Приступаем к расчёту
Так как задача – найти истинную площадь, то из полученного значения необходимо вычесть величину толщины стенки. Следовательно, формула приобретает вид:
- S = π • (D/2 – N)2;
- В этой записи D – внешний диаметр окружности;
- N – толщина стенки трубы.
Чтобы вычисления были максимально точными, следует вписать больше знаков после запятой в числе π (пи).
К примеру, требуется рассчитать сечение трубы, внешний диаметр которой 1 метр. Толщина её стенок 10 мм. (или 0,01 м.). Следовательно, нам известно:
D = 1 м.; N = 0,01 м.
Для упрощения возьмём π = 3,14. Подставляем значения в формулу:
S = π • (D/2 – N)2 = 3,14 • (1/2 – 0,01)2 = 0,754 м2.
Пропускная способность канализационной трубы
Пропускная способность канализационной трубы – важный параметр, который зависит от типа трубопровода (напорный или безнапорный). Формула расчета основана на законах гидравлики. Помимо трудоемкого расчета, для определения пропускной способности канализации используют таблицы.
Формула гидравлического расчета
Для гидравлического расчета канализации требуется определить неизвестные:
- диаметр трубопровода Ду;
- среднюю скорость потока v;
- гидравлический уклон l;
- степень наполнения h/ Ду (в расчетах отталкиваются от гидравлического радиуса, который связан с этой величиной).
| Ду, мм | h/Ду | Самоочищающая скорость, м/с |
| 150-250 | 0,6 | 0,7 |
| 300-400 | 0,7 | 0,8 |
| 450-500 | 0,75 | 0,9 |
| 600-800 | 0,75 | 0,1 |
| 900+ | 0,8 | 1,15 |
Кроме того, существует нормированное значение минимального уклона для труб с малым диаметром: 150 мм
(i=0.008) и 200 (i=0.007) мм.
Формула объемного расхода жидкости выглядит так:
q=a•v,
где a — это площадь живого сечения потока,
v – скорость потока, м/с.
Скорость рассчитывается по формуле:
v= C√R*i,
где R – это гидравлический радиус;
С – коэффициент смачивания;
i — уклон.
Отсюда можно вывести формулу гидравлического уклона:
i=v2/C2*R
По ней определяют данный параметр при необходимости расчета.
С=(1/n)*R1/6,
где n – это коэффициент шероховатости, имеющий значения от 0,012 до 0,015 в зависимости от материала трубы.
Гидравлический радиус считают равным радиусу обычному, но только при полном заполнении трубы. В остальных случаях используют формулу:
R=A/P,
где А – это площадь поперечного потока жидкости,
P– смоченный периметр, или же поперечная длина внутренней поверхности трубы, которая касается жидкости.
Таблицы пропускной способности безнапорных труб канализации
В таблице учтены все параметры, используемые для выполнения гидравлического расчета. Данные выбирают по значению диаметра трубы и подставляют в формулу. Здесь уже рассчитан объемный расход жидкости q, проходящей через сечение трубы, который можно принять за пропускную способность магистрали.
Кроме того, существуют более подробные таблицы Лукиных, содержащие готовые значения пропускной способности для труб разного диаметра от 50 до 2000 мм.
Таблицы пропускной способности напорных канализационных систем
В таблицах пропускной способности напорных труб канализации значения зависят от максимальной степени наполнения и расчетной средней скорости сточной воды.
| Диаметр, мм | Наполнение | Принимаемый (оптимальный уклон) | Скорость движения сточной воды в трубе, м/с | Расход, л/сек |
| 100 | 0,6 | 0,02 | 0,94 | 4,6 |
| 125 | 0,6 | 0,016 | 0,97 | 7,5 |
| 150 | 0,6 | 0,013 | 1,00 | 11,1 |
| 200 | 0,6 | 0,01 | 1,05 | 20,7 |
| 250 | 0,6 | 0,008 | 1,09 | 33,6 |
| 300 | 0,7 | 0,0067 | 1,18 | 62,1 |
| 350 | 0,7 | 0,0057 | 1,21 | 86,7 |
| 400 | 0,7 | 0,0050 | 1,23 | 115,9 |
| 450 | 0,7 | 0,0044 | 1,26 | 149,4 |
| 500 | 0,7 | 0,0040 | 1,28 | 187,9 |
| 600 | 0,7 | 0,0033 | 1,32 | 278,6 |
| 800 | 0,7 | 0,0025 | 1,38 | 520,0 |
| 1000 | 0,7 | 0,0020 | 1,43 | 842,0 |
| 1200 | 0,7 | 0,00176 | 1,48 | 1250,0 |
Расчёт объёма трубы
Для расчёта объёма трубы нужно воспользоваться школьными знаниями по геометрии. Есть несколько способов: 1. Умножив площадь поперечного сечения фигуры на её длину в метрах, полученный результат будет метры в кубе. 2. Возможно, узнать величину водопровода и в литрах. Для этого объём умножается на 1000 — это количество литров воды в 1 кубометре. 3. Третий вариант — сразу считать в литрах. Понадобится измерения делать в дециметрах — длину и площадь фигуры. Этот более сложный и неудобный способ.
