Пропускная способность трубы

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 25.04.2024

Содержание:

 

Корректная функционирование труб зависит от правильного выбора их диаметра.

Инженеры при проведении расчетов опираются на строительные стандарты СНиП 20401- и СП 40213258002018. Проекты разрабатываются с учетом пунктов разбора и установленного норматива потребления ресурсов. Как выполнить самостоятельный расчет пропускной способности трубы? Существует несколько методик, каждая из которых предоставляет приближенные данные.

  • Используя таблицы;
  • Исходя из формул гидравлики;
  • Используя онлайн-калькуляторы;
  • Через использование программного обеспечения.

Следующие факторы влияют на транспортную способность отрезка трубы:

  • Проход Ду или DN, определенный условно;
  • Материал, используемый при изготовлении;
  • Количество суставов, адаптеров, коннекторов;
  • Количество мест для анализа
  • Длинность участка;
  • Сила насосной аппаратуры или наклон;
  • Особенности перемещаемого вещества

Условный проход означает средний внутренний диаметр. Данный термин был внедрен для облегчения выбора при соединении элементов различных размеров. Когда срок эксплуатации стальных изделий подходит к концу, они могут пропускать меньшее количество воды из-за образования отложений и ржавчины. Сопротивление потоку зависит от гладкости поверхности, и дополнительное сопротивление возникает в местах, где расположена арматура. Согласно принципам гидравлики, пропускную способность определяют в самой узкой точке.

"Вычисление пропускной способности трубы осуществляется с ориентацией на ее самый узкий сегмент.

В реальных условиях можно определить следующие аспекты, которые оказывают влияние на проходимость внутри трубы:

  1. Объем жидкости или газа, способного пройти за определенный промежуток времени, определяется диаметром трубы.
  2. Качество и материал, из которого сделана труба, играют большую роль - гладкие пластиковые или металлические трубы обеспечивают лучшую пропускную способность, в отличие от необработанных или коррозийных.
  3. Чем больше размер изделия в виде трубы, тем сильнее оно противостоит потоку.
  4. Увеличение скорости потока происходит при значительной разнице давлений в начале и конце трубы - это называется перепадом давления.
  5. Чем ниже показатель вязкости у жидкости и плотности у газа, тем более свободно эта среда протекает через трубу.
  6. Присутствие осадков, избыточного роста или изгибов внутри трубопровода – всё это снижает пропускную способность путем увеличения неровности поверхности стенок.
  7. Среда с высокой температурой обычно ведет к уменьшению вязкости и увеличению пропускной способности.

Лучшую проницаемость можно обеспечить при использовании широких коротких гладких труб и поддержания высоких различий в давлении и температуре.

Обрабатывать природный газ – это активность высокого риска, вследствие чего лицензированные компании отвечают за разработку схем. Безупречность работы агрегатов гарантирует инспектор. Свойство газов сжиматься добавляет сложности в расчетах. Более того, могут возникнуть утечки через незаметные трещины и промежутки.

article

Скорость потока газа через трубу вычисляют, принимая во внимание обеспечение непрерывного поставок в период пика спроса и минимизацию потерь давления между различными сегментами сети.

Также принципы построения должны быть согласованы с законодательными нормами пожарной безопасности.

Простейшее выражение для домашних газовых трубопроводов:

 QmaxКоэффициент равен 0,67.у2р

  • Дуили DN – это предназначенный проход;
  • Р - это полное давление газа, которое равно рабочему и увеличивается на 0,10 мПа.

Формула для определения диаметра основного или распределительного газохода является более сложной:

 Qmax= 196,386 Dу2Мне нужно больше контекста, чтобы перефразировать этот текст. Прошу уточнить ваш запрос.o

  • Z - это показатель сжимаемости.
  • Ваш текст был пустым, дайте мне текст, который нужно перефразировать, пожалуйста.o- окружающая температура

Так, в летний период газ, заключенный в трубах, расширяется из-за повышения температуры воздуха. Если сквозная способность труб не достигает нужного уровня, это может привести к утечкам и, в крайнем случае, к взрывам.

