≡×МЕНЮ

• Інтер'єр
• Вікна
• Стіни
• Проекти
• Будівлі

Скільки води пропускає 50 труб. Як порахувати пропускну здатність труби для різних систем – приклади та правила. Витрата води через трубу: чи можливий простий розрахунок

Пропускна здатність – важливий параметр для будь-яких труб, каналів та інших спадкоємців римського акведука. Однак, далеко не завжди на упаковці труби (або на самому виробі) вказано пропускну здатність. Крім того, від схеми трубопроводу також залежить, скільки рідини пропускає труба через переріз. Як правильно розрахувати пропускну спроможністьтрубопроводів?

Методи розрахунку пропускної спроможності трубопроводів

Існує кілька методик розрахунку даного параметра, кожна з яких є придатною для окремого випадку. Деякі позначення, важливі щодо пропускної здатності труби:

Зовнішній діаметр – фізичний розмір перерізу труби від краю зовнішньої стінки до іншого. При розрахунках позначається як Дн чи Dн. Цей параметр вказує на маркування.

Діаметр умовного проходу – приблизно значення діаметра внутрішнього перерізу труби, округлене до цілого числа. При розрахунках позначається як Ду чи Dу.

Фізичні методи розрахунку пропускної спроможності труб

Значення пропускної спроможності труб визначають за спеціальними формулами. До кожного типу виробів – для газо-, водопроводу, каналізації – способи розрахунку свої.

Табличні методи розрахунку

Існує таблиця наближених значень, призначена для полегшення визначення пропускної спроможності труб внутрішньоквартирної розводки. Найчастіше висока точність не потрібно, тому значення можна застосовувати без проведення складних обчислень. Але в цій таблиці не враховано зменшення пропускної спроможності за рахунок появи осадових наростів усередині труби, що притаманно старих магістралей.

Таблиця 1. Пропускна здатність труби для рідин, газу, водяної пари

Вид рідини	Швидкість (м/сек)
Вода міського водопроводу	0,60-1,50
Вода трубопровідної магістралі	1,50-3,00
Вода системи центрального опалення	2,00-3,00
Вода напірної системи в лінії трубопроводу	0,75-1,50
Гідравлічна рідина	до 12м/сек
Олія лінії трубопроводу	3,00-7,5
Олія в напірної системилінії трубопроводу	0,75-1,25
Пара в опалювальній системі	20,0-30,00
Пара системи центрального трубопроводу	30,0-50,0
Пара в опалювальній системі з високою температурою	50,0-70,00
Повітря та газ у центральній системітрубопроводу	20,0-75,00

Існує точна таблиця розрахунку пропускної спроможності, звана таблицею Шевельова, яка враховує матеріал труби та безліч інших факторів. Дані таблиці рідко використовуються при прокладанні водопроводу по квартирі, але в приватному будинку з кількома нестандартними стояками можуть стати в нагоді.

Розрахунок за допомогою програм

У розпорядженні сучасних сантехнічних фірм є спеціальні комп'ютерні програми для розрахунку пропускної спроможності труб, а також безлічі інших подібних параметрів. Крім того, розроблені онлайн-калькулятори, які хоч і менш точні, проте безкоштовні і не вимагають установки на ПК. Одна зі стаціонарних програм «TAScope» – створення західних інженерів, яке є умовно-безкоштовним. У великих компаніяхвикористовують «Гідросистема» - це вітчизняна програма, що розраховує труби за критеріями, що впливають на їх експлуатацію в регіонах РФ. Крім гідравлічного розрахункудозволяє вважати інші параметри трубопроводів. Середня ціна 150 000 рублів.

Як розрахувати пропускну здатність газової труби

Газ - це один із найскладніших матеріалів для транспортування, зокрема тому, що має властивість стискатися і тому здатний витікати через дрібні зазори в трубах. До розрахунку пропускної спроможності газових труб(як і до проектування газової системив цілому) висувають особливі вимоги.

Формула розрахунку пропускної спроможності газової труби

Максимальна пропускна спроможність газопроводів визначається за такою формулою:

Qmax = 0.67 Ду2 * p

де p - дорівнює робочому тиску в системі газопроводу + 0,10 мПа або абсолютному тиску газу;

Ду – умовний прохід труби.

Існує складна формула для розрахунку пропускної спроможності газової труби. Під час проведення попередніх розрахунків, і навіть під час розрахунків побутового газопроводу зазвичай немає.

Qmax = 196,386 Ду2 * p / z * T

де z – коефіцієнт стисливості;

Т-температура газу, що переміщається, К;

Відповідно до цієї формули визначається пряма залежність температури навколишнього середовища від тиску. Що значення Т, то більше вписувалося газ розширюється і тисне на стінки. Тому інженери при розрахунках великих магістралей враховують можливі погодні умови у місцевості, де проходить трубопровід. Якщо номінальне значення труби DN буде меншим за тиск газу, що утворюється при високих температурах влітку (наприклад, при +38…+45 градусів Цельсія), тоді ймовірно пошкодження магістралі. Це тягне за собою витік цінної сировини, і створює ймовірність вибуху ділянки труби.

Таблиця пропускних здібностей газових труб в залежності від тиску

Існує таблиця розрахунків пропускних здібностей газопроводу для часто застосовуваних діаметрів та номінального робочого тиску труб. Для визначення характеристики газової магістралі нестандартних розмірівта тиску потрібні інженерні розрахунки. Також на тиск, швидкість руху та об'єм газу впливає температура зовнішнього повітря.

