbu! Priešgaisrinio vandens vamzdynams galioja ši taisyklė: vienos srovės srautas turi būti bent 2,5 litro per sekundę.
Visiškai aišku, kad gesinant gaisrą, vieno gaisrinio hidranto purkštukų skaičius nustatomas pagal pastato plotą ir tipą. Dėl patogumo informacija šiuo klausimu taip pat pateikiama lentelių forma.
2 lentelė
| Pastato tipas | Reikia gesinti gaisro kiekį |
| Įmonių administravimas (tūris iki 25 000 kubinių metrų) | 1 |
| Visuomeniniai pastatai (tūris iki 25 000 kubinių metrų, daugiau nei 10 aukštų) | 2 |
| Visuomeniniai pastatai (tūris iki 25 000 kubinių metrų, iki 10 aukštų) | 1 |
| Valdymo pastatas (tūris iki 25 000 kubinių metrų, 10 ir daugiau aukštų) | 2 |
| Valdymo pastatas (nuo 6 iki 10 aukštų) | 1 |
| Gyvenamasis pastatas (nuo 16 iki 25 aukštų) | 2 |
| Gyvenamasis pastatas (iki 16 aukštų) | 1 |
Srauto greitis
Tarkime, kad mes susiduriame su užduotimi apskaičiuoti aklavietės vandens tiekimo tinklą esant tam tikram maksimaliam srautui per jį. Skaičiavimų tikslas yra nustatyti skersmenį, kuriuo bus užtikrintas priimtinas srautas per dujotiekį (pagal SNiPu - 0,7 - 1,5 m / s).
Norint pasirinkti vamzdžio skersmenį, taip pat reikia atlikti skaičiavimus.
Mes taikome formules. Vamzdyno dydis yra susijęs su vandens srauto greičiu ir jo srauto greičiu pagal šias formules:
S = π * R2 kur
S yra vamzdžio skerspjūvio plotas.Matavimo vienetas - kvadratinis metras; π yra žinomas neracionalus skaičius; R yra vamzdžio vidinio skersmens spindulys.
Matavimo vienetas - tas pats kvadratinis metras.
Ant užrašo! Ketaus ir plieno vamzdžių spindulys paprastai prilyginamas pusei jų vardinio skersmens (DN). Daugelio plastikinių vamzdinių gaminių nominalus išorinis skersmuo yra vienas žingsnis didesnis nei vidinis skersmuo. Pavyzdžiui, polipropileno vamzdžio, kurio vidinis skerspjūvis yra 32 milimetrai, išorinis skersmuo yra 40 milimetrų.
Ši formulė atrodo taip:
W = V × S, kur
W - vandens sunaudojimas kubiniais metrais; V - vandens srautas (m / s); S - pjūvio plotas (kvadratiniai metrai).
Pavyzdys. Mes apskaičiuosime gaisro gesinimo sistemos vamzdyną vienai srovei, kurio vandens srautas yra 3,5 litro per sekundę. SI sistemoje šio indikatoriaus vertė bus: 3,5 l / s = 0,0035 m3 / s. Šis sunaudojimas vienam purkštukui yra normalizuotas, norint užgesinti gaisrą sandėliuose ir pramoniniuose pastatuose, kurių tūris yra nuo 200 iki 400 kubinių metrų, o aukštis - iki 50 metrų.
Polimerinių vamzdžių išorinis skersmuo gali būti vienu žingsniu didesnis nei vidinis
Pirmiausia imame antrą formulę ir apskaičiuojame mažiausią skerspjūvio plotą. Jei greitis yra 3 m / s., Šis indikatorius yra lygus
S = V / V = 0,0035 / 3 = 0,0012 m2
Tada vidinės vamzdžio sekcijos spindulys bus toks:
R = √S / π = 0,019 m.
Taigi vidinis vamzdyno skersmuo turėtų būti lygus minimaliam
Išor. = 2R = 0,038 m = 3,8 centimetro.
Jei skaičiavimų rezultatas yra tarpinė vertė tarp standartinių vamzdinių gaminių matmenų verčių, apvalinimas atliekamas aukštyn. Tai yra, šiuo atveju tinka standartinis plieninis vamzdis, kurio DN = 40 mm.
