Varmeanlegg, bygningsvarmesystemer, hydrauliske kretser for maskiner, avløpssystemer, vannledninger - alle disse anleggene består av rørledninger. Ingeniørkommunikasjon laget på basis av dette er de mest økonomiske virkemidlene for transport av forskjellige stoffer. Hydraulisk beregning av rørledninger lar deg bestemme verdiene for mange egenskaper ved den maksimale gjennomstrømningen av rørledningens elementer.
Hydrauliske beregninger blir utført for alle systemer - oppvarming, avløp, kloakk
Innhold
Hva er beregnet
Denne prosedyren utføres med hensyn til følgende driftsparametere for teknisk kommunikasjon.
- Væskestrøm på individuelle segmenter av vannforsyningen.
- Strømningshastigheten til arbeidsmediet i rørene.
- Den optimale diameteren på vannforsyningen, som gir et akseptabelt trykkfall.
Vurder metodikken for beregning av disse indikatorene i detalj.
Vannforbruk
Data om det normative vannforbruket til individuelle rørleggerarmaturer er angitt i vedlegget til SNiP 2.04.01-85. Dette dokumentet regulerer bygging av avløpsnett og interne vannforsyningssystemer. Følgende er en del av den aktuelle tabellen.
Tabell 1
| Rørleggerarmatur | Total strøm (varmt vann og kaldt vann), liter / sekund | Forbruk av kaldt vann, liter / sekund |
| Toalettskål med direkte vannventil | 1,4 | 1,4 |
| Toalettbolle med en tank for å tappe vann | 0,10 | 0,10 |
| Dusjkabinett (mikser) | 0,12 | 0,08 |
| Badekar (mikser) | 0,25 | 0,17 |
| Vask (mikser) | 0,12 | 0,08 |
| Servant (mikser) | 0,12 | 0,08 |
| Servant (vannkraner) | 0,10 | 0,10 |
| Vannkran | 0,3 | 0,3 |
Hvis du har tenkt å bruke flere enheter samtidig, blir flyten lagt opp. I tilfelle når dusjen jobber i første etasje med samtidig bruk av toalettet i andre etasje, er det logisk å legge til vannvolumet fra begge forbrukerne - 0,12 + 0,10 = 0,22 liter / sekund.
Vanntrykket i den fremtidige vannforsyningen avhenger av riktigheten i beregningene
Viktig! Følgende regel gjelder for brannvannledninger: for en jet må den gi en strømningshastighet på minst 2,5 liter / sek.
Det er helt klart at under brannslukking bestemmes antall jetfly fra en brannsluft av bygningens område og type. For enkel referanse er informasjon om dette problemet også tilgjengelig i tabellform.
tabell 2
| Type bygning | Brannslukkingsmengde påkrevd |
| Administrasjon av foretak (volum opptil 25 000 kubikk) | 1 |
| Offentlige bygninger (volum opptil 25 000 kubikk, mer enn 10 etasjer) | 2 |
| Offentlige bygninger (volum opptil 25 000 kubikk, opptil 10 etasjer) | 1 |
| Ledelsesbygg (volum opptil 25 000 kubikk, 10 og flere etasjer) | 2 |
| Ledelsesbygg (fra 6 til 10 etasjer) | 1 |
| Boligbygg (fra 16 til 25 etasjer) | 2 |
| Boligbygg (opptil 16 etasjer) | 1 |
Strømningshastighet
Anta at vi står overfor oppgaven med å beregne et blindveisforsyningsnett med en gitt topp strømningshastighet gjennom det. Hensikten med beregningene er å bestemme diameteren med en akseptabel strømningshastighet gjennom rørledningen som skal sikres (i henhold til SNiP - 0,7 - 1,5 m / s).
For å velge rørets diameter er det også nødvendig med beregninger.
Vi bruker formlene. Størrelsen på rørledningen er relatert til vannstrømningshastigheten og dens strømningshastighet ved følgende formler:
S = π * R2 hvor
S er rørets tverrsnittsareal.Måleenhet - kvadratmeter; π er det kjente irrasjonelle tallet; R er radien til rørets indre diameter.
Måleenhet - samme kvadratmeter.
