Bestimmung des Wasserdurchflusses nach Rohrdurchmesser und Druck. Rohrkapazität: einfach über den Komplex

In einigen Fällen muss man sich der Notwendigkeit stellen, den Wasserfluss durch ein Rohr zu berechnen. Dieser Indikator gibt an, wie viel Wasser das Rohr passieren kann, gemessen in m³ / s.

• Für Organisationen, die den Zähler nicht auf dem Wasser platziert haben, basiert die Gebühr auf der Durchgängigkeit des Rohrs. Es ist wichtig zu wissen, wie genau diese Daten berechnet werden, wofür und zu welcher Rate Sie zahlen müssen. Einzelpersonen dies gilt nicht, für sie wird in Ermangelung eines Zählers die Anzahl der registrierten Personen mit dem Wasserverbrauch von 1 Person gemäß Hygienestandards multipliziert. Dies ist ein ziemlich großes Volumen, und mit modernen Tarifen ist es viel rentabler, einen Zähler zu installieren. Ebenso ist es in unserer Zeit oft rentabler, das Wasser selbst mit einer Säule zu erhitzen, als die Versorger für ihr Warmwasser zu bezahlen.
• Die Berechnung der Rohrdurchlässigkeit spielt eine große Rolle beim Entwerfen eines Hauses, beim Bringen von Kommunikation ins Haus .

Es ist darauf zu achten, dass jeder Zweig der Wasserversorgung auch während der Spitzenzeiten des Wasserverbrauchs seinen Anteil aus der Hauptleitung beziehen kann. Sanitär wurde für Komfort, Bequemlichkeit und Arbeitserleichterung für eine Person geschaffen.

Wenn jeden Abend das Wasser die Bewohner der oberen Stockwerke praktisch nicht erreicht, von welcher Art von Komfort können wir dann sprechen? Wie kannst du Tee trinken, Geschirr spülen, schwimmen? Und alle trinken Tee und baden, also wurde die Wassermenge, die die Leitung liefern konnte, auf die unteren Stockwerke verteilt. Dieses Problem kann bei der Brandbekämpfung eine sehr schlechte Rolle spielen. Wenn Feuerwehrleute an das zentrale Rohr anschließen und kein Druck darin ist.

Manchmal kann es nützlich sein, den Wasserfluss durch ein Rohr zu berechnen, wenn nach der Reparatur der Wasserversorgung durch unglückliche Meister und dem Austausch eines Teils der Rohre der Druck erheblich gesunken ist.

Hydrodynamische Berechnungen sind keine leichte Aufgabe, die normalerweise von qualifizierten Fachleuten durchgeführt wird. Aber nehmen wir an, Sie beschäftigen sich mit privaten Bauarbeiten und entwerfen Ihr gemütliches, geräumiges Haus.

Wie berechnet man den Wasserfluss durch das Rohr selbst?

Es scheint, dass es ausreicht, den Durchmesser des Rohrlochs zu kennen, um vielleicht abgerundete, aber im Allgemeinen faire Zahlen zu erhalten. Leider ist das sehr wenig. Andere Faktoren können das Ergebnis von Berechnungen zeitweise verändern. Was beeinflusst den maximalen Wasserdurchfluss durch das Rohr?

1. Rohrabschnitt. offensichtlicher Faktor. Ausgangspunkt hydrodynamischer Berechnungen.
2. Rohrdruck. Bei steigendem Druck wird ein Rohr mit gleichem Querschnitt hindurchgeführt mehr Wasser.
3. Biegungen, Windungen, Durchmesseränderungen, Verzweigungen den Wasserfluss durch das Rohr blockieren. Verschiedene Varianten in unterschiedlichen Graden.
4. Rohrlänge. Längere Rohre transportieren weniger Wasser pro Zeiteinheit als kürzere. Das ganze Geheimnis liegt in der Kraft der Reibung. So wie sie die Bewegung uns vertrauter Gegenstände (Autos, Fahrräder, Schlitten usw.) verzögert, behindert die Reibungskraft den Wasserfluss.
5. Ein Rohr mit kleinerem Durchmesser hat im Verhältnis zum Volumen des Wasserdurchflusses eine größere Wasserkontaktfläche mit der Rohroberfläche. Und von jedem Kontaktpunkt gibt es eine Reibungskraft. Genau wie in längeren Rohren wird in schmaleren Rohren die Geschwindigkeit der Wasserbewegung geringer.
6. Rohrmaterial. Offensichtlich beeinflusst der Grad der Rauheit des Materials die Größe der Reibungskraft. Modern Plastik Materialien(Polypropylen, PVC, Metall-Kunststoff usw.) sind im Vergleich zu herkömmlichem Stahl sehr rutschig und lassen Wasser schneller fließen.
7. Dauer des Rohrbetriebs. Kalkablagerungen, Rost beeinträchtigen den Durchsatz der Wasserversorgung stark. Dies ist der schwierigste Faktor, da der Grad der Verstopfung des Rohrs neu ist innere Erleichterung und der Reibungskoeffizient ist sehr schwierig mit mathematischer Genauigkeit zu berechnen. Glücklicherweise sind Wasserdurchflussberechnungen am häufigsten für Neubauten und frische, ungenutzte Materialien erforderlich. Und andererseits wird dieses System über viele Jahre an bereits bestehende, bestehende Kommunikationen angebunden sein. Und wie wird sie sich in 10, 20, 50 Jahren verhalten? Neueste Technologien diese Situation erheblich verbessert. Kunststoffrohre rosten nicht, ihre Oberfläche verschlechtert sich im Laufe der Zeit praktisch nicht.

Berechnung des Wasserdurchflusses durch einen Wasserhahn

Das Volumen der ausströmenden Flüssigkeit ergibt sich aus der Multiplikation des Querschnitts der Rohröffnung S mit der Ausströmgeschwindigkeit V. Der Querschnitt ist die Fläche eines bestimmten Teils der Volumenzahl, in diesem Fall die Fläche von ein Kreis. Es wird gemäß der Formel gefunden S = πR2. R ist der Radius der Rohröffnung, nicht zu verwechseln mit dem Radius des Rohrs. π ist ein konstanter Wert, das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser, etwa 3,14.

Die Durchflussrate wird durch die Torricelli-Formel ermittelt: . Wobei g die Beschleunigung ist freier Fall, auf dem Planeten Erde beträgt etwa 9,8 m/s. h ist die Höhe der Wassersäule über dem Loch.

Beispiel

Berechnen wir den Wasserdurchfluss durch einen Wasserhahn mit einem Loch mit einem Durchmesser von 0,01 m und einer Säulenhöhe von 10 m.

Lochquerschnitt \u003d πR2 \u003d 3,14 x 0,012 \u003d 3,14 x 0,0001 \u003d 0,000314 m².

Ausströmgeschwindigkeit = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m/s.

Wasserverbrauch \u003d SV \u003d 0,000314 x 14 \u003d 0,004396 m³ / s.

In Litern ausgedrückt stellt sich heraus, dass 4,396 Liter pro Sekunde aus einem bestimmten Rohr fließen können.

Diese Eigenschaft hängt von mehreren Faktoren ab. Dies ist zunächst der Durchmesser des Rohrs sowie die Art der Flüssigkeit und andere Indikatoren.

Für die hydraulische Berechnung der Pipeline können Sie den Pipeline-Hydraulikberechnungsrechner verwenden.

Bei der Berechnung von Systemen, die auf der Zirkulation von Flüssigkeiten durch Rohre basieren, wird dies erforderlich genaue Definition Rohrkapazität. Dies ist ein metrischer Wert, der die Flüssigkeitsmenge charakterisiert, die in einem bestimmten Zeitraum durch Rohre fließt. Dieser Indikator steht in direktem Zusammenhang mit dem Material, aus dem die Rohre hergestellt sind.