Kaip lengva žinoti skersmenį. Norėdami atlikti greitą skaičiavimą, galite naudoti kitą lentelę, tiesiogiai susiejančią vandens srautą per dujotiekį iki jo vardinio skersmens. Jis pateiktas žemiau.
3 lentelė
| Sunaudojimas, litras / sek. | Minimalus dujotiekio nuotolinis valdymas, milimetrai |
| 10 | 50 |
| 6 | 40 |
| 4 | 32 |
| 2,4 | 25 |
| 1,2 | 20 |
| 0,6 | 15 |
| 0,20 | 10 |
Slėgio praradimas
Slėgio nuostolių apskaičiavimas žinomo ilgio vamzdyno atkarpoje yra gana paprastas. Bet čia reikia naudoti nemažą kiekį kintamųjų. Jų vertybes galite rasti kataloguose. Ir formulė yra tokia:
P = b × L × (1 + K), kur
P - slėgio nuostoliai vandens metrais. Ši charakteristika taikoma atsižvelgiant į tai, kad keičiasi vandens slėgis jo tekėjime; b - hidraulinis vamzdyno nuolydis; L - dujotiekio ilgis metrais; K yra specialusis koeficientas. Šis nustatymas priklauso nuo tinklo paskirties.
Slėgio nuostoliams įtakos turi uždaromieji vožtuvai ir vamzdžių posūkiai.
Ši formulė labai supaprastinta. Praktiškai slėgio kritimus sukelia vožtuvai ir vamzdžių posūkiai. Su figūromis, vaizduojančiomis šį reiškinį jungiamosiose detalėse, galite susipažinti, skaitydami šią lentelę.
4 lentelė
| Lygus tiesios dujotiekio atkarpos ilgiui, metrais | ||||||||||||
| Skersmuo | 300 | 250 | 200 | 150 | 125 | 100 | 80 | 65 | 50 | 40 | 32 | 25 |
| 50% atviras čiaupas | 60 | 60 | 60 | 45 | 30 | 30 | 15 | 15,0 | 15 | 15,0 | 15 | 15,0 |
| 75% atviras čiaupas | 8 | 8 | 8 | 6 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 |
| 100% atviras čiaupas | 2 | 2 | 2 | 1,5 | 1 | 1 | 0,50 | 0,50 | 0,5 | 0,5 | 0,50 | 0,5 |
| Patikrink vožtuvą | 35 | 25 | 25 | 20 | 15 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 |
| Atlenkiamas atbulinis vožtuvas | 45 | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | 12 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 |
| Kūginis susiaurėjimas | 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 laipsnių alkūnė | 7 | 5 | 4 | 2,7 | 2,5 | 1,7 | 1,30 | 0,9 | 0,70 | 0,6 | 0,40 | 0,3 |
| 90 laipsnių lenkimas | 5,5 | 5 | 3 | 2 | 1,8 | 1,20 | 1 | 0,7 | 0,50 | 0,4 | 0,30 | 0,2 |
Reikia pakomentuoti kai kuriuos anksčiau pateiktos formulės elementus. Šansai yra paprasti. Jo reikšmes galite rasti SNiPa Nr. 2.04.01-85.
5 lentelė
|
Vandentiekio paskirtis |
Koeficientas |
| Ugnies gesinimas | 0,15 |
| Buitinis gėrimas | 0,3 |
| Ugnies gesinimas | 0,1 |
| Ekonominė gamyba ir gaisras | 0,2 |
Kalbant apie „hidraulinio nuolydžio“ sąvoką, tada viskas yra daug sudėtingiau.
Svarbu! Ši charakteristika rodo vamzdžio atsparumą vandens judėjimui.
Hidraulinis nuolydis yra šių parametrų darinys:
- srautas. Priklausomybė yra tiesiogiai proporcinga, tai yra, kuo didesnis hidraulinis pasipriešinimas, tuo greičiau srautas juda;
- vamzdžio skersmuo.Čia priklausomybė jau yra atvirkščiai proporcinga: hidraulinis pasipriešinimas didėja mažėjant inžinerijos šakos skerspjūviui;
- sienų šiurkštumas. Šis indikatorius savo ruožtu priklauso nuo vamzdžio medžiagos (HDPE arba polipropileno paviršius yra lygesnis nei plieno). Kai kuriais atvejais svarbus veiksnys yra vandens vamzdžių amžius. Laikui bėgant susidariusios kalkių nuosėdos ir rūdys padidina jų sienų paviršiaus šiurkštumą.
