Як проводити розрахунок витрати води через трубу

Зміст:

У містах, а зокрема, на підприємствах промисловості, витрачається величезна кількість води. Вона використовується для виробничих та господарсько-питних потреб, а також для гасіння пожеж.

Витрати води

Розрахунок витрати води є вихідним параметром для визначення діаметра водопроводу, підбору насосів і іншого водопровідного обладнання.

Благоустрій міст підвищує якість питної води, що покращує загальний санітарний стан і допомагає людям захищатися від розповсюджуються через воду епідемічних захворювань.

Елементи і функції систем водопостачання

З метою забезпечення водою промислових підприємств і міст будуються системи водопостачання - інженерні споруди і комунікації, через які відбувається отримання і очищення води з природного джерела, її транспортування і подача споживачеві. Комплекс міського водопостачання або промпідприємства включає наступні компоненти:

  1. Водоприймальні споруди.
  2. Насосні станції, які здійснюють подачу води до очисних споруд або безпосередньо споживачам.
  3. Очисні споруди.
  4. Башти та резервуари, в яких накопичуються запаси води або відбувається регулювання витрат і напорів.
  5. Водопровідні мережі, які здійснюють транспортування води від споруди до споживача або споруді.

Поняття і функції каналізації

Схема внутрішньої каналізації будинку

Схема внутрішньої каналізації будинку.

Споживання води в виробничих, господарських і інших цілях змінює її властивості, і вона стає брудною. Така вода називається стічною. Щоб забезпечити сприятливі санітарні умови на території промпідприємств та міст, стічні води повинні віддалятися за їх межі, попередньо очищаючись і знезаражуючи, щоб уникнути забруднення природних водойм. З цією метою використовуються каналізаційні системи. Каналізація являє собою систему інженерних комунікацій і споруд, які виконують такі функції:

  1. Приймають стічні води в місцях їх виникнення і транспортування на очисні споруди.
  2. Знезараження та очищення стічних вод.
  3. Утилізація корисних речовин, які містяться в осаді стічних вод.
  4. Випуск у водойму очищених вод.

Розрахунок при проектуванні внутрішнього водопроводу

Трасування водопровідної мережі

Введення водопроводу в будівлю складається з:

  1. Вузла підключення водопровідних труб до підземної магістралі.
  2. Прокладеного до будівлі від підземної магістралі трубопроводу.
  3. Водомірного вузла, що знаходиться на вводі.

Відведення від магістралі здійснюється або за допомогою встановленого заздалегідь

трійника, або в його відсутність за допомогою висвердлювання отворів в трубах за допомогою спеціальних муфт - седелок.

Креслення пристрою водомірного вузла

Креслення пристрою водомірного вузла.

Вступні труби кладуться з ухилом 0,002-0,005 на користь підземної магістралі, глибина закладання введення повинна досягати не менше глибини промерзання.

Щоб уникнути пошкодження місця введення водопроводу при можливому осіданні будівлі, між трубою і фундаментом будівлі залишають зазор в 10 см, закладений мятою глиною.

Водомірний вузол включає в себе засувку (запірний вентиль), водомір, контрольний кран і запірний вентиль. Встановлювати запірний вентиль двічі (до і після водоміра) необхідно з тією метою, щоб водомір можливо було демонтувати в ремонтних цілях або провести відключення подачі води у внутрішню мережу. Контрольний кран потрібен для спуску з внутрішньої мережі води або для перевірки водоміра.

Фактори, що впливають на прохідність води через трубу

Від чого залежить максимальна витрата води через труби з круглим перетином?

Якщо подумати логічно, то відповідь виявляється зовсім простим. Є водопровідна труба, в якій є отвір. Чим більше це саме отвір, тим більше за одиницю часу пройде через трубу води. Але справа не тільки в цьому. Ми забули про тиск.

Не викликає сумнівів, що 10-сантиметровий стовп буде продавлювати через сантиметрове отвір води менше, ніж стовп висотою з десятиповерховий будинок.

Виходить, що максимальна витрата води через трубу залежить від тиску в водопроводі і від внутрішнього перетину труби.

Пристрій регуляторів витрати води

Пристрій регуляторів витрати води.

Насправді ці два фактори суттєво впливають на витрату води, але вони далеко не єдині. Розрахувати витрата води по тиску в трубі і її діаметру рівноцінно тому, що ви будете проводити розрахунок траєкторії ракети, що летить на Місяць, виходячи тільки з видимого положення даного космічного тіла. Якщо проводити розрахунок без урахування руху Місяця по своїй орбіті, обертання нашої планети, гравітації небесних тіл і опору атмосфери, то навряд чи відправлений нами космічний корабель зможе потрапити бодай приблизно в потрібні координати простору.

