Menu Close

Гидравлический расчет горячего водопровода: ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В РЕЖИМЕ ЦИРКУЛЯЦИИ.

Задача расчета – назначить диаметры циркуляционных трубопроводов и подобрать оборудование, необходимое для обеспечения расчетной циркуляции воды в системах горячего водоснабжения при отсутствии водоразбора. Расчет рекомендуется вести в следующем порядке:

1. На аксонометрической схеме выделяются циркуляционные кольца, состоящие из подающих и циркуляционных трубопроводов и замыкающиеся на тепловом узле в открытых системах или на водонагревателе в закрытых системах.

2. На кольце наибольшей протяженности нумеруются расчетные участки с постоянным циркуляционным расходом. Места изменения диаметра трубопровода также являются расчетными точками. Величины циркуляционных расходов на участках принимаются по материалам гидравлического расчета системы в режиме максимального водоразбора, исходя из равномерного распределения циркуляционного расхода между всеми зданиями и водоразборными стояками.

Циркуляционные расходы на участках циркуляционного трубопровода равны расходам на соответствующих участках подающего трубопровода.

3. Определяются диаметры циркуляционных трубопроводов, которые назначаются конструктивно по сортаменту на один-два размера меньше диаметров подающих труб, пропускающих тот же циркуляционный расход воды. Минимальный диаметр циркуляционных трубопроводов – 15 мм. Циркуляционные стояки должны иметь постоянный диаметр по всей высоте.


4. Производится гидравлический расчет большого кольца на пропуск циркуляционных расходов. Расчет выполняется по обычной методике, в закрытых системах горячего водоснабжения – с учетом образования накипи. При отсутствии таблиц для гидравлического расчета с малыми значениями расходов в учебном проекте допускается использовать при расчете в режиме рециркуляции открытых систем, прил. 6.

В итоге определяется сумма потерь напора в большом кольце на пропуск циркуляционных расходов Нl.

Для обеспечения дальнейшей увязки циркуляционных колец за счет регулирования диаметров циркуляционных трубопроводов, желательно добиться того, чтобы из всех потерь напора в большом кольце, около 80–90 % приходилось на подающий и циркуляционный стояки, а на магистрали лишь 10–20 %.

5. Производится увязка потерь напора в различных циркуляционных кольцах. В данном проекте необходимо произвести увязку потерь напора рассчитанного большого кольца и кольца минимальной протяженности (ближайшего к вводу). Для этого по результатам расчета большого кольца определяется перепад давлений между точками присоединения малого кольца к большому (точки 2 и 2

1 рис. 9.1.). Этот перепад равен сумме потерь напора на участках большого кольца, не входящих в состав малого кольца (на рис. 9.1. это участки 2-3, 3-4, 4-31, 31-21).


Для нормальной работы системы в режиме циркуляции необходимо добиться того, чтобы сумма потерь напора в необщих участках малого кольца примерно равнялась рассчитанному перепаду, т.е.

Н2-3 3-4 4-3′ 3′ -2′ 2-а + На-2′ (9.1)

 

При этом диаметр подающего стояка на малом кольце принимается обычно таким же, как и на большом, и регулирование потерь напора возможно только за счет изменения диаметра циркуляционного стояка на малом кольце. Допускается невязка в равенстве (9.1) до 10 %.

Рис. 9.1. Схема увязки циркуляционных колец

При невозможности увязки давлений в сети трубопроводов путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку диафрагмы на циркуляционном стояке малого кольца. Диаметр отверстия диафрагмы, (мм), определяется по формуле:

 

(9.2)

 

где q – расход, проходящий через диафрагму, л/с; Нд– потери напора, создаваемые диафрагмой, м; d – диаметр трубопровода, на котором установлена диафрагма, мм.

Если по расчету диаметр диафрагмы необходимо принимать менее 10 мм, то допускается вместо диафрагмы предусматривать кран для регулировки давления.

Гидравлический расчет водопроводной сети горячей воды

 

П5.1 Гидравлический расчет систем горячего водоснабжения следует производить на расчетный расход горячей воды qh,cir с учетом циркуляционного расхода, л/с, определяемого по формуле

 

(5. 1)

 

где kcir— коэффициент, принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по обязательной табл. П5.1 настоящего приложения; для остальных участков сети — равным 0.

 

Т а б л и ц а 5.1 — Значения коэффициента kcir для систем горячего водопровода

 

Kcir Kcir
1,2
0,57
1,7 0,36
1,3 0,48 1,8 0,33
1,4 0,43 1,9 0,25
1,5 0,40 2,0 0,12
1,6 0,38 2,1 и более 0,00

 

П5. 2 Циркуляционный расход горячей воды в системе qcir, л/с, следует определять по формуле

(5.2)

 

где b — коэффициент разрегулировки циркуляции;

Qht — теплопотери трубопроводами горячего водоснабжения, кВт;

Dt — разность температур в подающих тру­бопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, °С.

Значения Qht и b в зависимости от схемы горя­чего водоснабжения следует принимать:

— для систем, в которых не предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам, величину Qht следует определять по подающим и разводящим трубопроводам при Dt = 10 °С и b = 1;

— для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением циркуляционных стояков, величину

Qht следует определять по по­дающим разводящим трубопроводам и водораз­борным стоякам при Dt = 10 °С и b = 1; при одинаковом сопротивлении секционных узлов или стояков величину Qht следует определять по водоразборным стоякам при Dt = 8,5 °С и b = 1,3;

— для водоразборного стояка или секционного узла теплопотери Qht следует определять по подающим трубопроводам, включая кольцующую перемычку, принимая Dt = 8,5 °С и b = 1.



П5.3 Тепловой поток кВт, за период (сутки, смена) максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения (с учетом тепло­потерь) следует вычислять по формулам:

— в течение среднего часа

 

(5.3)

 

— в течение часа максимального потребления

 

(5.4)

 

П5.4 Потери напора на участках трубопроводов систем горячего водоснабжения следует определять:

— для систем, где не требуется учитывать за­рас­тание труб, в соответствии с п. П4.14 приложения 4;

— для систем с учетом зарастания труб — по формуле

(5.5)

 

где i — удельные потери напора, принимаемые согласно рекомендуемому рис. 5.1;

kl — коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать:

— 0,2 — для подающих и циркуляционных рас­пределительных трубопроводов;

— 0,5 — для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;

— 0,1 — для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

П5.5 Скорость движения воды следует принимать в соответствии приложения П4.13.

П5.6 Потери напора в подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее уда­ленных водоразборных или циркуляционных стояков каждой ветви системы не должны отличаться для раз­ных ветвей более чем на 10 %.

П5.7 При невозможности увязки давлений в сети трубопроводов систем горячего водоснабжения путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку регуляторов температуры или диафрагм на циркуляционном трубопроводе системы.

Диаметр диафрагмы не следует принимать менее 10 мм. Если по расчету диаметр диафрагм необходимо принимать менее 10 мм, то допускается вместо диафрагмы предусматривать установку кранов для регулирования давления.

Диаметр отверстий регулирующих диафрагм рекомендуется определять по формуле

 

(5.6)

или по номограмме рис. 4.6 приложения 4.

П5.8 В системах с одинаковым сопротивлением секционных узлов или стояков суммарные потери давления по подающему и циркуляционному трубопроводам в пределах между первым и последним стояками при циркуляционных расходах должны в 1,6 раза превышать потери давления в секционном узле или стояке при разрегулировке циркуляции b = 1,3.

Диаметры трубопроводов циркуляционных стоя­ков следует определять в соответствии с требованиями п. П4.13 приложении 4, при условии, чтобы при циркуляционных расходах в стояках или секционных узлах, определенных в соответствии с п. П5.2 настоящего приложения, потери давления меж­ду точками присоединения их к распре­дели­тельному подающему и сборному циркуляционному трубо­про­водам не отличались более чем на 10 %.

П5.9 В системах горячего водоснабжения, при­соединяемых к закрытым тепловым сетям, потери давления в секционных узлах при расчетном цирку­ляционном расходе следует принимать 0,03-0,06 МПа (0,3-0,6 кгс/см2).

П5.10 В системах горячего водоснабжения с непосредственным водоразбором из трубопроводов тепловой сети потери давления в сети трубопро­водов следует определять с учетом напора в обратном трубопроводе тепловой сети. Потери давления в циркуляционном кольце трубопроводов системы при циркуляционном расходе не должны, как правило, превышать 0,02 МПа (0,2 кгс/см2).

 

Рисунок 5.1 — Номограмма для гидравлического расчета стальных труб с учетом зарастания


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Гидравлический расчет внутреннего водопровода.


 

Максимальный секундный расход q, л/с, определяется для каждого участка и системы в целом, согласно [1, п.п. 3.1, 3.6]:

,

где 5 – эмпирический коэффициент;

( ) – расход одним прибором с максимальным водопотреблением. Принимаются по [1, приложение 3], для степени благоустройства ЦГВ/ВД, с сидячими ваннами, оборудованными душами.

=0,2 л/с;

=0,3 л/с;

α – величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов (N) на расчетном участке сети на вероятность их действия (P) [1, приложение 4, таблица 2].

Вероятность действия приборов [1, п. 3.4] обслуживающих одинаковых потребителей в здании, определяется по формуле:

,

где – норма расхода воды, л/ч, максимального водопотребления в час, принимают по [1, приложение 3].

