Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.
Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.
Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.
Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.
- Рассчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора
- Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод
- Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85
- Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V
- Определение потери напора
- Видео — как посчитать расход воды
- Ответы на актуальные вопросы
Рассчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора
Чтобы правильно произвести расчет, необходимо обратить внимание, что:
— 1кгс/см2 = 1 атмосфер;
— 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм;
— 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д.
— Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)
Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод
Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.
- Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
- Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
- Материал, взятый для производства трубного сортамента.
Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.
Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.
Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.
Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.
Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.
Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.
Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85
Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.
Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.
Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:
Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.
Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.
Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:
Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V
В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.
Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.
Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.
В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.
По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.
Определение потери напора
Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.
Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.
А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.
Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.
Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.
Видео — как посчитать расход воды
Ответы на актуальные вопросы
Для определения расхода воспользуйтесь табличными значениями в свободном доступе интернета или используйте онлайн-калькулятор. Математический расчет выполните по формуле: Q = π×d²/4 ×V. Вместо π подставляете общепринятое значение 3,14. Под значением d подразумевается внутренний диаметр трубы. V – скорость движения водного потока. В водопроводе от башни показатель равен 0,7-1,9 м/с. У автономного водоснабжения движение потока зависит от производительности насосного оборудования. Данные найдете в инструкции завода изготовителя.
Для расчетов скорости перемещения жидкости используйте онлайн-калькулятор. Из математических формул подойдет – V = 1000 х Q / S. Под значение S подставьте площадь сечения трубы (мм2). Q – показатель расхода (л/с).
Диаметр d рассчитайте онлайн на калькуляторе или используйте формулу: d = √ (4000 х Q / V / π). Значение Q обозначает расход воды. Вместо V подставляете скорость потока в трубопроводе. Средний показатель для водоснабжения от башни составляет 0,7-1,9 м/с. У автономного водопровода перемещение потока V зависит от мощности используемого насоса. Данные найдете в инструкции к оборудованию.
Объем расходуемой жидкости зависит от внутреннего диаметра трубопровода, давления и скорости перемещения потока. На показатель расхода влияние оказывает материал, из которого изготовлена магистраль. ПВХ трубопровод имеет гладкие внутренние стенки, менее препятствующие передвижению потока, чем поврежденный коррозией шершавый металл.
Циркуляция выполняется в замкнутых системах горячего водоснабжения и отопления. Циркуляционный расход не зависит от разбора воды потребителями из инженерной сети ГВС. Определите величину по формуле: Q = k х qt/ (4.187 х dt). Под qt подставьте значение потерь тепла в магистрали. Узнайте разность температуры воды на входе и выходе системы, подставьте значение вместо dt. Дополнительно потребуется знать коэффициент разрегулировки циркуляции k для инженерной сети.
Расчет скорости потока делайте по формуле: V = 1000 х Q / S. Под значение S подставьте площадь сечения трубопровода (мм2). Q – расход жидкости (л/с).
Две величины зависимы между собой. С увеличением давления возрастает скорость движения жидкой рабочей среды по трубе.
Давление меряют паскалями (П), мегапаскалями (МПА), барами (бар) и атмосферами (атм). 1 бар равен 0,1 МПа, 100000 Па или 0,98692 атм. На бытовых манометрах измерения указаны барами. Сантехники 1 бар округлением приравнивают к 1 атмосфере.
Диаметр магистрали определяют с учетом мета прокладки. Внутреннюю разводку и подключение сантехнических приборов делают трубой 15-20 мм. Стояки в многоквартирных домах ставят сечением 25-32 мм. Подключение частного дома с автономным водоснабжением к скважине делают диаметром 32-55 мм. Магистрали сечением больше 55 мм прокладывают по улицам в централизованных сетях водоснабжения.
Рассчитать объем можете отрезка или всего трубопровода по формуле: V = S х L. Вместо S подставьте площадь сечения трубы. Под значение L ставьте длину магистрали, для которой делаете расчеты объема.
Трубопровод предназначен для транспортировки жидкости, газа, сыпучих и вязких веществ. От плотности (ρ) рабочей среды зависит показатель напора (∆p). Влияние оказывает материал изготовления трубной продукции со своим характерным коэффициентом трения (λ). Для расчетов потребуется знать скорость движения рабочей среды (v), внутренний диаметр магистрали (d). Данные подставьте в формулу: ∆p = λ • L/d • ρ/2 • v².
Для водопровода от башни без использования насосного оборудования в расчетах используют скорость потока 0,7-1,5 м/с. В системах автономного водоснабжения показатель движения воды зависит от производительности насоса. Параметры узнают из инструкции к оборудованию.
Математические расчеты делайте по формуле: Q = π×d²/4 ×V. Вместо π ставите значение 3,14. Под d подразумевается внутренний диаметр трубы, V – скорость потока.
Для точных расчетов применяйте формулу Дарси-Вейсбаха (ΔP=λ х L/D х V2 /2q х ϸ), где учтены возможные перепады напора на магистрали. Под значениями подразумевается: λ – потери из-за трения потока о стенки на участке магистрали, V — скорость и ϸ — вязкость воды, D – внутренний диаметр трубы. Общепринятое q – константа 9,8. L – длина магистрали, взятая для расчетов.
Количество расходуемой воды определяют водомером. Установлены средние нормы за сутки на 1 человека. В частном доме с водопроводом и канализацией без наличия ванны расход составит 95-120 л. Если установлена ванна, норма увеличена до 180 л/сутки.
Среднее количество потребления воды рассчитывают: у мужчин вес тела умножают на 35, женщин – на 31. Для занимающихся спортом людей часы тренировки умножают: мужчинам – на 600, женщинам – 400.
Опытным путем установлен средний показатель расхода воды при мытье в душе. На сеанс тщательного купания с намыливанием тела уходит до 80 л жидкости. Для ополаскивания без намыливания нужно до 25 л.
Определить потребление воды из крана можете по формуле: Q=S х V. Вместо S подставьте площадь отверстия крана (узнайте умножением: 3,14 х r2). V – показатель скорости потока в магистрали водопровода.
- ГОСТ 26349-84 Соединения трубопроводов и арматура. Давления номинальные
- Петров И. П., Спиридонов В. В. «Надземная прокладка трубопроводов». М. 1965 год
- Бухин В.Е. «Полипропиленовые напорные трубопроводы в инженерных системах здания». – М. 2010 год
Спасибо за калькулятор, сильно упрощает работу по расчету
… А где калькулятор-то?
в статье) по ссылке
Сколько нужно атмосфер, чтобы пропихнуть 50 кубов воды в час через короткий патрубок диаметром 80 мм?
Какая длинна патрубка? Какое приблизительное давление на выходе, температура воды?
Добрый день!
Подскажите пожалуйста, как мне можно рассчитать основные показатели гидранта (зная давление на открытой и закрытой колонке в рукаве), чтобы понять их соответствие нормативной документации?
Заранее благодарю за оперативный ответ!
Здравствуйте. В вашем запросе недостаточно информации для понимания сути проблемы. Но исходя из того что есть мы понимаем — данный вопрос является узко специальным, что выводит его за пределы нашего профиля деятельности. Поэтому к нашему сожалению мы не сможем вам помочь.
Здравствуйте. Как рассчитать сколько нужно воды для повышения давления в 2 раза? Нужно для гидравлического испытания магистрали PE110 длиной в 150 метров повысить давление с 4 до 8 bar
здравствуйте. лучше всего повышать давление поэтапно, до достижения нужного значения