Nehmen wir zum Beispiel Kunststoffrohre, dann unterscheiden sich diese durch fast den gleichen Durchsatz über die gesamte Betriebsdauer. Kunststoff ist im Gegensatz zu Metall nicht korrosionsanfällig, daher wird darin keine allmähliche Zunahme der Ablagerungen beobachtet.

Wie für Metallrohre, ihre der Durchsatz sinkt Jahr für Jahr. Durch das Auftreten von Rost kommt es innerhalb der Rohre zu Materialablösungen. Dies führt zu Oberflächenrauhigkeiten und der Bildung von noch mehr Ablagerungen. Besonders schnell läuft dieser Vorgang in Rohren mit heißem Wasser ab.

Das Folgende ist eine Tabelle mit ungefähren Werten, die erstellt wurde, um die Bestimmung des Rohrdurchsatzes für die Verkabelung innerhalb der Wohnung zu erleichtern. Diese Tabelle berücksichtigt nicht die Verringerung des Durchsatzes aufgrund des Auftretens von Sedimentablagerungen im Inneren des Rohrs.

Rohrkapazitätstabelle für Flüssigkeiten, Gas, Dampf.

Meistens wird gewöhnliches Wasser als Kühlmittel verwendet. Die Abnahmerate des Durchsatzes in Rohren hängt von seiner Qualität ab. Je hochwertiger das Kühlmittel ist, desto länger hält die Rohrleitung aus jeglichem Material (Stahl, Gusseisen, Kupfer oder Kunststoff).

Berechnung des Rohrdurchsatzes.

Für genaue und professionelle Berechnungen müssen Sie die folgenden Indikatoren verwenden:

• Das Material, aus dem Rohre und andere Elemente des Systems hergestellt werden;
• Rohrleitungslänge
• Anzahl der Wasserverbrauchsstellen (für Wasserversorgungssystem)

Die beliebtesten Berechnungsmethoden:

1. Formel. Eine ziemlich komplizierte Formel, die nur für Fachleute verständlich ist, berücksichtigt mehrere Werte gleichzeitig. Die wichtigsten Parameter, die berücksichtigt werden, sind das Material der Rohre (Oberflächenrauhigkeit) und ihre Neigung.

2. Tabelle. Dies ist eine einfachere Methode, mit der jeder den Durchsatz der Pipeline bestimmen kann. Ein Beispiel ist die Engineering-Tabelle von F. Shevelev, anhand derer Sie den Durchsatz basierend auf dem Rohrmaterial ermitteln können.

3. Computerprogramm. Eines dieser Programme kann leicht im Internet gefunden und heruntergeladen werden. Es ist speziell dafür ausgelegt, den Durchsatz für Rohre beliebiger Kreisläufe zu bestimmen. Um den Wert zu ermitteln, müssen die Ausgangsdaten wie Material, Rohrlänge, Kühlmittelqualität usw. in das Programm eingegeben werden.

Es sei darauf hingewiesen, dass letztere Methode, obwohl sie die genaueste ist, für die Berechnung einfacher Haushaltssysteme nicht geeignet ist. Es ist ziemlich komplex und erfordert die Kenntnis der Werte einer Vielzahl von Indikatoren. Um ein einfaches System in einem Privathaus zu berechnen, ist es besser, Tabellen zu verwenden.

Ein Beispiel für die Berechnung des Durchsatzes der Pipeline.

Rohrleitungslänge - wichtiger Indikator bei der Berechnung des Durchsatzes Die Länge des Backbones hat einen erheblichen Einfluss auf die Durchsatzleistung. Je weiter das Wasser zurückgelegt wird, desto weniger Druck baut es in den Rohren auf, was bedeutet, dass die Durchflussrate abnimmt.

Hier sind einige Beispiele. Basierend auf Tabellen, die von Ingenieuren für diese Zwecke entwickelt wurden.

Bandbreite Rohre:

• 0,182 t/h bei 15 mm Durchmesser
• 0,65 t/h bei Rohrdurchmesser 25 mm
• 4 t/h bei 50 mm Durchmesser

Wie aus den angeführten Beispielen ersichtlich ist, größeren Durchmesser erhöht den Durchfluss. Wenn der Durchmesser um das Zweifache vergrößert wird, erhöht sich auch der Durchsatz. Diese Abhängigkeit muss bei der Installation eines Flüssigkeitssystems berücksichtigt werden, sei es Wasserversorgung, Kanalisation oder Wärmeversorgung. Dies gilt insbesondere für Heizungsanlagen, da diese meist geschlossen sind und die Wärmeversorgung im Gebäude von der gleichmäßigen Zirkulation der Flüssigkeit abhängt.

Wasserdurchflussparameter:

1. Der Wert des Rohrdurchmessers, der auch den weiteren Durchsatz bestimmt.
2. Die Größe der Rohrwände, die dann den Innendruck im System bestimmen.

Das einzige, was den Verbrauch nicht beeinflusst, ist die Länge der Kommunikation.

Ist der Durchmesser bekannt, kann die Berechnung nach folgenden Daten erfolgen:

1. Konstruktionsmaterial für den Rohrbau.
2. Technologie, die den Pipeline-Montageprozess beeinflusst.

Eigenschaften beeinflussen den Druck im Wasserversorgungssystem und bestimmen den Wasserfluss.

Wenn Sie nach einer Antwort auf die Frage suchen, wie Sie den Wasserfluss bestimmen können, müssen Sie zwei Berechnungsformeln lernen, die die Verwendungsparameter bestimmen.

1. Die Formel für die tägliche Berechnung lautet Q=ΣQ×N/100. Dabei ist ΣQ der jährliche tägliche Wasserverbrauch pro 1 Einwohner und N die Anzahl der Einwohner im Gebäude.
2. Die Formel zur Berechnung pro Stunde lautet q=Q×K/24. Dabei ist Q die tägliche Berechnung und K das Verhältnis nach SNiP, ungleichmäßiger Verbrauch (1,1-1,3).

Diese einfachen Berechnungen können helfen, die Kosten zu ermitteln, die die Bedürfnisse und Anforderungen dieses Hauses zeigen. Es gibt Tabellen, die zur Berechnung der Flüssigkeit verwendet werden können.

Bezugsdaten bei der Berechnung von Wasser

Wenn Sie Tabellen verwenden, sollten Sie alle Wasserhähne, Badewannen und Warmwasserbereiter im Haus berechnen. Tabelle SNiP 2.04.02-84.

Standardverbrauchssätze:

• 60 Liter - 1 Person.
• 160 Liter - für 1 Person, wenn das Haus bessere Sanitäranlagen hat.
• 230 Liter - für 1 Person, in einem Haus, in dem hochwertige Sanitärinstallationen und ein Badezimmer installiert sind.
• 350 Liter - für 1 Person mit Fließwasser, Einbaugeräten, Bad, WC.

Warum Wasser nach SNiP berechnen?

Wie man den Wasserfluss für jeden Tag bestimmt, ist nicht die am häufigsten nachgefragte Information unter normalen Bewohnern des Hauses, aber Rohrleitungsinstallateure benötigen diese Information noch weniger. Und meistens müssen sie wissen, welchen Durchmesser die Verbindung hat und welchen Druck sie im System aufrechterhält.

Um diese Indikatoren zu bestimmen, müssen Sie jedoch wissen, wie viel Wasser in der Pipeline benötigt wird.

Die Formel zur Bestimmung des Rohrdurchmessers und der Flüssigkeitsdurchflussrate:

Die Standard-Flüssigkeitsgeschwindigkeit in einem kopflosen System beträgt 0,7 m/s und 1,9 m/s. Und die Geschwindigkeit ab externe Quelle B. ein Heizkessel, wird durch den Quellenpass bestimmt. Wenn der Durchmesser bekannt ist, wird die Durchflussrate in der Kommunikation bestimmt.