=5,6 л/ч;

=15,6 л/ч;

U – общее число потребителей в системе водопровода;

U=Uкв⋅nэт⋅nкв.эт.⋅nзд;

где Uкв: количество жителей, принимаем по заданию, Uкв=3,3 чел/кв;

nэт: количество этажей, принимаем по заданию, nэт=9;

nкв. эт: количество квартир на этаже, принимаем по поэтажному плану, nкв.эт=4;

nзд: количество зданий в микрорайоне, nзд=1;

U=3,3⋅9⋅4⋅1=126;

N – общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

N=nкв.эт.⋅nэт⋅nзд⋅Nпр;

где Nпр: количество приборов в квартире, принимаем по поэтажному плану, Nпр=4;

N=4кв⋅9эт⋅1зд⋅4пр=144;

 

При расчете должны соблюдаться следующие условия [1, приложение 2]:

· Скорости движения воды в трубопроводах не должны превышать в магистралях и стояках 1,5 м/с, в соответствие с [10, п.п 5.5.6]; минимальная скорость — 0,7 м/с;

· Минимальный диаметр стояка 20 мм.

Для закрытой системы горячего водоснабжения вода поступает из сети В1. От ГВК до ЦТП – на общий расход (qtot), после чего на расход холодной воды (qc).



Результаты расчетов сводятся в таблицу 1. В зависимости от диаметра трубопровода, скорость движения воды и потери напора на 1 погонный метр определяются методом интерполирования по таблицам [7].

Потери напора по длине на каждом участке определяются по формуле:

hl=i⋅l,

где l: длина трубопровода, м, из гидравлического расчета. Длины участков магистралей взяты с плана подвала, дворовой сети – по ген. плану.

i: потери напора на один погонный метр, м, взятые из гидравлического расчета.

Общие потери напора в сети внутреннего водопровода h(l,м), м, определяются как сумма потерь напора по длине и местных, согласно [1, п.п. 7.7]:

h(l,м)=i⋅l(1+Км),

где – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях в сетях холодного водопровода принимается по [1, п.п. 7.7], для хозяйственно-бытового водопровода В1.

 

Таблица 1 – гидравлический расчет внутреннего водопровода.

Номер расчетного участка Длина расчетного участка l,м Количество приборов на участке, N Вероятность действия прибора, P Велична N×P Величина a Расход воды одним прибором Q0, л/с Расчетный расход воды на участке q=5q0a, л/с Диаметр трубопровода d, мм Скорость движения воды V, м/с Потери напора, м вод.ст.
на 1 пог. м, i На расчетный участок i×l(1+Kм)
1-2 3,10 0,007 0,028 0,233 0,2 0,233 0,78 0,110 0,443
2-3 3,10 0,007 0,056 0,283 0,2 0,283 0,94 0,154 0,620
3-4 3,10 0,007 0,084 0,323 0,2 0,323 1,09 0,206 0,830
4-5 3,10 0,007 0,112 0,355 0,2 0,355 1,09 0,206 0,830
5-6 3,10 0,007 0,140 0,389 0,2 0,389 1,25 0,265 1,067
6-7 3,10 0,007 0,168 0,420 0,2 0,420 1,25 0,265 1,067
7-8 3,10 0,007 0,196 0,444 0,2 0,444 1,40 0,335 1,350
8-9 3,10 0,007 0,224 0,467 0,2 0,467 0,84 0,091 0,366
9-10 15,10 0,007 0,252 0,493 0,2 0,493 0,93 0,110 2,159
10-11 10,80 0,007 0,504 0,678 0,2 0,678 1,31 0,209 2,934
11-12 10,00 0,007 0,756 0,838 0,2 0,838 0,94 0,077 1,001
12-13 17,60 0,007 1,008 0,969 0,2 0,969 1,05 0,093 2,127
13-14 73,00 0,012 1,728 1,306 0,3 1,959 0,94 0,046 4,365
                    Shl,м= 19,16

 

1. 3 Расчет и подбор водомеров

Водомеры устраивают для учета количества и расхода воды на ответвлениях в квартиру, вводах в здание, в центральном тепловом пункте [1, изменение №2, приложение 9].

Подбор водомеров для измерения количества воды производят исходя из среднечасового расхода воды , м3/час, за период максимального потребления, согласно [1, п.п. 3.9].

Диаметр условного прохода воды счетчика определяем исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный [1, таблица 4].

Среднечасовой расход определяем по формуле:

,

где: — норма расхода воды потребителем, л/сут⋅чел,[1, приложение 3];

л/ сут ⋅чел;

л/ сут ⋅чел.

Счетчики с принятым диаметром условного прохода проверяют на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды q, при этом потери напора в счетчиках воды не должны превышать: 5,00 м – для крыльчатых [1, изменение №2, п. 10].

Потери напора в счетчиках hвод, м, определяется по формуле, согласно [1, п.п 11.4]:

hвод= S⋅q2,

где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)2, [1, табл. 4*];


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

СП 30.13330.2016 Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* (с Поправкой, с Изменением N 1)

СП 30.13330.2016

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 30.13330.2016 со СП 30.13330.2012 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

ОКС 91.140.61*, 91.140.80
_____________________
* По информации Росстандарта ОКС 91.140.60, 91.140.80,
здесь и далее. — Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2017-06-17

Предисловие


Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ — ООО «СанТехПроект», ОАО «СантехНИИпроект», ООО «Группа Компаний Элита», ЗАО «ИСЗС-Консалт»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 декабря 2016 г. N 951/пр и введен в действие с 17 июня 2017 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 30.13330.2012 «СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий»


В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет


ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 4, 2018 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 24 января 2019 г. N 33/пр c 25.07.2019

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019

Введение


Настоящий свод правил разработан в соответствии с требованиями технических регламентов: Федерального закона «О техническом регулировании» [1], Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [2], Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [3], Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» [4], Федерального закона «О водоснабжении и водоотведении» [5].

Актуализация СНиП выполнена авторским коллективом:

ООО «СанТехПроект» (канд. техн. наук А.Я.Шарипов, инж. Е.В.Чирикова),

ОАО «СантехНИИпроект» (инж. Т.И.Садовская),

ООО «Группа Компаний Элита» (инж. А.А.Варламов, инж. И.В.Горюнов).

Изменение N 1 к настоящему своду правил выполнено авторским коллективом федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук» (канд. техн. наук Д.Б.Фрог, канд. техн. наук П.Л.Карасев), АО «МосводоканалНИИпроект (д-р техн. наук О.Г.Примин).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование внутренних систем водопровода холодной и горячей воды, водоотведения (канализации) и водостоков в строящихся и реконструируемых производственных зданиях, общественных зданиях высотой до 50 м и в жилых зданиях высотой не более 75 м, включая многофункциональные здания и здания одного функционального назначения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.2 Настоящие нормы и правила не распространяются на:

— системы противопожарного водопровода предприятий, производящих или хранящих взрывчатые, легковоспламеняющиеся, горючие вещества, а также других объектов, требования к внутреннему противопожарному водопроводу которых установлены соответствующими нормативными документами;

— системы автоматического водяного пожаротушения;

— установки обработки горячей водой;

— системы горячего водоснабжения, подающие воду на лечебные процедуры, технологические нужды промышленных предприятий и системы водоснабжения в пределах технологического оборудования;

— системы специального производственного водоснабжения (деионизированной воды, глубокого охлаждения и др.).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2 Нормативные ссылки


В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12. 1.003-2014 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 17.1.2.03-90 Охрана природы. Гидросфера. Критерии и показатели качества воды для орошения

ГОСТ 19185-73 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 25151-82 Водоснабжение. Термины и определения

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ Р 50193.1-92 Измерение расхода воды в закрытых каналах. Счетчики холодной питьевой воды. Технические требования

ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества

СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования (с изменением N 1)

СП 10.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности (с изменением N 1)

СП 21.13330.2012 «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» (с изменением N 1)

СП 31.13330.2012 «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)

СП 32.13330.2018 «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения»

СП 51.13330.2011 «СНиП 23-03-2003 Защита от шума» (с изменением N 1)

СП 54.13330.2016 «СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные»

СП 60.13330.2016 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (с изменением N 1)

СП 61.13330.2012 «СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (с изменением N 1)

СП 66.13330.2011 Проектирование и строительство напорных сетей водоснабжения и водоотведения с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом (с изменениями N 1, N 2)

СП 73.13330.2016 «СНиП 3.05.01-85 Внутренние санитарно-технические системы зданий»

СП 124.13330.2012 «СНиП 41-02-2003 Тепловые сети»

СанПиН 2.1.2.2645-10 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях

СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения

СанПиН 2.1.4.2652-10 Гигиенические требования безопасности материалов, реагентов, оборудования, используемых для водоочистки и водоподготовки. Изменение N 3 к СанПиН 2.1.4.1074-01

СанПиН 2.1.4.2496-09 Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. Изменение к СанПиН 2.1.4.1074-01

СанПиН 42-128-4690-88 Санитарные правила содержания территорий населенных мест

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.


(Измененная редакция, Изм. N 1).

3 Термины, определения, обозначения и единицы измерения

3.1 Термины и определения


В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 19185, ГОСТ 25151, а также следующие термины с соответствующими определениями:

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.1 абонент: Физическое либо юридическое лицо, заключившее или обязанное заключить договор горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) договор водоотведения, единый договор холодного водоснабжения и водоотведения.

3.1.2 авария инженерных систем: Повреждение или выход из строя систем водоснабжения, устройств, повлекшие либо существенное снижение объемов водопотребления и водоотведения, качества питьевой воды или причинение ущерба окружающей среде, имуществу юридических или физических лиц и здоровью населения.

3.1.3 бак-аккумулятор: Резервуар для накопления и хранения объема воды, достаточного для регулирования неравномерности водопотребления.

