Расчет необходимого давления воды в трубопроводе: для чего это нужно и как производится

Расчет давления воды в трубопроводе

x

Check Also

При строительстве дома используя минеральную и базальтовую вату многие люди решают дополнить постройку весьма полезным и весьма нужным помещением – подвалом. Он может быть как небольшим – на несколько «квадратов», так и огромным – все …

Заказ образца дизайна «Эстейт New» Заказ образца дизайна «Сил Браун» Заказ образца дизайна «Нордик» Заказ образца дизайна «Вёрджн» Заказ образца дизайна «Ирбис» Заказ образца дизайна «Мист» Заказ образца дизайна «Colonial Style WWL» Заказ образца дизайна …

Как создать камин в квартире: уют без риска для жизни Что может быть лучше холодным ноябрьским вечером, чем стаканчик глинтвейна, мягкий плед и кресло-качалка, придвинутое к уютно потрескивающему камину? Для большинства горожан эта идиллическая картина …

В наше время сложно найти более распространенный и востребованный строительный материал, чем фанера. Из нее делают все – начиная домами и заканчивая рукотворными поделками. Особую популярность фанере приносит тот факт, что ее производители без дела …

Д орога на даче вещь не менее необходимая, чем, скажем, забор. Особенно, если к Вашей даче общественным транспортом добираться – проблема. Да и в любом случае, подвезти строительные материалы, удобрения, мебель, да мало ли что? …

Для заливки бетона необходимо сделать расчет объема фундамента При строительстве фундамента зачастую встает вопрос о том,самим ли мешать бетон для заливки его в опалубку или заказать готовый товарный бетон. Расчет количества бетона и расчет количества …

Заделка отверстий в плите перекрытия и нагрузка от стяжки Нас спрашивают: Добрый день. Вопрос по стяжке пола. Дом 1972 года, сняли досчатый пол, хотели стяжку залить из пескобетона, высота 4-5 см., но плита оказалась вся …

Как сделать оптимальную систему вентиляции в гараже: схема, расчет, монтаж Чтобы уберечь кузов от коррозии, необходимо обеспечить хорошую систему проветривания в помещении, где хранится автомобиль. Как сделать вентиляцию в гараже, пойдет речь данной статье. Но …

Сделать прочное монолитное перекрытие своими руками возможно при наличии определенных знаний, навыков, необходимых материалов и инструмента. Сам процесс установки делится на три основных этапа: монтаж опалубки, армирование перекрытия и бетонирование (финишная заливка). Схема монтажа сборно-монолитного …

Все про искусственные водоемы или делаем водоем на даче своими руками Искусственный водоем – прекрасное украшение любого ландшафтного дизайна, которое, к тому же, еще и можно использовать в практических целях. Развести в нем рыбок, например. …

2 Отдел работы Ш ‘ щ д. 3 ББК У 74 УДК 639.6(035.5) Рецензент профессор О. С. Вершинина Редактор О. В. Блинкова Усатова Т. А. и др. У 74 Отделочные работы: Справочник /Т. А. Усатова, …

При выборе типа подогрева теплого пола приходится решать: водяной или электрический теплый пол монтировать. Электрический проще в монтаже, но дорогой во время эксплуатации. За водяной платить приходится ежемесячно немного, но его монтаж сложен и очень …

Теоретические основы повышения эксплуатационных качеств асфальтобетонных покрытий дорожных одежд городских улиц и дорог тема диссертации и автореферата по ВАК 05.23.14, доктор технических наук Кононов, Всеволод Николаевич Оглавление диссертации доктор технических наук Кононов, Всеволод Николаевич 2$0| …

Источник: http://vizada.ru/2018/11/20/raschet-davleniya-vody-v-truboprovode/

Давление воды в водопроводе частного дома и квартиры: нормы, измерение и регулировка

Для того чтобы пользоваться водопроводом было действительно комфортно, он должен иметь соответствующие параметры и характеристики. Одним из важнейших параметров является давление. От этой величины зависит работоспособность и исправность насоса, газовой колонки, душа, стиральной машины и другого оборудования. Проверить давление воды в водопроводе можно манометром.

В чем измеряется давление воды

Прежде всего надо разобраться, в чем измеряют давление и как обозначают. Существует несколько единиц измерения:

• величина водяного столба. Измеряется в миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.), показывает давление, оказываемое столбом воды нормальной плотности при температуре 4 ℃;
• атмосфера техническая (ат) равна давлению одного килограмма вещества на один квадратный сантиметр, 1 ат = 10 м вод. ст. Есть еще атмосфера физическая, которая немного больше (на 0,033) и обозначается «атм.»;
• бар так и обозначается (в иностранной литературе и документации –BAR). Он равен 1,02 ат, то есть практически одной атмосфере. Эта единица чаще всего используется в технических описаниях приборов и бытовой техники;
• паскаль (Па или Ра в иностранных источниках) равен давлению силы величиной 1 Ньютон на поверхность с площадью 1 кв. м. В переводе на атмосферы 0,1019 кг/10000 кв. см = 0,00001 ат. Эта единица применяется в основном при проведении научных расчетов и в быту используется редко;
• фунт на квадратный дюйм – PSI (Pound-force per Square Inch). Равен примерно 0,07 ат. Действительно, 0,454 кг/(2,54 см*2,54 см) = 0,0704 кг/кв. см. Эта единица широко используется за рубежом, а в России известна в основном благодаря шкалам импортных компрессоров для накачки шин автомобилей.