Чтобы вычислить в ручную – без калькулятора, потребуется штангенциркуль, линейка и калькулятор. Для облегчения процесса по определению размера объёма трубы можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Определим площадь сечения трубы
Чтобы узнать точное значение, необходимо сначала рассчитать площадь поперечного сечения. Для этого, следует воспользоваться формулой:
S = R2 х Пи
Где R является радиусом трубы, а число Пи равно 3,14. Так как ёмкости для жидкости,как правило, имеют круглую форму, то R возводится в квадрат.
Рассмотрим, как можно сделать вычисления, имея диаметр изделия 90 мм:
- Определяем радиус — 90 / 2 = 45 мм, в пересчёте на сантиметры 4,5.
- Возводим 4,5 в квадрат, получается 2,025 см2.
- Подставляем данные в формулу — S = 2 х 20,25 = 40, 5 см2.
Если изделие профилированное, то нужно считать по формуле прямоугольника — S = а х b, где а и b — размер сторон (длина). При определении размера сечения профиля с длиной сторон 40 и 50, необходимо 40 мм х 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2.
Для вычисления сечения, необходимо знать внутренний диаметр трубы, который измеряется штангенциркулем, но это не всегда возможно. Если известен только наружный диаметр, и не знаем толщину стен, то потребуются более сложные вычисления. Стандартная толщина бывает 1 или 2 мм, у изделий большого диаметра может достигать 5 мм.
Важно! Приступать к расчёту лучше при наличии точных показателей о толщине стен и внутреннем радиусе
Формула расчёта объёма трубы
Рассчитать объём трубы в м3, можно воспользовавшись формулой:
V = S х L
То есть, требуется знать всего два значения: площадь сечения (которая была определена заранее) (S) и длина (L).
К примеру, длина трубопровода 2 метра, а площадь сечения пол метра. Для вычисления необходимо взять формулу, по которой определяется площадь круга, и вставить внешний размер поперечины металла:
S = 3,14 х (0,5 / 2) = 0,0625 кв.м.
Итоговый результат будет следующим:
V = HS = 2 х 0,0625 = 0,125 метра куб.
H — толщина стенки
Производя расчёт, важно чтобы во всех показателях была одна единица измерения, иначе результат получится неправильным. Проще брать данные в см2
Объём водопровода в литрах
Легко посчитать объём жидкости в трубе без калькулятора, если знать внутренний её диаметр, но это не всегда можно сделать, когда радиаторы или отопительные котлы для воды имеют сложную форму. Сегодня такие изделия не редко применяются в строительной сфере, при обустройстве тёплых полов. Поэтому, следует изначально выяснить параметры конструкции, эту информацию можно найти в техпаспорте или сопроводительной документации. Чтобы посчитать размер не стандартной емкости, необходимо залить в неё воду, которая заранее измерена.
Кроме того, кубатура воды будут зависеть и от материала, из которого изготовлен водопровод. К примеру, изделие из стали пропустит на порядок меньше воды, чем равное по размеру полипропиленовое или пластиковое. На это влияет поверхность изнутри, железная более шероховатая, что сказывается на проходимости.
Поэтому, необходимо делать вычисления на каждую ёмкость, если она изготовлена из другого материала, и затем сложить все показатели. Можно воспользоваться специальными сервис-программами или калькуляторами, сегодня их много в интернете, они существенно облегчат процесс установления количества воды в системе.
Диаметр водопроводных труб: все, что надо знать
Трудно представить современную жизнь без водопровода, он встречается практически везде будь то дом, работа или отдых. В данной статье вы найдете информацию, как определить диаметр пластиковой водопроводной трубы.