3.1.4 баланс водопотребления и водоотведения: документ, содержащий сведения о среднесуточном объеме воды, полученной абонентом из всех источников водоснабжения, и (или) об объеме сточных вод, сброшенных абонентом в централизованную систему водоотведения, в том числе сведения о распределении объема сточных вод по канализационным выпускам.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.5 внутренняя система водопровода (внутренний водопровод): Система трубопроводов и устройств, обеспечивающая присоединение к наружным сетям, подачу воды к санитарно-техническим приборам, технологическому оборудованию и пожарным кранам в границах внешнего контура стен одного здания или группы зданий и сооружений и имеющая общее водоизмерительное устройство от наружных сетей водопровода поселения, городского округа или предприятия.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.6 внутренняя система водоотведения (внутренняя канализация): Система трубопроводов и устройств, в границах внешнего контура здания и сооружений, ограниченная выпусками до первого смотрового колодца, обеспечивающая отведение сточных, дождевых и талых вод в сеть водоотведения соответствующего назначения поселения или городского округа или предприятия.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.7 водоотведение: Прием, транспортировка и очистка сточных вод с использованием централизованной системы водоотведения.

3.1.8 водопотребление: Использование воды абонентом (субабонентом) на удовлетворение своих нужд или нужд потребителей услуг, жильцов.

3.1.9 водопроводные и канализационные устройства и сооружения для присоединения к системам водоснабжения и канализации (водопроводный ввод или канализационный выпуск): Устройства и сооружения, через которые абонент получает питьевую воду из системы водоснабжения и (или) сбрасывает сточные воды в систему водоотведения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.10 водопроводная сеть: Комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для транспортировки воды.

3.1.11 водоснабжение: Водоподготовка, транспортировка и подача питьевой или технической воды абонентам с использованием централизованных или нецентрализованных систем холодного водоснабжения или приготовление, транспортировка и подача горячей воды абонентам с использованием централизованных или нецентрализованных систем горячего водоснабжения.

3.1.12 гарантированное давление: Давление на вводе абонента, которое гарантированно обеспечивает водоснабжающая организация по техническим условиям.

3.1.13 гарантирующая организация: Организация, осуществляющая холодное водоснабжение и (или) водоотведение, определенная решением органа местного самоуправления поселения, городского округа, которая обязана заключить договор холодного водоснабжения, договор водоотведения, единый договор холодного водоснабжения и водоотведения с любым обратившимся к ней лицом, чьи объекты подключены (технологически присоединены) к централизованной системе холодного водоснабжения и (или) водоотведения.

3.1.14 граница балансовой принадлежности: Линия раздела объектов централизованных систем холодного водоснабжения и (или) водоотведения, в том числе водопроводных и (или) водоотводящих сетей, между владельцами по признаку собственности или владения на ином законном основании.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.15 канализационная сеть: Комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для транспортировки сточных вод.

3.1.16 канализационный вентилируемый стояк: Стояк, имеющий вытяжную часть и через нее — сообщение с атмосферой, способствующее воздухообмену в трубопроводах канализационной сети.

3.1.17 канализационный невентилируемый стояк: Стояк, не имеющий сообщения с атмосферой. К невентилируемым стоякам относятся: стояк, не имеющий вытяжной части или оборудованный воздушным (противовакуумным) клапаном; группа (до трех включительно) стояков, объединенных поверху сборным трубопроводом, оборудованным воздушным (противовакуумным) клапаном; группа (не менее четырех) стояков, объединенных поверху сборным трубопроводом, без устройства вытяжной части.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.18 квартирный прибор учета воды: Прибор учета, установленный на вводах систем горячего и холодного водоснабжения в жилое или нежилое помещение здания.

3.1.19 клапан воздушный (противовакуумный): Устройство, пропускающее воздух в одном направлении — вслед за движущейся в трубопроводе жидкостью и не пропускающее воздух в обратном направлении.

3.1.20 коммерческий учет воды и сточных вод (далее — коммерческий учет): Определение количества поданной (полученной) за определенный период воды, принятых (отведенных) сточных вод с помощью средств измерений (далее — приборы учета) или расчетным способом.

3.1.21 локальные очистные сооружения: Сооружения и устройства, предназначенные для очистки сточных вод абонента (субабонента) перед сбросом (приемом) в систему водоотведения или для использования в системе оборотного водоснабжения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.22 лимит водопотребления (водоотведения): Установленный абоненту техническими условиями предельный объем отпущенной (полученной) питьевой воды и принимаемых (сбрасываемых) сточных вод за определенный период времени.

3.1.23 общедомовый прибор учета воды: Прибор учета, установленный на вводах систем горячего и холодного водоснабжения в жилом здании.

3.1.24 питьевая вода: Вода после подготовки или в естественном состоянии, отвечающая гигиеническим требованиям санитарных норм и предназначенная для питьевых и бытовых нужд населения и (или) производства пищевой продукции.

3.1.25 поверхностные сточные воды: Принимаемые в централизованную систему водоотведения дождевые, талые, инфильтрационные, поливомоечные, дренажные сточные воды.

3.1.26 пропускная способность устройства или сооружения для присоединения: Возможность водопроводного ввода (канализационного выпуска) пропустить расчетное количество воды (сточных вод) при заданном режиме за определенное время.

3.1.27 расчетные расходы воды: Расходы воды, определяемые расчетом с учетом основных влияющих факторов (числа потребителей, количества приборов, заселенности квартир жилых зданий, объема выпуска продукции и др.).

Примечание — Расчетные расходы воды и нормы потребления не могут быть использованы для определения коммерческого расчета*.

____________
* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

3.1.28 расчетные расходы стоков: Обоснованные исследованиями и практикой эксплуатации значения расходов, прогнозируемых для объекта канализования в целом или его части с учетом влияющих факторов (числа потребителей, количества и характеристик санитарно-технических приборов и оборудования, емкости отводных трубопроводов и др.).

3.1.29 разрешительная документация: Разрешение на присоединение к системам водоснабжения (водоотведения), выдаваемое органами местного самоуправления по согласованию с местными службами Роспотребнадзора в части обеспечения санитарно-гигиенического благополучия населения, и технические условия на присоединение, выдаваемые организацией водопроводно-канализационного хозяйства.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.30 режим отпуска (получения) питьевой воды: Гарантированный расход (часовой, секундный) и свободный напор при заданном характерном водопотреблении на нужды абонента.

3.1.31 система водоснабжения: Комплекс инженерных сооружений, обеспечивающих забор воды из источников водоснабжения, ее очистку до нормативных показателей, транспортировку и подачу воды абонентам.

3.1.32 система водоотведения: Комплекс инженерных сооружений, обеспечивающий прием бытовых и производственных стоков абонентов с последующей очисткой, отведения в водные объекты и обработкой осадков сточных вод.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.33 система горячего водоснабжения открытая: Отбор воды для горячего водопотребления, осуществляемый непосредственно из сети теплоснабжения.

3.1.34 система горячего водоснабжения закрытая: Подогрев воды для горячего водопотребления, осуществляемый в теплообменниках и водонагревателях.

3.1.35 система оборотного водоснабжения: Повторное использование воды для технологических нужд после их очистки на локальных очистных сооружениях.

3.1.36 состав и свойства сточных вод: Совокупность показателей, характеризующих физические, химические, бактериологические и другие свойства сточных вод, в том числе концентрацию загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в сточных водах.

3.1.37 сточные воды: Стоки, образующиеся в результате деятельности человека (бытовые стоки), после использования воды в технологических процессах (производственные), дождевые.

3.1.38 срок службы оборудования, арматуры, материалов: Продолжительность работы до достижения состояния, при котором дальнейшая их эксплуатация невозможна из-за снижения надежности и безопасности.

3.1.39 техническая вода: Вода, не предназначенная для питья, приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд населения или для производства пищевой продукции.

3.1.40 узел учета потребляемой воды и сбрасываемых стоков (узел учета): Совокупность приборов и устройств, обеспечивающих учет количества потребляемой (получаемой) воды и сбрасываемых (принимаемых) стоков.

3.1.41 централизованная система холодного водоснабжения: Комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для водоподготовки, транспортировки и подачи питьевой и (или) технической воды абонентам.

3.1.42 этажность здания: Число этажей здания, включая все надземные этажи, а также технический и цокольный этаж, если верх его перекрытия находится выше средней планировочной отметки земли не менее чем на 2 м.

3.1.43 энергетический ресурс: Носитель энергии, энергия которого используется или может быть использована при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, а также вид энергии (атомная, тепловая, электрическая, электромагнитная энергия или другой вид энергии).

3.1.44 энергосбережение: Реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг).