Измерить давление в водопроводной сети можно простым манометром, подключив его в разрыв любой магистральной трубы водопровода или просто к любому водоразборному оборудованию. Самый простой способ измерения – подключить манометр через подходящий переходник к шлангу душевой лейки.



Нормативные требования

Для жилых помещений (квартир и домов) ГОСТом установлено значение давления в системе водоснабжения, при котором должны нормально работать все приборы-потребители. При соблюдении норм обеспечивается максимальный срок службы трубопроводов, кранов, смесителей, другой запорной арматуры.

Важно! Минимальная величина давления в трубах водоснабжения в домах и квартирах должна быть 2 бара.

При таком давлении нормально работает вся бытовая техника, которая использует воду, и комфортно принимать душ из обычного смесителя с душевой лейкой.

Многие современные стиральные и посудомоечные машины, правда, оснащены впускными клапанами, которые отрегулированы и открываются при давлении, намного меньшем.

Это позволяет использовать их в системе водопровода, в которой давление воды ниже нормативного.

Санитарно-техническое оборудование – унитазы, умывальники, мойки – работают при давлении от 0,2 бар, но пользоваться ими будет некомфортно.

Вода долго набирается в бачок унитаза, а из крана будет течь тонкой струйкой. В этих условиях нечего и думать о том, чтобы принять душ или воспользоваться гидромассажной ванной.

Для комфортного принятия душа необходимо не менее 0,5 бара, а для джакузи – 4,0 бара.

Важно! Максимальное значение давления должно быть 6 бар.

При таком давлении в водопроводе обеспечивается работоспособность всех разборных устройств и труб. При этом остается приличный запас по прочности на случай непредвиденных скачков, ведь бытовые трубопроводы при их изготовлении испытываются давлением 10 бар.

Длительная работа бытовой техники и смесителей под давлением более 6 бар приводит к постепенному выдавливанию прокладок, повышенной нагрузке на керамические части смесителей.

Поэтому от  правильной настройки будет зависеть срок службы элементов системы водопровода.



Понижение и повышение давления

Причин понижения давления в водопроводе может быть множество, и вначале надо их выяснить, а потом уже приступать к устранению.

Независимо от того, идет речь о городских квартирах или о частном доме, частой причиной низкого давления становятся забитые известковым налетом, проржавевшие трубы. Происходит это от старости, когда налет скапливается десятилетиями, и по причине слишком жесткой воды. В этом случае водопровод необходимо менять, по-другому решить проблему низкого напора не получится.

Неплохо будет пригласить сантехника, который проверит состояние фильтра, запорной арматуры, а также сможет правильно измерить водонапорные показатели.

В частном доме или на даче решение проблемы во многом зависит от владельца. Устраивая водопровод, он постарается, чтобы давление соответствовало требованиям нормативных документов и одновременно обеспечивало достаточный уровень комфорта для проживающих.

Для создания необходимого напора можно применить два варианта организации водоснабжения. Первый заключается в использовании водонапорного бака, а второй в установке насосной станции или насоса, повышающего давление воды.

Снизить давление помогает редуктор, установленный на входе водопровода в квартиру (в многоквартирных домах), либо реле, размещенное на гидроаккумуляторе. Регулировку проводят в соответствии с инструкцией. Нельзя снижать давление воды до 1,5 бара, оптимальным считается величина в 3-4 бара.



Водонапорный бак в частном доме

При таком способе обеспечения нормального давления воды используется бак с объемом, примерно равным суточному расходу потребляемой воды в доме. Из него вода самотеком поступает к потребителю по водопроводу.

В бак она периодически накачивается насосами из колодца или скважины.

Такую систему несложно автоматизировать, смонтировав в баке датчики уровня воды, которые будут подавать сигнал для включения и выключения электрических насосов.

Такая система водоснабжения имеет определенное преимущество. В случае поломки насоса или отключения электричества в баке всегда будет суточный запас воды, доступной для использования.

Существуют в такой системе и недостатки. Устанавливается водонапорный бак на высоте, обеспечивающей давление воды в самой верхней точке разбора не менее 1 кг/кв. см. Для этого емкость должна располагаться на 10 метров выше этой самой точки.

Здесь и возникает главная проблема.

Несложно вычислить, что для того, чтобы обеспечить подачу воды на верхний этаж дома высотой 6 метров (обыкновенный двухэтажный дом), необходимо поднять бак на 13-15 метров, так как разборная арматура и бытовая техника расположены на втором этаже.

Водонапорный бак придется устанавливать вне здания. Климатические условия большинства регионов не позволят эксплуатировать такой водопровод в зимнее время без тщательного утепления бака и подводящих труб, а также без их обогрева.

Целесообразно применять вариант с водонапорным баком, если спроектировать установку всех потребителей на первом этаже дома, а емкость установить на обогреваемом чердаке или в неиспользуемых отсеках верхнего этажа под кровлей. Так как объем бака достаточно большой, если устанавливать его на жилой площади дома, он может отнимать достаточно много полезного пространства. Но и этот вариант тоже не всегда приемлем.



Насосная станция

Насосные станции для водопровода устанавливаются в технических помещениях домов и обеспечивают доставку воды от источника – колодца или скважины.

Большинство современных станций способно не только доставлять воду в здание, а еще и поднимать ее на верхние этажи. О наличии этой возможности свидетельствует такая характеристика насосной станции, как максимальный напор. Он указывается в метрах.

Если напора, обеспечиваемого насосной станцией, недостаточно для подъема на верхние этажи, устанавливают насосы повышающие давление.

Насосные станции забирают воду из источников через всасывающий рукав, если расстояние до источника и глубина до верха водяного слоя позволяет использовать такой способ.