På en lapp! For støpejerns- og stålrør er radius vanligvis lik halvparten av deres nominelle diameter (DN). De fleste rørformede plastprodukter har en nominell utvendig diameter, ett trinn større enn den indre diameteren. For eksempel, for et polypropylenrør med et indre tverrsnitt på 32 millimeter, er den ytre diameteren 40 millimeter.
Følgende formel ser slik ut:
W = V × S, hvor
W - vannforbruk i kubikkmeter; V - vannstrømningshastighet (m / s); S - seksjonsareal (kvadratmeter).
Eksempel. Vi vil beregne rørledningen for brannslukkingssystemet for en stråle, hvor vannstrømmen er 3,5 liter per sekund. I SI-systemet vil verdien av denne indikatoren være: 3,5 l / s = 0,0035 m3 / s. Denne strømningshastigheten per jet normaliseres for å slukke en brann i lager og industribygninger med et volum på 200 til 400 kubikk og en høyde på opptil 50 meter.
For polymerrør kan den ytre diameteren være ett trinn større enn innsiden
Først tar vi den andre formelen og beregner det minste tverrsnittsarealet. Hvis hastigheten er 3 m / s., Er denne indikatoren lik
S = V / V = 0,0035 / 3 = 0,0012 m2
Da vil radien til rørets indre seksjon være slik:
R = √S / π = 0,019 m.
Dermed bør den indre diameteren på rørledningen være lik et minimum
Ext. = 2R = 0,038 m = 3,8 centimeter.
Hvis resultatet av beregningene er en mellomverdi mellom standardverdiene for dimensjonene til de rørformede produktene, utføres avrunding oppover. Det vil si i dette tilfellet er et standard stålrør med DN = 40 mm egnet.
Hvor lett er det å vite diameteren. For å utføre en rask beregning kan du bruke en annen tabell som direkte relaterer vannstrømmen gjennom rørledningen til dens nominelle diameter. Det presenteres nedenfor.
Tabell 3
| Forbruk, liter / sek. | Minimum fjernkontroll av rørledningen, millimeter |
| 10 | 50 |
| 6 | 40 |
| 4 | 32 |
| 2,4 | 25 |
| 1,2 | 20 |
| 0,6 | 15 |
| 0,20 | 10 |
Tap av press
Beregningen av trykktapet i en del av en rørledning med kjent lengde er ganske enkel. Men her må du bruke en god del variabler. Du finner verdiene deres i katalogene. Og formelen er som følger:
P = b × L × (1 + K), hvor
P - trykktap i meter vann. Denne egenskapen er anvendelig med tanke på det faktum at vannets trykk i strømmen endrer seg; b - hydraulisk skråning av rørledningen; L er rørledningens lengde i meter; K er en spesiell koeffisient. Denne innstillingen avhenger av formålet med nettverket.
Trykktapet påvirkes av tilstedeværelsen av stoppventiler og rørbøyninger.
Denne formelen er sterkt forenklet. I praksis er trykkfall forårsaket av ventiler og rørbøyninger. Med figurene som representerer dette fenomenet i beslag, kan du gjøre deg kjent med å studere følgende tabell.
Tabell 4
| Tilsvarer lengden på den rette delen av rørledningen, meter | ||||||||||||
| Diameter | 300 | 250 | 200 | 150 | 125 | 100 | 80 | 65 | 50 | 40 | 32 | 25 |
| 50% åpen stoppekran | 60 | 60 | 60 | 45 | 30 | 30 | 15 | 15,0 | 15 | 15,0 | 15 | 15,0 |
| 75% åpen stoppekran | 8 | 8 | 8 | 6 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 |
| 100% åpen stoppekran | 2 | 2 | 2 | 1,5 | 1 | 1 | 0,50 | 0,50 | 0,5 | 0,5 | 0,50 | 0,5 |
| Kontroller ventilen | 35 | 25 | 25 | 20 | 15 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 |
| Sammenleggbar tilbakeslagsventil | 45 | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | 12 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 |
| Konisk innsnevring | 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 sving | 5,5 | 5 | 3 | 2 | 1,8 | 1,20 | 1 | 0,7 | 0,50 | 0,4 | 0,30 | 0,2 |
Noen elementer i formelen ovenfor må kommenteres. Oddsen er enkel. Verdiene finnes i SNiPa nr. 2.04.01-85.