3.2 Обозначения и единицы измерения


В настоящем своде правил используются следующие обозначения и единицы измерения

Обозначение

Наименование величины

Единица измерения


Общий расход воды санитарно-техническим прибором (арматурой)

л/с


Расход горячей воды санитарно-техническим прибором (арматурой)

л/с


Расход холодной воды санитарно-техническим прибором (арматурой)

л/с


Расход стоков от санитарно-технического прибора

л/с


Общий максимальный расчетный расход воды

л/с


Максимальный расчетный расход горячей воды

л/с


Максимальный расчетный расход холодной воды

л/с


Максимальный расчетный расход сточных вод

л/с


Общий расход воды санитарно-техническим прибором

л/ч


Расход горячей воды санитарно-техническим прибором

л/ч


Расход холодной воды санитарно-техническим прибором, принимаемый согласно приложению А

л/ч


Общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления

л


Норма расхода горячей воды потребителем в час наибольшего водопотребления

л


Норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего потребления

л


Общий максимальный часовой расход воды

м


Максимальный часовой расход горячей воды

м


Максимальный часовой расход холодной воды

м


Общий средний часовой расход воды

м


Средний часовой расход горячей воды

м


Средний часовой расход холодной воды

м


Расчетный циркуляционный расход горячей воды в системе

л/с


Расчетный расход горячей воды с учетом циркуляционного

л/с


Общий расход воды потребителем в сутки (смену)

л


Расход горячей воды потребителем в сутки (смену)

л


Расход холодной воды потребителем в сутки (смену)

л


Расчетный удельный (средний за год) суточный расход горячей воды

л/сут


Расчетный удельный (средний за год) общий (в том числе горячей воды) суточный расход воды

л/сут


Расчетный расход дождевых вод

л/с


Расход воды, подаваемой насосами

л/с (м

напора водопроводной кольцевой сети горячей воды, диаметра, сечения трубы, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Тема этой статьи – расчет водопроводных сетей в частном доме. Поскольку типичная схема водоснабжения небольшого коттеджа не отличается высокой сложностью, нам не придется лезть в дебри сложных формул; однако некоторое количество теории читателю вынужденно придется усвоить.

Фрагмент системы водоснабжения частного дома. Как любая другая инженерная система, эта нуждается в предварительных расчетах.

Особенности разводки коттеджа

Чем, собственно, система водоснабжения в частном доме проще, нежели в многоквартирном строении (разумеется, помимо общего количества сантехнических приборов)?

Принципиальных отличия два:

  • На горячей воде, как правило, нет необходимости обеспечивать постоянную циркуляцию через стояки и полотенцесушители.

При наличии циркуляционных врезок расчет водопроводной сети горячей воды заметно усложняется: трубам нужно пропустить через себя не только разбираемую жильцами воду, но и непрерывно оборачивающиеся массы воды.

В нашем же случае расстояние от сантехприборов до бойлера, колонки или врезки в трассу достаточно мало, чтобы не уделять внимания скорости подачи ГВС к крану.

Важно: Тем, кто не сталкивался с циркуляционными схемами ГВС – в современных многоквартирных домах стояки горячего водоснабжения соединяются попарно. За счет разницы давлений на врезках, создаваемой подпорной шайбой, через стояки непрерывно циркулирует вода. Тем самым обеспечивается быстрая подача ГВС к смесителям и круглогодичный нагрев полотенцесушителей в ванных комнатах.

Полотенцесушитель нагревается за счет непрерывной циркуляции через стояки ГВС.

  • Водопровод в частном доме разводится по тупиковой схеме, что подразумевает постоянную нагрузку на отдельные участки разводки. Для сравнения – расчет водопроводной кольцевой сети (позволяющей запитать каждый участок водопровода из двух и более источников) должен выполняться отдельно для каждой из возможных схем подключения.

Что считаем

Нам предстоит:

  1. Оценить расход воды при пиковом потреблении.
  2. Выполнить расчет сечения водопроводной трубы, способной обеспечить этот расход при приемлемой скорости потока.

Справка: максимальная скорость потока воды, при которой он не порождает гидравлических шумов, составляет около 1,5 м/с.

  1. Вычислить напор на концевом сантехническом приборе. Если он будет неприемлемо низким, стоит подумать либо об увеличении диаметра трубопровода, либо об установке промежуточной подкачки.

Слабый напор на концевом смесителе едва ли порадует владельца.

Задачи сформулированы. Приступим.

Расход

Его можно приблизительно оценить по нормам расхода для отдельных сантехнических приборов. Данные при желании несложно найти в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85; для удобства читателя мы приведем выдержку из него.

Тип прибора Расход холодной воды, л/с Суммарный расход горячей и холодной воды, л/с
Кран для полива 0,3 0,3
Унитаз с краном 1,4 1,4
Унитаз с бачком 0,10 0,10
Душевая кабинка 0,08 0,12
Ванна 0,17 0,25
Мойка 0,08 0,12
Умывальник 0,08 0,12

В многоквартирных домах при расчете расхода используется коэффициент вероятности одновременного использования приборов. Нам достаточно просто просуммировать расход воды через приборы, которые могут использоваться одновременно. Скажем, мойка, душевая кабинка и унитаз дадут общий расход, равный 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 л/с.

Расход воды через приборы, способные работать  одновременно, суммируется.

Сечение

Расчет сечения трубы водопровода может быть выполнен двумя способами:

  1. Подбором по таблице значений.
  2. Расчетом по максимальной допустимой скорости потока.

Подбор по таблице

Собственно, таблица не требует каких-либо комментариев.

Условный проход трубы, мм Расход, л/с
10 0,12
15 0,36
20 0,72
25 1,44
32 2,4
40 3,6
50 6

Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.

Обратите внимание: ДУ (условный проход) примерно равен внутреннему диаметру водогазопроводной трубы.2. В ней:

Вторая формула выглядит как Q = VS, где:

  • Q – расход;
  • V – скорость потока;
  • S – площадь сечения.

Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ – метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.

Единицы СИ.

Давайте своими руками рассчитаем минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:

  • Расход через нее составляет все те же 0,34 литра в секунду.
  • Скорость потока, используемая в вычислениях – максимально допустимые 1,5 м/с.

Приступим.

  1. Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
  2. Площадь сечения согласно второй формулы должна быть не менее 0,00034/1,5=0,00027 м2.
  3. Квадрат радиуса согласно первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
  4. Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
  5. Чтобы получить ДУ или внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Результат – 0,0184 метра, или 18 миллиметров. Как легко заметить, он близок к полученному первым способом, хоть и не совпадает с ним в точности.

Напор

Начнем с нескольких общих замечаний:

  • Типичное давление в магистрали холодного водоснабжения составляет от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции или водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и ряда прочих факторов.
  • Абсолютный минимум напора, который позволяет работать всем современным сантехническим приборам и использующей воду бытовой технике – 3 метра. Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, к примеру, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.

Датчик давления прибора срабатывает при напоре в 3 метра.

Справка: при атмосферном давлении 10 метров напора соответствуют 1 кгс/см2 избыточного давления.

На практике на концевом сантехническом приборе лучше иметь минимальный напор в пять метров. Небольшой запас компенсирует неучтенные потери в подводках, запорной арматуре и самом приборе.

Нам нужно вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. Если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров – наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. Если меньше – нужно либо увеличивать диаметр трубы, либо размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову,  явно превысит рост затрат на трубы из-за увеличения их диаметра на один шаг).

Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?

Здесь действует формула H = iL(1+K), в которой:

  • H – заветное значение падения напора.
  • i – так называемый гидравлический уклон трубопровода.
  • L – длина трубы.
  • K – коэффициент, который определяется функциональностью водопровода.

Проще всего определить коэффициент К.

Он равен:

  • 0,3 для хозяйственно-питьевого назначения.
  • 0,2 для промышленного или пожарно-хозяйственного.
  • 0,15 для пожарно-производственного.
  • 0,10 для пожарного.

На фото – пожарный водопровод.

С измерением длины трубопровода или его участка тоже особых сложностей не возникает; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного разговора.

На его значение влияют следующие факторы:

  1. Шероховатость стенок трубы, которая, в свою очередь, зависит от их материала и возраста. Пластики обладают более гладкой поверхностью по сравнению со сталью или чугуном; кроме того, стальные трубы со временем зарастают известковыми отложениями и ржавчиной.
  2. Диаметр трубы. Здесь действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает движению воды в нем.
  3. Скорость потока. С ее увеличением сопротивление тоже увеличивается.

Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические потери на запорной арматуре; однако современные полнопроходные шаровые вентиля создают примерно такое же сопротивление, что и труба, поэтому ими можно смело пренебречь.

Открытый шаровый кран почти не оказывает сопротивления току воды.

Вычислить гидравлический уклон своими силами весьма проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все необходимые значения можно найти в так называемых таблицах Шевелева.

Чтобы читатель представил себе, о чем идет речь, приведем небольшой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.

Расход, л/с Скорость потока, м/с 1000i
0,25 1,24 160,5
0,30 1,49 221,8
0,35 1,74 291,6
0,40 1,99 369,5

Что такое 1000i в крайнем правом столбике таблицы? Это всего лишь значение гидравлического уклона на 1000 погонных метров. Чтобы получить значение i для нашей формулы, его достаточно разделить на 1000.

Давайте вычислим падение напора в трубе диаметром 20 мм при ее длине, равной 25 метрам, и скорости потока в полтора метра в секунду.

  1. Ищем соответствующие параметры в таблице. Согласно ее данным, 1000i для описанных условий равно 221,8; i = 221,8/1000=0,2218.

Таблицы Шевелева многократно переиздавались с момента первой публикации.

  1. Подставляем все значения в формулу. H = 0,2218*25*(1+0,3) = 7,2085 метра. При давлении на входе водопровода в 2,5 атмосферы на выходе оно составит 2,5 – (7,2/10) = 1,78 кгс/см2, что более чем удовлетворительно.

Заключение

Подчеркнем еще раз: приведенные схемы расчетов предельно упрощены и не предназначены для профессиональных расчетов сложных систем. Однако их точность вполне приемлема для нужд владельцев частных домов.

Дополнительную информацию, как обычно, читателю предложит видео в этой статье. Успехов!

Гидравлический расчет подающих трубопроводов распределительной сети системы горячего водоснабжения

№ уч.

l

qh,

л/с

qcir л/с

Kcir

qh,cir, л/с

Dy,

мм

Скорость

Гидравлический уклон

kl,

hh,

м

H,

м

V,

м/с

KV

V·кV,

м/с

1000i

ki

l000iki

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

16

17

Примечания:

1. В случае использования при расчете номограммы (прил.6.[1]), графы 9,10, 12, 13 в таблицу включать не следует.