Для каждой станции указывается глубина всасывания. Это высота столба жидкости, которую сможет поднять насос. Некоторые из них способны поднимать воду самовсасыванием, то есть за счет разрежения, создаваемого в рукаве при включении насоса. Иные модели требуют установки на погруженном в воду конце рукава обратного клапана, обеспечивающего постоянное наличие воды в рукаве.

Большинство насосных станций рассчитаны на подъем воды с глубины до 8-9 метров. Если необходимо поднимать воду с большой глубины, понадобится погружной глубинный насос. Он устанавливается внутри источника и подает воду в водопровод до уровня первого этажа. Дальше в работу включается насосная станция.

Роль гидроаккумулятора

Комплект оборудования насосной станции для частного дома состоит из центробежного насоса и гидроаккумулятора. Последний представляет собой металлический бак, внутри которого находится эластичная мембрана, делящая его на две части.

При заполнении одной части водой воздух, находящийся в другой, сжимается. Благодаря этому вода в гидроаккумуляторе и всем водопроводе находится под давлением. В случае невозможности работы насоса какое-то время водой можно пользоваться.

Для обеспечения постоянного и бесперебойного давления в трубопроводе используют дополнительный гидроаккумулятор большего размера, который включают в магистраль.



После установки насосной станции необходимо проверить параметры водопровода и отрегулировать их в соответствии с нормами. Возможно, придется уменьшить давление. Чтобы узнать его величину, можно воспользоваться манометром. Регулировка станции осуществляется в соответствии с её руководством по эксплуатации.

Источник: https://GidPoVode.ru/vodoprovod/davlenie-vody.html

Как легко рассчитать напор и производительность насоса

Упрощенный расчет напора и производительности насоса

Основными параметрами для выбора любого типа и вида насоса являются:

• создаваемый напор;
• производительность;
• мощность электродвигателя.

 В данной статье мы остановимся на упрощенном расчете напора и производительности.

Напор, создаваемый насосом должен складываться из трех важных значений:

1. При определении требуемого напора насоса нужно помнить, что 1 метр напора по вертикали примерно равен 10 метрам напора по горизонтали (на самом деле на данное отношение влияет множество факторов).

Если в характеристиках насоса написано, что максимальный напор при нулевой производительности достигает Hmax = 48 метров, то значит, что по вертикали данный насос поднимет воду на высоту 48 метров или при нулевой высоте подъема он сможет доставить воду примерно на 480 метров по горизонтали (но при этом вода будет вытекать слабой струйкой).

Например, вы устанавливаете насос в подвале дома или гаража, находящемся на 3 метра ниже уровня земли. До входа системы водоснабжения в одноэтажный дом, куда подается вода — 20 метров. Значит, Вам необходим насос с напором свыше 5-ти метров при определенной производительности:

Hmax = 3 + 20/10 = 5 метров.

Но для нормальной работы системы водоснабжения Вам нужен насос с определенными напором и производительностью.

Вы спросите: «Почему при определенной производительности?»

Более точные расчеты напора и производительности насоса в зависимости от сложности системы трубопроводов, дальности перемещения воды и высоты подъема определяется по специальным диаграммам, таблицам или для сложных условий работы системы водоснабжения производятся сложнейшие расчеты, в которых с определенной степенью погрешности учитываются все параметры и характеристики системы.

2. Давление, рекомендуемое (необходимое) в точке потребления, как правило, для всех потребителей бытового назначения, должно быть от 1,5 до 3,0 бар (bar), что соответствует напору от 15-ти до 30-ти метров Hпотр = (15 … 30) м.

3. Расчетный напор насоса до основных точек потребления (например, до входа системы водоснабжения в одноэтажный дом):

Нрасч = Hгео + Hпотр + Hпот

Где: Нрасч —расчетный напор, создаваемый насосом, м;

Hгео— геодезическая высота подъёма воды (расстояние по вертикали от места установки насоса до наиболее высокорасположенного потребителя), м.

Hпотр — напор, который необходимо создать в самой удаленной точке и высоко расположенной точке потребления, м.

Hпот—суммарное гидравлическое сопротивление по всей длине Lтр всасывающего и нагнетательного трубопроводов (суммарные потери напора).**

*Высота всасывания

Чем выше температура воды, тем меньше высота всасывания, и практически при + 65-ти градусах Цельсия (°С) забор воды становится невозможен.

Обычно геометрическая высота всасывания для центробежных насосов составляет не более 5-ти, 7-ми метров и лишь для некоторых типов насосов она доходит до 9-ми метров.

**Точный расчет суммарных гидравлических потерь напора по всей длине Lтр трубопроводов и элементах инсталляционной аппаратуры, элементах управляющей автоматики и т.д. крайне сложен – приходится учитывать очень большое количество факторов.

Упрощенный пример расчета на уровне «двух пальцев» (за основу взят погружной насос).

а) Приведем пример или задачу:

Длина трубы 25 метров в высоту (от динамического уровня воды до дальней точки потребления). Какой нам нужен напор насоса, чтобы вода достигла точки потребления?

Решение очень простое — нам нужен напор, равный высоте от динамического уровня воды до точки потребления, то есть 25 метров!

Обратите внимание! В задаче указано, что вода должна достигнуть точки потребления, а не литься из трубы фонтаном.

б) Если Вы хотите понять: «Как найти величину напора, чтобы на выходе в точке потребления вода выходила фонтаном?» — решим следующую задачу.

Расстояние от уровня воды до точки потребления составляет 35 метров в высоту. Какой нам нужен напор насоса, чтобы вода выходила из трубы фонтаном или как минимум превысила высоту точки потребления? Решение тоже очень простое! Необходимо, чтобы у насоса высота напора была выше 35 метров!