Senuose vamzdžiuose padidėja hidraulinis pasipriešinimas, nes dėl vamzdžių vidinių sienų apaugimo sumažėja jų prošvaisa
Naudojant Shevelev lentelę
Norėdami išspręsti problemą, susijusią su hidraulinio nuolydžio nustatymu naudojant skaičiuoklę, galite visiškai naudoti vandens vamzdžių hidraulinio skaičiavimo lentelę, kurią sukūrė „Shevelev F.A. Jame pateikiami duomenys apie skirtingus skersmenis, medžiagas ir debitus. Be to, lentelėje pateikiami pakeitimai, susiję su senais vamzdžiais. Bet čia reikėtų paaiškinti vieną momentą: amžiaus pataisos netaikomos visų tipų polimerinių vamzdžių gaminiams. Paprasto arba kryžmiškai susieto polietileno, polipropileno ir metalo plastiko paviršiaus struktūra nesikeičia per visą eksploatavimo laiką.
Dėl didelės „Shevelev“ lentelės apimties nėra praktiška ją visiškai publikuoti. Žemiau yra tik nedidelė šio dokumento ištrauka iš plastikinio vamzdžio, kurio skersmuo yra 16 milimetrų.
6 lentelė
| Greitis, m / s | Srauto greitis litruose / sek | Hidraulinis 1000 metrų (1000i) ilgio dujotiekio nuolydis |
| 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 |
Analizuojant slėgio kritimo apskaičiavimo rezultatus, reikia turėti omenyje, kad normaliam darbui daugumai santechnikos įrenginių reikalingas tam tikras viršslėgis. SNiP, priimtas prieš 30 metų, pateikia duomenis apie jau pasenusią įrangą. Šiuolaikiškesniuose buitinės ir sanitarinės įrangos modeliuose normaliam darbui reikia, kad viršslėgis būtų ne mažesnis kaip 0,3 kgf / cm2 (arba 3 metrai slėgio). Tačiau, kaip rodo praktika, į skaičiavimus geriau įtraukti šiek tiek didesnę šio parametro vertę - 0,5 kgf / cm2.
Normalų santechnikos darbą užtikrina per didelis slėgis vamzdyne
Pavyzdžiai
Norėdami geriau įsisavinti žemiau pateiktą informaciją, pateikite hidraulinio plastikinio vandens tiekimo skaičiavimo pavyzdį. Šie duomenys yra priimami kaip pradiniai duomenys:
- skersmuo - 16,6 mm;
- ilgis - 27 metrai;
- didžiausias leistinas vandens srautas yra 1,5 m / s.
Ant užrašo! Pradėjus eksploatuoti vandens tiekimo sistemą, bandymai atliekami esant slėgiui, lygiam bent darbuotojui, padaugintam iš koeficiento 1,3. Tokiu atveju tam tikros dujotiekio atšakos hidraulinių bandymų akte turėtų būti bandymo slėgio žymės, taip pat bandymo darbo trukmė.
1000 metrų ilgio hidraulinis nuolydis yra (imame vertę iš lentelės) 319,8. Bet kadangi slėgio kritimo apskaičiavimo formulė turi būti pakeista ne 1000i, o tiesiog i, šį rodiklį reikia padalyti iš 1000. Dėl to gauname:
319,8:1000=0,3198
Tiekiant geriamąjį vandenį namuose, koeficientas K laikomas lygiu 0,3.
Skaičiuojant svarbu atsižvelgti į vandens tiekimo paskirtį
Pakeitus šias reikšmes, formulė atrodys taip:
P = 0,3198 × 27 × (1 + 0,3) = 11,224 metrai.
Taigi, viršutiniame slėgyje, kuris lygus 0,5 atmosferos, bus gaminamas vandentiekio armatūros galas esant slėgiui vandens tiekimo sistemos vamzdyne 0,5 + 1,122 = 1,622 kgf / cm2. Ir kadangi slėgis linijoje, kaip taisyklė, nenukrinta žemiau 2,5 - 3 atmosferų, ši sąlyga yra gana įmanoma.