Berechnung des Wasserverlustes

Der Wasserverlust wird unter Berücksichtigung des Druckabfalls mit einer Formel berechnet:

In der Formel bezeichnet L - die Länge der Verbindung und λ - Reibungsverlust, ρ - Formbarkeit.

Der Reibungsindex variiert von den folgenden Werten:

• der Rauheitsgrad der Beschichtung;
• Hindernis in der Ausrüstung an den Verriegelungspunkten;
• Flüssigkeitsdurchfluss;
• Rohrleitungslänge.

Einfache Berechnung

Kenntnis von Druckverlust, Flüssigkeitsgeschwindigkeit in Rohren und Volumen benötigtes Wasser Wie man den Wasserfluss und die Größe der Pipeline bestimmt, wird viel klarer. Aber um lange Berechnungen loszuwerden, können Sie eine spezielle Tabelle verwenden.

Dabei ist D der Rohrdurchmesser, q der Wasserverbrauch und V die Geschwindigkeit des Wassers, i der Kurs. Um die Werte zu ermitteln, müssen sie in der Tabelle gefunden und zu einer Geraden verbunden werden. Bestimmen Sie auch die Durchflussmenge und den Durchmesser unter Berücksichtigung von Steigung und Geschwindigkeit. Daher ist die einfachste Art der Berechnung die Verwendung von Tabellen und Grafiken.

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Rohrkapazität: einfach über den Komplex

Wie ändert sich der Durchsatz eines Rohres mit dem Durchmesser? Welche Faktoren neben dem Querschnitt beeinflussen diesen Parameter? Wie berechnet man schließlich, wenn auch ungefähr, die Durchlässigkeit eines Wasserversorgungssystems mit bekanntem Durchmesser? In dem Artikel werde ich versuchen, die einfachsten und zugänglichsten Antworten auf diese Fragen zu geben.

Unsere Aufgabe ist es, zählen zu lernen optimaler Querschnitt Wasserrohre.

Warum wird es benötigt

Die hydraulische Berechnung ermöglicht es Ihnen, das Optimum zu erhalten Minimum der Durchmesser der Rohrleitung.

Einerseits fehlt es beim Bau und der Reparatur immer schmerzlich am Geld und am Preis laufende Meter Rohre wächst nichtlinear mit zunehmendem Durchmesser. Andererseits führt ein unterschätzter Abschnitt der Wasserversorgung aufgrund seines hydraulischen Widerstands zu einem übermäßigen Druckabfall an den Endgeräten.

Bei einem Durchfluss am Zwischengerät führt der Druckabfall am Endgerät dazu, dass sich die Wassertemperatur bei geöffnetem Kalt- und Warmwasserhahn stark verändert. Als Ergebnis werden Sie entweder mit Eiswasser übergossen oder mit kochendem Wasser verbrüht.

Beschränkungen

Ich werde den Umfang der betrachteten Aufgaben bewusst auf die Klempnerarbeit eines kleinen Privathauses beschränken. Es gibt zwei Gründe:

1. Gase und Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität verhalten sich beim Transport durch eine Pipeline völlig unterschiedlich. Berücksichtigung des Verhaltens natürlicher u Flüssiggas, Öl und andere Medien würden das Volumen dieses Materials um ein Vielfaches erhöhen und uns weit weg von meiner Spezialisierung führen - Klempnerei;
2. Bei einem großen Gebäude mit zahlreichen Armaturen Für die hydraulische Berechnung des Wasserversorgungssystems muss die Wahrscheinlichkeit der gleichzeitigen Nutzung mehrerer Wasserentnahmestellen berechnet werden. BEI kleines Haus Die Berechnung erfolgt für den Spitzenverbrauch aller verfügbaren Geräte, was die Aufgabe erheblich vereinfacht.

Faktoren

Die hydraulische Berechnung eines Wasserversorgungssystems ist eine Suche nach einer von zwei Größen:

• Berechnung des Durchsatzes eines Rohres mit bekanntem Querschnitt;
• Berechnung des optimalen Durchmessers bei bekannter geplanter Durchflussmenge.

Unter realen Bedingungen (bei der Planung eines Wasserversorgungssystems) ist die zweite Aufgabe viel häufiger erforderlich.

Die Haushaltslogik legt nahe, dass der maximale Wasserfluss durch eine Rohrleitung durch ihren Durchmesser und ihren Einlassdruck bestimmt wird. Leider ist die Realität viel komplizierter. Die Sache ist die Das Rohr hat einen hydraulischen Widerstand: Einfach ausgedrückt verlangsamt sich die Strömung aufgrund der Reibung an den Wänden. Darüber hinaus beeinflussen das Material und der Zustand der Wände vorhersehbar den Bremsgrad.

Hier ist eine vollständige Liste der Faktoren, die die Leistung einer Wasserpfeife beeinflussen:

• Druck zu Beginn der Wasserversorgung (Lesen - Druck in der Route);
• Neigung Rohre (Änderung ihrer Höhe über dem bedingten Bodenniveau am Anfang und Ende);

• Material Wände. Polypropylen und Polyethylen haben eine viel geringere Rauheit als Stahl und Gusseisen;
• Das Alter Rohre. Stahl wird mit der Zeit von Rost- und Kalkablagerungen überwuchert, die nicht nur die Rauhigkeit erhöhen, sondern auch die lichte Weite der Rohrleitung verringern;

Dies gilt nicht für Glas-, Kunststoff-, Kupfer-, verzinkte und Metall-Polymer-Rohre. Sie sind auch nach 50 Betriebsjahren in neuwertigem Zustand. Ausnahme ist die Verschlammung der Wasserversorgung bei in großen Zahlen Schwebstoffe und das Fehlen von Einlassfiltern.

• Menge und Winkel wendet sich;
• Durchmesseränderungen Installation;
• Anwesenheit oder Abwesenheit Schweißnähte, Grat von Löt- und Verbindungsbeschlägen;

• Absperrventile. Sogar Vollgas Kugelhähne einen gewissen Strömungswiderstand bieten.

Jede Berechnung der Pipeline-Kapazität ist sehr ungefähr. Wohl oder übel müssen wir durchschnittliche Koeffizienten verwenden, die für ähnliche Bedingungen typisch sind.

Gesetz von Torricelli

Evangelista Torricelli, die im frühen 17. Jahrhundert lebte, ist als Studentin bekannt Galileo Galilei und der Autor des Konzepts Luftdruck. Er besitzt auch eine Formel, die die Fließgeschwindigkeit von Wasser beschreibt, das aus einem Gefäß durch eine Öffnung mit bekannten Abmessungen strömt.

Damit die Torricelli-Formel funktioniert, ist Folgendes erforderlich:

1. Damit wir den Druck des Wassers kennen (die Höhe der Wassersäule über dem Loch);

Eine Atmosphäre unter der Schwerkraft der Erde kann eine Wassersäule um 10 Meter anheben. Daher wird der Druck in Atmosphären in Kopf umgewandelt, indem einfach mit 10 multipliziert wird.

1. Damit das Loch ist deutlich kleiner als der Gefäßdurchmesser, wodurch der Druckverlust durch Reibung an den Wänden eliminiert wird.

In der Praxis ermöglicht die Torricelli-Formel die Berechnung des Wasserflusses durch ein Rohr mit einem Innenquerschnitt bekannter Abmessungen bei einer bekannten momentanen Druckhöhe während des Durchflusses. Einfach ausgedrückt: Um die Formel zu verwenden, müssen Sie ein Manometer vor dem Wasserhahn installieren oder den Druckabfall an der Wasserversorgung bei einem bekannten Druck in der Leitung berechnen.