Но нам необходимо рассчитать напор, достаточный для системы водоснабжения, чтобы на выходе из последней точки потребления создавался минимальный стандартный напор по водопотреблению.

Задача: Длина трубы по вертикали от уровня воды до точки потребления 35 метров. Какой нам нужен напор насоса, чтобы на выходе трубы (или другими словами в точке потребления) создать напор, равный 30 метрам?

Решение: Необходимо, чтобы у насоса был напор, равный 65 метрам! Эта цифра получена путем сложения двух данных: 35 м (длина трубы по вертикали от уровня воды до точки потребления) + 30 м (стандартный, рекомендованный в точке потребления напор – детальнее указано выше) = 65 метров.

4. Потери создаваемого напора — потери напора, снижение давления между входом и выходом элемента конструкции гидросистемы, к которым относятся трубопроводы, арматура, электронасосы, элементы управляющей автоматики и т.д.

Потери напора, создаваемого насосом при перекачивании жидкости, зависят от:

• материала, из которого изготовлены элементы трубопроводов;
• геометрических характеристик трубопроводов (длины, диаметров, углов изгибов используемых переходников, отводов и т.д.);
• наличия клапанов, фильтров (как грубой, так и тонкой очистки), изгибов, приспособлений и других вспомогательных устройств;
• фактического технического состояния гидросистемы, в том числе степени шероховатости внутренних поверхностей;
• вязкости перекачиваемой жидкости.

Потери создаваемого напора можно приблизительно рассчитать по таблицам, в которых указываются значения уменьшения напора, выраженного в метрах водяного столба.

С учетом того, что:

10 м.в.ст. (10 метров водяного столба) = 1 бар (bar) = 100000 Па (Pa)= 100 кПа (kPa)

Нужно при любых расчетах привести все величины к одним единицам измерений.

Пример расчета потерь создаваемого напора (hп).

Заметно снизилось (уменьшилось) давление в системе водоснабжения — попробуем найти причину — обоснуем необходимость замены труб, элементов трубопровода или существующего насоса, а затем изменим внутренний диаметр (следовательно, увеличим сечение трубы) и тип материала, из которого изготовлены трубы системы водоснабжения, или существующий насос.

Исходные данные:

1) Система водоснабжения была смонтирована из стальных оцинкованных труб с внутренним диаметром d1 = 25 мм.

2) Для перекачивания жидкости в системе водоснабжения применяется условный центробежный насос с производительностью Q = 4,0 м3/ч.

4) Для наглядности и упрощения примера не берём во внимание количество и углы изгибов используемых переходников, отводов — считаем только потери напора по длине прямого трубопровода (что имеет мало общего с реальной жизнью, так как в действительности любая система водоснабжения состоит из всевозможных изгибов, переходников, штуцеров, различных элементов запорной арматуры, в том числе кранов, вентилей; о действительном состоянии внутренних стенок стальных труб после определенного срока мы умышленно умалчиваем!).

Вопрос:

На сколько изменится создаваемый напор, если при реконструкции системы водоснабжения взамен демонтированных стальных труб будут использоваться трубы из ПХВ с внутренним диаметром

d2 = 38 мм?

Решение:

1) По ниже приведенной таблице потерь напора определяем потерю напора при длине L = 100 м трубопровода и производительности Q = 4,0 м3/ч для труб из ПХВ с внутренним диаметром d1 = 25 мм.

Потери напора составляют h1 = 21,5 м (м.в.ст.), что соответствует уменьшению давления на величину:

∆P1 = 2,15 бар (bar).

2) Внизу таблицы в примечании указано, что полученное значение потерь давления для стальных оцинкованных труб нужно умножить на поправочный коэффициент k = 1,5. В результате получим значение потерь давления:

h2 = 21,5 м × 1,5 = 32,25 м (м.в.ст.), что примерно соответствует уменьшению давления на величину: ∆P2 = 3,23 бар (bar). (Это результат на условном трубопроводе длиной 100 метров!)

3) По таблице потерь для труб из ПХВ диаметром d2 = 38 мм и длиной L = 100 м при производительности Q = 4,0 м3/ч определим потери напора, равные h3 = 2,9 м.в.ст., что соответствует уменьшению давления 0,29 бар (bar).

4) После замены стальных оцинкованных труб с внутренним диаметром d1 = 25 мм на трубы из ПХВ с внутренним диаметром d2 = 38 мм, при одинаковой длине трубопровода L = 100 м и при той же производительности Q = 4,0 м3/ч условного насоса (по условию задачи насос не меняли!) получили меньшие потери напора и давления:

h = h2 — h3 = 32,25 — 2,9 = 29,35 м (м.в.ст.); или ∆P = ∆P2 — ∆P1 = 3,23 — 0,29 = 2,94 бар (bar)

Вывод: поменяем трубы для системы водоснабжения, а не насос (насос не «виноват»)!

Таблица расчета потерь напора (в метрах водяного столба) для труб из ПХВ и полипропилена в зависимости от производительности, длины и диаметра трубопровода. (Все числовые значения потерь напора, приведенные в таблице, являются экспериментально установленными, так как не существует простых формул для расчета потерь!)

Таблица расчета потерь напора (в метрах водяного столба) для стальных труб при перекачивании сточных вод в зависимости от производительности, длины и диаметра трубопровода. (Все числовые значения потерь напора, приведенные в таблице, являются экспериментально установленными, так как не существует простых формул для расчета потерь!)

