Obliczanie wymaganego ciśnienia wody w rurociągu: do czego służy i jak jest wykonane

Komfort w domu trudno sobie wyobrazić bez bieżącej wody. Pojawienie się nowego sprzętu w postaci pralki, zmywarki, bojlera i innych urządzeń jeszcze bardziej zwiększyło jego rolę w budownictwie mieszkaniowym XXI wieku. Ale jednostki te wymagają, aby woda pochodziła z zaopatrzenia w wodę pod pewnym ciśnieniem. Dlatego osoba, która zdecyduje się wyposażyć swój dom w system zaopatrzenia w wodę, musi wiedzieć, jak obliczyć wymagane ciśnienie wody w rurociągu, aby wszystkie urządzenia działały normalnie.

Dla normalnego funkcjonowania zaopatrzenia w wodę ciśnienie w nim musi być zgodne z normami

Definicja wskaźnika

Ciśnienie w rurociągu zwykle dzieli się na następujące typy: praca, warunkowe, próbne i projektowe. Bez wiedzy o ich różnicach trudno będzie obliczyć spadek ciśnienia płynu transportowanego przez media. Odpowiednio, wybierając odpowiednie elementy systemu zaopatrzenia w wodę, właściciel napotka trudności, które nie pozwalają na komfortowy pobyt w salonie.

1. Pracujący. To zewnętrzne lub wewnętrzne, niekoniecznie maksymalne nadciśnienie zarejestrowane przy standardowych elementach procesu transportu wody w normalnych warunkach.
2. Warunkowy. Użyj tego wskaźnika do obliczenia wytrzymałości rurociągów (i zbiorników), które działają pod pewnym ciśnieniem w temperaturze wody 20 ° C.
3. Próba. Ten prosty wskaźnik jest mierzony podczas próby strukturalnej. Na jego podstawie zachowanie elementów systemu jest monitorowane, gdy zmienia się ciśnienie w dopływie wody. Takie podejście służy jako rodzaj ogólnego ubezpieczenia przed ułożeniem sieci.
4. Oszacowano Rozumie się przez to maksymalne nadciśnienie we wnęce rurociągu wytwarzane przez transportowaną przez nią substancję. Należy pamiętać, że nie tylko rury są narażone, ale także wszystkie elementy tworzące komunikację inżynierską. Na podstawie ciśnienia projektowego określa się grubość ścianki rury wodnej. Od tego zależy funkcjonalność, a także czas działania systemu i oczywiście bezpieczeństwo mieszkańców domu.

Ciśnienie wody w kranie zależy od ciśnienia w systemie zaopatrzenia w wodę

Prosty przykład obliczania ciśnienia w rurze

Jak wiecie, jeszcze nie tak dawno zaopatrzenie w wodę było podłączone do wieży ciśnień. Dzięki tej szczególnej strukturze powstaje ciśnienie w sieci wodociągowej. Jednostką miary dla tej cechy jest atmosfera. Co więcej, rozmiar zbiornika znajdującego się na szczycie wieży nie wpływa na wartość tego parametru, zależy tylko od wysokości wieży.

Dobrze wiedzieć! W praktyce ciśnienie mierzy się w metrach wody. Podczas nalewania wody do rury o wysokości 10 metrów, ciśnienie równe jednej atmosferze zostanie zarejestrowane w dolnym punkcie.

Rozważ przykład z domem o 5 piętrach. Jego wysokość wynosi 15 metrów. Oznacza to, że 3 metry spadają na jedno piętro. Wieża o wysokości 15 metrów wytworzy ciśnienie 1,5 atmosfery na parterze. Wartość tego wskaźnika w rurze na drugim piętrze będzie wynosić 1,2 atmosfery. Okazuje się to, odejmując od liczby 15 wysokość jednej podłogi - 3 metry i dzieląc wynik przez 10.Po dokonaniu dalszych obliczeń stanie się dla nas jasne, że na 5. piętrze nie będzie nacisku. Logika sugeruje, że aby zapewnić wodę mieszkańcom najwyższego piętra, musisz zbudować wyższą wieżę. A jeśli mówimy na przykład o 25-piętrowym budynku? Nikt nie wzniesie tak dużych budowli. W tym celu nowoczesne systemy zaopatrzenia w wodę są wyposażone w głębokie pompy.