2. Поскольку расчетный расход горячей воды для участков внутридомовой сети, начиная с первого водоразборного стояка (по ходу движения воды) до самого удаленного водоразборного прибора, определяется без учета циркуляционного расхода, то есть qh,cir = qh , то гидравлический расчет этих участков корректировке не подлежит.

После выполнения корректировки гидравлического расчета тру­бопроводов системы горячего водоснабжения, следует указать сум­марную величину потерь давления в подающих трубопроводах сис­темы горячего водоснабжения.

5.9. Гидравлический расчет циркуляционной сети

Рассчитывая систему внутреннего холодного водоснабжения здания (или распределительную сеть горячего водоснабжения), мы, определив расчетные расходы воды и руководствуясь экономиче­скими скоростями движения воды по трубопроводу, находим эко­номически выгодные диаметры отдельных участков трубопровода, которые должны пропускать найденные расходы воды. На основа­нии этого находят потери напора и требуемый напор для нормаль­ной работы системы. Это так называемая «прямая» задача.

Определение расходов, диаметров и потерь давления необходимо для того, чтобы составить спецификацию материалов и оборудования данной системы и затем на основании ее смету (или калькуляцию).

Дня расчета циркуляционной сети системы горячего водоснабжения (так же, как и для системы газоснабжения, отопления и т.п.) применяет­ся «обратная» задача. Для этой задачи цели те же (после определения расчетных расходов, подбирают диаметры, затем находят специфика­цию и наконец смету), однако, решение достигается на основании за­данных потерь напора (рассчитанных) т.е. среднего гидравлического уклона. В этом случае, на основании среднего гидравлического уклона, подбирают диаметры таким образом, чтобы сумма потерь напора по по­добранным диаметрам была бы приблизительно равна заданным (рас­считанным) перепадам напора. Если равенство (в пределах 10-ти про­центов) не возможно достичь, его уравнивают с помощью диафрагмы.

Чтобы определить диаметры циркуляционной сети, необходимо понимать, что вся система горячего водоснабжения жилого дома представляет собой замкнутую сеть (при наличии циркуляции). То есть вода должна двигаться по замкнутому контуру: водонагрева­тель потребитель водонагреватель. Таких колец много, так как много потребителей стояков. Этот процесс (процесс циркуляции по всем стоякам) будет осуществляться только в том случае, если потери давления по этим параллельным кольцам будут равны.

Таким образом, все циркуляционные кольца (через каждый во­доразборный стояк) состоят из распределительных трубопроводов (первая часть кольца), диаметры которых уже были подобраны в режиме максимального водоразбора, и циркуляционных (вторая часть кольца). Поэтому гидравлический расчет циркуляционных колец для режима циркуляции производится в 2 этапа:

  • расчет потерь напора в распределительных трубопроводах при условии отсутствия водоразбора и пропуска только циркуляционных расходов воды;

  • расчет потерь напора в циркуляционных трубопроводах при пропуске циркуляционных расходов воды.

Цель расчета определение диаметров циркуляционных трубо­проводов, потерь давления в них и по кольцам в целом.

Порядок гидравлического расчета циркуляционных трубопрово­дов тот же, что и расчет подающих распределительных трубопро­водов. Потери давления определяются по номограмме (прил. 6 [1]), таблицам в прил. 7 настоящих указаний. Диаметры циркуляцион­ных трубопроводов рекомендуется принимать на 12 калибра меньше диаметров соответствующих участков подающих распреде­лительных трубопроводов, таким образом, чтобы потери в циркуля­ционной части были в 2 4(8) раза больше, чем в подающей. При­чем, диаметр циркуляционного стояка принимается постоянным по всей его высоте, а магистральные трубопроводы циркуляционной сети увеличиваются по мере увеличения циркуляционного расхода.

При определении потерь напора, м, на участках подающих тру­бопроводов при пропуске только циркуляционного расхода, можно пользоваться следующей формулой:

(5.9.1)

где hp,qh расчетные значения потерь напора и расхода на уча­стке, взятые из гидравлического расчета подающих трубопроводов.

Таким образом, определив потери напора в подающих распреде­лительных и циркуляционных трубопроводах при пропуске цирку­ляционного расхода необходимо подсчитать сумму потерь напора в параллельных кольцах (относительно общих точек схода) и решить вопрос о равенстве потерь в сравниваемых кольцах.

Потерями напора в циркуляционном кольце называется сум­ма потерь напора в подающих распределительных трубопроводах кольца и циркуляционных при пропуске только циркуляционного рас­хода. Диаметры трубопроводов циркуляционных стояков определяются при условии, что при движении циркуляционных расходов в стоя­ках или секционных узлах потери давления между точками присое­динения их к распределительному подающему и сборному цирку­ляционному трубопроводам не отличались более чем на 10%. При этом, разность потерь напора в различных циркуляционных кольцах допускается также не более 10 %. При невозможности увязки по­терь напора путем изменения диаметров трубопроводов на участках циркуляционной сети предусматривается установка диафрагм у ос­нования циркуляционных стояков. Диаметр отверстия диафрагм, мм, определяется по формуле:

мм, (5.9.2)

где А и В безразмерные коэффициенты, зависящие от размерно­сти qcir:

для «л/с»: А = 11; В = 97;

для»м3/ч»: А = 20; В = 350.

qcir расход воды через диафрагму, л/с или м3/ч;

d внутренний диаметр трубы, мм, на которой устанавливает­ся диафрагма.

Нер избыточный напор, которое необходимо погасить диа­фрагмой, (в м), определяемой как разность давлений в параллель­ных циркуляционных кольцах.

Если при расчете диаметр диафрагмы получается менее 10 мм, то вместо нее нужно устанавливать кран для регулировки давления. Допускается увязывать потери давления в циркуляционных кольцах путем увеличения гидравлического сопротивления стояков, вводя в их нижнюю часть вставки труб меньших диаметров. Гидравличе­ский расчет циркуляционных колец сводится в таблицу.

Таблица 5.9.1

Гидравлический расчет сантехники: простые методы

Что такое гидравлический расчет водопровода? Какие параметры нужно рассчитать? Есть ли простые схемы расчета для новичка? Сразу оговорюсь: этот материал в первую очередь ориентирован на владельцев небольших частных домов; Соответственно, такие параметры, как вероятность одновременного использования всех сантехнических приборов в здании, нам определять не нужно.

Что рассчитывается

Гидравлический расчет хозяйственно-питьевого водоснабжения сводится к определению следующих параметров:

  1. Расчетный расход воды на отдельных участках водоснабжения .
  2. Расход воды в трубах .

Подсказка: для домашнего водопровода нормой считаются скорости от 0,7 до 1,5 м / с. Для противопожарного водоснабжения допустимы скорости до 3 м / с.

  1. Оптимальный диаметр водопровода, обеспечивающий приемлемый перепад давления . В качестве альтернативы, потеря давления может быть определена с известным диаметром каждой секции. Если с учетом потерь напор на сантехнических устройствах будет меньше нормируемого, в местной водопроводной сети необходимо установить подкачку.

Расход воды

Нормы расхода воды индивидуальными сантехническими устройствами можно найти в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85, регламентирующему устройство внутренних сетей водоснабжения и канализации. Приводим часть соответствующей таблицы.

Аппарат Расход холодной воды, л / с Общий расход (холодная и горячая вода), л / с
Умывальник (водопроводный кран) 0,10 0.10
Умывальник (смеситель) 0,08 0,12
Мойка (смеситель) 0,08 0,12
Ванна (смеситель) 0,17 0,25
Душевая кабина ( смеситель) 0,08 0,12
Унитаз со сливным бачком 0,10 0,10
Унитаз с прямым водопроводным краном 1.4 1,4
Кран для полива 0,3 0,3

В случае якобы одновременного использования нескольких сантехнических приборов, расход суммируется. Так, если одновременно с использованием туалета на первом этаже предполагается, что на втором этаже будет работать душевая кабина — вполне логично будет доливать воду через оба сантехнических устройства: 0,10 + 0,12 = 0,22 л / с. .

Особый случай

Для труб противопожарного водопровода, расход 2.5 л / сон на струю действительно. В этом случае расчетное количество форсунок на пожарный гидрант при тушении пожара вполне предсказуемо определяется типом здания и его площадью.

Параметры здания Количество форсунок при тушении пожара
Жилой дом 12 — 16 этажей один
То же, с

Трубы, проклейка, вода, перегретая, питающая, сантехническая, гидравлическая, трение, расчет

Характеристики и функции программы

Эта программа расчета в Excel позволяет определять размеры и проведем расчет потерь давления на распределительной системы (горячее водоснабжение или перегретый вода, канализация, трубопроводы в холодной воде или горячей воде санитарное использование)

Применяется ко всем типам труб и, в частности, ведет учет условий эксплуатации и конкретных характеристик на трубах, например,

  • Температура подаваемой воды до 320 ° C (перегретая вода)
  • Рабочее давление установки.
  • Используемый тепловой тип жидкости (горячая вода или замороженная вода)
  • Характер различных типов используемых материалов (стальной трубопровод, медь, ПВХ, встроенные стены и т. д.)
  • Различные типы локальной потери давления.

Отличие от программы HydroTherm в том, что мы может вводить в рабочий лист значения расхода, а не тепловую мощность.Таким образом, его также можно использовать для таких приложений, как дистрибутивы. воды бытового назначения. Все остальные элементы программы идентичны программе гидротерм или за исключением поправки потерь давления на снятый антифриз.