Расчет производительности следует производить по двум основным значениям:

1. Расход в точке потребления.

2. Потери производительности по длине трубопровода от насоса до точки потребления.

Примерный расход воды из потребителей:

• умывальник — 6 л/мин;
• туалет — 4 л/мин;
• посудомоечная машина — 8 л/мин;
• душ — 10 л/мин;
• поливочный кран — 18 л/мин;
• стиральная машина — 10 л/мин;
• бассейн — 15 л/мин;
• полив газонов и цветников требует до 6 л/мин воды на один м2, расход при этом зависит также от способа орошения и интенсивности полива;
• сауна или баня потребует около 16 л/мин.

 На практике обычно считается расход из одного открытого крана равен 10 литрам/минуту.

Возьмем для примера смеситель в ванной. По опыту для комфортного использования смесителя необходимо, чтобы расход воды на выходе примерно равнялся 15 литрам в минуту. Эту величину и возьмем для стандарта по подбору расхода в данной задаче.

Но ведь у нас не одна точка водоразбора, тогда необходимо рассчитать общий поток для всех точек потребления. Соответственно расход всех точек потребления необходимо суммировать и найти максимальный показатель расхода.

Суммируем расходы из всех точек потребления 10 + 15 + 10 + 6 + 8 = 49 литров в минуту — получили наш расход из пяти основных потребителей.

Можем подбирать необходимую производительность насоса с учетом примерного расхода.

Важно! При расчете максимальной производительности (объемной подачи) насоса или при установке насоса повышения давления необходимо брать запас не менее (40 … 50) % от суммарного максимально возможного водопотребления.

Важно! При расчете фактической производительности (объемной подачи) насоса необходимо учитывать, что все потребители в системе водоснабжения никогда не работают одновременно, соответственно клиент может взять поправочный коэффициент (коэффициент запаса по производительности), равным kзап = 0,8 … 0,9 = (80 … 90) % от суммарного максимально возможного водопотребления.

Источник: https://sigma.ua/blog/stati/kak-legko-rasschitat-napor-i-proizvoditelnost-nasosa-/

Расход воды через трубу при нужном давлении

Основная задача расчёта объёма потребления воды в трубе по её сечению (диаметру) – это подобрать трубы так, чтобы водорасход не был слишком большой, а напор оставался хороший. При этом необходимо учесть:

• диаметры (ДУ внутреннего сечения),
• потери напора на рассчитываемом участке,
• скорость гидропотока,
• максимальное давление,
• влияние поворотов и затворов в системе,
• материал (характеристики стенок трубопровода) и длину и т.д..

Подбор диаметра трубы по расходу воды с помощью таблицы считается более простым, но менее точным способом, чем измерение и расчёт по давлению, скорости воды и прочим параметрам в трубопроводе, сделанный по месту.

Табличные стандартные данные и средние показатели по основным параметрам

Для определения расчётного максимального расхода воды через трубу приводится таблица для 9 самых распространённых диаметров при различных показателях давления.

Среднее значение давления в большинстве стояках находится в интервале 1,5-2,5 атмосфер.

Существующая зависимость от количества этажей (особенно заметная в высотных домах) регулируется путём разделения системы водообеспечения на несколько сегментов. Водонагнетение с помощью насосов влияет и на изменение скорости гидропотока.

Изменение характеристик проходимости крана с помощью регуляторов водорасхода, экономителей, аналогичных WaterSave (http://water-save.com/), в таблицах не фиксируются и при расчёте расхода воды на (по) трубе, как правило, не учитываются.

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

В данной формуле водорасхода:

• под q принимается расход в л/с,
• V –  определяет скорость гидропотока в м/с,
• d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

• длину трубопровода (L),
• коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
• вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой. 

Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html). Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

1. способа расчёта сопротивления,
2. материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии,
3. внутреннего диаметры,
4. длины участка,
5. падения напора на каждый метр трубопровода.

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

• новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
• с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
• с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

Источник: https://hitropop.com/voda/normy/rashod-pri-davlenii.html

Как вычислить давление в трубе

В каждом современном доме одним из основных условий комфорта есть водопровод. А с возникновением новой техники, требующей подключения к водопроводу, его роль в доме стала крайне важной.

Многие люди уже не воображают, как возможно обойтись без стиральной машины, бойлера, посудомоечной машины и т.д. Но любой из этих аппаратов для верной работы требует определенного давления воды, поступающей из водопровода.

И вот человек, решивший установить новый водопровод у себя дома, вспоминает о том, как вычислить давление в трубе, дабы все сантехнические устройства прекрасно работали.

Требования современного водопровода

Современный водопровод обязан отвечать всем характеристикам и требованиям. На выходе из крана вода обязана литься плавно, без рывков. Следовательно, в системе не должно быть перепадов давления при разборе воды.

Идущая по трубам вода не должна создавать шума, иметь примеси воздуха и других посторонних накоплений, каковые пагубно воздействуют на керамические краны и другую сантехнику.

Дабы не было этих неприятных казусов, давление воды в трубе не должно падать ниже своего минимума при разборе воды.

Совет! Минимальное давление водопровода должно составлять 1,5 атмосферы. Для того чтобы давления достаточно для работы посудомоечной и стиральной машины.

Нужно учитывать еще одну ответственную чёрта водопровода, связанную с расходом воды. В любом жилом помещении находится не одна точка разбора воды.

Исходя из этого расчет водопровода обязан всецело снабжать потребность воды всех сантехнических устройств при одновременном включении. Данный параметр достигается не только давлением, но и объемом поступающей воды, которую может пропустить труба определенного сечения.