Диаметр водопроводных труб, как основной параметр водопроводной системы
Как мы уже сказали, диаметр пластиковых водопроводных труб один из важнейших параметров водопровода. От него зависит качество обеспечения населения питьевой водой. Данный показатель учитывается при строительстве новых коммуникационных систем или же при их ремонте. Именно диаметр влияет на пропускную способность водоснабжения. Так, например, труба с большим диаметром иногда не рациональна с экономической точки зрения, а вот трубопровод с малым диаметром может негативно отразится на всех сантехнических устройствах из-за повышенного напряжения и давления.
Основные характеристики водопроводных труб. Как не ошибиться в выборе
Все водопроводные трубы отличаются не только своими размерами, но и материалом изготовления. И от первого, и от второго параметра зависит способность трубопровода выдерживать определенные значения давления воды.
Существует несколько материалов, из которых производят трубы для водопровода: пластик из различных полимеров, металл или его сочетание с несколькими видами, а также комбинация металла и пластика.
Для каждого из изделий данного вида есть общая характеристика – размер водопроводных труб, который и является диаметром. Его принято разделять на внешний и внутренний, так как он устанавливается исходя из толщины стенок изделия. Именно от толщины стенок зависит уровень рабочего давления. Стальные трубы отлично выдерживают высокое давления, благодаря своей прочности и надежности. Однако, стальной трубопровод тяжелый, подвержен коррозии, сложен в монтаже, а на его стенках образовывается налет, который уменьшает диаметр трубы и ее пропускную способность. Поэтому пластиковый аналог вытеснил стальной на задний план. У него малый вес, простой и удобный монтаж, относительно малая стоимость, он не подвержен коррозии и образованию налета изнутри, а также имеет пластичность. Единственный недостаток пластиковых труб для водопровода – при перепадах температуры ему характерно линейное расширение. Данный недостаток удалось устранить за счет металлопластикового трубопровода, который более надежный и заметно прочнее.
Как правильно и быстро определить диаметр труб для водопровода
Сантиметры, миллиметры, метры…Мы привыкли к этой метрической системе, она кажется нам простой и применимой ко всему. Однако, она не соответствует для расчета диаметра пластиковой водопроводной трубы. В этом случае применяется, особая метрическая система – дюймы (1’’ = 25,4 мм.). Официальное обозначение дюйма выглядит немного иным образом, например 1”, ¾” и т.д. Эти значения используются в качестве обозначения внутреннего размера водопроводных труб. Для соединения изделий с неизвестным диаметров, вам необходимо рассчитать его, что довольно просто. Как альтернативный вариант, в Интернете легко найти уже готовые переводные таблицы, понятные для каждого человека.
В данной метрической системе, значения выглядят подобным образом, например 16/1, причем число 16 – это показатель наружного диаметра, а 1 – это толщина стенки изделия. Из этого следует, что внутренний диаметр равен 15 мм.
Для бытовых пластиковых водопроводных труб, оптимальным считается диаметр 1/2” (12,7 мм.) и 3/4”(19 мм.). Кроме того:
- трубопровод диаметра 1/2” (10 мм.) и 3/8” (15мм.) подойдет для подачи воды к различным сантехническим приборам,
- трубопровод диаметра 3/4” (20 мм.) и 1” (25мм.) используют в качестве главного стояка водопроводной системы.
Если вам тяжело разобраться с необходимыми размерами, обратитесь в ближайший строительный магазин, назвав данные параметры или захватив с собой образец. Вы получите бесплатную консультацию, а также для вас подберут подходящий трубопровод и порекомендуют оптимальные для вашей ситуации фитинги.
Диаметр водопроводных труб: все, что надо знать Данная статья посвящена вопросу, как определить диаметр пластиковой водопроводной трубы. Предоставлена информация о пропускной способности водопровода, даны рекомендации по его выбору.