В программу включены дополнительные модули расчетов, должен знать:

  • Редактор таблицы труб, состоящий из 246 труб с 11 категориями трубопровод.
  • Редактор К-фактора локальной потери давления.
  • Калькулятор диафрагмы.
  • Калькулятор регулирующих клапанов (Kv и др.)
  • Калькулятор эквивалента К-фактора.
  • Калькулятор насосов (Оценка моторизованной мощности насоса согласно расчетной потере напора)

Причем разница с программами HyroTherm заключается в том, что мы можем ввести диаметры труб, отличных от тех, которые встроены в перечень программы HydroWater, а также геометрические формы четырехугольной тип.

Материалы, интегрированные в программу HydroWater для расчета потерь давления, составляют:

  • Медь, латунь
  • Нержавеющая сталь
  • ПВХ, полиэтилен или Pehd
  • Свинец
  • Алюминий
  • Асбестоцемент
  • Утюг Т3, Т10 несварной
  • Утюг сварной Т1
  • Сталь оцинкованная
  • Спираль Сталь
  • Чугун
  • Стекловолокно
  • Разглаживает бетон
  • Бетон обыкновенный
  • Гибкий эластичный воздуховод
  • Канал Strech PVC Flex
  • Гибкий воздуховод полузатянутый

Типы труб, интегрированные в программу HydroWater для Расчет потерь давления, составляют:

  • Черные чугунные трубки T1 и T2 (традиционное использование)
  • Трубы оцинкованные
  • Чугунные трубки Т3
  • Трубы стальные S5, S10, S40, S80 и др.
  • Трубки медные серии К, Л, М и др.
  • Трубки медные (холодильные качества)
  • Нагревательные трубы из ПВХ
  • Напорные трубки из ПВХ
  • Трубки полиэтиленовые (ПехД)
  • Трубки полиэтиленовые для газа
  • Трубки из нержавеющей стали 316L

Программа расчета оснащена персонализированной панелью команд предоставление доступа к различным процедурам, ящикам расчетов и макрокоманды.

Рабочие файлы создаются отдельно, что позволяет уменьшить объем хранилища данных.

Таблица расчета потери давления

Файл рабочего листа может состоять из различных труб. Вы можете начать с того же файла, чтобы вставить новый лист или продублировать рабочий лист для аналогичного исследования и сделать дополнительный модификации после этого.

В таблице расчета вы можете добавлять или удалять строки расчета, без ухудшения этапов расчетов.

Вы также можете выбрать желаемую единицу давления в кабинет:

  • Па (Паскаль)
  • фунтов на квадратный фут (фунт-сила / кв. Фут) = 47,88026 Па
  • Торр / мм рт. Ст. (133.3226 Па)
  • кПа (= 1000 Па)
  • футов водяного столба (фут) = 2989,07 Па
  • Psi (фунт на квадратный дюйм (фунт-сила / кв. Дюйм) = 6894,757 Па)
  • бар (100000 Па)

Для каждого листа таблицы расчета представление сделано, то есть:

На дисплее BASIC:

Полный дисплей

Таблица визуализируется в дополнении:

  • Коэффициенты шероховатости.
  • Плотность воды.
  • Удельная теплоемкость воды.
  • Динамическая вязкость воды.
  • Число Рейнольдса.

Все ячейки вычисления фиолетового цвета запрограммированы.

Последнее обновление:

Расчет, насос, гидравлика, нпш, всасывание, жидкость, вода, нетто

Энергия, создаваемая насосом

В гидравлической области нагрузка насоса выражается теоретически на высоте воды.

Энергия, поглощаемая насосом, распадается:

Механическая энергия, передаваемая жидкости (замкнутый контур)

Это гидравлическая энергия, передаваемая жидкости в ее проходе. через насос.

Эта механическая мощность определяется по следующей формуле:

С:

  • P = Мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
  • Q = Расход в м3 / с.
  • Hm = потеря энергии или давления в гидравлической сети, выраженная в м.

Механическая энергия при гидростатической нагрузке (жидкость в открытом контуре)

С:

  • P = Мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
  • Q = Расход в м3 / с.
  • p = Плотность жидкости в кг / м3.
  • H = Пьезометрическая высота в метре воды.
  • 9,81 = средняя сила тяжести.

Механическая энергия, передаваемая жидкости (например, распределение сеть питьевого водоснабжения) :

+

С:

  • P = Мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
  • Q = Расход в м3 / с.
  • p = плотность жидкости в кг / м3.
  • Hm = потеря гидравлического давления в сети, выраженная в м.
  • H = Гидравлическая нагрузка в метре воды.
  • 9,81 = средняя сила тяжести.

Ухудшение энергии, выраженное выходной мощностью насоса (мощность на валу насоса)

Это мощность, измеренная на валу насоса.

Механическая энергия, необходимая для насоса, всегда выше, чем энергия, передаваемая в жидкость при различных трениях тела вращения.

С:

  • Pmec = Механическая мощность, необходимая для насоса.
  • Pfl = мощность, передаваемая жидкости.
  • Rv = Мощность вентилятора.
  • Rt = Выход коробки передач.

В центробежных насосах сущность деградированной энергии перегревается перекачиваемая жидкость.

В поршневых насосах сущность деградации энергии заключается в механические приводы и не сообщаются с жидкостью.

Обычно разрешенные выходы:

  • Поршневые насосы = 0.6 à 0,7
  • Центробежные насосы = 0,4-0,8

Моторизация

На момент выбора двигателя это мощность всасывания. насосом, который определяет мощность двигателя и таким образом, также потребляемая мощность в сети. Необходимо таким образом принять охрану, чтобы двигатель имел достаточную мощность, чтобы удовлетворить все ситуации эксплуатации установки.

Возьмем насос с поглощающей способностью 8,5 кВт. Эти 8,5 кВт двигатель будет обеспечивать самостоятельно за счет Дело в том, что он задуман на 7 кВт или 10 кВт. Двигатель 7 кВт, который должен работать при 40 ° C, поэтому всегда будет перегружен 21,5%.

Прямое следствие перегрузки двигателя — увеличение по температуре намотки.Обгон предельной температура 8-10 ° C, сокращает срок службы изоляции примерно половина. Обгон свыше 20 ° C означает сокращение 75%.

Двигатели стандартной конструкции рассчитаны на максимальное использование температура окружающей среды 40 ° C (и максимальная высота площадки 1000 м). Любое изменение требует корректировки номинального выход.

Последнее обновление:

Системы водоснабжения

Системы горячего и холодного водоснабжения — проектные характеристики, производительность, размеры и многое другое

Центробежные насосы с регулируемой производительностью

Адаптация производительности насоса к изменяющимся требованиям процесса

Емкость хранения холодной воды

Требуемая емкость хранения холодной воды — обычно использованное оборудование и типы зданий

Хранение холодной воды на одного жителя

Хранение холодной воды для жителей обычных типов зданий, таких как фабрики, больницы, дома и др.

Медные трубы — потери тепла

Потери тепла из неизолированных медных труб в различных разница температур между трубкой и воздухом

Медные трубы — изоляция и тепловые потери

Теплопотери в окружающий воздух из изолированных медных труб

Медные трубы — максимальная скорость воды

Скорость воды в медной трубке не должна превышать определенных пределов во избежание эрозии

Проектирование систем хозяйственно-бытового водоснабжения

Введение в общую конструкцию систем хозяйственно-бытового водоснабжения — с напорными или гравитационными баками

Коэффициенты диффузии газов в воде

Поток диффузии [кг / м 2 с] показывает, насколько быстро вещество растворяется в потоках другого вещества за счет градиентов концентрации.Константы диффузии [м 2 / с] приведены для нескольких газов в воде

Системы горячего водоснабжения — процедура проектирования

Методика расчета систем горячего водоснабжения

Бытовое водоснабжение — отложения извести

Отложения извести vs температура и потребление воды

Животноводство — Потребление воды

Водоснабжение, необходимое для сельского хозяйства и животных

Приспособления — WSFU vs галлонов в минуту и литров / сек

Преобразование WSFU — Приспособления для водоснабжения — на GPM

Крепежные элементы и требуемый размер ловушки

No.приспособлений и требуемых размеров сифона

Требования к воде для приспособления

Требования к водоотводам

Приспособления и размеры сифона

Рекомендуемые размеры сифона для различных типов приспособлений

Коэффициент расхода — C v — для жидкости, пара и газ — Формулы и онлайн-калькуляторы

Коэффициент расхода и надлежащая конструкция регулирующих клапанов — Имперские единицы

Тепловые потери от неизолированных медных труб

Тепловые потери от неизолированных медных труб — размеры в диапазоне 1/2 — 4 дюйма

Heavy Вода — теплофизические свойства

Термодинамические свойства тяжелой воды (D 2 O) — плотность, температура плавления, температура кипения, скрытая теплота плавления, скрытая теплота испарения, критическая температура и др.

Горизонтальные трубы — поток на выходе vs.Длина нагнетаемого потока

Объемный расход из горизонтальных труб

Размер трубопровода горячей и холодной воды

Рекомендуемые размеры труб горячей и холодной воды

Обратный трубопровод циркуляции горячей воды

Горячая вода может циркулировать через обратную трубу, если это происходит мгновенно требуется в светильниках

Потребление горячей воды на одного жителя

Потребление горячей воды на человека или жителя

Содержание горячей воды в арматуре

Содержание горячей воды в некоторых часто используемых приспособлениях — бассейнах, раковинах и ваннах

Накопитель горячей воды Резервуары — размеры и вместимость

Размеры и вместимость накопительных резервуаров горячей воды

Горячее водоснабжение — расход арматуры

Расчетный расход горячей воды в арматуре — умывальниках, душах, раковинах и ваннах

Горячая вода — расход в арматуру

Расход горячей воды ком. mon оборудование, как бассейны, раковины, ванны и душевые

Схема HVAC — онлайн-чертеж

Нарисуйте схемы HVAC — онлайн с помощью инструмента для рисования Google Drive

Лед / вода — точки плавления при более высоком давлении

Онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы, показывающие точки плавления льда в воду при давлении от 0 до 29000 фунтов на квадратный дюйм (от 0 до 2000 бар абс.).Температура указывается в ° C, ° F, K и ° R.