Перед расчетом давайте поближе ознакомимся с двумя такими понятиями, как расход и давление, чтобы выяснить их сущность.

Давление

Как мы знаем, центральный водопровод в прошлом подключали к водонапорной башне. Эта башня формирует в сети водопровода давление. Единицей измерения давления есть атмосфера. Причем, давление не зависит от размера емкости, расположенной наверху башни, а лишь от высоты.

Совет! В случае если залить воду в трубу  десятиметровой высоты, то она в нижней точке создаст давление – 1 атмосферу.

Давление приравнивается к метрам. Одна атмосфера равняется 10 м водяного столба. Рассмотрим пример с пятиэтажным домом. Высота дома – 15 м. Следовательно, высота одного этажа – 3 метра. Пятнадцатиметровая башня создаст давление на первом этаже 1,5 атмосферы.

Вычислим давление на втором этаже: 15-3=12 метров водяного столба либо 1.2 атмосферы. Проделав предстоящий расчет, мы заметим, что на 5 этаже давления воды не будет. Значит, дабы обеспечить водой пятый этаж, нужно выстроить башню больше 15 метров.

А вдруг это, к примеру – 25 этажный дом? Никто такие башни строить не будет. В современных водопроводах применяют насосы.

Давайте высчитаем давление на выходе глубинного насоса. Имеется глубинный насос, поднимающий воду на 30 метров водяного столба. Значит, он формирует давление – 3 атмосферы на своем выходе. По окончании погружения насоса в скважину на 10 метров, он создаст давление на уровне земли – 2 атмосферы, либо 20 метров водяного столба.

Расход

Рассмотрим следующий фактор – расход воды. Он зависит от давления, и чем оно больше, тем стремительнее вода будет двигаться по трубам. Другими словами будет больший расход.

Но все дело в том, что на скорость воды воздействует сечение трубы, по которой она двигается. И в случае если уменьшать сечение трубы, то будет расти сопротивление воды.

Следовательно, уменьшится ее количество на выходе из трубы за тот же временной отрезок.

Где h1-2 – показывает утрату напора на выходе, по окончании преодоления сопротивления на всем участке водопровода.

Рассчитываем домашний водопровод

Но это, как говорится, сложные вычисления. Для домашнего водопровода используем вычисления несложнее.

Исходя из паспортных данных автомобилей потребляемых воду в доме, суммируем неспециализированный расход. Добавляем к данной цифре расход всех водоразборных кранов находящихся в доме. Один водоразборный кран пропускает через себя около 5–6 литров воды в 60 секунд.

Суммируем все цифры и приобретаем неспециализированный расход воды в доме.

Вот сейчас руководствуясь неспециализированным расходом, покупаем трубу с таким сечением, которое обеспечит давлением и нужным количеством воды все в один момент работающие водоразборные устройства.

Для выбора сечения трубы, руководствуемся этими таблицами:

Зависимость диаметра от длины водопровода	Пропускная свойство трубы
Протяженность водопровода, м	Диаметр трубы, мм	Диаметр трубы, мм	Пропускная свойство, л/мин
Меньше 10	20	25	30
От 10 до 30	25	32	50
Больше 30	32	38	75

В этих таблицах предоставлены более востребованные параметры трубы. Для полного ознакомления в сети возможно отыскать более полные таблицы с расчетами труб различного диаметра.

Вот, исходя из этих расчетов, и при верном монтаже, вы обеспечите свой водопровод всеми требуемыми параметрами. В случае если что-то не ясно, лучше обратиться к экспертам.

Источник: http://uchebniksantehnika.ru/truby/kak-vychislit-davlenie-v-trube.html

Расчет давления в системе отопления — Система отопления

» Расчеты отопления

Каждый здравомыслящий хозяин квартиры предпочитает ознакомиться: что сделать, чтобы улучшить систему дома. Всем известно, что газ, уголь, нефть постоянно увеличиваются в цене.

Затруднительно представить себе существование проживающего в нашей стране без отопления жилища. В любой части нашей стране нужно зимой обогревать дом. На нашем интернет сайте размещенно много систем отопления квартиры, которые используют совершенно уникальные принципы производства обогрева.

Указанные схемы получения тепла рекомендуется использовать по отдельности или гибридно.

Рабочее давление отопительной системы

Для начала определим — говоря про давление в системе отопления, в расчет берется избыточное давление, а не абсолютное. Все характеристики котлов, и тепловых сетей описываются именно этим параметром, манометры также показывают его.

Избыточное давление отличается от абсолютного на величину атмосферного.

В расчет обычно берется, что оно на 0,1 МПа или 1 Бар (атмосферу) меньше, хотя точное значение может колебаться, так как атмосферное давление непостоянно и зависит от высоты над уровнем моря и метеорологических процессов.

Рабочее давление в системе отопления складывается из двух величин это:

1. Статическое — обусловленное высотой столба воды системе отопления. В расчет можно брать то, что 10 метров создают давление в 1 атмосферу;
2. Динамическое — которое создают насосы для циркуляции теплоносителя, а также конвективное течение воды от нагрева. При этом следует учитывать, что оно не определяется только характеристиками сетевых насосов, так как на него большое влияние оказывает регулятор отопления, который перераспределяет потоки теплоносителя. Также регулятор зачастую включает в свою схему повысительные насосы или элеваторы.

Наиболее часто задаваемый вопрос — какое давление теплоносителя должно быть в системе отопления дома, и как производится его расчет? Здесь также возможны два варианта:

1. Если мы говорим о схеме отопления дома с естественной циркуляцией. то оно на небольшую величину превышает статическое давление в системе;
2. Если мы говорим о системе с принудительным движением теплоносителя, то оно обязательно выше чем статическое, и выбирается возможно большим для обеспечения высокого КПД системы.