Стоимость установки систем водоснабжения
| «точки» ГВС (водоразетка) | шт | 1 100 ₽ |
| «точки» ХВС (водоразетка) | шт | 1 100 ₽ |
| Выводы под полотенцесушитель | шт | 2 000 ₽ |
| Шкафа и распределителя водоснабжения | шт | 2 500 ₽ |
| ЭВН (электроводонагревателя) до 100 л | шт | 1 800 ₽ |
| Насосной станции самовсасывающей | шт | 2 500 ₽ |
| Фильтра (колбы, до 3-х штук) | шт | 1 500 ₽ |
| Гидроаккумулятора (до 100 л.) | шт | 1 500 ₽ |
| Гидроаккумулятора (до 200 л.) | шт | 1 800 ₽ |
| Магистральных труб системы водоснабжения и трубной изоляции (сшитый полиэтилен, металлопластик) до 20 мм | м/пог | 100 ₽ |
| Магистральных труб (полипропилен) до 32 мм | м/пог | 230 ₽ |
| Магистральных труб и утепление трубной изоляцией (сшитый полиэтилен, металлопластик) до 32 мм | м/пог | 230 ₽ |
| Редуктора давления | шт | 1 000 ₽ |
| Скважинного насоса (глубина скважины до 70 м) | шт | от 9 500 ₽ |
| Колодезного насоса (глубина колодца до 15 м) | шт | от 5 000 ₽ |
| Реле давления | шт | 2 500 ₽ |
| Стоимость уточняйте по телефону: 8 495 744 67 74 | ___________ |
Стоимость установки систем водоснабжения
Формулы
Потому, что мы с вами, глубокоуважаемый читатель, не посягаем на получение диплома инженера-теплотехника, не начнём лезть в дебри.
Упрощенный расчет диаметра трубопровода отопления выполняется по формуле D=354*(0,86*Q/Dt)/v, в которой:
- D – искомое значение диаметра в сантиметрах.
- Q – тепловая нагрузка на соответствующий участок контура.
- Dt – дельта температур между подающим и обратным трубопроводами. В обычной автономной системе она равна приблизительно 20 градусам.
- v – скорость потока теплоносителя в трубах.
Похоже, для продолжения нам не достаточно кое-каких данных.
Дабы выполнить расчет диаметра труб для отопления, нам необходимо:
- Узнать, с какой большой скоростью может двигаться теплоноситель.
- Обучиться рассчитывать тепловую мощность всей системы и ее отдельных участков.
Скорость теплоносителя
Она обязана соответствовать паре граничных условий.
С одной стороны, теплоноситель обязан оборачиваться в контуре приблизительно три раза за час. В другом случае заветная дельта температур заметно увеличится, сделав нагрев радиаторов неравномерным. Помимо этого, в сильные холода мы возьмём в полной мере настоящую возможность разморозки самых прохладных участков контура.
Иначе, избыточно громадная скорость породит гидравлические шумы. Засыпать под шум воды в трубах – наслаждение, скажем так, на любителя.
Допустимым считается диапазон скоростей потока от 0,6 до 1,5 метров в секунду; наряду с этим в расчетах в большинстве случаев употребляется максимально допустимое значение – 1,5 м/с.
Тепловая мощность
Вот схема ее расчета для нормированного теплового сопротивления стен (для центра страны – 3,2 м2*С/Вт).
- Для частного дома за базовую мощность берутся 60 ватт на кубометр помещения.
- К ним добавляется 100 ватт на каждое окно и 200 – на каждую дверь.
- Итог умножается на региональный коэффициент, зависящий от климатической территории:
| Средняя температура января | Коэффициент |
| -40 | 2,0 |
| -25 | 1,6 |
| -15 | 1,4 |
| -5 | 1 |
| 0,8 |
Так, помещение объемом 300 м2 с тремя дверью и окнами в Краснодаре (средняя температура января – +0,6С) потребует (300*60+(3*100+200))*0,8=14800 ватт тепла.
Для зданий, тепловое сопротивление стен которых существенно отличается от нормированного, употребляется еще одна упрощенная схема: Q=V*Dt*K/860, где:
- Q – потребность в тепловой мощности в киловаттах.
- V – количество отапливаемого помещения в кубометрах.
- Dt – отличие температур между улицей и помещением в пик холодов.
| Коэффициент утепления | Описание ограждающих конструкций |
| 0,6 – 0,9 | Пенопластовая либо минераловатная шуба, утепленная кровля, энергосберегающие тройные стеклопакеты |
| 1,-1,9 | Кладка в полтора кирпича, однокамерные стеклопакеты |
| 2 – 2,9 | Кладка в кирпич, окна в древесных рамах без утепления |
| 3-4 | Кладка в полкирпича, остекление в одну нитку |
Откуда брать нагрузку для отдельного участка контура? Она рассчитывается по объему помещения, которое отапливается этим участком, одним из вышеприведенных способов.
