Proračun gubitaka pritiska vode u cjevovodu Vrlo je jednostavno izvesti, tada ćemo detaljno razmotriti opcije izračuna.

Za hidraulički proračun cjevovoda možete koristiti kalkulator za proračun hidrauličkog cjevovoda.

Da li ste dovoljno sretni da imate bunar izbušen tik do kuće? Nevjerovatno! Sada možete osigurati za sebe i svoj dom ili vikendicu čista voda, što neće zavisiti od centralnog vodovoda. A to znači da nema sezonskih prekida vode i trčanja sa kantama i umivaonicima. Samo trebate instalirati pumpu i gotovi ste! U ovom članku ćemo vam pomoći izračunati gubitak pritiska vode u cjevovodu, a uz ove podatke možete bezbedno kupiti pumpu i konačno uživati ​​u vodi iz bunara.

Iz školskih časova fizike jasno je da voda koja teče kroz cijevi u svakom slučaju doživljava otpor. Veličina ovog otpora zavisi od brzine protoka, prečnika cevi i glatkoće njene unutrašnje površine. Što je otpor manji manja brzina protok i veći prečnik cevi i glatkoća. Glatkost cijevi zavisi od materijala od kojeg je napravljena. Cijevi od polimera su glađe od čeličnih, ne hrđaju i, što je najvažnije, jeftinije su od drugih materijala, bez narušavanja kvaliteta. Voda će osjetiti otpor krećući se čak i kroz potpuno horizontalnu cijev. Međutim, što je sama cijev duža, to će gubitak tlaka biti manji. Pa, počnimo s računanjem.

Gubitak pritiska na ravnim dijelovima cijevi.

Da biste izračunali gubitke pritiska vode na ravnim dijelovima cijevi, koristite gotovu tablicu prikazanu u nastavku. Vrijednosti u ovoj tabeli odnose se na cijevi od polipropilena, polietilena i drugih riječi koje počinju sa "poli" (polimeri). Ako namjeravate ugraditi čelične cijevi, tada trebate pomnožiti vrijednosti ​​date u tabeli sa faktorom 1,5.

Podaci su dati na 100 metara cjevovoda, gubici su iskazani u metrima vodenog stupca.

Kako koristiti tabelu: Na primjer, u horizontalnom vodoopskrbi s promjerom cijevi od 50 mm i protokom od 7 m 3 / h, gubici će biti 2,1 metar vodenog stupca za polimernu cijev i 3,15 (2,1 * 1,5) za čeličnu cijev. Kao što vidite, sve je prilično jednostavno i jasno.

Gubici pritiska zbog lokalnih otpora.

Nažalost, cijevi su apsolutno ravne samo u bajkama. U stvarnom životu uvijek postoje razne krivine, klapne i ventili koji se ne mogu zanemariti prilikom izračunavanja gubitaka pritiska vode u cjevovodu. U tabeli su prikazane vrijednosti gubitka tlaka u najčešćim lokalnim otporima: koljeno od 90 stupnjeva, zaobljeno koljeno i ventil.

Gubici su izraženi u centimetrima vode po jedinici lokalnog otpora.

Odrediti v - protok potrebno je Q - protok vode (u m 3 / s) podijeliti sa S - površinu poprečnog presjeka (u m 2).

One. sa prečnikom cevi od 50 mm (π * R 2 = 3,14 * (50/2) 2 = 1962,5 mm 2 ; S = 1962,5/1,000,000 = 0,0019625 m 2) i protokom vode od 7 m 3 /h (Q=7 /3600=0,00194 m 3 /s) protok
v=Q/S=0,00194/0,0019625=0,989 m/s

Kao što se vidi iz gornjih podataka, gubitak pritiska na lokalnim otporima prilično beznačajno. Glavni gubici se i dalje javljaju na horizontalnim dijelovima cijevi, pa da biste ih smanjili, treba pažljivo razmotriti izbor materijala cijevi i njihov promjer. Podsjetimo, kako bi se gubici sveli na najmanju moguću mjeru, trebate odabrati cijevi od polimera maksimalnog promjera i glatkoće unutrašnje površine same cijevi.