Die Formel selbst sieht so aus: v^2=2gh. Drin:

• v die Strömungsgeschwindigkeit am Auslass der Blende in Metern pro Sekunde;
• g ist die Fallbeschleunigung (für unseren Planeten ist sie gleich 9,78 m/s^2);
• h - Kopf (Höhe der Wassersäule über dem Loch).

Wie wird uns das bei unserer Aufgabe helfen? Und die Tatsache, dass Flüssigkeitsstrom durch eine Öffnung(gleicher Durchsatz) gleich ist S*v, wobei S die Querschnittsfläche der Blende und v die Strömungsgeschwindigkeit aus obiger Formel ist.

Captain Evidence schlägt vor: Wenn man die Querschnittsfläche kennt, ist es einfach, den Innenradius des Rohrs zu bestimmen. Wie Sie wissen, wird die Fläche eines Kreises als π*r^2 berechnet, wobei π auf 3,14159265 gerundet wird.

In diesem Fall sieht Torricellis Formel wie folgt aus: v^2=2*9,78*20=391,2. Die Quadratwurzel von 391,2 wird auf 20 gerundet. Dies bedeutet, dass Wasser mit einer Geschwindigkeit von 20 m / s aus dem Loch strömt.

Wir berechnen den Durchmesser des Lochs, durch das der Strom fließt. Wenn wir den Durchmesser in SI-Einheiten (Meter) umrechnen, erhalten wir 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. Und jetzt berechnen wir den Wasserdurchfluss: 20 * 0,0003141593 \u003d 0,006283186 oder 6,2 Liter pro Sekunde.

Zurück zur Realität

Liebe Leserin, lieber Leser, ich wage zu behaupten, dass Sie kein Manometer vor dem Mischer einbauen. Es ist offensichtlich, dass für eine genauere hydraulische Berechnung einige zusätzliche Daten benötigt werden.

Normalerweise wird das Berechnungsproblem umgekehrt gelöst: Bei bekanntem Wasserdurchfluss durch Sanitärarmaturen, Länge der Wasserleitung und deren Material wird ein Durchmesser gewählt, der den Druckabfall auf akzeptable Werte gewährleistet. Der limitierende Faktor ist die Durchflussmenge.

Vergleichsdaten

Die Strömungsgeschwindigkeit für interne Wasserleitungen wird mit 0,7 - 1,5 m / s angenommen. Das Überschreiten des letztgenannten Wertes führt zum Auftreten von hydraulischen Geräuschen (hauptsächlich an Bögen und Armaturen).

Die Wasserverbrauchsraten für Sanitärarmaturen sind in den behördlichen Unterlagen leicht zu finden. Sie sind insbesondere im Anhang zu SNiP 2.04.01-85 angegeben. Um dem Leser langwieriges Suchen zu ersparen, gebe ich hier diese Tabelle.

Die Tabelle zeigt Daten für Mischer mit Belüftern. Ihr Fehlen gleicht die Strömung durch die Waschbecken-, Waschbecken- und Duscharmatur mit der Strömung durch die Armatur beim Baden aus.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass Sie den Wasserverbrauch zusammenfassen, wenn Sie die Wasserversorgung eines Privathauses mit Ihren eigenen Händen berechnen möchten für alle installierten Geräte. Wird dieser Hinweis nicht befolgt, erwarten Sie Überraschungen, wie z. B. ein starker Temperaturabfall in der Dusche beim Öffnen des Wasserhahns. heißes Wasser an .

Wenn im Gebäude eine Löschwasserversorgung vorhanden ist, werden 2,5 l / s für jeden Hydranten zum geplanten Durchfluss hinzugefügt. Für die Löschwasserversorgung ist die Strömungsgeschwindigkeit auf 3 m/s begrenzt: Im Brandfall ist hydraulischer Lärm das Letzte, was die Bewohner verunsichern wird.

Bei der Berechnung des Drucks wird normalerweise davon ausgegangen, dass er am Geräteende vom Eingang mindestens 5 Meter betragen muss, was einem Druck von 0,5 kgf / cm2 entspricht. Bestandteil von Sanitärarmaturen (Durchlauferhitzer, Füllventile für autom Waschmaschinen usw.) funktionieren einfach nicht, wenn der Druck in der Wasserversorgung unter 0,3 Atmosphären liegt. Außerdem müssen die hydraulischen Verluste am Gerät selbst berücksichtigt werden.

Auf dem Foto - Durchlauferhitzer Atmor Basic. Es beinhaltet das Erhitzen nur bei einem Druck von 0,3 kgf/cm2 und darüber.

Durchfluss, Durchmesser, Geschwindigkeit

Ich möchte Sie daran erinnern, dass sie durch zwei Formeln miteinander verbunden sind:

1. Q=SV. Der Wasserdurchfluss in Kubikmetern pro Sekunde ist gleich der Querschnittsfläche in Quadratmeter multipliziert mit der Strömungsgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde;
2. S = r^2. Die Querschnittsfläche errechnet sich als Produkt aus der Zahl „pi“ und dem Quadrat des Radius.

Wo bekomme ich die Werte für den Radius des Innenteils her?

• Für Stahlrohre ist es mit einem minimalen Fehler gleich Hälfte der Kontrolle(bedingter Pass, der als Rohrwalzen gekennzeichnet ist);
• Für Polymer, Metall-Polymer usw. Der Innendurchmesser ist gleich der Differenz zwischen dem Außendurchmesser, mit dem die Rohre gekennzeichnet sind, und der doppelten Wandstärke (er ist normalerweise auch in der Kennzeichnung vorhanden). Der Radius ist jeweils der halbe Innendurchmesser.

1. Der Innendurchmesser beträgt 50-3 * 2 = 44 mm oder 0,044 Meter;
2. Der Radius beträgt 0,044/2 = 0,022 Meter;
3. Die Fläche des Innenabschnitts beträgt 3,1415 * 0,022 ^ 2 \u003d 0,001520486 m2;
4. Bei einer Durchflussrate von 1,5 Metern pro Sekunde beträgt die Durchflussrate 1,5 * 0,001520486 = 0,002280729 m3 / s oder 2,3 Liter pro Sekunde.

Kopfverlust

Wie berechnet man, wie viel Druck in einem Wasserversorgungssystem mit bekannten Parametern verloren geht?

Die einfachste Formel zur Berechnung des Druckabfalls ist H = iL(1+K). Was bedeuten die Variablen darin?

• H ist der geschätzte Druckabfall in Metern;
• ich - hydraulische Steigung des Wasserleitungszählers;
• L ist die Länge der Wasserversorgung in Metern;
• K- Koeffizient, wodurch die Berechnung des Druckabfalls an den Absperrventilen und vereinfacht werden kann. Sie ist an den Zweck des Wasserversorgungsnetzes gebunden.

Wo bekomme ich die Werte dieser Variablen her? Nun, bis auf die Länge der Pfeife – das Roulette hat noch niemand abgesagt.

Der Koeffizient K wird gleich genommen zu:

Bei einem hydraulischen Gefälle ist das Bild viel komplizierter. Der Strömungswiderstand eines Rohres hängt ab von:

• Interner Abschnitt;
• Wandrauheit;
• Fließraten.

Eine Liste mit 1000i-Werten (hydraulische Neigung pro 1000 Meter Wasserversorgung) finden Sie in Shevelevs Tabellen, die tatsächlich für die hydraulische Berechnung verwendet werden. Die Tabellen sind zu groß für einen Artikel, da sie 1000i-Werte für alle möglichen Durchmesser, Durchflussraten und lebensdauerkorrigierten Materialien angeben.

Hier ist ein kleines Fragment des Shevelev-Tisches für ein 25-mm-Kunststoffrohr.

Der Autor der Tabellen gibt die Werte des Druckabfalls nicht für den Innenbereich an, sondern für Standardgrößen, mit dem Rohre markiert werden, angepasst an die Wandstärke. Allerdings wurden die Tabellen 1973 veröffentlicht, als sich das entsprechende Marktsegment noch nicht gebildet hatte.
Beachten Sie bei der Berechnung, dass es für Metall-Kunststoff besser ist, Werte zu nehmen, die einem um eine Stufe kleineren Rohr entsprechen.