Ciśnienie na wylocie takiej jednostki oblicza się bardzo prosto. Na przykład, jeśli pompa głębinowa, której moc wystarcza do podniesienia wody do poziomu 50 metrów słupa wody, zostanie zanurzona w studni na 15 metrów, wytworzy ciśnienie 3,5 atmosfery (50-15 / 10 = 3,5) na powierzchni ziemi.

Możliwe jest zapewnienie niezbędnego wskaźnika ciśnienia w układzie za pomocą pompy

Jak grubość rury jest obliczana na podstawie ciśnienia

Gdy woda przepływa przez rurę, opór powstaje w wyniku jej tarcia o ściany, a także o różne przeszkody. Zjawisko to nazywa się oporem hydraulicznym rurociągu. Jego wartość liczbowa jest wprost proporcjonalna do prędkości przepływu. Z poprzedniego przykładu wiemy już, że na różnych wysokościach ciśnienie wody jest różne i tę cechę należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu wewnętrznej średnicy rury, to znaczy jej grubości. Uproszczona formuła obliczania tego parametru dla danej straty ciśnienia (ciśnienia) wygląda następująco:

re_vn = KGSopr × Dl. tr. / PD × (Ud. waga × Sk / 2g),

gdzie: Dvn. - wewnętrzna średnica rurociągu; KGSopr. - współczynnik oporu hydraulicznego; Dl.tr - długość rurociągu; PD - określona lub dopuszczalna strata ciśnienia między końcem a początkowymi odcinkami rurociągu; Waga ud. - ciężar właściwy wody - 1000 kg / (9815 m /; Sk. - prędkość przepływu m / s; g - 9,81 m / s2. Dobrze znaną stałą jest przyspieszenie grawitacyjne.

Strata ciśnienia w armaturze i armaturze rurociągu z wystarczającą dokładnością jest określona przez stratę w prostej rurze o równoważnej długości i przy tym samym warunkowym przejściu.

Jak obliczyć ściany rur według ciśnienia

Dokładne obliczenie tego wskaźnika dla rur stalowych, które działają pod wpływem nadmiernego ciśnienia wewnętrznego, obejmuje dwa etapy. Najpierw obliczana jest tak zwana obliczona grubość ścianki. Następnie do uzyskanej liczby dodaje się grubość zużycia spowodowaną korozją.

Aby wybrać grubość ścianki rury, konieczne jest obliczenie ciśnienia

Rada! Podczas wykonywania i instalowania rur nie instaluj osobnych losowych wkładek. Aby nie spowodować wypadku, pracuj tylko z tymi, których wymiary pokrywają się z obliczonymi.

Tak więc uogólniony wzór do obliczania grubości ścianki jest następujący:

T = RTS + PC,

gdzie: T pożądanym parametrem jest grubość ścianki; RTS - szacowana grubość ściany; PC - wzrost zużycia korozyjnego.

Obliczoną grubość ścianki w zależności od ciśnienia oblicza się według następującego wzoru:

RTS = WIDOK × D_{nar /}230 × DR × KPSH + P,

gdzie: VIEW - nadciśnienie wewnętrzne; Dnar. - zewnętrzna średnica rury; DR - dopuszczalne naprężenie rozciągające; KPSh - współczynnik wytrzymałości szwu. Jego wartość zależy od technologii produkcji rur. Na ostatnim etapie obliczania ścianki rury pod ciśnieniem dodajemy wartość parametru PC do RTS. Jest pobierany z katalogu.

Ciśnienie i średnica rury

Prawidłowe określenie przekroju rur jest nie mniej ważne niż ich wybór materiału. Jeśli średnica i ciśnienie zostaną niepoprawnie obliczone, w rurze wystąpią turbulencje powietrza w niej obecnego i w przepływie wody. Z tego powodu ruchowi cieczy przez rurkę będzie towarzyszył zwiększony hałas, a na wewnętrznej powierzchni odgałęzienia doprowadzającego wodę powstanie duża ilość osadów wapiennych. Ponadto należy pamiętać, że istnienie zależności ciśnienia od średnicy rury może niekorzystnie wpłynąć na przepustowość zaopatrzenia w wodę.W praktyce wielu mieszkańców mieszkań i domów stanęło w obliczu sytuacji, w której przy jednoczesnym włączeniu kilku kranów ciśnienie wody gwałtownie spadło. Ten problem występuje z dwóch powodów: gdy ciśnienie spadło w systemie i gdy podłączone rury mają mniejszą średnicę.

Wydajność sieci wodociągowej zależy od średnicy rury

Poniżej znajduje się tabela maksymalnego szacowanego przepływu wody przez rurociągi o najczęstszych średnicach przy różnych wartościach ciśnienia.

Tabela 1

W większości pionów średnie ciśnienie mieści się w zakresie atmosfer.

Obliczanie zaopatrzenia w wodę w domu

Z praktycznego punktu widzenia ciśnienie w systemie zaopatrzenia w wodę jest najczęściej związane z ilością dostarczanej wody na jednostkę czasu, to znaczy z przepustowością gałęzi zaopatrzenia w wodę. W tym kontekście rozważona zostanie kwestia obliczania domowego zaopatrzenia w wodę. Po przestudiowaniu danych paszportowych urządzeń i jednostek zużywających wodę podsumowano całkowity przepływ. Następnie do wynikowej liczby dodawane jest zużycie wszystkich zainstalowanych i zużytych kranów.

W przypadku domowego systemu zaopatrzenia w wodę działającego ze studni wybór rur zależy od wydajności pompy

Pomocna informacja! Jedno takie urządzenie hydrauliczne przepuszcza przez siebie około 5-6 litrów wody w ciągu jednej minuty.

Następnie wszystkie liczby są sumowane, a wynikiem jest całkowity przepływ w domu z wodą. Na podstawie tych danych zakupiona jest rura o średnicy, która zapewni niezbędne ciśnienie i odpowiednio ilość wody dla wszystkich urządzeń zwijających wodę, które działają jednocześnie.

Jeśli planowane jest podłączenie domowej sieci wodociągowej do sieci miejskiej, właściciel nie ma wyboru, będzie zmuszony wykorzystać to, co jest dostępne. Inna sprawa, jeśli mówimy o prywatnym domu, zasilanym studnią. Następnie powinieneś kupić pompę, która może zapewnić zaopatrzenie w wodę pod ciśnieniem odpowiadającym kosztom. Wyboru dokonuje się na podstawie danych paszportowych takiej jednostki. Przy określaniu średnicy pomoże Ci poniższa tabela.

Tabela 2

Oto parametry tylko najczęściej używanych produktów rurowych.

Nowoczesne środki

Jeśli nie ma czasu lub nie masz skłonności do matematyki, możesz obliczyć natężenie przepływu wody przez rurociąg, biorąc pod uwagę spadek ciśnienia za pomocą kalkulatora online. Internet jest pełen witryn z tymi samymi narzędziami. Aby wykonać obliczenia hydrauliczne, należy wziąć pod uwagę współczynnik strat. Podejście to obejmuje wybór:

• spadek ciśnienia na metr liniowy rurociągu;
• długości działki;
• średnica wewnętrzna rury;
• rodzaj i materiał systemu zaopatrzenia w wodę (plastik, żelbet, cement azbestowy, żeliwo, stal). Nowoczesne kalkulatory online uwzględniają nawet na przykład niższą chropowatość powierzchni z tworzywa sztucznego w porównaniu do stali;
• metoda obliczania oporu.

Ponadto użytkownik ma opcje uwzględnienia dodatkowych cech rurociągów, w szczególności takich jak rodzaj powłoki. Na przykład:

• piasek cementowy, nakładany różnymi metodami;
• zewnętrzny polimer-cement lub tworzywo sztuczne;
• Rurociągi, które są nowe lub pracowały przez pewien czas z lub bez ochronnej powłoki bitumicznej.

Jeśli obliczenia zostaną wykonane poprawnie, z zastrzeżeniem przeprowadzenia instalacji zgodnie ze wszystkimi wymaganiami dotyczącymi zaopatrzenia w wodę, nie zostaną zgłoszone żadne reklamacje.