Skup pravila za projektovanje i ugradnju polipropilenskih cjevovoda

"Slučajni kopolimer"

SP 40-101-96

2. Projektiranje cjevovoda

2.1. Dizajn cevovodnih sistema podrazumeva izbor tipa cevi, spojni dijelovi i armature, izvođenje hidrauličnih proračuna, odabir načina polaganja i uslova koji osiguravaju kompenzaciju termičkih promjena u dužini cijevi bez preopterećenja materijala i cevovodnih priključaka. Izbor tipa cijevi vrši se uzimajući u obzir radne uvjete cjevovoda: pritisak i temperaturu, potreban period servis i agresivnost transportovane tečnosti.

2.2. Asortiman cijevi, spojnih dijelova i fitinga dat je u prilogu. 3.

2.3. Hidraulički proračun PPRC cjevovoda sastoji se od određivanja gubitka tlaka za savladavanje hidrauličkog otpora koji nastaje u cijevi, u čeonim spojevima i spojnim dijelovima, na mjestima oštrih zavoja i promjena u promjeru cjevovoda.

2.4. Hidraulički gubici tlaka u cijevima određuju se pomoću nomograma na Sl. 2.1. i 2.2.

Potrošnja, l/sek.

Gubitak pritiska pri trenju, mm/m

Rice. 2.1. Nomogram za inženjerski hidraulički proračun dovoda hladne vode iz PPRC cijevi (PN10)

Primjer definicije

Dato: PPRC 32PN10 cijev,

protok fluida 1 l/s

Prema nomogramu: prosječna brzina protoka tekućine 1,84 m/s, gubitak tlaka 140 mm/m

Potrošnja, l/sek.

Gubitak pritiska pri trenju, mm/m

Rice. 2.2. Nomogram za inženjerski hidraulički proračun snabdijevanja hladnom vodom iz PPRC cijevi (PN20)

Primjer definicije

Dato: PPRC50 PN20 cijev,

protok fluida 1 l/s

Prema nomogramu: prosječna brzina protoka tekućine 1,1 m/s, gubitak tlaka 45 mm/m

2.5. Hidraulički gubici pritiska u čeonim spojevima mogu se uzeti jednakim 10-15% gubitaka pritiska u cevima, utvrđenih iz nomograma. Za unutrašnje vodovodne sisteme, iznos gubitka pritiska zbog lokalnog otpora, u spojnim delovima i spojnim elementima se preporučuje da se uzme jednakim 30% količine gubitka pritiska u cevima.

2.6. Cjevovodi u zgradama polažu se na vješalice, nosače i konzole, otvoreno ili skriveno (unutarnji šahtovi, građevinske konstrukcije, brazde, u kanalima). Skriveno polaganje cjevovoda je neophodno kako bi se osigurala zaštita plastičnih cijevi od mehaničkih oštećenja.

2.7. Cjevovodi izvan zgrada (međufabrički ili vanjski) polažu se na nadvožnjake i nosače (u grijanim ili negrijanim kutijama i galerijama ili bez njih), u kanale (prolazne ili neprolazne) i u zemlju (bekanalna instalacija).

2.8. Zabranjeno je polaganje procesnih cevovoda od RKJN u prostorijama klasifikovanim kao opasnost od požara u kategorije A, B, C.

2.9. Nije dozvoljeno polaganje unutarproizvodnih procesnih cjevovoda od plastičnih cijevi kroz administrativne, kućne i pomoćne prostorije, prostorije za elektroinstalacije, panele sistema upravljanja i automatizacije, stepeništa, hodnicima itd. Na mjestima mogućih mehaničkih oštećenja cjevovoda treba koristiti samo skrivenu ugradnju u žljebove, kanale i okna.

2.10. Toplotna izolacija vodovodnih cjevovoda vrši se u skladu sa zahtjevima SNiP 2.04.14-88 (odjeljak 3).

2.11. Promjena dužine PPRC cjevovoda s promjenama temperature određena je formulom

L = 0,15 x L x t (2,1)

gdje je L temperatura promjene dužine cijevi, mm;

0,15 - koeficijent linearne ekspanzije materijala cijevi, mm/m;

L - dužina cjevovoda, m;

t - izračunata temperaturna razlika (između instalacijske i radne temperature), C.

2.12. Veličina temperaturnih promjena u dužini cijevi može se odrediti i pomoću nomograma na Sl. 2.3.

Temperatura t, °C

Promjena dužine cijevi L, mm

Primjer: T 1 = 20 ° C, t 2 = 75 ° C, L = 6,5 m.

Prema formuli 2.1

L = 0,15 x 6,5 x (75 - 20) = 55 mm

t = 75 - 20 = 55 °C.