Lassen Sie uns diese Tabelle verwenden, um den Druckabfall zu berechnen Polypropylen-Rohr mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Länge von 45 Metern. Vereinbaren Sie, dass wir ein Wasserversorgungssystem für Haushaltszwecke entwerfen.

1. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit so nahe wie möglich an 1,5 m/s (1,38 m/s) entspricht der Wert von 1000i 142,8 Metern;
2. Die hydraulische Neigung von einem Meter Rohr beträgt 142,8 / 1000 \u003d 0,1428 Meter;
3. Der Korrekturfaktor für Hauswasserleitungen beträgt 0,3;
4. Die Formel als Ganzes hat die Form H = 0,1428 * 45 (1 + 0,3) = 8,3538 Meter. Dies bedeutet, dass am Ende der Wasserzufuhr bei einer Wasserdurchflussrate von 0,45 l / s (dem Wert aus der linken Spalte der Tabelle) der Druck um 0,84 kgf / cm2 und bei 3 Atmosphären am Einlass abfällt 2,16 kgf / cm2 durchaus akzeptabel sein.

Dieser Wert kann zur Bestimmung verwendet werden Verbrauch nach der Torricelli-Formel. Die Berechnungsmethode mit einem Beispiel ist im entsprechenden Abschnitt des Artikels angegeben.

Um den maximalen Durchfluss durch ein Wasserversorgungssystem mit bekannten Eigenschaften zu berechnen, kann man außerdem in der Spalte „Durchfluss“ der vollständigen Shevelev-Tabelle einen solchen Wert auswählen, bei dem der Druck am Ende des Rohrs nicht abfällt unter 0,5 Atmosphären.

Fazit

Liebe Leserin, lieber Leser, wenn Ihnen die obige Anleitung trotz der extremen Vereinfachung immer noch mühsam erschien, verwenden Sie einfach eine der vielen Online-Rechner. Weitere Informationen finden Sie wie immer im Video in diesem Artikel. Für Ergänzungen, Korrekturen und Kommentare bin ich dankbar. Viel Glück, Kameraden!

Wenn Sie Dankbarkeit ausdrücken, eine Klarstellung oder einen Einwand hinzufügen, den Autor etwas fragen möchten - fügen Sie einen Kommentar hinzu oder sagen Sie Danke!

Warum brauchen wir solche Berechnungen?

Bei der Erstellung eines Plans für den Bau eines großen Cottages mit mehreren Badezimmern, eines Privathotels und der Organisation eines Brandschutzsystems ist es sehr wichtig, unter Berücksichtigung mehr oder weniger genauer Informationen über die Transportfähigkeit des vorhandenen Rohrs zu verfügen Durchmesser und Druck im System. Es geht um Druckschwankungen während der Spitzenzeiten des Wasserverbrauchs: Solche Phänomene beeinträchtigen die Qualität der erbrachten Dienstleistungen erheblich.

Wenn das Wasserversorgungssystem nicht mit Wasserzählern ausgestattet ist, werden bei der Bezahlung von Versorgungsleistungen die sogenannten. "Durchlässigkeit des Rohres". In diesem Fall stellt sich ganz logisch die Frage nach den hier angewandten Tarifen.

Gleichzeitig ist es wichtig zu verstehen, dass die zweite Option nicht für private Räumlichkeiten (Apartments und Cottages) gilt, in denen bei fehlenden Zählern Hygienestandards bei der Berechnung der Zahlung berücksichtigt werden: normalerweise sind dies bis zu 360 l / Tag pro Person.

Was bestimmt die Durchlässigkeit des Rohres

Was bestimmt den Wasserfluss in einem runden Rohr? Man gewinnt den Eindruck, dass die Suche nach einer Antwort keine Schwierigkeiten bereiten sollte: Je größer der Querschnitt des Rohres ist, desto mehr Wasser kann es in einer bestimmten Zeit passieren. Gleichzeitig wird auch an den Druck erinnert, denn je höher die Wassersäule, desto schneller wird das Wasser durch die Kommunikation gepresst. Die Praxis zeigt jedoch, dass dies noch lange nicht alle Faktoren sind, die den Wasserverbrauch beeinflussen.

Darüber hinaus sind folgende Punkte zu beachten:

1. Rohrlänge. Mit zunehmender Länge reibt das Wasser stärker an seinen Wänden, was zu einer Verlangsamung der Strömung führt. Ganz am Anfang des Systems wird das Wasser zwar nur vom Druck beeinflusst, aber es ist auch wichtig, wie schnell die nächsten Portionen die Möglichkeit haben, in die Kommunikation einzutreten. Das Bremsen im Rohr erreicht oft große Werte.
2. Der Wasserverbrauch hängt vom Durchmesser ab viel komplexer, als es auf den ersten Blick scheint. Wenn die Größe des Rohrdurchmessers klein ist, widerstehen die Wände dem Wasserfluss um eine Größenordnung mehr als in dickeren Systemen. Infolgedessen nimmt mit abnehmendem Durchmesser des Rohrs sein Nutzen in Bezug auf das Verhältnis der Wasserdurchflussrate zum Indikator des Innenbereichs in einem Abschnitt mit fester Länge ab. Einfach ausgedrückt: Ein dickes Rohrleitungssystem transportiert Wasser viel schneller als ein dünnes.
3. Produktionsmaterial. Noch eins wichtiger Punkt, die sich direkt auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Wassers durch das Rohr auswirkt. Beispielsweise fördert glattes Propylen das Gleiten von Wasser in einem viel größeren Ausmaß als raue Stahlwände.
4. Lebensdauer. Mit der Zeit bildet sich auf Wasserrohren aus Stahl Rost. Außerdem ist es sowohl bei Stahl als auch bei Gusseisen typisch, dass sich allmählich Kalkablagerungen ansammeln. Der Wasserdurchflusswiderstand eines Rohrs mit Ablagerungen ist viel höher als bei neuen Stahlprodukten: Dieser Unterschied erreicht manchmal das 200-fache. Darüber hinaus führt das Überwachsen des Rohrs zu einer Verringerung seines Durchmessers: Auch wenn wir die erhöhte Reibung nicht berücksichtigen, nimmt seine Durchlässigkeit deutlich ab. Es ist auch wichtig zu beachten, dass Produkte aus Kunststoff und Metall-Kunststoff solche Probleme nicht haben: Auch nach Jahrzehnten intensiver Nutzung bleibt der Widerstand gegen Wasserströmungen auf dem ursprünglichen Niveau.
5. Das Vorhandensein von Windungen, Armaturen, Adaptern, Ventilen trägt zur zusätzlichen Bremsung von Wasserströmungen bei.

Alle oben genannten Faktoren müssen berücksichtigt werden wir reden nicht um ein paar kleine Fehler, sondern um einen mehrfachen gravierenden Unterschied. Als Fazit lässt sich sagen, dass eine einfache Bestimmung des Rohrdurchmessers aus dem Wasserdurchfluss kaum möglich ist.

Neue Möglichkeit der Wasserverbrauchsberechnung

Wenn die Verwendung von Wasser über einen Wasserhahn erfolgt, vereinfacht dies die Aufgabe erheblich. Die Hauptsache in diesem Fall ist, dass die Abmessungen des Lochs zum Ausgießen von Wasser viel kleiner sind als der Durchmesser der Wasserleitung. In diesem Fall gilt die Formel zur Berechnung von Wasser über den Querschnitt des Torricelli-Rohrs v ^ 2 \u003d 2gh, wobei v die Durchflussgeschwindigkeit ist kleines Loch, g ist die Fallbeschleunigung und h ist die Höhe der Wassersäule über dem Wasserhahn (ein Loch mit einem Querschnitt s führt Wasservolumen s * v pro Zeiteinheit durch). Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Begriff "Abschnitt" verwendet wird, um nicht den Durchmesser, sondern seine Fläche zu bezeichnen. Verwenden Sie zur Berechnung die Formel pi * r ^ 2.