На максимальна витрата води через труби впливає не тільки два вищеназваних фактора, але разом з ними і:

  1. Довжина самих труб: чим довше труби, тим сильніше треться вода об стінки, що, відповідно, уповільнює в ній потік води. Дійсно, у самого торця труби на воду впливає лише тиск в ній, але наступні водні обсяги повинні зайняти її місце. Але вони значно гальмуються водопровідною трубою. На нафтопроводах саме через втрату необхідного напору в довгих трубах встановлюються насосні станції.
  2. Одним з факторів, що впливають є матеріал стінок трубопроводу, який позначається на швидкості руху води. Якщо вода ковзає по гладкому поліпропілену, то куди більший опір потоку створює шорстка сталь.
  3. Від діаметра трубного отвори витрата води залежить куди більш складним чином, ніж може судити про те здорова логіка. У труб з малим діаметром опір стінок руху водного потоку набагато більше, ніж у товстих труб. Причина криється в тому, що чим менше діаметр труби, тим менш вигідно співвідношення площі поверхні і внутрішнього обсягу при фіксованій довжині з точки зору швидкості потоку. Говорячи простою мовою, через тонку трубу вода рухається важче, ніж через товсту.
  4. Термін експлуатації труби також значно впливає на прохідність труби. Сталеві водопровідні труби піддаються корозії, до того ж чавун і сталь з роками використання обростають вапняними відкладеннями. Зарослі труби мають набагато більший опір водному потоку (опір іржавої труби і нової сталевої полірованої труби відрізняється в 200 разів). Внаслідок заростання просвіт внутрішніх ділянок труб зменшується, і навіть в ідеальних умовах через нього пройде набагато меншу кількість води.

Слід звернути увагу на наступний факт: стан поверхні металопластикових і пластикових труб не погіршується з плином часу-через 20 років такі труби будуть мати таке ж опір водному потоку, як і під час монтажу.

Зрештою перехід діаметра, будь-який поворот, різноманітні запірні фітинги та арматура - всі вони теж можуть значно гальмувати водний потік.

Розрахунок витрати води у водопровідній мережі

Розрахувати витрата води на кожній ділянці мережі водопроводу можна по даній формулі:

qc = 5 q0  , л / с,

де qc - витрата води водорозбірних приладом за секунду, qвизначається по Сніпу. Для ванни він становить 0,25 л / с, для мийки із змішувачем і для умивальника зі змішувачем - 0,12 л / с, для унітазу він становить 0,1 л / с.

На тих ділянках мережі, які обслуговують одночасно декілька приладів, у формулу підставляється величина, що показує витрату приладу з максимальним водорозбором.

a = f (N P),

де а - коефіцієнт, величина якого залежить від твору кількості всіх приладів N на ймовірність їх одночасного використання Р.

Імовірність Р дорівнює:

Р = qhr    u / q0  3600 N,

В якій N - кількість однакових споживачів в будівлі.

У години найбільшого водоспоживання максимальна годинна витрата води визначається також по Сніпу, qзhr  = 15,6 л / с - такий загальний витрата води. qзhr  = 15,6 - 10 = 5,6 л / с - витрата холодної води.

Наприклад, в будівлі 216 осіб, а число приладів одно 288, тоді ймовірність одночасної дії приладів дорівнює:

Р = 5,6 216 / 0,2 3600 288 = 0,00583.

Гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу

Гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу грунтується на зясуванні діаметра труби на пропуск розрахункової витрати води з дотриманням допустимої швидкості і втрат напору.

Гідравлічний розрахунок проводиться в години максимального споживання води.

Допустима швидкість:

  1. У магістралі швидкості приймаються в діапазоні 1,5-2,0 м / с.
  2. Швидкість в підводці до приладу і стояку лежать в межах від 0,9 до 1,5 м / с.

Гідравлічний розрахунок внутрішніх водопроводів проводиться за допомогою таблиць Шевельова Ф.А.

Коли ви провели гідравлічний розрахунок і визначили втрати напору на всіх ділянках, необхідно визначити суму внутрішнього водопроводу, яка не повинна виходити за межі 5-6 м водяного стовпа.

Щоб зробити розрахунок витрати води в будівлі за одну годину, потрібно скористатися формулою:

mid hr = qn  U / 1000 T, м3/ Ч,

де qn - це норма споживання холодної води, що знаходиться в межах 180 л / год за добу. Тривалість водоспоживання - Т = 24 години.

mid hr = 180 216/1000 24 = 1,62 м3/ Ч.


» » » Як проводити розрахунок витрати води через трубу