Prema nomogramu = 55 mm.

2.13. Cjevovod mora biti u mogućnosti da se slobodno produžuje ili skraćuje bez preopterećenja materijala cijevi, fitinga i priključaka cjevovoda. To se postiže kompenzacijskom sposobnošću elemenata cjevovoda (samokompenzacija) i osigurava se pravilnim postavljanjem nosača (pričvršćivača), prisutnošću zavoja u cjevovodu na točkama okretanja, drugim savijenim elementima i ugradnjom temperaturnih kompenzatora . Fiksna cijevna pričvršćenja moraju voditi produžetke cijevi prema ovim elementima.

2.14. Udaljenost između nosača za horizontalnu instalaciju cjevovoda određena je iz tabele. 2.1.

Tabela 2.1

Udaljenost između nosača ovisi o temperaturi vode u cjevovodu

2.15. Prilikom projektovanja vertikalnih cjevovoda, nosači se ugrađuju najmanje svakih 1000 mm za cijevi vanjskog promjera do 32 mm i najmanje svakih 1500 mm za cijevi velikog promjera.

2.16. Kompenzacijski uređaji se izrađuju u obliku elemenata u obliku slova L (sl. 2.4), u obliku slova U (slika 2.5) i u obliku petlje (kružnog) kompenzatora (slika 2.6).

Rice. 2.4. Element cjevovoda u obliku slova L

Rice. 2.5. Kompenzator u obliku slova U

Rice. 2.6. Kompenzator petlje

2.17. Proračun kompenzacijskog kapaciteta elemenata u obliku slova L (slika 2.4) i kompenzatora u obliku slova U (slika 2.5) vrši se prema nomogramu (slika 2.7) ili prema empirijskoj formuli (2.2)

gdje je L k dužina dijela elementa u obliku slova L koji percipira temperaturne promjene u dužini cjevovoda, mm;

d- vanjski prečnik cijevi, mm;

L- promjene temperature dužina cijevi, mm.

Vrijednost L k se također može odrediti pomoću nomograma (slika 2.7).

(2.2)

Rice. 2.7. Nomogram za određivanje dužine dijela cijevi koji percipira termičko izduživanje

Primjer: dn = 40 mm,

Prema formuli 2.2

Prema nomogramu L = 1250 mm

2.18. Preporučuje se projektovanje unutrašnjeg sistema cevovoda sledećim redosledom:

Na dijagramu cjevovoda preliminarno su naznačene lokacije fiksnih nosača, uzimajući u obzir kompenzaciju temperaturnih promjena u dužini cijevi elementima cjevovoda (zavoji, itd.);

Proračunom provjeriti kompenzacijsku sposobnost elemenata cjevovoda između fiksnih nosača;

Označen je položaj kliznih nosača, koji označava udaljenosti između njih.

2.19. Fiksni nosači moraju biti postavljeni tako da promjene temperature u dužini dionice cjevovoda između njih ne prelaze kompenzacijski kapacitet krivina i kompenzatora koji se nalaze u ovoj dionici, te se raspoređuju proporcionalno njihovom kompenzacijskom kapacitetu.

2.20. U slučajevima kada promjene temperature u dužini dijela cjevovoda premašuju kompenzacijski kapacitet njegovih elemenata, na njega se mora ugraditi dodatni kompenzator.

2.21. Kompenzatori se postavljaju na cjevovod, obično u sredini, između fiksnih nosača koji dijele cjevovod na dijelove, čija se temperaturna deformacija javlja neovisno jedna o drugoj. Kompenzacija linearnih izduženja PPRC cijevi može se osigurati i preliminarnim skretanjem cijevi prilikom polaganja u obliku „zmije“ na čvrstu podlogu, čija širina omogućava mogućnost promjene oblika ugiba cjevovoda kada se promjene temperature.

2.22. Prilikom postavljanja fiksnih nosača treba voditi računa da je kretanje cijevi u ravni okomitoj na zid ograničeno udaljenosti od površine cijevi do zida (slika 2.4). Udaljenost od fiksnih priključaka do osi T-a mora biti najmanje šest promjera cjevovoda.

2.23. Zaporni i drenažni ventili moraju imati fiksno pričvršćenje za građevinske konstrukcije tako da se sile koje se stvaraju prilikom upotrebe ventila ne prenose na PPRC cijevi.

