Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению: факторы и способы

При прокладке сетей водоснабжения в загородном доме или мини-отеле необходимо учитывать проницаемость труб. Показывает максимальный объем жидкости, который проходит через основную сеть за определенный промежуток времени. Это позволяет узнать, сколько влаги уходит при открытых кранах, и сравнить полученное значение с расчетным расходом воды жильцами дома. Самый простой способ – рассчитать расход воды исходя из диаметра и давления трубы, так как эти показатели легко узнать.

Необходимость расчета расхода воды по диаметру трубы и давлению

При проектировании большого загородного дома или гостевого дома необходимо определить, сколько воды потребуется его жильцам или гостям и будет ли расход воды соответствовать этим затратам. Если давление снизится со значительными расходами, это сделает невозможным использование сантехнических приборов. Если возникнет опасность пожара, тушить небольшие пожары будет сложно. Поэтому расчет водопотребления и проницаемости трубопровода в частном доме проводится еще до начала строительства здания.

Рассчитанные показатели помогут выбрать трубы нужного сечения с подходящей толщиной стенки и определиться с материалом для их изготовления. Также исходя из этих значений выбирается технология устройства магистрали.

Самый простой способ – рассчитать количество воды, потребляемой за час, за день или за месяц, если установлен счетчик. При отсутствии прибора учета по нормативам человек может ежедневно употреблять следующий объем холодной воды:

  • туалетные процедуры – 15 литров;
  • с использованием стиральной машины – около 4 литров;
  • варочная – 3 л;
  • утренний или вечерний душ – 30 литров;
  • принять ванну – 200 л.

В частном доме с автономным водоснабжением горячая вода производится за счет нагрева холодной воды с помощью газовых котлов или водонагревателей, поэтому расход последних увеличивается. Здесь можно потреблять 330 литров воды в день на одного человека. Это количество составит около 10230 литров в месяц и 13,75 литров в час.

Эти стандарты приблизительны. Они не включают такие факторы, как уход за домашними животными, подмена воды в аквариуме и бассейне, мойка автомобилей и полив растений. Также необходимо учитывать режим работы и сезонность арендаторов. Но средние показатели нужны, чтобы было с чего начать в расчетах.

Частным предпринимателям также необходимо знать расчетный максимальный объем потребления. При отсутствии счетчиков воды коммунальные службы рассчитают объем водопотребления исходя из расхода труб. Если собственник помещения знает эти показатели, он сможет проверить расчеты и доплачивать не будет.

Факторы, влияющие на расчеты

Определение проницаемости трубы и, как следствие, максимального расхода воды зависит от многих факторов:

  • Разрез трубы. Узкие стенки трубы обеспечивают повышенную прочность. Чем меньше внутренний диаметр, тем меньше отношение значения скорости потока воды к показателю поверхности на определенном участке, а значит, проницаемость будет хуже. В больших трубах жидкость течет быстрее.
  • Длина водопровода. Чем больше длина, тем меньше скоростная способность потока воды из-за действия силы трения.
  • Наличие токарных секций. Сложная конфигурация трубопровода снижает скорость потока воды внутри него. То же самое и с фурнитурой. Любые краны, переходники и соединения препятствуют движению жидкости.

также важно учитывать материал участков труб. От этого зависит как пропускная способность сети, так и срок службы. Металлические водопроводные трубы со временем деформируются под воздействием ржавчины, накапливают коррозионные и известковые отложения изнутри, что значительно снижает производительность. Последнее характерно не только для стальных, но и для чугунных труб, хотя они менее подвержены коррозии.

Сопротивление потоку воды у забитой магистрали намного выше, чем у нового трубопровода – показатели могут отличаться в 200 раз. Особенно быстро забиваются трубы с горячей водой.

Полимерные линии сохраняют практически одинаковую проницаемость в течение всего срока службы. Пластик не подвержен коррозии, не боится скоплений плесени и грибка, из-за чего засоры в трубопроводе случаются крайне редко.

Способы проведения расчетов

Для определения расхода воды в линии используются три метода расчета:

  • Применение таблиц. Достаточно простой метод, который предполагает выбор в таблице необходимых показателей и поиск на их основе необходимых данных.
  • Физический метод. Применяются формулы для определения необходимого значения. Они используют такие параметры, как диаметр трубы, давление воды и скорость перемещения содержимого труб в системе.
  • Использование компьютерных программ. Некоторые из этих опций можно найти во всемирной паутине.Можно узнать расход и расход воды для труб из различных материалов, просто введя необходимые известные данные.