Šildymo sistemų vamzdynų hidraulinis skaičiavimas naudojant programas
Privatus namo šildymo skaičiavimas yra gana sudėtinga procedūra. Tačiau specialios programos tai labai supaprastina. Šiandien yra keletas tokio tipo internetinių paslaugų. Išvestyje yra šie duomenys:
- reikalingas dujotiekio skersmuo;
- tam tikras vožtuvas, naudojamas balansavimui;
- kaitinimo elementų dydžiai;
- slėgio perkryčio jutiklių vertės;
- termostatinių vožtuvų valdymo parametrai;
- skaitmeniniai norminių dalių nustatymai.
„Oventrop“ bendroji programa polipropileno vamzdžių pasirinkimui. Prieš pradėdami jį, turite nustatyti reikiamus įrangos elementus ir nustatyti parametrus. Skaičiavimų pabaigoje vartotojas gauna keletą variantų, kaip įdiegti šildymo sistemą. Jie pakartotinai daro pakeitimus.
Šilumos tinklo apskaičiavimas leidžia jums pasirinkti tinkamus vamzdžius ir sužinoti aušinimo skysčio srautą
Ši hidraulinio skaičiavimo programinė įranga leidžia pasirinkti norimo skersmens linijos vamzdžių elementus ir nustatyti aušinimo skysčio srautą. Tai yra patikimas asistentas apskaičiuojant tiek vieno, tiek dviejų vamzdžių konstrukcijas. Darbo patogumas yra vienas iš pagrindinių „Oventrop co“ pranašumų. Ši programa apima paruoštus blokus ir medžiagų katalogus.
HERZ CO programa: skaičiavimas atsižvelgiant į kolektorių. Ši programinė įranga yra laisvai prieinama. Tai leidžia atlikti skaičiavimus nepriklausomai nuo vamzdžių skaičiaus. „HERZ CO“ padeda kurti renovuotų ir naujų pastatų projektus.
Pastaba! Yra vienas įspėjimas: glikolio mišinys naudojamas struktūroms kurti.
Programa taip pat sutelkia dėmesį į vieno ir dviejų vamzdžių šildymo sistemų skaičiavimą. Su jo pagalba atsižvelgiama į termostatinio vožtuvo veikimą, taip pat nustatomi šildymo prietaisų slėgio nuostoliai ir šilumos nešiklio atsparumo srautui rodiklis.
Skaičiavimo rezultatai pateikiami grafine ir schema forma. „HERZ CO“ turi pagalbos funkciją. Programa turi modulį, kuris atlieka klaidų paieškos ir lokalizavimo funkciją. Programinės įrangos pakete bus duomenų apie šildymo prietaisus ir vožtuvus katalogas.
„Instal-Therm HCR“ programinės įrangos produktas. Naudojant šią programinę įrangą, galima apskaičiuoti radiatorių ir paviršiaus šildymą. Į jo komplektą įeina „Tece“ modulis, kuriame yra įvairių tipų vandens tiekimo sistemų projektavimo, brėžinių skenavimo ir šilumos nuostolių apskaičiavimo procedūros. Programa aprūpinta įvairiais katalogais, kuriuose yra jungiamosios detalės, akumuliatoriai, šilumos izoliacija ir įvairūs priedai.
Skaičiavimams svarbu vamzdyno ilgis
Kompiuterinė programa „TRANSIT“. Šis programinės įrangos paketas leidžia daugiamatį hidraulinį naftotiekių, kuriuose yra tarpinės naftos siurblinės (toliau - NPS), apskaičiavimą. Pradiniai duomenys yra šie:
- absoliutus vamzdžių nelygumas, slėgis linijos gale ir jo ilgis;
- prisotintų aliejaus garų elastingumas ir kinematinis klampumas bei jo tankis;
- siurblių markė ir skaičius tiek pagrindinėje, tiek tarpinėse siurblinėse;
- vamzdžių išdėstymas pagal skersmenį;
- vamzdyno profilis.
Skaičiavimo rezultatas pateikiamas duomenų apie bagažinės sunkio jėgos sekcijų charakteristikas ir siurbimo greitį pavidalu. Be to, vartotojui pateikiama lentelė, kurioje nurodoma slėgio vertė prieš ir po bet kurio NPS.
Apibendrinant reikia pasakyti, kad pirmiau buvo pateikti paprasčiausi skaičiavimo metodai. Profesionalai naudoja daug sudėtingesnes schemas.