Wenn die Wassersäule eine Höhe von 10 Metern und das Loch einen Durchmesser von 0,01 m hat, berechnet sich der Wasserdurchfluss durch das Rohr bei einem Druck von einer Atmosphäre wie folgt: v^2=2*9,78*10=195,6. Nach dem Ziehen der Quadratwurzel ist v=13,98570698963767. Nach dem Runden, um eine einfachere Geschwindigkeitszahl zu erhalten, beträgt das Ergebnis 14 m/s. Der Querschnitt des Lochs mit einem Durchmesser von 0,01 m wird wie folgt berechnet: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Als Ergebnis stellt sich heraus, dass der maximale Wasserdurchfluss durch das Rohr 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s entspricht (etwas weniger als 4,5 Liter Wasser / Sekunde). Wie Sie sehen können, ist in diesem Fall die Berechnung von Wasser über den Rohrquerschnitt recht einfach. auch in den freien Zugang Es gibt spezielle Tabellen, die den Wasserverbrauch für die gängigsten Sanitärprodukte zeigen, mit einem Mindestwert für den Durchmesser der Wasserleitung.

Wie Sie bereits verstehen, gibt es keine universelle einfache Möglichkeit, den Durchmesser der Rohrleitung in Abhängigkeit vom Wasserdurchfluss zu berechnen. Dennoch können Sie gewisse Indikatoren für sich ableiten. Dies gilt insbesondere dann, wenn das System mit Kunststoff- oder Metall-Kunststoff-Rohren ausgestattet ist und Wasser von Hähnen mit kleinem Auslassquerschnitt verbraucht wird. In einigen Fällen ist diese Berechnungsmethode anwendbar auf Stahlsysteme, aber wir sprechen in erster Linie von neuen Wasserleitungen, die keine Zeit hatten, sich mit inneren Ablagerungen an den Wänden zu bedecken.

Wasserdurchflussmenge nach Rohrdurchmesser: Bestimmung des Rohrleitungsdurchmessers in Abhängigkeit von der Durchflussmenge, Berechnung pro Abschnitt, Formel für die maximale Durchflussmenge bei Druck in einem runden Rohr

Wasserfluss durch ein Rohr: Ist eine einfache Berechnung möglich?

Ist es möglich, den Wasserdurchfluss anhand des Rohrdurchmessers auf einfache Weise zu berechnen? Oder der einzige Weg- Wenden Sie sich an Spezialisten, die zuvor dargestellt wurden detaillierte Karte Alle Wasserleitungen in der Umgebung?

Schließlich sind hydrodynamische Berechnungen äußerst komplex ...

Unsere Aufgabe ist es herauszufinden, wie viel Wasser dieses Rohr passieren kann.

Wofür ist das?

1. Bei Selbstberechnung von Sanitäranlagen.

Wenn Sie planen zu bauen großes Haus mit mehreren Gästebädern, einem Mini-Hotel, denken Sie an eine Feuerlöschanlage - es ist wünschenswert zu wissen, wie viel Wasser ein Rohr mit einem bestimmten Durchmesser bei einem bestimmten Druck liefern kann.

Schließlich wird ein erheblicher Druckabfall zu Spitzenzeiten des Wasserverbrauchs den Bewohnern wahrscheinlich nicht gefallen. Und ein schwaches Rinnsal Wasser aus einem Feuerwehrschlauch ist wahrscheinlich nutzlos.

1. In Ermangelung von Wasserzählern stellen Versorgungsunternehmen normalerweise "Pipe Pass" -Organisationen in Rechnung.

Bitte beachten Sie: Das zweite Szenario betrifft keine Wohnungen und Privathäuser. Wenn keine Wasserzähler vorhanden sind, berechnen die Versorgungsunternehmen das Wasser nach Hygienevorschriften. Für moderne komfortable Häuser sind dies nicht mehr als 360 Liter pro Person und Tag.

Es muss zugegeben werden: Der Wasserzähler vereinfacht die Beziehungen zu den Versorgungsunternehmen erheblich

Faktoren, die die Durchgängigkeit der Pfeife beeinflussen

Was beeinflusst den maximalen Wasserdurchfluss in einem runden Rohr?

Die offensichtliche Antwort

Der gesunde Menschenverstand diktiert, dass die Antwort sehr einfach sein sollte. Es gibt eine Wasserleitung. Darin ist ein Loch. Je größer er ist, desto mehr Wasser fließt pro Zeiteinheit durch ihn hindurch. Ah, tut mir leid, mehr Druck.

Offensichtlich drückt eine Wassersäule von 10 Zentimetern weniger Wasser durch ein Zentimeterloch als eine Wassersäule mit der Höhe eines zehnstöckigen Gebäudes.

Also vom inneren Abschnitt des Rohrs und vom Druck in der Wasserversorgung, richtig?

Braucht es wirklich noch etwas?

Richtige Antwort

Nein. Diese Faktoren beeinflussen den Konsum, sind aber nur der Anfang einer langen Liste. Die Berechnung des Wasserflusses anhand des Durchmessers des Rohrs und des Drucks darin ist dasselbe wie die Berechnung der Flugbahn einer Rakete, die zum Mond fliegt, basierend auf der scheinbaren Position unseres Satelliten.

Wenn Sie die Rotation der Erde, die Bewegung des Mondes in seiner eigenen Umlaufbahn, den Luftwiderstand und die Schwerkraft nicht berücksichtigen Himmelskörper- kaum unsere Raumschiff mindestens annähernd treffen angestrebte Stelle Raum.

Wie viel Wasser aus einem Rohr mit einem Durchmesser x bei einem Druck in der Schiene y fließt, wird nicht nur von diesen beiden Faktoren beeinflusst, sondern auch von:

• Rohrlänge. Je länger es ist, desto stärker verlangsamt die Reibung des Wassers an den Wänden den Wasserfluss darin. Ja, nur der Druck darin beeinflusst das Wasser ganz am Ende des Rohrs, aber die folgenden Wassermengen sollten seinen Platz einnehmen. Und die Wasserpfeife bremst sie, und wie.

Aufgrund des Druckverlusts in einem langen Rohr haben Ölpipelines Pumpstationen.

• Der Durchmesser des Rohres wirkt sich auf den Wasserfluss viel komplizierter aus, als der „gesunde Menschenverstand“ vermuten lässt. Bei Rohren mit kleinem Durchmesser ist der Strömungswiderstand der Wand viel größer als bei dicken Rohren.

Denn je kleiner das Rohr ist, desto ungünstiger ist das Verhältnis von Innenvolumen und Oberfläche im Hinblick auf den Wasserdurchfluss bei fester Länge.

Einfach ausgedrückt: Wasser bewegt sich leichter durch ein dickes Rohr als durch ein dünnes.

• Wandmaterial - noch eins der wichtigste Faktor, von der die Geschwindigkeit der Wasserbewegung abhängt. Während Wasser über glattes Polypropylen gleitet wie das Roastbeef einer ungeschickten Dame auf einem Pflaster aus Eis, setzt rauer Stahl dem Fließen viel mehr Widerstand entgegen.
• Das Alter des Rohres beeinflusst auch stark die Durchlässigkeit des Rohres.. Stahl Wasserrohre Rost, außerdem werden Stahl und Gusseisen im Laufe der Betriebsjahre von Kalkablagerungen überwuchert.