Таблица для подсчета параметров газопровода

PрабМПа Вместимость трубы в м/ч при скорости движения газа равной 25 м/с, z равным 1 и температуре T равной 20°C или 293°K.
DN 50 DN 80 Диаметр 100 мм DN 150 заменяется на Диаметр Номинальный 150. Диаметр 200 мм Диаметр 300 мм Диаметр 400 мм Диаметр 500 мм
0,3 670 1715 2680 6030 10720 24120 42880 67000
0,6 1170 3000 4690 10550 18760 42210 75040 117000
1,2 2175 5570 8710 19595 34840 78390 139360 217500
1,6 2845 7290 11390 25625 45560 102510 182240 284500
2,5 4355 11145 17420 39195 69680 156780 278720 435500
3,5 6030 15435 24120 54270 96480 217080 385920 603000
5,5 9380 24010 37520 84420 150080 337680 600320 938000
7,5 12730 32585 50920 114570 203680 458280 814720 1273000
10,0 16915 43305 67670 152255 270680 609030 108720 1691500

Канализационные системы подразделяются на напорные и безнапорные. В безнапорных системах материалы транспортируются за счет использования уклона компонентов. В напорных системах же перемещение сточных вод осуществляется при помощи насосных станций.

Сточные воды являются смесью различных компонентов. При вялом потоке твердые элементы оседают на дне, формируя осадок. Чтобы инфраструктура работала беспрепятственно, важно гарантировать скорость самоочистки, которая варьируется в зависимости от разных диаметров.

Чтобы определить размер сечения, используется формула, которая основана на постоянном потреблении жидкости.

  • q=av q – это затраты, a обозначает площадь сечения потока, v указывает на скорость.

и Шеци:

  • Формула v=C√Ri описывает, где C - это коэффициент Шези, R - обозначает гидравлический радиус, а i - представляет собой уклон.

Радиус гидравлический:

  • R является отношением площади сечения потока к мокрому периметру, которые обозначены соответственно как a и x.

Индекс Шези учитывает потери, связанные с трением, учитывая длину. Гидравлический радиус вводится для расчета сопротивления, так как более широкое русло реки генерирует больше трениевой энергии при движении потока. Увлажненный периметр представляет собой отрезок обвода, находящийся в контакте с жидкостью.

Использование формул может быть изрядно сложным, так что для нахождения Ду внутри внутренних сетей зданий, дождеприемников и дренажей обычно используются уже готовые таблицы или специализированное программное обеспечение.

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

Товары для водоснабжения используются в системах холодного и горячего водоснабжения, а также отопления. Более того, в каждом здании устанавливают множество водопроводных кранов. Например, в типичной квартире их количество составляет не менее трех.

Подключение проводится к системе водоснабжения:

  • ванные,
  • кабинки для душа,
  • санузлы,
  • Мойки для кухни, а также разнообразное оборудование, включая стиральные и посудомоечные машины, и системы автоматического полива во дворах частных жилищ.

"

 

Место хранения на производстве труб.

В некоторых случаях гидравлическая система работает таким образом, что при включенном душе недостаточно давления воды на кухне.

Обычно полагают, что скорость потока в трубопроводе составляет около 2 м/с, и примерно 6 литров воды выливается из крана за минуту. Согласно нормам СНиП 20401-85, допустимое давление для холодной воды составляет 0,3 – 6 бар, а для горячей - 0,3- 4,5 бар. При давлении 1 бар вода способна подняться на 10 метров вверх. Данные нормативы также указаны в Постановлении правительства № 354.

Собственники частных жилых зданий обязаны самостоятельно рассчитывать нужные показатели. При этом стоит учеть производственные рекомендации по реле для насосных установок. 4 бар можно рассматривать как наилучшее давление для потребностей жителей и их хозяйственных нужд. Также можно упомянуть, что фитинги, другими словами запорно-регулирующая арматура, способны работать продолжительное время без выхода из строя. Однако стоит отметить, что не каждая система обладает подобными техническими возможностями.

Температурный фактор окружающей среды играет значимую роль. Из-за воздействия тепла жидкости увеличиваются в объеме, что, в свою очередь, приводит к росту давления и усилению трения. Каждый изгиб, фитинг, а также внутренняя поверхность вдоль всего участка оборудования генерируют дополнительное сопротивление.

Характеристики, включаемые в гидравлический расчет, следующие:

  • Гипотетический проход.
  • Регламентированный уровень расхода.
  • Давление, которое является номинальным, и давление, признанное допустимо избыточным;
  • Содержание относится к снижению давления на каждом отрезке.
  • Количество стильных элементов;
  • Расширение под влиянием тепла и в линейном измерении;
  • Длина

Применяются уравнения Бернули – динамическое и кинематическое (сохранения расхода), для расчета связи между расходом и давлением в потоке жидкости.

Определение пропускной способности водопроводной трубы в зависимости от диаметра наиболее верно выполняется по данной методике Шевелевых. Производители устанавливают расчетное давление для каждого диаметра трубы Ду, а также проводят гидравлические тесты на соответствие. Кроме того, имеется таблица для расчетов, связанных с теплом и теплоносителями.

Выбор подходящего диаметра трубок при приобретении имеет значение по таким причинам:

  1. Величина диаметра трубы определяет, какое количество жидкости или газа способна пропустить через себя.
  2. Если диаметр окажется слишком маленьким, это приведет к увеличению скорости, что в свою очередь может провоцировать повреждения, шум, и вибрации.
  3. Если диаметр трубы невелик, то разница давления вдоль ее протяжения будет существенной.
  4. Вероятность образования осадков и пробок в тонких трубах значительно выше.
  5. Цены на трубы крупного диаметра выше.
  6. Чем меньше размер диаметра, тем более трудозатратным становится процесс соединения.
  7. Увеличение диаметра резерва приводит к росту расхода в системе.

Следует тщательно подсчитать идеальный диаметр труб, основываясь на параметрах системы, перед тем как производить их приобретение.

Тепловой поток через трубу и его зависимость от характеристик теплоносителя и передающегося количества тепла.

Миллиметры в диаметре трубы Емкость для прохождения
С учетом температуры С помощью теплоносителя
Вода Пар Вода Пар
Гкал/ч т/ч
15 0,011 0,005 0,182 0,009
25 0,039 0,018 0,650 0,033
38 0,11 0,05 1,82 0,091
50 0,24 0,11 4,00 0,20
75 0,72 0,33 12,0 0,60
100 1,51 0,69 25,0 1,25
125 2,70 1,24 45,0 2,25
150 4,36 2,00 72,8 3,64
200 9,23 4,24 154 7,70
250 16,6 7,60 276 13,8
300 26,6 12,2 444 22,2
350 40,3 18,5 672 33,6
400 56,5 26,0 940 47,0
450 68,3 36,0 1310 65,5
500 103 47,4 1730 86,5
600 167 76,5 2780 139
700 250 115 4160 208
800 354 162 5900 295
900 633 291 10500 525
1000 1020 470 17100 855

Зависимость пропускной способности трубы от уровня давления теплоносителя.

Расход Емкость для прохождения
Труба душа 15 миллиметров 20 миллиметров 25 миллиметров 32 миллиметра 40 миллиметров Пятьдесят миллиметров. 65 миллиметров 80 миллиметров Сто миллиметров
Мбар/м - это Па/м. ниже 0,15 метров в секунду 0,15 метра в секунду Скорость составляет 0,3 метра в секунду.
90,0 - это 0,900. 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
0,925 эквивалентно 92,5 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
95,0 становится 0,950. 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
0,975 умноженное на 100 равно 97,5 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
100,0 относится к 1,000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
120,0 стало 1,200 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
140,0 преобразуется в 1,400. 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
160,0 трансформируется в 1,600. 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
180,0 — это то же самое, что и 1,800. 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
Двести, ноль - две тысячи. 266 619 1151 2486 3780 7200 14580 22644 45720
220,0 — это 2,200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
240,0 - это же 2,400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
260,0 соответствует 2,600. 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
280,0 стало равным 2,800. 317 742 1364 2970 4356 8566 17338 26928 54360
От 300 до 3000 331 767 1415 3076 4680 8892 18000 27900 56160

Почти все водопроводные трубы производятся из различных видов стали, за исключением некоторых внутренних разводов в многоквартирных домах. Чугун или нелегированная конструкционная сталь используются для производства труб для общего применения, которые подвергаются высоким механическим или коррозионным нагрузкам.

Знак ∆ используется для обозначения полной шероховатости поверхностей, которая определяется для различных материалов после многолетнего накопления осадков от накипи. Это актуально для систем насосного и компрессорного типа, а также систем отопления.

Учитывая сложность подсчета большого количества переменных, инженеры разрабатывают проекты с помощью специализированных приложений. Использование формул сопряжено с необходимостью обладать знанием множества параметров. Для специалистов это может быть непосильной задачей, именно поэтому в регулирующих документах предоставляются соответствующие таблицы.