В расчет берутся предельно допустимые значения для элементов отопительной системы, например чугунные радиаторы, как правило, не могут работать при давлении более 0,6 МПа.

Если мы берем в качестве примера дома большой этажности, то там приходится использовать регулятор давления на нижних уровнях и насосы для повышения напора воды на верхних этажах.

Как контролировать давление в системе?

Для контроля в различных точках системы отопления врезают манометры, причем (как уже говорилось выше) они фиксируют избыточное давление. Как правило, это деформационные приборы с трубкой Бредана.

В том случае, если в расчет нужно брать то, что измеритель давления должен работать не только для визуального контроля но и в системе автоматики используют электроконтактные или другие типы датчиков.

Точки врезки определены нормативными документами, но даже если у вас смонтирован небольшой котел для отопления частного дома, который неподконтролен ГосТехнадзору, все равно желательно воспользоваться этими правилами, так как в них выделены наиболее важные для контроля над давлением точки отопительной системы.

Точками для контроля являются:

1. До и после отопительного котла;
2. Перед входом и после циркуляционных насосов;
3. Выход тепловых сетей от теплогенерирующей установки (котельной);
4. Ввод отопления в здание;
5. Если используется регулятор отопления, то манометры врезаются до и после его;
6. При наличии грязевиков или фильтров, манометры желательно врезать до и после их. Таким образом, легко контролировать их засоренность, беря в расчет то, что исправный элемент почти не создает перепада.

Система с установленными манометрами

Симптомом неисправностей или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Что они обозначают?

Если давление снижается

В этом случае желательно сразу проверить, как ведет себя статическое давление (остановить насос) — если нет его падения, значит неисправны циркуляционные насосы, которые не создают напор воды. Если же оно тоже снижается, то скорее всего где-то в трубопроводах дома, теплотрассе или самой котельной возникла утечка.

Проще всего локализовать это место отключением различных участков, следя за давлением в системе. Если на очередном отсечении ситуация нормализуется, значит на этом отрезке сети утечка воды. При этом берите в расчет, даже небольшая течь через фланцевое соединение может значительно уменьшить напор теплоносителя.

Но есть небольшой нюанс — регулятор отопления дома может самостоятельно отсекать участки в ходе автоматического управления, поэтому его необходимо отключить.

Если давление растет

Подобная ситуация встречается реже, но все же возможна. Ее наиболее вероятная причина — нет движения воды по контуру. Для диагностики делаем следующее:

1. И снова вспоминаем про регулятор —  в 75 % случаев проблема в нем. Для снижения температуры в сети он может отсекать подачу теплоносителя от котельной. Если она работает на один-два дома, то возможно что устройства у всех потребителей сработали одновременно и остановили поток.

Нужно исследовать настройки и откорректировать их так чтобы регуляторы не давал приказ на полное закрытие клапанов, его инерционность увеличится, но подобные ситуации будут исключены;

Возможно, система находится под постоянной подпиткой (неисправность автоматики или чья-то небрежность). Как показывает простейший расчет — чем больше теплоносителя в ограниченном объеме, тем выше давление. В этом случае достаточно перекрыть линию питания или наладить автоматику;

Если же с приборами управления все в порядке или система отопления их вообще не включает, снова берем в расчет в первую очередь человеческий фактор — возможно, где то по ходу теплоносителя перекрыт кран или задвижка;

Реже всего возможна ситуация когда движению теплоносителя мешает воздушная пробка — необходимо ее обнаружить и удалить. Может также быть засорен по ходу движения теплоносителя фильтр или грязевик;

Что обозначает большой или малый перепад давления между подачей и обраткой?

Нормальная разность между давлением подающего и обратного трубопровода составляет 1-2 атмосферы. Что обозначает изменение этого значения в одну или другую сторону?

1. Если разница между давлением подачи и обратки значительна, значит система почти стоит, возможно из-за воздушной пробки. Нужно  отыскать причину и восстановить циркуляцию теплоносителя;
2. Если в системе отопления вашего дома оно значительно меньше, и стремится к нулю, значит нарушено движение воды по трубам. Скорее всего вода протекает по ближним участкам и не доходит до удаленных участков, нарушена регулировка. Но нужно брать в расчет и то, что если перепад меняется со временем, а все радиаторы прогреваются нормально, возможно виноват регулятор отопления — принцип его работы включает перепуск части воды из подачи в обратку, и возможно скачок связан с тем, что выполнялся как раз этот цикл.

Для чего нужен регулятор перепада давления

Для нормального функционирования отопительной системы и устойчивой циркуляции воды через все ее элементы необходим стабильный перепад давления. Резкие скачки напора теплоносителя приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов.

Мембранный расширитель

В системе отопления небольшого дома, как правило, монтируют мембранные аккумуляторы воды, которые позволяют избавиться от этих нежелательных явлений.

В более сложных и больших системах применяют регулятор, который обеспечивает стабильный перепад давления в системе отопления и позволяет избежать завоздушивания даже при резких скачках в магистральных трубопроводах.

Также зачастую регулятор монтируют на обводных (байпасных) линиях насосов, что позволяет сделать постоянными характеристики агрегата.

И напоследок видео о том, как НЕ нужно делать — сначала делается расчет, и лишь потом реализация, а не наоборот:

Источник: http://all-for-teplo.ru/otoplenie/regulirovka-i-kontrol-za-davleniem.html

Для обогрева частного дома необходима полностью исправная отопительная система. Но принцип работы ее зависит во многом от того, соблюдается ли рабочее давление. Если оно падает либо повышается, то работоспособность системы в разы меньше. Рассмотрим основные причины поломок в системе отопления частного дома. определим способ их устранения.