Изолированные трубы — Диаграммы тепловых потерь

Теплопотери (Вт / м) из изолированных труб — в диапазоне 1/2 — 6 дюймов — толщина изоляции 10 — 80 мм — разница температур 20 — 180 ° C

Максимальные скорости потока в водных системах

Скорости воды в трубах и трубах не должны превышать определенных пределов

Форсунки — пропускная способность воды

Производительность водяных форсунок

Онлайн-проектирование систем водоснабжения

Инструмент онлайн-проектирования для система водоснабжения

P&ID Diagram — Online Drawing Tool

Нарисуйте диаграммы P&ID в браузере с помощью Google Docs

PVC Pipes Schedule 40 — Потери на трение и диаграммы скорости

Потери на трение (psi / 100 ft) and speed для потока воды в пластиковых трубах из ПВХ, график 40

Число Рейнольдса

Введение и определение безразмерного числа Рейнольдса — онлайн-калькуляторы

Определение размеров и выбор дисковых затворов

Выбор и определение размеров поворотных дисковых затворов для систем водоснабжения

Расчет размеров бытовых водонагревателей

Уравнения для расчета размеров бытового горячего водоснабжения — теплопроизводительность, коэффициент рекуперации источник питания

Расчет трубопроводов водоснабжения

Расчет параметров трубопроводов водоснабжения и распределения на основе устройств водоснабжения (WSFU)

Классификация нержавеющей стали

Нержавеющие стали обычно подразделяются на мартенситные нержавеющие стали, ферритные нержавеющие стали, аустенитные нержавеющая сталь, дуплексная (ферритно-аустенитная) нержавеющая сталь и дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь

Фланцы для стальных труб для водопроводных станций

Фланцы для стальных труб

для водопроводных станций в соответствии с ANSI / AWWA C207-01

Скачки — Wate r Hammer

Быстро закрывающиеся или открывающиеся клапаны — или запуск и останов насосов — могут вызвать скачки давления в трубопроводах, известные как скачки давления или гидравлические удары.

Вертикальные трубы — поток нагнетания vs.Высота нагнетательного потока

Объемный расход вертикальных водопроводных труб

Объемное или кубическое тепловое расширение

Объемное температурное расширение с онлайн-калькулятором

Вода — плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения

Определения, онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы с указанием плотности, удельного веса и коэффициента теплового расширения жидкой воды в диапазоне температур от 0 до 360 ° C и от 32 до 680 ° F — в британских единицах и единицах СИ

Вода — динамическая и кинематическая вязкость

Онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы, показывающие вязкость воды в диапазоне температур от 0 до 360 ° C (от 32 до 675 ° F) — британские единицы и единицы СИ

Вода — энтальпия (H) и энтропия (S)

Рисунки и таблицы, показывающие энтальпию и энтропию жидкой воды как функция температуры — СИ и британские единицы

Вода — Теплота испарения

Только На калькуляторе показаны рисунки и таблицы, показывающие теплоту испарения воды при температурах от 0 до 370 ° C (32-700 ° F) — единицы СИ и британские единицы

Вода — деятельность человека и потребление

Активность и среднее потребление воды

Вода — Константа ионизации, pK w , нормальной и тяжелой воды

Константа ионизации (= константа диссоциации = константа самоионизации = ионный продукт = константа автопротолиза) воды и тяжелой воды, заданная как функция температуры (° C и ° F) на рисунках и в таблицах

Вода — Номер Прандтля

Цифры и таблицы, показывающие Прандтля Число жидкой и газообразной воды при различных температуре и давлении, единицы СИ и британские единицы

Вода — Свойства в условиях равновесия газ-жидкость

Рисунки и таблицы, показывающие, как свойства воды изменяются вдоль кривой кипения / конденсации (давление пара, плотность, вязкость, теплопроводность, удельная теплоемкость, число Прандтля, температуропроводность, энтропия и энтальпия).

Вода — давление насыщения

Онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы, показывающие давление насыщения водой (паром) при температурах от 0 до 370 ° C и от 32 до 700 ° F — в британских единицах и единицах СИ

Вода — удельный вес

Рисунки и таблицы, показывающие удельный вес жидкой воды в диапазоне от 32 до 700 ° F или от 0 до 370 ° C, с использованием плотности воды при четырех различных температурах в качестве эталона

Вода — Удельная теплоемкость

Онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы, показывающие удельная теплоемкость жидкой воды при постоянном объеме или постоянном давлении при температурах от 0 до 360 ° C (32-700 ° F) — единицы СИ и британские единицы

Вода — удельный объем

Онлайн-калькулятор, цифры и таблицы, показывающие удельный объем воды при температурах от 0 до 370 ° C и от 32 до 700 ° F — в британских и IS единиц

Вода — скорость всасываемого потока

Рекомендуемые скорости потока воды o n стороны всасывания насосов

Вода — теплопроводность

Рисунки и таблицы, показывающие теплопроводность воды (жидкой и газовой) при различных температуре и давлении, в единицах СИ и английских единицах

Вода — теплопроводность

Рисунки и таблицы, показывающие термическую коэффициент диффузии жидкой и газообразной воды при различных температуре и давлении, единицы СИ и британские единицы

Точки кипения воды при более высоком давлении

Онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы, показывающие точки кипения воды при давлениях от 14.От 7 до 3200 фунтов на кв. Дюйм (от 1 до 220 бар абс.). Температура указывается в ° C, ° F, K и ° R.

Точки кипения воды при давлении вакуума

Онлайн-калькулятор, цифры и таблицы, показывающие температуры кипения воды в различных единицах вакуума, СИ и британской системе мер.

Клапаны управления водой — расчет K v Значения

Конструкция регулирующих клапанов процесса воды и их значения K v

Отвод воды через шланг

Отвод воды через шланги — диапазон давления 10-200 фунтов на кв. Дюйм (0.75 — 14 бар)

Водораспределительные трубы

Материалы, используемые в водораспределительных трубах

Расход воды — скорость подачи

Требуемая максимальная скорость потока в водных системах — напорная сторона насоса

Водопроводные трубопроводы

Водоснабжение трубопроводы простираются от источника питьевой воды до внутренней части зданий

Водоснабжение — расчет потребности

Расчет ожидаемой потребности в водоснабжении в линиях обслуживания

Водоснабжение — приспособления WSFU

WSFU используется для расчета водоснабжения системы обслуживания

Трубопроводы водоснабжения — определение размеров

Расчет трубопроводов водоснабжения

Водоснабжение общественных зданий

Требуемое водоснабжение общественных зданий

Вода против пара — критическая и тройная точка

Критическая точка — это место, где пар и жидкость я Неразличимая и тройная точка — это место, где лед, вода и пар сосуществуют в термодинамическом равновесии.

Медные трубы для рабочего давления, типы K, L и M

Бесшовные медные водяные трубы ASTM B88 — рабочее давление

Приспособления для двора — расход воды

Расход воды в садовый инвентарь

Гидравлические расчеты архитектурных фонтанов: форсунки, трубопроводы и водяные насосы.

Цель данной статьи — попытаться решить проблемы, с которыми сталкиваются проектировщики, проектировщики и монтажники архитектурных водных объектов , когда они берутся за новый проект. Между тем, когда вода приводится в движение насосными агрегатами, и когда она выходит через форсунки, она проходит через ряд труб и компонентов, вызывающих потери давления . Очень важно уметь рассчитать эти потери, чтобы успешно реализовать проект архитектурного водного объекта.

Эта статья представляет собой серию теоретических и практических расчетов, выполненных в электронной таблице, которая находится в свободном доступе, из которой могут быть получены оптимальные результаты, необходимые для решения гидравлических расчетов архитектурного водного объекта . Подробнее

Высота струи воды из сопла зависит от его типа (копье, каскад, гейзер, пенная струя и т. Д.), Его потока и давления у его основания. Что касается изменений давления по длине трубы, известно, что давление падает при увеличении возвышения или высоты относительно точки выхода из резервуара или выхода насоса.Давление также падает пропорционально расстоянию, пройденному водой, и из-за наличия аксессуаров: колен, клапанов и т. Д.

Уравнение Бернулли можно использовать для расчета давления в любой точке трубы. Если, например, подиндекс 1 на рисунке 3.1 является точкой выхода насоса, а 2 — точкой в ​​основании сопла, взаимосвязь между высотами, скоростями и потерями энергии может быть выражена как вызванная воздействием длина трубы и комплектующие:

Все члены в приведенном выше уравнении автоматически выражаются в м.Туалет. если высота указана в метрах, скорость в м / с, давление в м.Вт.с. а потери на прямых участках и в принадлежностях указаны в м.в.с. Следует отметить, что если давление выражено в паскалях или кратных паскалям, значение высоты, эквивалентное давлению, может быть получено умножением на эквивалент 1 Па ≈ 1,02 * 10 -4 м вод. Ст. Для температуры воды 20 ° C. . Примеры: какое значение высоты воды соответствует давлению 1 кПа? Ответ: 1 кПа = 1000 Па * 1.02 * 10 -4 = 0,102 м вод. Ст. Какое значение высоты воды соответствует давлению 1 МПа? Ответ: 1 МПа = 1000000 Па * 1. 02 * 10 -4 = 102 м вод. Ст.