Ein zugewachsenes Rohr hat einen viel größeren Strömungswiderstand (Widerstand eines polierten neuen Stahlrohr und rostig unterscheiden sich um das 200-fache!). Darüber hinaus verringern die Abschnitte innerhalb des Rohrs aufgrund von Überwucherung ihren Abstand; selbst in ideale Bedingungen viel weniger Wasser fließt durch ein zugewachsenes Rohr.

Halten Sie es für sinnvoll, die Durchlässigkeit anhand des Rohrdurchmessers am Flansch zu berechnen?

Bitte beachten Sie: Die Oberflächenbeschaffenheit von Kunststoff- und Metall-Polymer-Rohren verschlechtert sich im Laufe der Zeit nicht. Nach 20 Jahren weist das Rohr den gleichen Wasserdurchflusswiderstand auf wie zum Zeitpunkt der Installation.

• Schließlich kann jede Drehung, jeder Durchmesserübergang, variiert werden Absperrventile und Armaturen - all das verlangsamt auch den Wasserfluss.

Ach, wenn die oben genannten Faktoren vernachlässigt werden könnten! Wir sprechen jedoch nicht von Abweichungen innerhalb des Fehlers, sondern von einem Unterschied zuweilen.

All dies führt uns zu einer traurigen Schlussfolgerung: Eine einfache Berechnung des Wasserflusses durch ein Rohr ist unmöglich.

Lichtstrahl im dunklen Reich

Im Falle eines Wasserflusses durch einen Wasserhahn kann die Aufgabe jedoch stark vereinfacht werden. Grundzustand einfache Rechnung: Das Loch, durch das das Wasser fließt, muss im Vergleich zum Durchmesser der Wasserversorgungsleitung vernachlässigbar sein.

Dann gilt das Gesetz von Torricelli: v^2=2gh, wobei v die Geschwindigkeit des Ausflusses aus dem kleinen Loch, g die Beschleunigung des freien Falls und h die Höhe der Wassersäule über dem Loch ist. In diesem Fall tritt pro Zeiteinheit ein Flüssigkeitsvolumen s * v durch ein Loch mit einem Querschnitt s.

Der Meister hat dir ein Geschenk hinterlassen

Vergiss nicht: Der Querschnitt des Lochs ist nicht der Durchmesser, sondern die Fläche gleich pi*r^2.

Bei einer Wassersäule von 10 Metern (was einem Überdruck von einer Atmosphäre entspricht) und einem Loch mit einem Durchmesser von 0,01 Metern sieht die Berechnung wie folgt aus:

Wir extrahieren Quadratwurzel und wir erhalten v=13.98570698963767. Zur einfacheren Berechnung runden wir den Wert der Strömungsgeschwindigkeit auf 14 m/s auf.

Der Querschnitt eines Lochs mit einem Durchmesser von 0,01 m beträgt 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2.

Somit beträgt der Wasserfluss durch unser Loch 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s oder etwas weniger als viereinhalb Liter pro Sekunde.

Wie Sie sehen, ist die Berechnung bei dieser Variante nicht sehr kompliziert.

Darüber hinaus finden Sie im Anhang des Artikels eine Tabelle zum Wasserverbrauch der gängigsten Sanitärarmaturen mit Angabe des Mindestdurchmessers der Auskleidung.

Fazit

Das ist alles in Kürze. Wie Sie sehen können, universell einfache Lösung Wir haben nicht gefunden; Wir hoffen jedoch, dass der Artikel für Sie nützlich ist. Viel Glück!

So berechnen Sie den Rohrdurchsatz

Die Durchsatzberechnung ist eine der wichtigsten herausfordernde Aufgaben beim Verlegen einer Rohrleitung. In diesem Artikel werden wir versuchen, genau herauszufinden, wie das gemacht wird verschiedene Typen Rohrleitungen und Rohrmaterialien.

Rohre mit hoher Kapazität

Der Durchsatz ist ein wichtiger Parameter für alle Rohre, Kanäle und andere Erben des römischen Aquädukts. Der Durchsatz ist jedoch nicht immer auf der Rohrverpackung (oder auf dem Produkt selbst) angegeben. Darüber hinaus hängt es auch vom Rohrleitungsschema ab, wie viel Flüssigkeit das Rohr durch den Abschnitt führt. Wie berechnet man den Durchsatz von Pipelines richtig?

Methoden zur Berechnung des Durchsatzes von Pipelines

Es gibt mehrere Methoden zur Berechnung dieses Parameters, von denen jede für einen bestimmten Fall geeignet ist. Einige Notationen, die wichtig sind, um den Durchsatz eines Rohres zu bestimmen:

Außendurchmesser - die physische Größe des Rohrabschnitts von einer Kante der Außenwand zur anderen. In Berechnungen wird es als Dn oder Dn bezeichnet. Dieser Parameter ist in der Markierung angegeben.

Der Nenndurchmesser ist der ungefähre Wert des Durchmessers des Rohrinnenquerschnitts, aufgerundet auf eine ganze Zahl. In Berechnungen wird es als Du oder Du bezeichnet.

Physikalische Methoden zur Berechnung des Rohrdurchsatzes

Rohrdurchsatzwerte werden durch spezielle Formeln ermittelt. Für jede Art von Produkt - für Gas, Wasserversorgung, Kanalisation - sind die Berechnungsmethoden unterschiedlich.

Tabellarische Berechnungsmethoden

Es gibt eine Tabelle mit ungefähren Werten, die erstellt wurde, um die Bestimmung des Rohrdurchsatzes für die Verkabelung innerhalb der Wohnung zu erleichtern. In den meisten Fällen ist keine hohe Genauigkeit erforderlich, sodass die Werte ohne komplexe Berechnungen angewendet werden können. Diese Tabelle berücksichtigt jedoch nicht die Verringerung des Durchsatzes aufgrund des Auftretens von Sedimentwachstum im Inneren des Rohrs, was typisch für alte Autobahnen ist.

Es gibt eine genaue Kapazitätsberechnungstabelle, die so genannte Shevelev-Tabelle, die das Rohrmaterial und viele andere Faktoren berücksichtigt. Diese Tische werden selten beim Verlegen von Wasserleitungen in der Wohnung verwendet, aber in einem Privathaus mit mehreren nicht standardmäßigen Steigleitungen können sie sich als nützlich erweisen.

Berechnung mit Programmen

Zur Verfügung moderner Sanitärunternehmen stehen spezielle Computerprogramme zur Berechnung des Rohrdurchsatzes sowie vieler anderer ähnlicher Parameter. Darüber hinaus wurden Online-Rechner entwickelt, die zwar weniger genau, aber kostenlos sind und keine Installation auf einem PC erfordern. Eines der stationären Programme "TAScope" ist eine Schöpfung westlicher Ingenieure, die Shareware ist. BEI Großunternehmen Verwenden Sie "Hydrosystem" - dies ist ein inländisches Programm, das Rohre nach Kriterien berechnet, die sich auf ihren Betrieb in den Regionen der Russischen Föderation auswirken. Neben der hydraulischen Berechnung können Sie damit auch andere Parameter von Rohrleitungen berechnen. durchschnittlicher Preis 150.000 Rubel.

So berechnen Sie den Durchsatz einer Gasleitung

Gas ist eines der wichtigsten komplexe Materialien für den Transport, insbesondere weil es zum Schrumpfen neigt und daher durch kleinste Rohrspalten fließen kann. Zur Berechnung des Durchsatzes Gasleitungen(ähnlich wie geplant Gassystem im Allgemeinen) haben besondere Anforderungen.

Die Formel zur Berechnung des Durchsatzes einer Gasleitung

Die maximale Kapazität von Gasleitungen wird durch die Formel bestimmt:

Qmax = 0,67 DN2 * p

wobei p gleich dem Arbeitsdruck im Gasleitungssystem + 0,10 MPa oder dem absoluten Druck des Gases ist;

Machen - bedingter Pass Rohre.