Рассчитать данные о потреблении до постройки загородного дома проще всего с помощью онлайн-калькуляторов. Введя значения давления и диаметра трубы, вы получите данные о вероятном расходе. Это будет не совсем точно, но этот метод не требует никаких расчетов. Чтобы уточнить данные, сравните расчет программного обеспечения с табличными значениями.

Применение таблиц

Без учета калькулятора это самый простой способ. Разработано несколько подобных таблиц – вы можете выбрать наиболее подходящую на основании известных данных. СНиП 2.04.01-85 предлагает рассчитать расход воды на внешнем участке трубы. Для этого используется таблица максимального расхода воды, проходящей через трубу определенного внешнего диаметра:

Окружность трубы (мм) Расход воды
В л / мин В куб / час
ветры пятнадцать 0,9
25 30 1,8
32 пятьдесят 3
40 80 4.8
пятьдесят 120 7.2
63 190 11,4

Это простейшая таблица расчета, где достаточно знать покрытие трубы. Для уточнения данных можно ввести дополнительные показатели: толщину стенки и внутренний диаметр. Подобные таблицы легко найти в Интернете для трубопроводов из различных материалов.

При расчете максимального расхода в водопроводной сети учитывается не только диаметральный показатель, но и преобладание потока.

Другая таблица позволяет определить максимальный расход воды, исходя из значений, указанных выше:

Потребление Пропускная способность
Сечение трубы (мм) пятнадцать ветры 25 32 40 пятьдесят 65 80 100
Па / м Мбар / м Менее 0,15 м / с 0,15 м / с 0,3 м / с
90 0,9 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
92,5 0,925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
95 0,95 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
97,5 0,975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
100 1000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
120 1200 202 472 871 1897 г 2898 5508 11196 17352 35100
140 1400 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
160 1600 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
180 1800 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
200 2000 г 266 619 1151 2488 3780 7200 14580 22644 45720
220 2200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
240 2400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
260 2600 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
280 2800 317 742 1364 2970 4356 8568 17338 26928 54360
300 3000 331 767 1415 3078 4680 8892 18000 27900 56160

Среднее давление составляет от 1,5 до 4 бар. Использование дополнительных устройств давления повлияет на скорость потока. При расчете максимального расхода при протекании жидкости по трубе учитывается не только количество отводов, но и количество других потребителей.

Использование формул

Несколько уравнений используются для расчета расхода воды на основе сечения труб и давления в их стенках. Простейшая формула: q = π × d² / 4 × V.

  • d – диаметр трубы в сантиметрах;
  • q – расход жидкости в литрах;
  • V – скорость движения водяного потока.

На внутренних трассах, питаемых от водонапорной башни без подключения насосных устройств, его значение составит 0,7 – 1,9 м / с. Если подключено оборудование, работающее под давлением, техническая документация содержит данные о коэффициенте создаваемого давления и показателе скорости движущейся жидкости

При расчете возможного расхода необходимо также учитывать возможное падение давления. Для расчета этого показателя за основу берется стандартное уравнение Δp = (λL / d) ρw² / 2.

  • плотность воды;
  • d – его диаметр;
  • L – длина трубки;
  • w – скорость потока воды;
  • коэффициент трения.

Последнее раскрывается как функция скорости и участка линии в соответствии с таблицами.

Кроме того, зная показатели потенциального расхода и падения давления, можно использовать таблицы и графики для определения точного значения расхода жидкости в конкретных трубах или использовать калькуляторы, что проще. При желании можно даже рассчитать расход воды в литрах для конкретной процедуры в конкретном доме.

Зная показатели максимального расхода воды в данном трубопроводе, можно разработать правильный проект расположения магистральной сети с учетом всех подключенных водопотребителей. Также понимание конкретных цифр позволит сэкономить воду и электричество при подключении напорных устройств. При правильном выборе значений не будет повода для беспокойства, ведь при открытии крана на кухне вода из душа превратится в тонкую струйку из-за понижения давления.

Источник – https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/rascet-rashoda-vody/
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: