Hydraulisk beräkning av vvs: enkla metoder

Vad är den hydrauliska beräkningen av vattenförsörjningssystemet? Vilka parametrar måste beräknas? Finns det några enkla beräkningsplaner för en nybörjare? Boka omedelbart: Detta material riktar sig främst till ägare till små privata hus. Följaktligen behöver vi inte bestämma sådana parametrar som sannolikheten för samtidig användning av alla sanitära apparater i byggnaden.

Vad beräknas

Hydraulisk beräkning av inhemsk vattenförsörjning reduceras till definitionen av följande parametrar:

1. Beräknad vattenförbrukning i vissa delar av vattenförsörjningen.
2. Vattenflödeshastigheter i rör.

Tips: För hushållsapparater betraktas hastigheter från 0,7 till 1,5 m / s som normen. Vid brandvattenförsörjning är hastigheter upp till 3 m / s tillåten.

1. Den optimala diameteren av vattenförsörjningen, vilket säkerställer ett acceptabelt tryckfall. Alternativt kan tryckförlusten bestämmas med en känd diameter av varje sektion. Om man, med tanke på förlusten av tryck på VVS-enheter, kommer att vara mindre än den normaliserade, måste det lokala vattenförsörjningsnätet installeras som personsökande.

Vattenflöde

Standarder för vattenförbrukning genom enskilda rörsystem finns i en av bilagorna till SNiP 2.04.01-85, som reglerar uppförande av internt vatten och avloppsnät. Vi delar en del av motsvarande tabell.

När det gäller den påstådda samtidiga användningen av flera armaturer, summeras konsumtionen. Så om man samtidigt använder toalett på första våningen, förväntas att duschen kommer att fungera på andra våningen - det är ganska logiskt att lägga till vatten genom både sanitära enheter: 0,10 + 0,12 = 0,22 l / s.

Särskilt fall

För brandvattenrör är en flödeshastighet på 2,5 l / sova per strål giltig. I det här fallet är det uppskattade antalet jets per brandvatten under brandbekämpning ganska förutsägbart bestämd av typen av byggnad och dess yta.

Flödeshastighet

Antag att vår uppgift är den hydrauliska beräkningen av ett dödligt vattenförsörjningsnätverk med ett känt toppflöde genom det. Vi måste bestämma diametern som ger en acceptabel flödeshastighet genom rörledningen (återkallning, 0,7-1,5 m / s).

formeln

Vattenflödet, dess flödeshastighet och rörlängden är kopplade till varandra med följande sekvens av formler:

S =? r ^ 2, där:

• S är rörets tvärsnittsarea i kvadratmeter;
• ? - antalet pi som är lika med 3,1415;
• r är den inre sektionens radie i meter.

Användbar: för stål- och gjutjärnsledningar antas vanligtvis halvan av deras DN (villkorlig passage). För de flesta plaströr är den inre diametern ett steg mindre än den nominella ytterdiametern: till exempel för ett polypropenrör med en yttre diameter på 40 mm är innerdiametern ungefär lika med 32 mm.

Q = VS, där:

• Q - vattenförbrukning (m3);
• V - vattenflödeshastighet (m / s);
• S är tvärsnittsarean i kvadratmeter.

exempel

Låt oss utföra den hydrauliska beräkningen av en jetstråle med en flödeshastighet på 2,5 l / s.

Som vi redan har funnit är i detta fall begränsningen av vattenflödet begränsat till m / s.

1. Vi räknar om flödeshastigheten i SI-enheter: 2,5 l / s = 0,0025 m3 / s.
2. Vi beräknar med den andra formeln minsta tvärsnittsarean. Vid en hastighet av 3 m / s är den lika med 0,0025 / 3 = 0,00083 m3.
3. Beräkna radien av rörets inre avsnitt: r ^ 2 = 0,00083 / 3,1415 = 0,000264; r = 0,016 m
4. Rörledningens inre diameter måste därför vara minst 0,016 x 2 = 0,032 m eller 32 millimeter. Detta motsvarar parametrarna för stålröret DU32.

Observera: Vid uppnående av mellanvärden mellan standardrörstorlekar utförs avrundning uppåt. Priset på rör med en diameter som skiljer sig per höjd skiljer sig inte för mycket; Under tiden innebär en 20% reduktion i diameter en nästan 1,5-faldig minskning av vattenförsörjningssystemets kapacitet.

Enkel diameterberäkning

För en snabbberäkning kan följande tabell användas, direkt koppla flödet genom rörledningen till dess storlek.

Huvudförlust

formeln

Instruktioner för beräkning av tryckförlusten i en sektion av känd längd är ganska enkla, men det innebär kunskap om ett rättvist antal variabler. Lyckligtvis kan de hittas i referensböcker om så önskas.

Formeln har formen H = iL (1 + K).

I det:

• H är det önskade värdet av huvudförlusten i meter.

Referens: Ett övertryck på 1 atmosfär (1 kgf / cm2) vid atmosfärstryck motsvarar en vattenkolonn på 10 meter. För att kompensera för en tryckfall på 10 meter, måste trycket vid inloppet till vattendistributionsnätet ökas med 1 kgf / cm2.

• i - hydraulisk rörledningslutning.
• L är dess längd i meter.
• K - koefficient beroende på syftet med nätverket.

Vissa element i formeln kräver tydligt kommentarer.

Det enklaste sättet är med koefficienten K. Dess värden läggs ner i det redan nämnda SNiP-numret 2.04.01-85:

Men begreppet hydraulisk lutning är mycket mer komplicerat. Det återspeglar det motstånd som röret har till rörelsen av vatten.

Hydraulisk lutning beror på tre parametrar:

1. Flödeshastigheter Ju högre det är desto större är hydraulikmotståndet hos rörledningen.
2. Rörets diameter. Här är förhållandet invers: en minskning i tvärsnitt leder till en ökning av hydraulisk resistans.
3. Väggarnas grovhet. Det beror i sin tur på rörmaterialet (stål har en mindre slät yta än polypropen eller HDPE) och i vissa fall på rörets ålder (rost- och kalkavlagringar ökar råheten).

Lyckligtvis löses problemet med att bestämma den hydrauliska lutningen helt av tabellen över hydraulisk beräkning av vattenrör (Shevelev-bord). Det ger värden för olika material, diametrar och flödeshastigheter. Dessutom innehåller tabellen korrektionsfaktorer för gamla rör.

För att klargöra: Ålderskorrigeringar krävs inte för alla typer av polymerrörledningar. Metallplast, polypropen, slät och tvärbunden polyeten förändrar inte ytans struktur under hela driftstiden.

Storleken på Shevelev-borden gör det omöjligt att publicera dem helt. För information presenterar vi dock ett kort stycke från dem.

Här är referensdata för ett plaströr med en diameter av 16 mm.

Vid beräkningen av tryckfallet är det nödvändigt att ta hänsyn till att de flesta sanitetsanordningarna för normal drift kräver ett visst övertryck. För trettio år sedan tillhandahåller SNiP data för föråldrad VVS; mer moderna prover av hushålls- och sanitetsutrustning kräver ett övertryck på minst 0,3 kgf / cm (3 meter huvud) för normal drift.

Men i praktiken är det bättre att inkludera i beräkningen ett något större övertryck - 0,5 kgf / cm2. Reserven är nödvändig för att kompensera för oreglerade förluster på försörjningsledningarna till instrumenten och deras egna hydrauliska motstånd.

exempel

Låt oss ge ett exempel på hydraulisk beräkning av vattenförsörjningssystemet, gjord för hand.

Antag att vi måste beräkna tryckförlusten i en inhemsk plastvattenförsörjning med en diameter på 15 mm med en längd av 28 meter och en maximal tillåten vattenflödeshastighet på 1,5 m / s.

1. En hydraulisk sluttning för en längd på 1000 meter blir 319,8. Eftersom i formeln för beräkning av tryckfallet I används, inte 1000i, bör detta värde divideras med 1000: 319,8 / 1000 = 0,3198.
2. Koefficienten K för dricksvatten kommer att vara lika med 0,3.
3. Formeln som helhet kommer att ha formen H = 0.3198 x 28 x (1 + 0.3) = 11.64 meter.

Således kommer vi att ha ett övertryck på 0,5 atmosfärer vid slutet av rörsystemet vid ett tryck i huvudvattenledningen av 0,5 + 1,164 = 1,6 kgf / cm2. Villkoren är ganska genomförbar: trycket i linjen är vanligen inte lägre än 2,5-3 atmosfärer.

Förresten: provning av rörledningen vid idrifttagning utförs med ett tryck som är minst lika med arbetaren med en koefficient på 1,3. Handlingen med hydraulisk provning av rörledningen bör innehålla märken både under deras varaktighet och på provtrycket.

Låt oss nu göra omvänd beräkning: vi bestämmer plastdiameterns minsta diameter som ger acceptabelt tryck vid slutmixaren under följande förhållanden:

• Trycket på motorvägen är 2,5 atmosfärer.
• Längden på rörledningen till slutet av mixern är 144 meter.
• Diameterövergångar är frånvarande: Hela den inhemska vattenförsörjningen kommer att monteras i samma storlek.
• Hög vattenförbrukning är 0,2 liter per sekund.

Så låt oss börja.

1. Tillåten tryckförlust är 2,5-0,5 = 2 atmosfärer, vilket motsvarar ett tryck på 20 meter.
2. Koefficienten K är i detta fall lika med 0,3.
3. Formeln kommer således att vara av formen 20 = ix144x (1 + 0,3). En enkel beräkning ger värdet på jag vid 0.106. 1000i, kommer att vara lika med 106.
4. Nästa steg är en sökning i Shevelev-diameterbordet, motsvarande 1000i = 106 vid önskad flödeshastighet. Det närmaste värdet - 108,1 - motsvarar diametern på polymerröret på 20 mm.

slutsats

Vi hoppas att vi inte överreach den respekterade läsaren med ett överflöd av siffror och formler. Som redan nämnts har vi gett extremt enkla beräkningssystem. yrkesverksamma tvingas använda mycket mer komplexa lösningar. Som vanligt finns ytterligare tematisk information i videon i den här artikeln. Lycka till!