Виды циркуляционных насосов
Конструкция типового циркуляционного насоса состоит из корпуса, изготовленного из нержавеющего металла, керамического ротора и вала, оснащенного колесом с лопастями. Ротор приводится в действие с помощью электродвигателя. Подобная конструкция обеспечивает забор воды с одной стороны устройства и ее нагнетание в трубопроводы со стороны выхода. Движение воды по системе происходит за счет центробежной силы. Таким образом, преодолевается сопротивление, возникающее на отдельных участках труб отопления.
Все подобные устройства разделяются на два типа – сухой и мокрый. В первом случае отсутствует контакт ротора с перекачиваемой водой. Всю его рабочую поверхность от электродвигателя отделяют специальные защитные кольца, тщательно отполированные и подогнанные между собой. Работа насосов сухого типа считается более эффективной, однако в процессе эксплуатации возникает довольно сильный шум. В связи с этим, для их установки оборудуются отдельные изолированные помещения.
При выборе таких моделей следует учитывать наличие воздушных завихрений, образующихся во время работы. Под их воздействием в воздух поднимается пыль, которая может легко попасть внутрь устройства и нарушить герметичность уплотнительных колец. Это приведет к выходу из строя всей системы. Поэтому в качестве защиты между кольцами присутствует тончайшая водяная пленка. Она обеспечивает смазку, предотвращая преждевременный износ колец.
Циркуляционные насосы мокрого типа имеют отличительную особенность в виде ротора, постоянно находящегося в перекачиваемой жидкости. Место расположения электродвигателя надежно отделено герметичным металлическим стаканом. Данные устройства как правило используются в небольших отопительных системах. Они значительно меньше шумят при работе и не требуют дополнительных мероприятий по техническому обслуживанию. Обычно такие насосы периодически ремонтируются и настраиваются до нужных параметров.
Существенным недостатком этих насосов считается низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточной герметичности гильзы, разделяющей статор и теплоноситель
Выбирая нужную модель, следует обращать внимание на то, чтобы в насосе был не только мокрый ротор, но и защищенный статор
Последние поколения циркуляционных насосов практически полностью автоматизированы. Умная автоматика обеспечивает своевременное переключение уровня обмоток и существенно увеличивает производительность устройства. Такие модели чаще всего используются при стабильном или незначительно изменяющемся расходе воды. Благодаря ступенчатой регулировке, появилась возможность выбора наиболее оптимальных режимов работы и существенной экономии электроэнергии.
Сечение
Расчет сечения трубы водопровода возможно выполнен двумя методами:
- Подбором по таблице значений.
- Расчетом по большой допустимой скорости потока.
Подбор по таблице
Фактически, 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.
Расчет по скорости потока
Расчет диаметра водопровода по расходу воды через него возможно выполнен с применением двух несложных формул:
- Формулы расчета площади сечения по его радиусу.
- Формулы расчета расхода через известное сечение при известной скорости потока.
Первая формула имеет форму S = ? r ^2. В ней:
- S – искомая площадь сечения.
- ? – число “пи” (приблизительно 3,1415).
- r – радиус сечения (добрая половина ДУ либо внутреннего диаметра трубы).
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.
Давайте своими руками вычислим минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:
- Расход через нее образовывает все те же 0,34 литра в секунду.
- Скорость потока, применяемая в вычислениях – максимально допустимые 1,5 м/с.
Приступим.
- Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
- Площадь сечения в соответствии с второй формулы должна быть не меньше 0,00034/1,5=0,00027 м2.
- Квадрат радиуса в соответствии с первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
- Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
- Чтобы получить ДУ либо внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Итог – 0,0184 метра, либо 18 миллиметров. Как легко подметить, он близок к взятому первым методом, хоть и не сходится 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.
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:
- 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.
- Диаметр трубы. Здесь действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает движению воды в нем.
- 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.
- 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.
- 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.
Расчет веса
С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.
Таблица веса круглых стальных труб
В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.
Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения
Гидравлический расчет трубопроводов с низким давлением газа
- Ориентировочно следует знать количество потребителей (жителей) в расчетном районе, в который будет осуществляться подача газа с низким давлением.
- Производится учет всего объема газа за год, который будет использоваться на различные потребности.
- Путем вычислений определяется значение расхода газа потребителями за конкретный промежуток времени, в данном случае это один час.
- Устанавливается местонахождение и количество точек газораспределения.
Производится расчет перепадов давления участка газопроводной магистрали. В нашем случае, к этим участкам относятся распределительные точки и внутридомовой трубопровод, ветви абонентов. После этого учитываются общие перепады давления на протяжении всей газопроводной магистрали.
