Kateri dejavniki vplivajo na hitrost vode v cevi in ​​kako narediti potrebne izračune

Ko gradite avtonomno vodovodno omrežje za zasebni dom, morate razmišljati o precej velikem številu parametrov, ki bodo vodovodno omrežje naredili omrežje, ki deluje dolgo časa in ne zahteva velikih stroškov za njegovo vzdrževanje. Eden od pomembnih dejavnikov je hitrost gibanja vode v vodovodnih cevovodih.

Zakaj mora biti hitrost določena vrednost?

Če je hitrost nezadostna, se neraztopljeni delci odložijo na stene cevi, ki prihajajo z vodo iz vodnjaka ali vodnjaka. To bo povzročilo zamuljenje in zmanjšanje pretočne površine. Posledično se zmanjšata pritisk in zmogljivost celotnega sistema kot celote.

Če je hitrost vode v vodovodu visoka, to povzroči povečanje tlaka črpane tekočine na stenah cevi in ​​njihovih spojih. Obstaja velika verjetnost, da bo čez čas nekje v cevovodu prišlo do puščanja.

Tipične hitrosti

Obstajajo priporočene vrednosti hitrosti pretoka vode v vodovodnih ceveh, ki so odvisne od materiala iz katerega so vodovodne cevi izdelane, ali so nove ali že bile v uporabi. Tukaj je nekaj odvisnosti, ki vam bodo pomagale narediti pravo izbiro.

Hitrost je neposredno odvisna od premera cevi. Poleg tega vse tekočine, ki se gibljejo po ceveh, upoštevajo zakone fizike. V vodovodu si ti zakoni prizadevajo zaustaviti gibanje vode. Sila, ki deluje na to, se imenuje sila upora. To vodi do izgub tlaka in s tem do zmanjšanja hitrosti.

Običajno se formula za hitrost pretoka vode v cevovodih kot taka ne uporablja nikjer. Ker tega, kar je že dokazano in je prosto dostopno v tabelah, nima smisla računati. Sprejeta je kot standardna priporočena vrednost.

Sam parameter, hitrost pretoka vode v cevovodih, se uporablja za izračun več značilnosti vodovodnega omrežja. Na primer pri izračunu porabe vode ali izbiri premera cevi.

Z vodooskrbo razumemo omrežja pitne vode, oskrbe s toplo vodo in protipožarne sisteme.

Primeri izračunov

Pogosteje se hitrost uporablja za izračun pretoka vode ali premera cevi. Če želite to narediti, uporabite formulo:

Š=V×S, Kje W – poraba, V – hitrost, S – površina preseka izbranih cevi.

S pomočjo ene od tabel se izbere hitrost gibanja vode. Če gre za sistem za oskrbo s požarno vodo, mora biti ta parameter znotraj 3 m/s. Precej velika vrednost, vendar je za sistem oskrbe z vodo te vrste vrednost povprečna, lahko tudi več.

Na primer, morate izračunati presek cevi. Da bi to naredili, se morate dodatno odločiti, koliko vode bo porabljeno skozi brizgalne ali drevne sisteme protipožarne zaščite. To je tudi tabelarična vrednost, ki je odvisna od zaščitenega območja stavbe ali strukture. Naj bo to enocevni požarni sistem, pri katerem je pretok običajno 3,5 l/s ali 0,0035 m³/uro.

Če poznate vse zahtevane parametre sistema za oskrbo z vodo, lahko izračunate presek cevi, ki bodo nameščene v omrežju:

S=Š/V=0,0035:3 = 0,0012 m².

Če poznate prečni prerez cevi, lahko izračunate njegov premer. Formula za območje je: S=πD²/4, torej formula za premer:

D=√4S/π=√(4×0,0012:3,14)=0,0038 m ali 38 mm. Takšne vrednosti premera cevi ni, zato morate izbrati standardno večjo - 40 mm.

To je najenostavnejši primer. V resnici je večina vodovodnih sistemov zapletenih shem, ki vsebujejo zavoje, povezane odseke, nameščene zaporne ventile in druge ovire, ki zmanjšujejo hitrost gibanja vode v vodovodnem sistemu. Hkrati so v številnih omrežjih nameščene črpalne postaje, ki določajo produktivnost in pritisk. Pogosto je v sistem vgrajenih več črpalnih enot, ki delujejo izmenično: dve, tri, ena po ena, v različnih zaporedjih vklopov in izklopov.

V takih primerih se izračun izvaja po stopnjah, za vsak odsek posebej. V tem primeru je treba upoštevati dodatne koeficiente, ki izravnajo dobljene vrednosti, ter izgube tlaka na fitingih in na mestih vgradnje zapornih ventilov.

Stopnja pretoka

Hitrost vode v cevi ima dve vrednosti: na stenah je nič, na osi je največji parameter. Čim dlje od osi, tem šibkeje se giblje voda.

Če valj, skozi katerega se giblje tekočina, obravnavamo kot namišljen model, lahko rečemo, da na vodo v cevi ne bodo delovale nobene sile. A v resnici ni tako. Prva sila, ki deluje na tok vode, je sila trenja ob notranje stene cevovoda. Z oddaljenostjo od sten se zmanjšuje.

Druga sila je prisilna sila, ki deluje iz črpalke v smeri toka.Če je ta parameter vedno konstanten, se tok tekočine znotraj cevi pojavi laminarno. Hitrost ostaja nespremenjena, na stenah je nič. To je idealna situacija.

V praksi se to redko zgodi. Za to je veliko dejavnikov, na primer vklop in izklop črpalke, zamašitev filtra itd. V tem primeru se hitrost na stenah cevovodov močno spreminja: včasih več, včasih manj, včasih z veliko razliko. V preostalem delu se ta lastnost manj spreminja.

Številni internetni portali ponujajo kalkulatorje, s katerimi lahko izračunamo hitrost pretoka tekočine skozi valj. Če želite to narediti, potrebujete samo dva parametra:

• notranji premer cevi v mm;
• zmogljivost vodovodnega sistema ali natančneje prostornina tekočine, ki prehaja skozi cev v določenem časovnem obdobju (m³/uro).

Toda takšni kalkulatorji ne upoštevajo materiala, iz katerega so izdelane cevi, pa tudi prisotnosti ali odsotnosti fitingov, dodatnih vezij in zapornih ventilov. Te računske storitve lahko uporabite kot osnovo, vendar od njih ne smete pričakovati natančne vrednosti.

Pri odločanju o vprašanju hitrosti pretoka vode v vodovodnem omrežju je treba jasno določiti kompleksnost sistema, produktivnost črpališč in vrste uporabljenih cevi. Najlažji način je, da to vrednost izberete iz tabele, v kateri so kazalniki izračunani že dolgo in so zagotovljeni zanesljivi.