Tabell 5
|
Formål med vannforsyningen |
koeffisient |
| Brannslukking | 0,15 |
| Husholdning drikking | 0,3 |
| Brannslukking | 0,1 |
| Økonomisk produksjon og brann | 0,2 |
Når det gjelder konseptet "hydraulisk skråning", så er alt mye mer komplisert.
Viktig! Denne egenskapen viser motstanden som røret utøver mot bevegelse av vann.
Hydraulisk skråning er et derivat av følgende parametere:
- strømningshastighet. Avhengigheten er direkte proporsjonal, det vil si at den hydrauliske motstanden er høyere, jo raskere strømmen beveger seg;
- rørdiameter.Her er avhengigheten allerede omvendt proporsjonal: den hydrauliske motstand øker med en reduksjon i tverrsnittet til ingeniørgrenen;
- ruhet på veggene. Denne indikatoren avhenger igjen av materialet i røret (overflaten til HDPE eller polypropylen er jevnere enn stål). I noen tilfeller er en viktig faktor vannrørets alder. Kalkavsetninger og rust dannet over tid øker overflaten ujevnhet på veggene.
I gamle rør øker den hydrauliske motstanden, siden på grunn av gjengroing av rørets indre vegger blir avstanden redusert
Bruke Shevelev-tabellen
For å løse problemet forbundet med å bestemme den hydrauliske skråningen ved hjelp av en kalkulator, kan du fullstendig bruke tabellen for hydraulisk beregning av vannrør utviklet av Shevelev F.A. Den inneholder data for forskjellige diametre, materialer og strømningshastigheter. I tillegg inneholder tabellen endringer knyttet til gamle rør. Men her bør ett poeng avklares: alderskorreksjoner gjelder ikke for alle typer polymerrørprodukter. Overflatestrukturen til vanlig eller tverrbundet polyetylen, polypropylen og metallplast endres ikke under hele driftsperioden.
På grunn av det store volumet på Shevelev-tabellen, er det ikke praktisk å publisere den fullstendig. Nedenfor er bare et lite utdrag fra dette dokumentet for et plastrør med en diameter på 16 millimeter.
Tabell 6
| Hastighet, m / s | Flow rate liter / sek | Hydraulisk skråning for en rørledningslengde 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 resultatene for beregning av trykkfallet, må det huskes at de fleste av rørleggerarmaturene krever en viss mengde overtrykk for normal drift. SNiP, som ble vedtatt for 30 år siden, gir tall for allerede foreldet utstyr. Mer moderne modeller av husholdningsutstyr og sanitærutstyr krever for normal drift at overtrykket er minst 0,3 kgf / cm2 (eller 3 meter trykk). Som praksis viser, er det imidlertid bedre å sette i beregningen en litt større verdi av denne parameteren - 0,5 kgf / cm2.
Den normale driften av rørleggerarbeid sikres av overtrykk i rørledningen
eksempler
For bedre assimilering av informasjonen nedenfor er et eksempel på en hydraulisk beregning av en vannforsyning av plast. Følgende data aksepteres som startdata:
- diameter - 16,6 mm;
- lengde - 27 meter;
- den maksimalt tillatte vannstrømningshastigheten er 1,5 m / s.
På en lapp! Når vannforsyningssystemet tas i bruk, utføres tester med et trykk som tilsvarer minst arbeideren ganget med en faktor 1,3. I dette tilfellet bør handlingen med hydraulisk testing av en bestemt gren av rørledningen inneholde merker på testtrykket, så vel som på varigheten av testarbeidet.
Den hydrauliske skråningen på en lengde på 1000 meter er (vi tar verdien fra tabellen) 319,8. Men siden formelen for beregning av trykkfallet ikke må erstattes med 1000i, men ganske enkelt i, må denne indikatoren deles med 1000. Som et resultat får vi:
319,8:1000=0,3198
For drikkevannforsyning innenlands tas koeffisienten K lik 0,3.
Ved beregning er det viktig å ta hensyn til formålet med vannforsyningen
Etter å ha erstattet disse verdiene, vil formelen se slik ut:
P = 0,3198 × 27 × (1 + 0,3) = 11,224 meter.
Således vil det bli produsert et overtrykk lik 0,5 atmosfære ved den endelige rørleggerbeslag ved et trykk i rørledningen til vannforsyningssystemet på 0,5 + 1,122 = 1,622 kgf / cm2. Og siden trykket i linjen som regel ikke faller under 2,5 - 3 atmosfærer, er denne tilstanden ganske gjennomførbar.
Hydraulisk beregning av rørledninger til varmesystemer ved bruk av programmer
Beregning av oppvarming av et privat hus er en ganske komplisert prosedyre. Spesielle programmer forenkler det imidlertid sterkt. I dag er et utvalg av flere online tjenester av denne typen tilgjengelig. Utgangen inneholder følgende data:
- ønsket diameter på rørledningen;
- en viss ventil som brukes til balansering;
- størrelser på varmeelementer;
- differensialtrykk sensorer verdier;
- kontrollparametere for termostatiske ventiler;
- numeriske innstillinger for forskriftsdeler.
Oventrop co-program for valg av polypropylenrør. Før du starter det, må du bestemme de nødvendige utstyrsartiklene og stille innstillingene. På slutten av beregningene får brukeren flere alternativer for å implementere varmesystemet. De gjør iterativt endringer.
Beregning av varmenettverket lar deg velge riktige rør og finne ut strømmen av kjølevæske
Denne hydrauliske beregningsprogramvaren lar deg velge rørelementer i linjen med ønsket diameter og bestemme strømningshastigheten til kjølevæsken. Det er en pålitelig assistent i beregningen av både en-rørs og to-rørs strukturer. Bekvemmelighet med arbeid er en av hovedfordelene med Oventrop co. Dette programmet inkluderer ferdige blokker og kataloger over materialer.
HERZ CO-program: beregning under hensyntagen til samleren. Denne programvaren er fritt tilgjengelig. Det lar deg gjøre beregninger uavhengig av antall rør. HERZ CO er med på å lage prosjekter for renoverte og nye bygninger.
Merk! Det er ett forbehold: glykolblanding brukes til å lage strukturer.
Programmet fokuserer også på beregning av en- og to-rørs varmesystemer. Med sin hjelp blir virkningen av den termostatiske ventilen tatt i betraktning, og trykktap i varmeinnretninger og en indikator på motstand mot strømning av varmebæreren blir også bestemt.
Beregningsresultatene vises i grafisk og skjematisk form. HERZ CO har en hjelpefunksjon. Programmet har en modul som utfører funksjonen til å søke og lokalisere feil. Programvarepakken vil inneholde en katalog med data om apparater for oppvarming og ventiler.
Instal-Therm HCR-programvareprodukt. Ved hjelp av denne programvaren kan radiatorer og overflateoppvarming beregnes. Leveringssettet inkluderer Tece-modulen, som inneholder rutiner for utforming av forskjellige typer vannforsyningssystemer, skanningstegninger og beregning av varmetap. Programmet er utstyrt med forskjellige kataloger som inneholder beslag, batterier, varmeisolasjon og en rekke beslag.
Rørledningslengde er viktig for beregninger
Dataprogram "TRANSIT". Denne programvarepakken tillater multivariat hydraulisk beregning av oljerørledninger der det er mellomliggende oljepumpestasjoner (heretter NPS). De opprinnelige dataene er:
- absolutt ruhet av rør, trykk i enden av linjen og dens lengde;
- elastisitet og kinematisk viskositet av mettede oljer og dens tetthet;
- fabrikat og antall pumper inkludert både på hovedstasjonen og ved mellomliggende pumpestasjoner;
- røroppsett etter diameter;
- rørledningsprofil.
Beregningsresultatet blir presentert i form av data om egenskapene til tyngdekraftsdelene i bagasjerommet og på pumpehastigheten. I tillegg får brukeren en tabell som viser trykkverdien før og etter noen av NPS.
Avslutningsvis må det sies at de enkleste beregningsmetodene ble gitt ovenfor. Fagfolk bruker mye mer komplekse ordninger.