Схема работы геотермальной системы.

Методы контроля

Чтобы сделать правильно отопительную систему, контролировать самостоятельно уровень давления, необходим монтаж приборов контроля.

Это манометры с трубкой Бредана, расчет установки которых осуществляется согласно нормативным документам. Принцип работы их прост, в систему они врезаются при помощи трехходовых кранов, что гарантирует продувку.

Если выбрать для монтажа такие краны, то их можно поставить, даже не отключая всю систему. Это удобнее и лучше.

Расчет выбора точек установки включает в себя такие ключевые позиции:

• до и после котла отопления. Если используется отопление камином, то манометры не нужны;
• перед и после циркуляционных насосов;
• при выходе от теплогенератора;
• если применяется регулятор, то в расчет надо включить установку манометров до и после него;
• при наличии грязевиков манометры включает до и после них. Это тоже надо клочить в расчет комплектующих для системы отопления.

Возможные неисправности и работы по устранению

Схема манометра абсолютного давления: 1 — сосуды; 2 — металлические пластины; 3 — ртуть; 4 — стеклянные соединительные трубки; 5 — отсчётный микроскоп; 6 — шкала.

Электрическое отопление в частном доме действует или газовое — это не так важно. Проблемы, связанными с падением давления, могут возникнуть в любой системе отопления.

Электрическое отопление в частном доме или иное спустя несколько лет начинает давать сбои, котел отказывается функционировать либо работает не так корректно.

Если вы наблюдаете, что происходят такие неполадки, надо начинать предпринимать соответствующие меры, но сначала стоит выяснить, какая именно неполадка стала причиной сбоев в системе. Рассмотрим основные причины, встречающиеся в отопительных системах:

Чаще всего наблюдается такая проблема, как скрытая протечка при разводке системы трубопроводов. Любые варианты систем обогрева могут быть подвержены такой проблеме (кроме инфракрасных).

Для обнаружения причины помещения обследуются при помощи такого инструмента, как тепловизор, выявляющего дефектные участки.

Утечка может быть устранена несколькими методами, обычно это монтаж нового узла, подтяжка слишком слабого соединения, отдельного элемента системы. Лучше это сделать вовремя, чем потом тратится на глобальный ремонт отопительной системы в доме.

Схема отопления электрокотлом.

• случается и так, что в падении давления виноваты не трубы, а другое оборудование системы. Причинами могут стать такие неполадки, как разрывы мембраны в расширительном баке. В таком случае необходимо осмотреть сам компенсационный бак. Ремонт в этом случае включает лишь монтаж нового ниппеля. Эта поломка устраняется довольно быстро. Но причиной может стать неправильный расчет объема бака либо разрыв мембраны. В таком случае необходим монтаж нового оборудования, то есть замена расширительного бака;
• причиной падения давления может стать и такая проблема, как появление трещины на теплообменнике. Происходит это в процессе эксплуатации водяного отопления, но может быть и такая причина, как заводской брак котла, полный физический его износ. В таком случае возможно потребуется монтаж нового оборудования. Особенно внимательно надо следить за газовым оборудованием для двух-, одноэтажного дома;
• случается и так, что давление падает не из-за поломки системы отопления. В трубах может находиться воздушный карман, из которого воздух постепенно выходит, частный дом начинает отапливаться хуже, давление понемногу падает. Надо найти такой карман, убрать весь воздух из системы. Но если систему отопления сделать правильно, то такая проблема просто не возникнет. Поэтому, когда производится монтаж, необходимо тщательно соблюдать все этапы, чтобы собрать узлы четко по инструкции, не допустить сбоев в работе.

Источник: http://1poteply.ru/sistemy/davlenie-v-sisteme-otopleniya-chastnogo-doma.html

Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет проводится по законам гидравлики. Правильный гидравлический расчет предопределяет работоспособность системы отопления.

На основе гидравлического расчета осуществляется выбор диаметра труб d. мм, обеспечивающий при располагаемом перепаде давления в системе отопления, . Па, пропуск заданных расходов теплоносителя G.

кг/ч (обеспечено затекание необходимого количества воды в каждое ответвление, стояк, отопительный прибор).

При гидравлическом расчете системы отопления расчет стояков и магистральных трубопроводов (в пределах подвального помещения) проводится методом удельных потерь давления.

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды . Па, в насосной вертикальной однотрубной системе с качественным регулированием теплоносителя с нижней разводкой магистралей, определяется по формуле:

. (5.1)

где — давление, создаваемое циркуляционным насосом, Па;

— естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах системы отопления, Па.

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах . Па, определяется по формуле:

. (5.2)

b — среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 1 0 С;

hi – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в стояке для i-го прибора и нагревания, м;

с – удельная теплоемкость воды, с = 4,187, кДж/(кг .0 С);

Gст – расход воды в стояке, кг/ч, (формула 4.1);

N – количество приборов в стояке, входящем в расчетное кольцо, шт.

В насосных системах с нижней разводкой магистрали допускается не учитывать . если оно составляет менее 0,1 . В данной курсовой работе допускается не учитывать.

Источник: http://studopedia.net/12_141940_opredelenie-raspolagaemogo-perepada-davleniya-v-sisteme-otopleniya.html

Источник: https://sistema-otopleniya.ru/raschety-otoplenija/raschet-davlenija-v-sisteme-otoplenija.html