2.24. Prilikom polaganja više cjevovoda od plastičnih cijevi u jednoj prostoriji, treba ih položiti zajedno u kompaktne snopove na zajedničke nosače ili vješalice. Cjevovodi na sjecištima temelja zgrada, podova i pregrada moraju prolaziti kroz čahure, obično od čeličnih cijevi, čiji krajevi moraju stršiti 20-50 mm od površine koja se prelazi. Razmak između cjevovoda i kućišta mora biti najmanje 10-20 mm i pažljivo zapečaćen vatrootpornim materijalom koji omogućava cjevovodima da se kreću duž svoje uzdužne ose.

2.25. Prilikom paralelnog polaganja, PPRC cijevi moraju biti smještene ispod cijevi za grijanje i toplu vodu sa čistim razmakom između njih od najmanje 100 mm.

2.26. Projektiranje sredstava za zaštitu plastičnih cjevovoda od statičkog elektriciteta predviđeno je u sljedećim slučajevima:

Negativan uticaj statičkog elektriciteta na tehnološki proces i kvalitet transportovanih materija;

Opasni efekti statičkog elektriciteta na operativno osoblje.

2.27. Da bi se osigurao vijek trajanja cjevovoda za toplu vodu od PPRC cijevi od najmanje 25 godina, potrebno je održavati preporučene radne uvjete (pritisak, temperatura vode) navedene u dodatku. 2.

2.28. Uzimajući u obzir dielektrična svojstva PPRC cijevi, metalne kupke i lavaboi moraju biti uzemljeni u skladu sa relevantnim trenutnim zahtjevima. regulatorni dokumenti.

Hidraulički proračun je važna komponenta procesa dimenzioniranja cijevi za gradnju cjevovod. U normativnoj literaturi o dizajnu, ovo pitanje, jasno sa stanovišta fizike, potpuno je zbunjeno. Po našem mišljenju, to je zbog pokušaja da se opišu sve opcije za izračunavanje koeficijenta trenja, koji zavisi od režima strujanja, vrste tečnosti i njene temperature, kao i od hrapavost cijevi, jedna (za sve slučajeve) jednačina sa varijacijama njenih parametara i uvođenjem različitih faktora korekcije. Istovremeno, kratkoća prezentacije svojstvena normativnom dokumentu čini izbor vrijednosti ovih koeficijenata uglavnom proizvoljnim i najčešće završava nomogramima koji se kreću iz jednog dokumenta u drugi.
U svrhu detaljnije analize metoda proračuna predloženih u dokumentima, čini se korisnim vratiti se na izvorne jednadžbe klasične hidrodinamike.

Gubitak pritiska povezan sa savladavanjem sila trenja kada tečnost uđe cijev, određen je jednadžbom:

Gdje: L i D dužina cjevovod i njegov unutrašnji prečnik, m; ? - gustina tečnosti, kg/m3; w - prosječna zapreminska brzina, m/sec, određena protokom Q, m3/sec:

λ je koeficijent hidrauličkog trenja, bezdimenzionalna veličina koja karakterizira odnos između sila trenja i inercije, a njegova je definicija predmet hidrauličkih proračuna cjevovod. Koeficijent trenja ovisi o režimu strujanja i različito je definiran za laminarno i turbulentno strujanje.
Za laminarni (čisto viskozni režim strujanja), koeficijent trenja je određen teoretski u skladu sa Poiseuilleovom jednačinom:
λ = 64/Re (2)
gdje: Re - Reynoldsov kriterijum (broj).
Eksperimentalni podaci se striktno pridržavaju ovog zakona unutar Reynoldsovih vrijednosti ispod kritične vrijednosti (Re Kada se ova vrijednost prekorači, dolazi do turbulencije. U prvoj fazi razvoja turbulencije (3000 λ = 0,3164 Re -0,25 (3)
U malo proširenom rasponu Reynoldsovih brojeva (4000

λ = 1,01 log(Re) -2,5 (4)

Za vrijednosti Re > 100000, predložene su mnoge formule za izračunavanje, ali gotovo sve daju isti rezultat.

Slika 1 pokazuje kako jednačine (2) - (4) “funkcionišu” u određenom rasponu Reynoldsovih brojeva, što je dovoljno da opiše sve stvarni slučajevi protok fluida u hidraulički glatki cijevi.
Fig.1

Hrapavost zida cijevi utiče na hidraulički otpor samo kod turbulentnog strujanja, ali čak i u ovom slučaju, zbog prisustva laminarnog graničnog sloja, ima značajan uticaj samo kod Reynoldsovih brojeva koji prelaze određenu vrednost u zavisnosti od relativne hrapavosti ξ/D, gde je ξ izračunata visina tuberkula hrapavosti, m .
Cijev, za koji je ispunjen sljedeći uslov tokom strujanja fluida:

smatra se hidraulički glatkim, a koeficijent trenja je određen jednadžbama (2) - (4).
Za Re brojeve veće od onih određenih nejednakošću (5), koeficijent trenja postaje konstantna vrijednost i određen je samo relativnom hrapavošću prema jednadžbi:

koji nakon transformacije daje:

Hidraulički koncept hrapavosti nema nikakve veze sa geometrijom unutrašnje površine cijevi, što bi se moglo instrumentalno izmjeriti. Istraživači su se prijavili za unutrašnja površina model cijevi jasno reproducibilnu i mjerljivu veličinu zrna, te uporedio koeficijent trenja za model i stvarni tehnički cijevi u istim režimima protoka. Ovo je odredilo domet ekvivalentna hidraulička hrapavost, koje treba uzeti u hidrauličkim proračunima tehničkih cijevi. Stoga bi jednačinu (6) trebalo preciznije napisati:

gdje je: ξ e - standardna ekvivalentna hrapavost (tablica 1).

Tabela 1

Podaci u tabeli 1. dobiveni su za materijale koji su bili tradicionalni u to vrijeme cjevovodi.
U periodu 1950-1975, zapadna hidrodinamika je na sličan način odredila ξ e polietilenske i PVC cijevi različitih promjera, uključujući i nakon dugotrajne upotrebe. Ekvivalentne vrijednosti hrapavosti u rasponu od 0,0015 do 0,0105 mm su dobijene za cijevi prečnika od 50 do 300 mm. U SAD za sastavljenu na ljepljivi spojevi PVC cjevovod ovaj indikator se uzima kao 0,005 mm. U Švedskoj, na osnovu stvarnih gubitaka pritiska u pet kilometara cjevovod sučelo zavareni polietilenske cijevi sa prečnikom od 1200 mm, utvrđeno je da je ξ e = 0,05 mm. Na ruskom građevinski kodovi u slučajevima koji se odnose na polimerne (plastične) cijevi, njihova hrapavost se ili uopće ne spominje, ili je prihvaćena: za vodovod i kanalizaciju - „ne manje od 0,01 mm“, za dovod plina ξ e = 0,007 mm. Puna mjerenja gubitaka tlaka na pogonu gasovod od polietilenskih cijevi vanjskog prečnika 225 mm i dužine veće od 48 km pokazalo je da je ξ e To je, možda, sve što odredbe klasične hidrodinamike mogu pomoći u analizi regulatornu dokumentaciju posvećena hidrauličkom proračunu cjevovodi. Da vas podsjetimo na to

Re = w D/ν (7)

gdje: ν - kinematička viskoznost tečnosti, m2/sec.

Prvo pitanje koje bi trebalo jednom zauvek rešiti je da li, kao što je prikazano iznad, nivo hrapavosti ≈ 0,005 mm za cijevi malih prečnika, do ≈ 0,05 mm za cijevi velikog prečnika, hidraulički glatka.
U tabeli 2 za cijeviraznih prečnika Pomoću jednadžbi (5) i (7) određene su vrijednosti protoka vode na temperaturi od 20°C ( ν = 1,02*10-6 m2/sec), iznad koje cijev ne može se smatrati hidraulički glatkim. Za polimerne (plastične) cijevi hrapavost se postepeno povećavala sa povećanjem prečnika, kao što je gore navedeno; za novi i stari čelik cijevi- uzete minimalne vrijednosti iz tabele 1. Imajte na umu da su kritične brzine kod starog čelika cjevovodi 10 puta niže nego kod novih, a njihova hrapavost se ne može zanemariti prilikom izračunavanja hidrauličkih gubitaka glave.

tabela 2

Za cjevovodi unutar zgrada sa ograničenjima brzine vode cjevovodi su:
Za sistemi grijanja- 1,5 m/sec;
Za vodosnabdijevanje- 3 m/sek.
Za eksterne mreže nismo našli takva ograničenja u regulatornoj dokumentaciji, ali ako ostanemo u granicama definisanim u tabeli 2, možemo izvući nedvosmislen zaključak - polimerne (plastične) cijevi su svakako glatke.
Ostavljajući graničnu vrijednost brzine, w = 3 m/sec, utvrđujemo da kada voda uđe cijevi s promjerom od 20-1000 mm, Reynoldsov broj leži u rasponu od 50000-2500000, odnosno za izračunavanje koeficijenta trenja protoka vode sasvim je ispravno koristiti jednadžbe (3) i (4). Jednačina (4) općenito pokriva cijeli raspon režima protoka.
U regulatornoj dokumentaciji posvećenoj projektovanju vodovodnih sistema, jednačina za određivanje specifičnog gubitka pritiska (Pa/m ili m/m) data je proširena u odnosu na prečnik cijevi i brzina kretanja vode u obliku:

gdje je: K skup svih mogućih koeficijenata, n i m su eksponenti za prečnik D, m i brzinu w, m/sec.
Blasiusova jednačina (3), najpogodnija za takvu transformaciju, za vodu na 20°C na 3000

ali radi na Re 100000; treba koristiti modifikaciju jednačine (4).
U ISO TR 10501 za plastične cijevi u 4000

Za raspon Reynoldsovih brojeva 150000

SNiP 2.04.02-84 bez specificiranja opsega režima protoka daje jednačinu koja, zamjenom odgovarajućih koeficijenata za plastične cijevi ima oblik:

koji nakon provjere i izvršenja raznim uslovima, za određeni broj režima strujanja vode u grubim cijevima (b ≥ 2) pretvara se u jednačinu:

λ = 0,5 /(log(3,7D/ ξ)) 2

što se tačno poklapa sa jednačinom (61)

Ovdje ne dešifrujemo oznake u jednačini (12), jer one zavise jedna od druge u mnogim fazama i teško ih je razumjeti iz originalnog teksta.

Dakle, uz neznatne varijacije koeficijenata i eksponenata, jednadžbe (9 - 12) se zasnivaju na klasičnim jednadžbama hidrodinamike.
Uzimajući brzinu vode cjevovod w=3 m/sec, izračunajte gubitak pritiska J, m/m (tabela 3, sl. 2) u polimerne (plastične) cijevi različitih prečnika u skladu sa četiri pristupa o kojima smo gore govorili. Prilikom izračunavanja prema SP 40-102-2000 (jednačina 12), nivo hrapavosti zavisi od prečnika cijevi prihvaćeno kao tabela 2.

Rice. 2

Kao što se vidi iz tabele 3 i slike 2, proračuni prema ISO TR 10501 praktično se poklapaju sa proračunima koji koriste jednačine klasične hidrodinamike; proračuni prema ruskim regulatornim dokumentima, koji se takođe podudaraju jedni s drugima, daju rezultate koji su neznatno veći od njih. . Nije jasno zašto sastavljači SP 40-102-2000 u smislu hidrauličkih proračuna polimerna cijev za vodu odmaknuo se od preporuka ranijeg dokumenta SNiP 2.04.02-84 i nije uzeo u obzir preporuke međunarodni dokument ISO TR 10501.
Jednačine (9 - 11) pokrivaju sve realno moguće načine strujanja vode u glatkom cijevi i pogodni su po tome što se lako mogu riješiti u odnosu na bilo koju količinu koja je uključena u njih (J, w i D). Ako ovo uradite u odnosu na D:

gdje je: K koeficijent, a n i m eksponenti za prečnik D i brzinu w, tada možete unaprijed odabrati prečnik cjevovod prema preporučenoj brzini za ovu vrstu mreže w, m/sec, uzimajući u obzir dozvoljene gubitke pritiska za datu dužinu cjevovod(∆ Ng = J*L, m).

primjer:
Odredite unutrašnji prečnik plastični cevovod dužine 1000 m, sa wmax = 2 m/sec i ∆ Ng = 10 m (1 bar), odnosno J = 10/1000 = 0,01 m.
Odabirom, na primjer, koeficijenata jednačine (11) dobijamo:

U ovom slučaju, protok će biti Q=460 m3/sat. Ako je rezultirajući protok velik ili mali, dovoljno je podesiti vrijednost brzine. Uzimajući, na primjer, w=1,5 m/sec, dobijamo D=0,188 m i Q=200 m3/sat.
Potrošnja u cjevovod određena potrebama potrošača i utvrđena u fazi projektovanja mreže. Ostavljajući ovo pitanje projektantima, uporedimo specifične gubitke pritiska u čeliku (novom i starom) i plastični cjevovodi pri jednakim brzinama protoka za različite prečnike cijevi.

Kao što se može vidjeti iz tabele 4, uzimajući u obzir neizbježno starenje čelika cijevi tokom rada, za cijevi malih i srednjih prečnika polietilenska cijev Možete odabrati jedan korak manjeg vanjskog prečnika. I samo za cijevi sa prečnikom od 800 mm i više, zbog relativno manjeg uticaja apsolutne ekvivalentne hrapavosti na gubitke pritiska, prečnika cijevi morate izabrati iz jednog reda.

Književnost.
1. Frenkel N.Z., Hidraulika, Goseneogizdat, 1947.
2. I. E. Idelchik, Priručnik o hidraulički otpor oblikovani i ravni dijelovi cjevovodi, TsAGI, 1950.
3. L.-E. Janson, Plastične cijevi za vodovod i kanalizaciju. Boras, Borealis, 4. izdanje, 2003.
4. ISO TR 10501 Termoplastične cijevi za transport tekućina pod pritiskom - Proračun gubitaka napona.
5. SP 40-101-2000 Projektovanje i ugradnja cjevovodi od polipropilen"slučajni kopolimer".
6. SNiP 41-01-2003 (2.04.05-91) Grijanje, ventilacija i klimatizacija.
7. SNiP 2.04.01-85 Interni vodovodne cijevi i izgradnja drenaže.
8. SNiP 2.04.02-84. Eksterne mreže i strukture.
9. SP 40-102-2000 Projektovanje i ugradnja cjevovodi vodovodne i kanalizacione sisteme od polimer materijala.
10. SP 42-101-2003 Opće odredbe o projektovanju i izgradnji sistema za distribuciju gasa od metala i polietilenske cijevi.
11. E.Kh.Kitaytseva, Hidraulički proračun čelika i polietilenski gasovod, Polimergaz, br. 1, 2000.

Termičko izduživanje

Prilikom projektovanja i izvođenja instalacioni radovi Potrebno je uzeti u obzir termičko izduživanje cjevovoda. Neojačane polipropilenske cijevi imaju značajno toplinsko širenje. U polipropilenske cijevi, ojačane aluminijumom ili fiberglasom, koeficijent linearne ekspanzije je pet puta manji u odnosu na nearmirane cijevi. Ovo uvijek treba imati na umu kada počinjete instalirati određeni sistem.

Uporedna tabela linearnog širenja cijevi od razni materijali

Pitanje toplinskog širenja je u velikoj mjeri riješeno pravilnu upotrebu podrška i izbor konfiguracije cjevovoda. Jedan od opšta pravila instalacija je želja za stvaranjem što je moguće fleksibilnije elastični sistem sa minimumom krutih kratkih čvorova koji imaju malu sposobnost deformacije. Ignoriranje uputstava za kompenzaciju linearnih proširenja cjevovoda uzrokuje velika uzdužna naprezanja u zidovima cijevi i time značajno smanjuje vijek trajanja sistema. Pogrešno odabrane udaljenosti između pričvršćivača cjevovoda također negativno utječu na vijek trajanja. Samovoljno povećanje razmaka između nosača može dovesti do povećanja ugiba cijevi i priklještenja na nosačima, što eliminira ravnost i mogućnost slobodnog produženja ili skraćivanja cjevovoda tijekom rada, a također stvara dodatne sile na struktura nosača.

Termičko produženje/skraćivanje cjevovodaΔl, mm, bez obzira na njegov prečnik, određuje se formulom

Δ l = α/Δ t ,

gdje je α koeficijent linearnog elongacije,

Δt je razlika između temperatura tokom rada i tokom instalacije.

Ako je temperatura cjevovoda tokom rada viša od temperature instalacije, tada se dužina cjevovoda povećava i obrnuto.

Da bi se eliminisale greške u proračunima, preporučljivo je da se izduženje označi znakom plus (+Δl), a skraćivanje znakom minus (-Δl).

Uzdužna sila koja nastaje u kruto fiksiranom dijelu cjevovoda ne ovisi o njegovoj dužini, stoga je potrebno uzeti u obzir utjecaj toplinskih naprezanja u bilo kojem fiksnom dijelu cjevovoda.

Cjevovod se mora slobodno produžavati ili skraćivati ​​bez preopterećenja materijala cijevi, spojnih dijelova, šavova cjevovoda, kao i pokretnih (kliznih) i fiksnih (mrtvih) nosača. To je osigurano zahvaljujući kompenzacijskoj sposobnosti elemenata cjevovoda (samokompenzacija) i kompenzatora, kao i ispravno postavljanje pokretni i fiksni oslonci.

Fiksni oslonci moraju usmjeriti linearno toplinsko širenje cjevovoda prema kompenzacijskim elementima. Razmaci između nosača se izračunavaju na osnovu regulatornih dokumenata (SP 40-101-96, SP 40-102-2001 i tehničkog kataloga kompanije Egoplast „Cjevovodni sistem za vodosnabdijevanje i grijanje“, dio 1) u zavisnosti od materijal, vanjski prečnik, debljina stijenke cijevi, temperatura i masa transportovanih tvari. U tom slučaju, mora se osigurati da se ravnost cjevovoda održava tijekom cijelog projektnog perioda rada. Ako je izračun napravljen pogrešno ili uopće nije urađen, negativan rezultat neće dugo čekati.

Hrapavost i prečnik

Prilikom projektovanja sistema potisnih cevovoda, njihova hidraulički proračuni. Oni služe kao osnova za izračunavanje promjera cijevi i odabir pumpna oprema, koji obezbeđuju potreban režim rada ovih sistema tokom celog radnog veka. Kvalitet izvedenih hidrauličkih proračuna određuje efikasnost kako samog cjevovoda, tako i čitavog kompleksa konstrukcija povezanih s njim. Polimerne cijevi imaju vrlo glatku unutrašnju površinu i male hidraulične gubitke, što omogućava korištenje cijevi manjeg promjera od čeličnih cijevi. Instalacija postaje kompaktnija i ekonomičnija. Iz donje tablice može se vidjeti da je ekvivalentni koeficijent hrapavosti polipropilenske cijevi dva reda veličine niži u odnosu na čeličnu cijev. Stoga, kada kupac ima pitanje: „Zašto, prilikom zamjene čelična cijev da li je manji prečnik izabran za polipropilen?”, možete dati ovu tabelu čak i ako nemate pri ruci hidraulički proračun sistema.

Ekvivalentni koeficijent hrapavosti cjevovoda u zavisnosti od materijala cijevi

Izolacija

Kako bi se spriječila pojava prekomjernog naprezanja i oštećenja polipropilenskih cijevi, o građevinske konstrukcije, moraju biti zapečaćeni u izolaciji. Da bi se izbjegla pojava kondenzacije na cijevima u sistemima za vodosnabdijevanje hladnom vodom, ugradnja cjevovoda mora se izvršiti i u izolaciji. Izolacija cevovoda sistema tople vode smanjuje gubitke toplote u okolinu.

Zavarivanje i pričvršćivanje

U cjevovodima izrađenim od polipropilena, zavareni spoj praktički ne smanjuje pouzdanost sistema, broj spojnih i ugradnih elemenata nije bitan ako se poštuju sva pravila zavarivanja. Prilikom zavarivanja polipropilenskih cijevi i fitinga potrebno je pridržavati se preporuka i zahtjeva navedenih u „Uputstvu za ugradnju polipropilenskih tlačnih cijevnih sistema“.

Koeficijenti otpora polipropilenskih fitinga su niži od onih od livenog gvožđa. Zaporni ventili Vrlo je pouzdan, nema napora za zatezanje navoja. Prilikom postavljanja cijevi na zidove i stropove, ne preporučuje se korištenje fiksnih nosača. Fiksni nosači u pravilu pričvršćuju teške cijevne sklopove ili teške elemente cjevovoda koji nemaju vlastita pričvršćivanja (na primjer, filtere ili slavine).

Prilikom izvođenja instalacijskih radova nije dopušteno koristiti cijev (plinski) ključ za zatezanje kombiniranih polipropilenskih spojnica. Upotreba dati ključ dovodi do uništenja armature. Usklađenost sa svim ovim regulatornim pravilima osigurat će pouzdan i nesmetan rad cjevovodnog sistema tokom cijelog projektnog perioda njegovog rada.

Sa analizom i analizom tehnologije proizvodnje trenutna drzava i tržišnu prognozu možete pronaći u izvještaju marketinško istraživanje Akademija uslova industrijskog tržišta: "Tržište polipropilenskih cijevi u Rusiji."

Yu. D. Oleynikov, dr., kompanija Egoplast, šef odjela grijanja