Es gibt eine komplexe Formel zur Berechnung des Durchsatzes einer Gasleitung. Bei vorläufigen Berechnungen sowie bei der Berechnung einer Haushaltsgasleitung wird es normalerweise nicht verwendet.

Qmax = 196,386 Du2 * p/z*T

wobei z der Kompressibilitätsfaktor ist;

T ist die Temperatur des transportierten Gases, K;

Nach dieser Formel wird die direkte Abhängigkeit der Temperatur des transportierten Mediums vom Druck bestimmt. Je höher der T-Wert, desto mehr dehnt sich das Gas aus und drückt gegen die Wände. Daher berücksichtigen Ingenieure bei der Berechnung großer Autobahnen mögliche Wetterbedingungen in dem Bereich, in dem die Pipeline verläuft. Wenn der Nennwert des Rohres DN kleiner ist als der Druck des dabei entstehenden Gases hohe Temperaturen im Sommer (z. B. bei +38 ... +45 Grad Celsius), dann ist mit Leitungsschäden zu rechnen. Dies hat das Austreten wertvoller Rohstoffe zur Folge und schafft die Möglichkeit einer Explosion des Rohrabschnitts.

Tabelle der Kapazitäten von Gasleitungen in Abhängigkeit vom Druck

Es gibt eine Tabelle zur Berechnung des Durchsatzes einer Gasleitung für häufig verwendete Durchmesser und Nennbetriebsdrücke von Rohren. Um die Eigenschaften der Gasleitung zu bestimmen benutzerdefinierte Größen und Druck erfordern technische Berechnungen. Auch der Druck, die Bewegungsgeschwindigkeit und das Gasvolumen werden von der Temperatur der Außenluft beeinflusst.

Die maximale Geschwindigkeit (W) des Gases in der Tabelle beträgt 25 m/s und z (Kompressibilitätsfaktor) ist 1. Die Temperatur (T) beträgt 20 Grad Celsius oder 293 Kelvin.

Kapazität des Abwasserrohrs

Bandbreite Kanalrohr- ein wichtiger Parameter, der von der Art der Rohrleitung abhängt (drucklos oder drucklos). Die Berechnungsformel basiert auf den Gesetzen der Hydraulik. Neben der mühsamen Berechnung werden Tabellen verwendet, um die Kapazität des Kanals zu bestimmen.

Hydraulische Berechnungsformel

Für die hydraulische Berechnung der Kanalisation ist es erforderlich, die Unbekannten zu bestimmen:

1. Rohrleitungsdurchmesser Du;
2. mittlere Strömungsgeschwindigkeit v;
3. hydraulische Neigung l;
4. Füllgrad h / Du (in Berechnungen werden sie vom hydraulischen Radius abgestoßen, der diesem Wert zugeordnet ist).

In der Praxis beschränken sie sich auf die Berechnung des Wertes von l oder h / d, da die restlichen Parameter einfach zu berechnen sind. hydraulische Neigung ein vorläufige Berechnungen als gleich der Neigung der Erdoberfläche angesehen, an der die Bewegung erfolgt Abwasser wird nicht niedriger sein als die Selbstreinigungsgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeitswerte sowie die maximalen h/Dn-Werte für Heimnetze finden Sie in Tabelle 3.

Zusätzlich gibt es einen normalisierten Wert minimale Steigung für Rohre mit kleinem Durchmesser: 150 mm

(i=0,008) und 200 (i=0,007) mm.

Die Formel für den Volumenstrom einer Flüssigkeit sieht so aus:

wobei a die freie Fläche der Strömung ist,

v ist die Strömungsgeschwindigkeit, m/s.

Die Geschwindigkeit wird nach folgender Formel berechnet:

wobei R der hydraulische Radius ist;

C der Benetzungskoeffizient ist;

Daraus können wir die Formel für das hydraulische Gefälle ableiten:

Danach wird dieser Parameter bestimmt, wenn eine Berechnung erforderlich ist.

wobei n der Rauheitsfaktor ist, der je nach Rohrmaterial zwischen 0,012 und 0,015 liegt.

Der hydraulische Radius wird als gleich dem üblichen Radius angesehen, jedoch nur, wenn das Rohr vollständig gefüllt ist. Verwenden Sie in anderen Fällen die Formel:

wobei A die Fläche der transversalen Flüssigkeitsströmung ist,

P - benetzter Umfang oder Querlänge Innenfläche Rohr, das die Flüssigkeit berührt.

Bandbreitentabellen ohne Druckleitungen Kanalisation

Die Tabelle berücksichtigt alle Parameter, die zur Durchführung der hydraulischen Berechnung verwendet wurden. Die Daten werden entsprechend dem Wert des Rohrdurchmessers ausgewählt und in die Formel eingesetzt. Dabei wurde bereits der Volumenstrom q der durch den Rohrabschnitt strömenden Flüssigkeit berechnet, der als Durchsatz der Rohrleitung angenommen werden kann.

Darüber hinaus gibt es detailliertere Lukin-Tabellen mit vorgefertigten Rohrdurchflusswerten unterschiedlichen Durchmesser von 50 bis 2000 mm.

Leistungstabellen für Druckkanalisationen

In den Kapazitätstabellen für Kanaldruckleitungen richten sich die Werte nach dem maximalen Füllungsgrad und der geschätzten durchschnittlichen Durchflussmenge des Abwassers.

Kapazität der Wasserleitung

Wasserleitungen im Haus werden am häufigsten verwendet. Und da sie stark belastet sind, wird die Berechnung des Durchsatzes der Wasserleitung wichtiger Zustand zuverlässiger Betrieb.

Passierbarkeit des Rohres je nach Durchmesser

Der Durchmesser ist nicht der wichtigste Parameter bei der Berechnung der Rohrdurchgängigkeit, aber er beeinflusst auch seinen Wert. Je größer der Innendurchmesser des Rohrs ist, desto höher ist die Durchlässigkeit und desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit von Verstopfungen und Verstopfungen. Allerdings müssen neben dem Durchmesser auch der Reibungskoeffizient von Wasser an den Rohrwänden (Tabellenwert für jedes Material), die Leitungslänge und der Flüssigkeitsdruckunterschied am Ein- und Ausgang berücksichtigt werden. Darüber hinaus wirkt sich die Anzahl der Biegungen und Formstücke in der Rohrleitung stark auf die Durchgängigkeit aus.

Tabelle der Rohrkapazität nach Kühlmitteltemperatur

Je höher die Temperatur im Rohr ist, desto geringer ist seine Kapazität, da sich das Wasser ausdehnt und somit zusätzliche Reibung erzeugt. Für Sanitär ist dies nicht wichtig, aber in Heizsysteme ist der Schlüsselparameter.

Es gibt eine Tabelle zur Berechnung von Wärme und Kühlmittel.

Rohrleistungstabelle in Abhängigkeit vom Kühlmitteldruck

Es gibt eine Tabelle, die den Durchsatz von Rohren in Abhängigkeit vom Druck beschreibt.

Rohrkapazitätstabelle in Abhängigkeit vom Durchmesser (nach Shevelev)

Die Tabellen von F.A. und A.F. Shevelev sind eine der genauesten Tabellenmethoden zur Berechnung des Durchsatzes eines Wasserversorgungssystems. Darüber hinaus enthalten sie alle notwendigen Berechnungsformeln für jedes spezifische Material. Dies ist ein umfangreiches Informationsmaterial, das von Wasserbauingenieuren am häufigsten verwendet wird.

Die Tabellen berücksichtigen:

1. Rohrdurchmesser - innen und außen;
2. Wandstärke;
3. Lebensdauer der Pipeline;
4. Linienlänge;
5. Rohrzuordnung.

Leitungskapazität in Abhängigkeit von Durchmesser, Druck: Tabellen, Berechnungsformeln, Online-Rechner