Таким образом, переменные в уравнении Бернулли следующие:

  1. Отметки точек осей труб, между которыми производятся расчеты. В примере на рисунке 3.1, Z 1 и Z 2 .
  2. Средние скорости потока в точках труб, между которыми производятся расчеты.В примере на рисунке 3.1, V 1 и V 2 . Если диаметр трубы остается прежним, V 1 = V 2 , если в рассматриваемом сечении нет потока на выходе или входе.
  3. Давление, выраженное в метрах водяного столба (м.в.с.) в точках труб, между которыми производятся расчеты. В примере на рисунке 3.1 p 1 и p 2 . Обычно используются давления относительно атмосферного давления. Другими словами, избыточное давление, выраженное в м.вод. ст., например: давление 1 кг / см 2 в точке приблизительно эквивалентно 10 м вод. Давление 400 кПа примерно эквивалентно 400 * 1000 Па * 1. 02 * 10 -4 = 40 * 1. 02 40. 8 м.в.с. В архитектурных водных объектах необходимо рассчитать давление в основании различных форсунок, установленных по длине трубы. Для этого сначала необходимо определить следующие аспекты: возвышения Z 1 и Z 2 ., Скорости V1 и V2., давление в начальной точке (например, на выходе из насоса) и потери давления. Для организации этих расчетов можно использовать электронную таблицу.
  4. Потери давления (энергия на единицу веса жидкости). Когда вода течет по трубе, через колена, клапаны и т. Д., Возникают потери энергии из-за сопротивления движению. Потери энергии из-за протекания воды через прямые участки трубы (hf) зависят от внутренней шероховатости (ε) ее материала (ПВХ, латунь, нержавеющая сталь, оцинкованная сталь и т. Д.)), по длине (L), по внутреннему диаметру (D) и по скорости воды (V). В Международной системе единиц он выражается в метрах водяного столба (м.в.т.). В свою очередь, потери энергии в аксессуарах или «местные» потери (гл) зависят от типа аксессуаров: колена, клапаны и т. Д. В Международной системе единиц это также выражается в метрах водяного столба (м.в.с.).

Потери давления на прямом участке трубы можно рассчитать с помощью различных выражений.К ним относятся выражения Хазена-Уильямса, Шези, Мэннинга и Дарси-Вейсбаха. В этом руководстве используется уравнение Дарси-Вайсбаха из-за его более общего характера:

Где:

  • f: коэффициент трения Дарси-Вайсбаха. Зависит от природы и температуры жидкости и ее числа Рейнольдса. Число Рейнольдса представляет собой частное произведения скорости через внутренний диаметр трубы и кинематической вязкости жидкости при температуре ее течения.
  • L: длина прямого участка трубопровода. Все прямые сегменты, составляющие часть интересующего участка, как правило, складываются вместе.
  • D: внутренний диаметр трубопровода.
  • В: скорость потока.

Потери давления в каждой арматуре трубы можно рассчитать с помощью следующего выражения:

Где:

  • K аксессуар : коэффициент зависит от типа аксессуара: колено 90 °, колено 45 °, клапан и т. Д.
  • В: скорость потока.

Косвенным способом расчета потерь давления в аксессуарах является использование концепции эквивалентной длины аксессуаров. В этом случае его можно получить с помощью таблиц или следующего выражения: L эквивалент = K аксессуар * D / f, длины прямой трубы, соответствующие каждому аксессуару. Сумма всех эквивалентных длин и общая длина прямых участков используется как длина для расчета потерь энергии в трубопроводе.

Расчет уравнения Бернулли с помощью компьютера

Использование различных ИТ-ресурсов, широко доступных в настоящее время, позволяет выполнять гидравлические расчеты архитектурных водных объектов более точным, быстрым и эффективным способом. Компьютеры позволяют вам освободиться от утомительных и чрезмерно трудоемких «традиционных» графоаналитических расчетов, поэтому вы можете сосредоточиться на деталях эстетики вашего архитектурного водного объекта, на различных альтернативах для систем форсунок, на различных возможностях комбинирования водоснабжения. сети с вашими группами насадок и на выбор насосов и т. д.

В общем, электронные таблицы могут использоваться для выполнения расчетов архитектурных водных объектов вместе с компьютерными программами, такими как EPANET. В блоге показано, как с помощью Excel можно выполнять вычисления для решения наиболее распространенных проблем, связанных с водными объектами. Если вам требуются расчеты для более сложных водных объектов, вы можете воспользоваться копией бесплатного программного обеспечения EPANET. Пояснения к программному обеспечению и решениям для многочисленных практических примеров приведены в книге автора «Гидравлика архитектурных водных объектов и гидроустановок».

Электронные таблицы .

Таблицу можно представить как цифровой лист бумаги в квадрате, каждая ячейка которого может содержать текст, числа, формулы вычислений, фотографии и т. Д. Каждая ячейка идентифицируется буквой ее столбца, за которой следует номер ее строки. . На рисунке 3.2 представлена ​​диаграмма, показывающая электронную таблицу Excel.

Уравнения, введенные в желтые ячейки, показаны в поле синими буквами, наложенными на снимок экрана Excel, рисунок 3.2. Эти уравнения не видны в обычном просмотре электронной таблицы, так как числовой результат вычислений в каждой ячейке отображается пользователю.

Определенное преимущество использования компьютеризированных электронных таблиц по сравнению с ручными процедурами с калькуляторами состоит в том, что после того, как требуемая электронная таблица была «построена», несколько вариантов расчета могут быть надежно выполнены за более короткое время.

Приложения электронных таблиц позволяют создавать разные электронные таблицы в одном файле, которые затем можно связывать друг с другом.Другими словами, можно создать персональную «книгу» расчетов. На рисунке 3.3 показан журнал расчетов труб, содержащий таблицы для «Свойства воды», «Расчет h f » и т. Д.

Таблицы для расчетов созданы разными компаниями, и некоторые из них имеют открытый код. Электронные таблицы Excel являются предпочтительным инструментом в этом руководстве, поскольку это мощная и удобная программа расчетов, включенная в различные пакеты Microsoft Office.

На рис. 3. 4 показаны электронные таблицы Excel, которые можно бесплатно загрузить, в которых запрограммированы уравнения, необходимые для надежного и быстрого получения расчетов потери давления в трубопроводах.

На рисунках 3. 5–3.7 показаны примеры использования книги Excel с практическим примером простого фонтана.

Загрузите электронную таблицу EXCEL, использованную в этом сообщении.

Расчет гидроэнергетики | REUK.co.uk

Перед тем, как приступить к реализации любого проекта по выработке гидроэлектростанции , необходимо обследовать предлагаемый участок, чтобы рассчитать количество доступной гидроэнергии .

Два важных фактора, которые следует учитывать, — это сток и верх ручья или реки.Поток — это объем воды, который может быть захвачен и перенаправлен для поворота турбогенератора , а головка — это расстояние, на которое вода упадет на своем пути к генератору. Чем больше поток, то есть чем больше воды и чем выше напор, то есть чем на большее расстояние падает вода, тем больше энергии доступно для преобразования в электричество. Удвойте поток и удвойте мощность, удвойте напор и снова удвойте мощность.

Площадка с низким напором имеет напор ниже 10 метров.В этом случае, если вы хотите вырабатывать много электроэнергии, вам потребуется хороший поток воды. Площадка с высоким напором и имеет напор более 20 метров. В этом случае вы можете обойтись без большого потока воды, потому что гравитация даст вам прилив энергии.

Ключевое уравнение, которое следует запомнить, выглядит следующим образом:

Мощность = напор x расход x сила тяжести

, где мощность, измеряется в ваттах, напор, в метрах, расход, в литрах в секунду и ускорение свободного падения в метрах в секунду в секунду.
Ускорение свободного падения составляет примерно 9,81 метра в секунду в секунду — то есть каждую секунду, когда объект падает, его скорость увеличивается на 9,81 метра в секунду (пока он не достигнет своей конечной скорости) .

Поэтому очень просто подсчитать, сколько гидроэнергии вы можете произвести.
Допустим, у вас есть расход 20 литров в секунду при напоре 12 метров. Включите эти цифры в уравнение, и вы увидите, что:

12 х 20 х 9.81 = 2354 Вт

Расчет гидроэнергетики в реальном мире

Таким образом, в приведенном выше примере напор 12 метров с расходом 20 литров в секунду соответствует чуть более 2,3 кВт доступной мощности. К сожалению, невозможно использовать всю эту мощность — ничто не является эффективным на 100%. Однако гидротурбинных генераторов очень эффективны по сравнению с ветряными генераторами и солнечными панелями .

Можно ожидать около 70% эффективности, то есть 70% гидравлической энергии проточной воды можно превратить в механическую энергию , вращающую турбогенератор .Остальные 30% потеряны. Энергия снова теряется при преобразовании механической энергии в электрической энергии (электричество), и поэтому в конце дня вы можете ожидать полную эффективность системы около 50-60%.

В нашем предыдущем примере, где было доступно 2,3 кВт мощности, мы, следовательно, можем ожидать выработки около 1,1–1,4 кВт электроэнергии.

Эти же расчеты действительны независимо от того, планируете ли вы крошечную Пико или Микро-гидроэнергетическую систему или следующий гидроэнергетический проект «Три ущелья».

Узнайте больше о гидроэнергетике , щелкнув здесь и просмотрев наш Справочник по гидроэнергетике.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *