Скорость воды в трубопроводе: факторы и расчеты

При построении сети автономного водоснабжения для частного дома необходимо продумать достаточно большое количество параметров, которые сделают водопровод сетью, работающей длительное время и не требующей больших затрат на ее содержание. Одним из важных факторов является скорость движения воды в водопроводах.

Почему скорость должна быть определенного значения

Скорость воды в трубах учитывается при выборе материала и диаметра трубопровода

Если скорость недостаточна, нерастворенные частицы оседают на стенках трубы, которые поступают из воды колодца или колодца. Это приведет к заиливанию и уменьшению проходного сечения. В результате давление и производительность всей системы снизятся.

Если скорость воды в водопроводной сети высока, это приводит к увеличению давления перекачиваемой жидкости на стенки труб и их стыки. Существует высокая вероятность того, что в какой-то момент трубопровода произойдет утечка.

Типовые значения скорости

Существуют рекомендуемые значения расхода воды в водопроводных трубах, которые зависят от материала, из которого изготовлены водопроводные трубы, являются ли они новыми или уже находились в эксплуатации. Вот несколько зависимостей, которые помогут вам сделать правильный выбор.

Диаметр трубы, мм Скорость пластиковой трубы м / с Скорость стальной трубы, м / с
новый старый
пятьдесят 22 0,7 0,062
100 одиннадцать 0,74 0,068
200 7,6 0,82 0,076

Скорость напрямую зависит от диаметра труб. Кроме того, все жидкости, движущиеся по трубам, подчиняются законам физики. В водопроводе эти законы пытаются остановить движение воды. Приложенная к нему сила называется силой сопротивления. Это приводит к перепадам давления и, как следствие, к снижению скорости.

Обычно формула расхода воды в трубопроводах как таковая нигде не используется. Потому что нет смысла подсчитывать то, что уже доказано и находится в свободном доступе в таблицах. Принимается за стандартное рекомендуемое значение.

Сам параметр расхода воды в трубах используется для расчета различных характеристик водопроводной сети. Например, при расчете расхода воды или выборе диаметра труб.

К водопроводным системам относятся системы питьевого водоснабжения, горячего водоснабжения и пожаротушения.

Примеры расчетов

Чаще всего скорость используется для расчета расхода воды или диаметра трубы. Для этого воспользуйтесь формулой:

W = V × S, где W – расход, V – скорость, S – площадь поперечного сечения выбранных труб.

По одной из таблиц подбирается скорость движения воды. Если это противопожарный водопровод, то этот параметр должен быть в пределах 3 м / с. Довольно большое значение, но для водопровода такого типа значение усредненное, иногда больше.

Например, необходимо рассчитать сечение трубы. Для этого также необходимо определить, сколько воды будет израсходовано через оросители или оросители системы пожаротушения. Это также табличное значение, зависящее от защищаемой зоны здания или сооружения. Пусть это будет система пожаротушения одним потоком, где расход обычно составляет 3,5 л / сек или 0,0035 м³ / час.

Зная все необходимые параметры водопровода, можно рассчитать сечение труб, которые будут проложены в сети:

S = W / V = ​​0,0035: 3 = 0,0012 м².

Зная сечение трубы, можно рассчитать ее диаметр. Формула площади: S = πD² / 4, отсюда формула диаметра:

D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 м или 38 мм. Для диаметра трубы такого значения нет, поэтому необходимо выбирать самый большой стандарт – 40 мм.

Это самый простой пример. По сути, большинство систем водоснабжения представляют собой сложные схемы, в которых присутствуют изгибы, соединенные участки, установлены запорная арматура и другие препятствия, снижающие скорость движения воды в системе водоснабжения. При этом во многих сетях устанавливаются насосные станции, которые формируют производительность и давление. Часто, сколько насосных агрегатов установлено в системе, которые работают поочередно: по два, три, по одному, в разной последовательности включения и выключения.

В таких случаях расчет выполняется поэтапно, по каждому разделу отдельно. При этом необходимо учитывать дополнительные коэффициенты, нейтрализующие полученные значения, а также потери давления на арматуре и в местах установки запорной арматуры.

Скорость потока

Скорость воды в трубе имеет два значения: у стенок она равна нулю, по оси – максимальный параметр. Чем дальше от оси, тем слабее движется вода.

Если мы рассмотрим цилиндр, через который движется жидкость, как воображаемую модель, мы можем сказать, что никакая сила не будет действовать на воду внутри трубки. Но на самом деле это не так. Первая сила, действующая на поток воды, – это сила трения о внутренние стенки трубопровода. Он уменьшается с удалением от стен.

Вторая сила – это сила накачки, которая действует от насоса в направлении потока. Если этот параметр всегда неизменен, поток жидкости внутри трубки ламинарный. Скорость осталась неизменной, на стенках она нулевая. Это идеальная ситуация.

На практике такое случается редко. На это влияет множество факторов, например, включение и выключение насоса, засорение фильтра и так далее. В этом случае у стенок трубопроводов скорость резко меняется: то больше, то меньше, то с огромной разницей. В остальном эта характеристика меняется меньше.

Многие онлайн-порталы предлагают калькуляторы, которые можно использовать для расчета расхода жидкости, проходящей через цилиндр. Для этого требуется всего два параметра:

  • внутренний диаметр трубы в мм;
  • производительность системы водоснабжения, а точнее объем жидкости, проходящей по трубе за определенный период времени (м³ / час).

Но такие калькуляторы не учитывают материал, из которого изготовлены трубы, а также наличие или отсутствие фитингов, дополнительных контуров и клапанов. Эти расчетные услуги можно взять за основу, но не стоит ожидать от них точной стоимости.

При решении задачи о скорости движения потока воды в водопроводной сети необходимо четко определить сложность системы, производительность насосных станций и типы используемых труб. Проще всего выбрать это значение из таблицы, индикаторы рассчитаны давно и гарантированно надежны.

Источник – https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/skorost-vody-v-truboprovode/
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: :???: :?: :!: