Меню

Максимальная скорость в трубах водоснабжения

Какова максимальная скорость движения воды в высоконапорном водопроводе? И чем это подтвердить для экспертизы.

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

7.6. Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с, в спринклерных и дренчерных системах — 10 м/с.

Фактически примерные значения скоростей ограничиваются шумом. Обычно до них далеко не доходят — реально 1-1,5 м/с. Для пожаротушения допускается большая скорость потому что на шум во время тушения уже наплевать.
Но это не значит, что надо рассчитывать на 10 м/с.

Не надо всерьез принимать вот такие глупости

Как раз зависит, потому что вода движется за счет давления, создаваемого насосом. Расход и давление (потери давления) при рабочем режиме связаны квадратичной зависимостью H=S*Q^2. Это означает, что если в трубе увеличить скорость в два раза, то сопротивление трубы возрастет в четыре раза, а потребляемая мощность насоса — в восемь раз.

Допустим, вместо обычной скорости 1 м/с ради экономии труб приняли 4 м/с. Значит потери напора увеличатся в 16 раз, а потребляемая мощность — в 64 раза. Вот в это и тычет носом экспертиза. И правильно делает.

Очень высокие скорости применяются в некоторых специальных трубопроводах, но не в водопроводе. Водопровода «высоконапорного» вообще не бывает.

Инженер проектировщик (раздел ТМ — фриланс)

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

Инженер проектировщик (раздел ТМ — фриланс)

Но везде вода подчиняется одним и тем же законам, никакой, абсолютно никакой разницы в физических законах нет.

В районах где много высотных домов бывает высокая зона, от неё питаются верхние этажи.

а я всегда предполагал, что для питания верхних этажей делается технический этаж и на нём делается повысительная насосная
т.е. потребители зонируются. мне думается это проще реализовать. хотя конечно допускаю что могу чего то не знать.

и вода с давлением 100 бар. это круто. такие специфичные установки должны быть.

система гидросбива окалины с мееталла при термообработке на металургическом комбинате была с давлением 140 атм. трубы с толщиной стенки в 50 мм. арматура страшных размеров. чесно говоря просто находиться в насосной было страшненько, поскольку переключения насосов рабочий резервный там всегда была как лотерея. если клапан обратный закрывался (а закрывался он достаточно шунмо) не полностью, то обратным потоком воды насос ломало в течении секунд 20-30 (двигатель не успевал за оборотами насоса, муфта в щепки, а если нет, то и двигатель тоже).

Источник

Какие факторы влияют на скорость воды в трубе и как произвести необходимые вычисления

Сооружая автономную водопроводную сеть для частного дома, необходимо задуматься о достаточно большом количестве параметров, которые сделают водопровод сетью, работающей долгое время и не требующей больших затрат на ее обслуживание. Один из важных факторов – скорость движения воды в трубопроводах водоснабжения.

Почему скорость должна быть определенного значения

Скорость воды в трубах учитывают при выборе материала и диаметра трубопровода

Если скорость недостаточная, на стенках труб будут осаждаться нерастворенные частицы, которые поступают с водой из скважины или колодца. Это приведет к заиливанию и уменьшению проходного сечения. В результате снизится напор и производительность всей системы в целом.

Если скорость воды в водопроводе большая, это приводит к увеличению давления перекачиваемой жидкости на стенки труб и их стыки. Велика вероятность, что в каком-то месте трубопровода со временем произойдет протечка.

Типовые значения скорости

Существуют рекомендованные значения скорости водяного потока в трубах водоснабжения, которые зависят от материала, из которого водопроводные трубы изготовлены, новые они или уже были в эксплуатации. Вот несколько зависимостей, которые помогут сделать правильный выбор.

Скорость напрямую зависит и от диаметра труб. При этом любые жидкости, движущиеся по трубам, подчиняются законам физики. В водопроводе эти законы стремятся остановить движение воды. Сила, которая к этому прикладывается, называется силой сопротивления. Она ведет к потерям напора, а соответственно и к снижению скорости.

Читайте также:  Как закрепить канализационную трубу в бетонном кольце

Обычно формулу скорости потока воды в трубопроводах, как таковую, не применяют нигде. Потому что нет смысла рассчитывать то, что уже доказано и находится в свободном доступе в таблицах. Ее принимают, как стандартную рекомендованную величину.

Сам параметр скорости потока воды в трубопроводах применяют для расчета нескольких характеристик водопроводной сети. К примеру, при расчете расхода воды или выбора диаметра труб.

Под водопроводом надо понимать сети питьевой воды, горячего водоснабжения и противопожарной системы.

Примеры расчетов

Чаще с помощью скорости рассчитывают расход воды или диаметр труб. Для этого используют формулу:

W= V×S, где W – расход, V – скорость, S – площадь сечения выбранных труб.

По одной из таблиц выбирается скорость движения воды. Если это пожарный водопровод, в нем данный параметр должен быть в пределах 3 м/с. Достаточно большое значение, но для водопровода этого типа величина усредненная, бывает и больше.

К примеру, надо рассчитать сечение трубы. Для этого дополнительно нужно определиться, сколько воды будет расходоваться через спринклеры или дренчеры противопожарной системы. Это также табличная величина, зависящая от защищаемой площади здания или сооружения. Пусть это будет пожарная система в одну струю, в которой обычно расход составляет 3,5 л/сек или 0,0035 м³/час.

Зная все требуемые параметры водопровода, можно рассчитать сечение труб, которые будут монтироваться в сеть:

Зная сечение трубы, можно подсчитать ее диаметр. Формула площади такова: S=πD²/4, отсюда формула диаметра:

D=√4S/π=√(4×0,0012:3,14)=0,0038 м или 38 мм. Такого значения диаметра труб не существует, поэтому надо выбрать стандартное большее — 40 мм.

Это самый простой пример. В реальности большинство водопроводных систем – это сложные схемы, в которых присутствуют отводы, подсоединяемые участки, установленная запорная арматура и прочие препятствия, которые снижают быстроту движения воды в водопроводе. При этом во многих сетях установлены насосные станции, которые формируют производительность и напор. Нередко в систему устанавливаются насколько насосных агрегатов, которые работают попеременно: по два, по три, по одному, в разных последовательностях включения и отключения.

В таких случаях расчет проводят ступенчато, для каждого участка по отдельности. При этом обязательно учитываются дополнительные коэффициенты, которые нивелируют полученные значения, а также потери напора на фитингах и в местах установки запорной арматуры.

Скорость потока

Скорость воды в трубе имеет два значения: у стенок она равна нулю, у оси — максимальный параметр. Чем дальше от оси, тем слабее движется вода.

Если рассматривать цилиндр, по которому движется жидкость, как воображаемую модель, можно сказать, что на воду внутри трубы не будут действовать никакие силы. Но в реальности все не так. Первая сила, которая действует на водяной поток, — сила трения о внутренние стенки трубопровода. Она уменьшается с отдалением от стенок.

Вторая сила – нагнетающая, действующая от насоса в направлении движении потока. Если этот параметр всегда неизменный, течение жидкости внутри трубы происходит ламинарно. Скорость остается неизменной, у стенок она равна нулю. Это идеальная ситуация.

На практике так случается редко. Факторов для этого много, к примеру, включение и отключение насоса, засорение фильтра и так далее. В таком случае у стенок трубопроводов скорость изменяется резко: то больше, то меньше с иногда огромной разницей. В остальной части эта характеристика изменяется меньше.

Многие интернет-порталы предлагают калькуляторы, с помощью которых можно рассчитать скорость потока жидкости, проходящей через цилиндр. Для этого потребуется всего лишь два параметра:

Но в таких калькуляторах не учитывается материал, из которого трубы изготовлены, а также наличие или отсутствие фитингов, дополнительных контуров и запорной арматуры. Эти расчетные сервисы можно взять за основу, но точного значения от них ждать не стоит.

Решая вопрос, связанный со скоростью перемещения водного потока внутри водопроводной сети, необходимо четко определиться со сложностью системы, производительностью насосных станций и видами используемых труб. Проще всего – подобрать это значение по таблице, в которой показатели давно рассчитаны и гарантированно достоверны.

Источник

Типичные скорости (практические скорости) потока жидкости (воды) в трубопроводах (трубах) в различных технологичеcких и коммунальных сетях.

Типичные скорости (практические скорости) потока жидкости в трубопроводах (трубах) в различных технологических и коммунальных сетях. Водопровод. Канализация. Теплоснабжение (отопление).

Комфортной (не вызывающей излишней коррозии / эрозии или шума в трубопроводах) считается скорость до 1,5 м/с. Приемлемой — до 2,5 м/с. А практически встречающиеся скорости см. в таблице ниже:

Читайте также:  Формула теплопередачи через трубу
Самоциркулирующее теплоснабжение — скорость потока 0,2-0,5 Теплоснабжение с принудительной циркуляцией основная «прямая труба» — скорость потока 0,5-3 (выше — не стоит подключать новые нагрузки) Теплоснабжение с принудительной циркуляцией — отводы на батареи = радиаторы — скорость потока 0,2-0,5 Водоснабжение магистральное — скорость потока 0,5-4 (выше — не стоит подключать новые нагрузки) Водоснабжение ХВС и ГВС (разбор воды) — скорость потока 0,5-1 (выше — потребители не оценят фонтан. ) Циркуляция в системе ГВС — скорость потока 0,2-0,5 ( выше никому не нужно) Промышленное холодоснабжение основная «прямая труба» — скорость потока 0,5-3 (до 5 м/с) Промышленное холодоснабжение отводы на холодильные радиаторы камер — скорость потока 0,2-0,5 Канализация, безнапорная, в том числе ливневая — скорость потока 0,5-1 (до 3 м/с)

Дополнительная информация: «. Скорость потока учитывается только для определения диаметра трубопровода. При неправильном выборе диаметра (скорость потока для: жидкой среды от 3 до 10 м/с; газообразной — свыше 20 м/с) будет наблюдаться повышенная вибрация трубопровода и образование статического электричества. Кавитация от скорости не зависит, а только от перепада давления и давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости.» ТПА номер 5(86) 2016 г — Якименко В.К. ЗАО «ТюменьВНИПИнефть»

Источник

Максимальная скорость воды в трубопроводе водоснабжения

Скорость воды в трубопроводе: факторы и расчеты

Сооружая автономную водопроводную сеть для частного дома, необходимо задуматься о достаточно большом количестве параметров, которые сделают водопровод сетью, работающей долгое время и не требующей больших затрат на ее обслуживание. Один из важных факторов – скорость движения воды в трубопроводах водоснабжения.

Почему скорость должна быть определенного значения

Скорость воды в трубах учитывают при выборе материала и диаметра трубопровода

Если скорость недостаточная, на стенках труб будут осаждаться нерастворенные частицы, которые поступают с водой из скважины или колодца. Это приведет к заиливанию и уменьшению проходного сечения. В результате снизится напор и производительность всей системы в целом.

Если скорость воды в водопроводе большая, это приводит к увеличению давления перекачиваемой жидкости на стенки труб и их стыки. Велика вероятность, что в каком-то месте трубопровода со временем произойдет протечка.

Типовые значения скорости

Существуют рекомендованные значения скорости водяного потока в трубах водоснабжения, которые зависят от материала, из которого водопроводные трубы изготовлены, новые они или уже были в эксплуатации. Вот несколько зависимостей, которые помогут сделать правильный выбор.

Удорожание энергии и оптимальные скорости движения воды в трубопроводах

Рассмотрим горизонтально проложенный трубопровод диаметром D [мм], по которому транспортируется V [м3/c] воды на расстояние 1 м. Характеристика сопротивления трубопровода диаметром D1 равна SD1 [Па/(м3/с)2]. Гидравлическое сопротивление ?p [Па] метрового участка трубы:?p = SD1V2, (1)и для преодоления этого сопротивления необходимо затратить мощность N [Вт]:где ?н — КПД насоса. При работе насоса в течение n часов в год необходимо затратить энергию в количестве W [кВт?ч/год]:Стоимость Сэ1 [у.е./год], этой энергии составляет: где сэ — тариф на электрическую энергию [у.е./кВт?ч].Если вместо трубопровода диаметром D1 применить трубопровод диаметром D2, причем D2 > D1, то При этом можно сократить стоимость энергии на величину Труба диаметром D2 дороже трубы диаметром D1. Если удельная стоимость трубного проката, отнесенная к одному килограмму трубы, составляет стр [у.е./кг],то стоимость Стр [у.е./м] одного метра трубы составит: Стр = стрmтр, (7)где mтр — масса, кг, одного метра трубы, которую вычисляют по формуле mтр = ?D. (8)где D — диаметр трубопровода, м; ? — объемная масса стали, равная 8000 кг/м3;? — толщина стенки трубопровода [м], которую можно вычислить, используя приближенную (в интервале значений D от 0,05 до 1,2 м) зависимость? = 0,012D0,465. (9)Если вместо трубопровода диаметром D1 применить трубопровод диаметром D2, то за каждый метр трубопровода придется заплатить дороже на величинуСтр1 – Стр2 = ?стр?(D1?1 – D2?2). (10)Срок окупаемости затрат Z [лет], связанных с увеличением диаметра трубопровода, определяется отношением Важным параметром технико-экономических расчетов является скорость воды v [м/с] в трубопроводе. Для трубопровода внутренним диаметром D [м] ее определяют по формуле Формулы (1–12) послужили основой для математической модели, реализованной на MS Excel. Наполнение модели реальными параметрами начинается с вычислений величин характеристики сопротивления S трубопроводов в диапазоне значений 50 мм Читайте также: Что такое ПВД и ПНД: пакеты высокого давления и пакеты низкого давления

Читайте также:  Где лучше проверить проходимость труб

Полученные значения диаметров округляются до ближайшего большего значения по ГОСТ 16516-70. Примем следующие значения диаметров трубопроводов, : , ,

После принятия окончательного значения диаметров трубопроводов, рассчитаем реальные скорости движения жидкости в них, ::

Подставляя соответствующие значения диаметров, получим скорости:

Для всасывающего трубопровода:

Для нагнетательного трубопровода:

Для сливного трубопровода:

При величинах условного прохода менее 30 мм, применяются стальные, бесшовные, холоднотянутые и холоднокатаные трубы (ГОСТ8734-58). Примем материал для изготовления труб: Сталь 20.

Вычислим толщину стенки трубы по формуле:

где – предел прочности при растяжении (сопротивление на разрыв), для выбранного материала, (принимается по таблице 5.1 [1]):

Подставляя в формулу значения диаметров трубопроводов, получим толщину их стенок, :

5.4 Соединение трубопроводов

Трубопроводы, из которых монтируют гидролинии в гидроприводах, по конструкции можно разделить на жесткие и гибкие.

Жесткие трубопроводы в основном изготовляют из стальных бесшовных холоднотянутых труб или из труб цветных металлов: медь или алюминий.

В гидроприводах применяют следующие типы соединений:

а) пайка (сварка) — в машиностроении применяется редко, только для трубопроводов, не подлежащих демонтажу;

б) соединение с развальцовкой используют для труб диаметром . Соединение отличается простотой, но может применяться при давлении не более и имеет ограниченное число повторных демонтажей вследствие затвердения материала и порчи развальцованной части трубы;

в) соединение трубопроводов по внутреннему конусу применяется для гидросистем с рабочим давлением до при необходимости частого демонтажа гидролинии. Этот тип соединения наиболее широко применяется в гидросистемах тракторов, дорожных и строительных машин;

г) соединение трубопроводов с врезающим кольцом распространено в гидросистемах, работающих при высоких давлениях. Соединение простое по конструкции и обеспечивает надежную герметизацию при давлениях до ;

д) фланцевое соединение трубопроводов применяется для стальных труб, диаметром свыше .

Типы и размеры арматуры соединительных частей трубопроводов указаны в ГОСТ078-70, ГОСТ 15063-70 15804-70, ГОСТ 4233-67.

Гибкие трубопроводы применяют для соединения элементов гидропривода, которые расположены на подвижных частях и могут перемещаться относительно друг друга.

В качестве гибкого трубопровода в основном применяют резинотканевые шланги, называемые рукавами высокого давления (РВД). В зависимости от количества металлических оплеток рукава высокого давления делятся на три типа: 1 тип – с одной металлической оплеткой, рассчитанный на давление до ; 2 тип – с двойной оплеткой, рассчитанный на давление до ; 3 тип – с тройной оплеткой, применяется при внутреннем диаметре до . Основные размеры РВД даны в ГОСТ 6286-73.

Для заданных условий работы гидросистемы гибкие трубопроводы могут быть выбраны из специальной литературы [8,10].

Расчёт гидроцилиндра на устойчивость Читать далее: Выбор гидроаппаратуры

Информация о работе «Расчет гидропривода многоцелевого сверлильно-фрезерно-расточного станка с числовым программным управлением»

Раздел: Промышленность, производство Количество знаков с пробелами: 40999 Количество таблиц: 1 Количество изображений: 1

Похожие работы

Технология обработки на станках с ЧПУ

…  управляющая программа УЧПУ  устройство числового программного управления ЧПУ  числовое программное управление ВВЕДЕНИЕ Цикл лабораторно- практических занятий основан на материалах курса «Технология обработки на станках с ЧПУ» является общим для всех форм обучения- дневной и заочной. Цикл рассчитан на 34 часа лабораторно- практических занятий и включает следующие работы: …

Разработка технологического процесса изготовления матрицы

… 7 0,8 Сверление, зенкерование, развертывание. 34 12 12,5 Растачивание 36,37,46 11 12,5 Сверление Данные методы реализованы при разработке технологического маршрута изготовления матрицы. Разработка технологического маршрута изготовления матрицы При разработке маршрута в среднесерийном производстве придерживались следующих правил: 1.Технологические операции разрабатывали по принципу …

Источник

Adblock
detector