- Производится вычисление всех труб по отдельности.
- В данном районе устанавливается густота населения потребителей.
- Выполняется расчет расхода природного газа на показание площади каждой отдельно взятой трубы.
- Проводятся вычислительные работы по ряду следующих показателей:
- Эквивалентные данные;
- Фактические данные длины всего участка;
- Расчетные данные длины отрезка газового трубопровода.
Для каждого участка газопровода необходимо произвести подсчет удельной узловой и путевой затраты.
Расчет тепловой мощности системы отопления
Тепловая мощность системы отопления — это количество теплоты, которое необходимо выработать в доме для комфортной жизнедеятельности в холодное время года.
Теплотехнический расчет дома
Существует зависимость между общей площадью обогрева и мощностью котла. При этом, мощность котла должна быть больше или равняться мощности всех отопительных приборов (радиаторов). Стандартный теплотехнический расчет для жилых помещений следующий: 100 Вт мощности на 1 м² отапливаемой площади плюс 15 — 20 % запаса.
Расчет количества и мощности приборов отопления (радиаторов) необходимо проводить индивидуально для каждого помещения. Каждый радиатор имеет определенную тепловую мощность. В секционных радиаторах общая мощность складывается из мощности всех используемых секций.
В несложных отопительных системах приведенных способов расчета мощности бывает достаточно. Исключение — здания с нестандартной архитектурой, имеющие большие площади остекления, высокие потолки и другие источники дополнительных теплопотерь. В этом случае потребуется более детальный анализ и расчет с использованием повышающих коэффициентов.
Теплотехнический расчет с учетом тепловых потерь дома
Расчет тепловых потерь дома необходимо выполнять для каждого помещения в отдельности, с учетом окон, дверей и внешних стен.
Более детально для данных теплопотерь используют следующие данные:
- Толщину и материал стен, покрытий.
- Конструкцию и материал кровельного покрытия.
- Тип и материал фундамента.
- Тип остекления.
- Тип стяжек пола.
Для определения минимально необходимой мощности отопительной системы с учетом тепловых потерь можно воспользоваться следующей формулой:
Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860, где:
Qт — тепловая нагрузка на помещение.
V — объем обогреваемого помещения (ширина × длина × высота), м³.
ΔT — разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения, °C.
K — коэффициент тепловых потерь строения.
860 — перевод коэффициента в кВт×ч.
Коэффициент тепловых потерь строения K зависит от типа конструкции и изоляции помещения:
| K | Тип конструкции |
| 3 — 4 | Дом без теплоизоляции — упрощенная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа. |
| 2 — 2,9 | Дом с низкой теплоизоляцией — упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши. |
| 1 — 1,9 | Средняя теплоизоляция — стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей. |
| 0,6 — 0,9 | Высокая теплоизоляция — улучшенная конструкция, кирпичные стены с теплоизоляцией, небольшое число окон, утепленный пол, кровельный пирог с высококачественной теплоизоляцией. |
Разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения ΔT определяется исходя из конкретных погодных условий и требуемого уровня комфорта в доме. Например, если температура снаружи -20 °C, а внутри планируется +20 °C, то ΔT = 40 °C.
Выбор необходимого размера
Как уже было отмечено, рассчитать необходимый размер можно при помощи различных формул, которые будут учитывать и напор воды в системе водопровода, и ее расход в частном доме или квартире. Однако на практике такими сложными расчетами для внутрикомнатной разводки никто не пользуется. Обычно происходит все гораздо проще:
- Для основной разводки приобретают изделия с размерами 10 и 15 мм (1/2 дюйма);
- Для стояков приобретают изделия с размерами 25 мм (1 дюйм) или 20 мм (3/4 дюйма).
Разводка труб
Однако и тут все-таки есть проблемы. Связано это с тем, что указывается всегда внешний диаметр. Внутренний же можно рассчитать, вычтя две толщины стенки. В этом как раз и вся загвоздка – у разных производителей она разная. Поэтому, например, внутреннее отверстие может иметь размер от 11 до 13 мм (для полудюймовой трубы), и от 21 до 23 (для дюймовой). Причем это характерно и для пластиковых водопроводных изделий, и для металлических.
Какие требования к помещениям должны быть соблюдены при установке системы
При монтажных работах самым правильным решением будет, когда трубопровод устанавливается на начальном этапе возведений перекрытий. Такой метод экономичнее радиаторного на 30 – 40 %
Так же возможно установить водяную отопительную конструкцию уже в готовом помещении, но для экономии семейного бюджета, здесь стоит обратить внимание на следующие требования:
- Высота потолков должна позволить смонтировать теплые полы толщиной от 8 до 20 сантиметров.
- Высота дверных проемов не должна быть меньше 210 сантиметров.
- Для монтажа цементно – песчаной стяжки, пол должен быть более прочный.
- Во избежание завоздушенности контуров и высокого гидравлического сопротивления, поверхность для основания конструкции должна быть ровной и чистой. Допустимая норма неровности составляет не более 5 миллиметров.
А так же в самом здании или в отдельных комнатах, где будет установлена система отопления, должны быть выполнены штукатурные работы и вставлены все окна.
Главные критерии выбора труб
Трубы для индивидуального отопления следует выбирать по следующим критериям:
- Учет типа прокладки трубопровода. Монтаж линии разводки производится открытым и закрытым (встроенным) способом, а в случае ремонта без особых сложностей можно заменить поврежденный участок. Закрытый способ применяют для обогревательной системы «теплый пол» или когда по эстетическим требованиям дизайна интерьера трубную разводку нужно «спрятать» в конструкции стены или пола.
- Вид обогревающей сети. Это может быть автономный источник тепла или централизованная отопительная магистраль с циркуляцией теплоносителя принудительным или естественным способом.
- Показатель максимальной температуры теплоносителя. В регионах с суровыми климатическими условиями обогревательный контур рассчитывают на максимальную температуру теплоносителя.
- Конфигурация трубной разводки. Тепловая система дома с прокладкой отопления в одну линию последовательно от одного отопительного прибора к другому называется однотрубной. Двухтрубная конфигурация предусматривает прокладку труб отопления к радиаторам каждой комнаты или помещения. Вторая конфигурация дает возможность обитателям квартиры самостоятельно отключать отопительные приборы в каждом конкретном помещении.
По этим основным правилам выбирают вид отопительной трубы для каждого конкретной частного дома или квартиры.
Расчет объема и пропускной возможности круглых и профильных труб
Капитальный ремонт дома или замена сантехники всегда связаны с укладкой трубопровода. В его проектировании нельзя все делать «на глаз», иначе даже самые несущественные, на первый взгляд, ошибки, часто приводят к серьезным последствиям. Рассмотрим то, что являет собой пропускная способность и способы ее вычисления.
Эта величина отображает количество жидкости, газа или воздуха, который способен пройти по трубопроводу того или иного размера за час или секунду.
Она позволяет правильно подобрать и установить трубы, учитывая особенности точек водозабора, будь это ванная, посудомоечная машина, система центрального водоснабжения и т.д.
От правильно подобранной сантехники зависит срок эксплуатации труб, а также нормальный напор воды после их запуска.
Пропускная способность рассчитывается несколькими методами:
- Физический. В зависимости от того, для каких целей предназначен трубопровод, и какие жидкости будут по нему проходить, применяются соответствующие формулы. Применяются усредненные показатели, например, коэффициент шероховатости.
- Табличный. Существуют графики приближенных значений, в которых не учитываются посторонние факторы: зарастание, образование ила.
- Компьютерные программы и онлайн-калькуляторы. Они бесплатны, отлично подходят для просчета параметров эксплуатации труб любого назначения.
Последний способ является самым простым и доступным для того, кто хочет обустроить систему водопровода своими руками. Расчет подходит не только для круглых, но и для квадратных труб. Не придется прибегать к сложным расчетам, достаточно лишь ввести данные, которые запрашивает сайт. Вы получите результат, в котором будут указаны такие параметры:
- общая площадь, объем и длина трубы;
- пропускная способность в кг/час и кг/сек;
- скорость поступления жидкости в кг/час и кг/сек.
Чтобы получить эту информацию, нужно лишь выбрать тип трубы, ввести ее диаметр, длину и толщину стенок. Также понадобится указать скорость потока в трубе.
На что влияет диаметр трубы
Это – одна из главных характеристик системы труб, на которую следует обращать внимание при монтаже. Без него не удастся определить пропускную способность и обеспечить нормальную подачу жидкости
Вне зависимости от того, какому материалу вы отдадите предпочтение: пластику или металлу, диаметр все равно будет играть решающую роль.
