Какви фактори влияят върху скоростта на водата в тръбата и как да се направят необходимите изчисления

Когато изграждате автономна водопроводна мрежа за частна къща, трябва да помислите за достатъчно голям брой параметри, които ще направят водоснабдяването мрежа, която работи дълго време и не изисква големи разходи за нейната поддръжка. Един от важните фактори е скоростта на движение на водата по водопроводите.

Защо скоростта трябва да бъде с определена стойност

Ако скоростта е недостатъчна, неразтворените частици ще се утаят по стените на тръбите, които идват с вода от кладенец или кладенец. Това ще доведе до заилване и намаляване на площта на потока. В резултат на това налягането и производителността на цялата система ще намалеят.

Ако скоростта на водата във водопровода е висока, това води до увеличаване на налягането на изпомпваната течност върху стените на тръбите и техните съединения. Има голяма вероятност да настъпи изтичане в даден момент от тръбопровода с течение на времето.

Типични скорости

Има препоръчителни стойности за дебита на водата в водопроводните тръби, които зависят от материала, от който са направени водопроводните тръби, те са нови или вече са били в експлоатация. Ето някои зависимости, които ще ви помогнат да направите правилния избор.

Скоростта директно зависи от диаметъра на тръбите. Освен това всички течности, движещи се по тръби, се подчиняват на законите на физиката. При водопровода тези закони се стремят да спрат движението на водата. Силата, която се прилага към това, се нарича сила на съпротивлението. Това води до загуби на глава и съответно до намаляване на скоростта.

Обикновено формулата за дебита на водата в тръбопроводите като такава не се използва никъде. Защото няма смисъл да се изчислява това, което вече е доказано и е свободно достъпно в таблици. Приема се като стандартна препоръчителна стойност.

Самият параметър на дебита на вода в тръбопроводите се използва за изчисляване на няколко характеристики на водопроводната мрежа. Например при изчисляване на разхода на вода или избор на диаметър на тръбите.

ВиК означава мрежи за питейна вода, водоснабдяване с топла вода и противопожарни системи.

Примери за изчисление

По-често скоростта се използва за изчисляване на водния поток или диаметъра на тръбата. За целта използвайте формулата:

W = V × Sкъдето W - консумация, V - скорост, S - площ на напречното сечение на избраните тръби.

Според една от таблиците се избира скоростта на движение на водата. Ако това е пожарогасителна система, този параметър в нея трябва да бъде в рамките на 3 m / s. Доста голяма стойност, но за водоснабдителна система от този тип стойността е осреднена, понякога и повече.

Например трябва да изчислите напречното сечение на тръбата. За да направите това, трябва допълнително да определите колко вода ще бъде изразходвано чрез пръскачки или дренчери на пожарната система. Това също е таблична стойност, в зависимост от защитената зона на сграда или структура. Нека това е пожарна система в един поток, в който скоростта на потока обикновено е 3,5 l / sec или 0,0035 m³ / h.

Познавайки всички необходими параметри на водопроводната система, можете да изчислите напречното сечение на тръбите, които ще бъдат инсталирани в мрежата:

S = W / V = ​​0.0035: 3 = 0.0012 m².

Познавайки напречното сечение на тръбата, можете да изчислите нейния диаметър. Формулата на площта е както следва: S = πD² / 4, следователно формулата за диаметъра:

D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 m или 38 mm. Няма такава стойност за диаметъра на тръбата, така че трябва да изберете стандартния по-голям - 40 мм.

Това е най-простият пример.В действителност повечето системи за водоснабдяване са сложни схеми, в които има завои, свързани секции, инсталирани спирателни кранове и други препятствия, които намаляват скоростта на движение на водата във водоснабдителната система. В същото време помпените станции са инсталирани в много мрежи, които формират производителност и налягане. Често колко помпени агрегати са инсталирани в системата, които работят последователно: две, три, една по една, в различни последователности на включване и изключване.

В такива случаи изчислението се извършва на стъпки, за всеки раздел поотделно. В този случай трябва да се вземат предвид допълнителни коефициенти, които неутрализират получените стойности, както и загубите на налягане в арматурата и на местата, където са монтирани спирателните клапани.

Дебит

Скоростта на водата в тръбата има две значения: на стените тя е равна на нула, на оста - максималният параметър. Колкото по-далеч от оста, толкова по-слабо се движи водата.

Ако разгледаме цилиндъра, през който течността се движи като въображаем модел, можем да кажем, че никакви сили няма да действат върху водата вътре в тръбата. Но в действителност това не е така. Първата сила, която действа върху водния поток, е силата на триене върху вътрешните стени на тръбопровода. Той намалява с отдалечаване от стените.

Втората сила е силата на изпомпване, действаща от помпата в посока на потока. Ако този параметър винаги е непроменен, потокът на течността вътре в тръбата е ламинарен. Скоростта остава непроменена, по стените тя е равна на нула. Това е идеалната ситуация.

На практика това се случва рядко. Има много фактори за това, например включване и изключване на помпата, запушване на филтъра и т.н. В този случай при стените на тръбопроводите скоростта се променя рязко: понякога повече, понякога по-малко, понякога огромна разлика. В останалата част тази характеристика се променя по-малко.

Много онлайн портали предлагат калкулатори, които могат да се използват за изчисляване на дебита на течност, преминаваща през цилиндър. Това изисква само два параметъра:

• вътрешен диаметър на тръбата в mm;
• производителността на водоснабдителната система или по-скоро обема на течността, преминаваща през тръбата за определен период от време (m³ / час).

Но такива калкулатори не вземат предвид материала, от който са направени тръбите, както и наличието или липсата на фитинги, допълнителни вериги и клапани. Тези изчислителни услуги могат да бъдат взети за основа, но не трябва да очаквате точна стойност от тях.

При решаването на въпроса, свързан със скоростта на движение на водния поток във водопроводната мрежа, е необходимо ясно да се определи сложността на системата, работата на помпените станции и видовете използвани тръби. Най-лесният начин е да изберете тази стойност според таблицата, в която показателите са изчислени дълго време и са гарантирани надеждни.