Максимальна швидкість (W) газу в таблиці - 25 м/с, а z (коефіцієнт стисливості) дорівнює 1. Температура (Т) дорівнює 20 градусів за шкалою Цельсія або 293 за шкалою Кельвіна.

Таблиця 2. Пропускна спроможність газового трубопроводузалежно від тиску

Pраб.(МПа)	Пропускна здатність трубопроводу (м?/год), при wгазу = 25м / с; z = 1; Т = 20? С = 293?
	DN 50	DN 80	DN 100	DN 150	DN 200	DN 300	DN 400	DN 500
0,3	670	1715	2680	6030	10720	24120	42880	67000
0,6	1170	3000	4690	10550	18760	42210	75040	117000
1,2	2175	5570	8710	19595	34840	78390	139360	217500
1,6	2845	7290	11390	25625	45560	102510	182240	284500
2,5	4355	11145	17420	39195	69680	156780	278720	435500
3,5	6030	15435	24120	54270	96480	217080	385920	603000
5,5	9380	24010	37520	84420	150080	337680	600320	938000
7,5	12730	32585	50920	114570	203680	458280	814720	1273000
10,0	16915	43305	67670	152255	270680	609030	108720	1691500

Пропускна здатність каналізаційної труби

Пропускна здатність каналізаційної труби– важливий параметр, який залежить від типу трубопроводу (напірний чи безнапірний). Формула розрахунку ґрунтується на законах гідравліки. Крім трудомісткого розрахунку, визначення пропускної спроможності каналізації використовують таблиці.

Для гідравлічного розрахунку каналізації потрібно визначити невідомі:

1. діаметр трубопроводу Ду;
2. середню швидкість потоку v;
3. гідравлічний ухил l;
4. ступінь наповнення h/Ду (у розрахунках відштовхуються від гідравлічного радіусу, який пов'язаний із цією величиною).

Насправді обмежуються обчисленням значення l чи h/d, оскільки інші параметри легко порахувати. Гідравлічний ухил у попередніх розрахункахприйнято вважати рівним ухилу поверхні землі, при якому рух стічних вод буде не нижче самоочищувальної швидкості. Значення швидкості, а також максимальні значення h/Ду для побутових мереж можна знайти у таблиці 3.

Юлія Петриченко, експерт

Крім того, існує нормоване значення мінімального ухилудля труб із малим діаметром: 150 мм

(i=0.008) та 200 (i=0.007) мм.

Формула об'ємної витрати рідини виглядає так:

де a - це площа живого перерізу потоку,

v – швидкість потоку, м/с.

Швидкість розраховується за такою формулою:

де R – це гідравлічний радіус;

С – коефіцієнт змочування;

Звідси можна вивести формулу гідравлічного ухилу:

Нею визначають цей параметр за необхідності розрахунку.

де n – це коефіцієнт шорсткості, що має значення від 0,012 до 0,015 залежно від матеріалу труби.

Гідравлічний радіус вважають рівним радіусу звичайному, але при повному заповненні труби. В інших випадках використовують формулу:

де А - це площа поперечного потоку рідини,

P-змочений периметр, або поперечна довжина внутрішньої поверхнітруби, що стосується рідини.

Таблиці пропускної спроможності безнапірних труб каналізації

У таблиці враховано всі параметри, що використовуються виконання гідравлічного розрахунку. Дані вибирають значення діаметра труби і підставляють у формулу. Тут уже розраховано об'ємну витрату рідини q, що проходить через переріз труби, яку можна прийняти за пропускну здатність магістралі.

Крім того, існують докладніші таблиці Лукіних, що містять готові значення пропускної спроможності для труб різного діаметрувід 50 до 2000 мм.

Таблиці пропускної спроможності напірних каналізаційних систем

У таблицях пропускної спроможності напірних труб каналізації значення залежать від максимального ступенянаповнення та розрахункової середньої швидкості стічної води.

Таблиця 4. Розрахунок витрати стічних вод, літрів на секунду

Діаметр, мм	Наповнення	Прийнятий (оптимальний ухил)	Швидкість руху стічної води у трубі, м/с	Витрата, л/сек
100	0,6	0,02	0,94	4,6
125	0,6	0,016	0,97	7,5
150	0,6	0,013	1,00	11,1
200	0,6	0,01	1,05	20,7
250	0,6	0,008	1,09	33,6
300	0,7	0,0067	1,18	62,1
350	0,7	0,0057	1,21	86,7
400	0,7	0,0050	1,23	115,9
450	0,7	0,0044	1,26	149,4
500	0,7	0,0040	1,28	187,9
600	0,7	0,0033	1,32	278,6
800	0,7	0,0025	1,38	520,0
1000	0,7	0,0020	1,43	842,0
1200	0,7	0,00176	1,48	1250,0

Пропускна здатність водопровідної труби

Водопровідні труби у будинку використовуються найчастіше. Оскільки на них йде велике навантаження, то й розрахунок пропускної спроможності водопровідної магістралістає важливою умовоюнадійної експлуатації.

Прохідність труби в залежності від діаметра

Діаметр – не найважливіший параметр при розрахунку прохідності труби, проте також впливає її значення. Чим більше внутрішній діаметртруби, тим вище прохідність, а також нижчий шанс появи засмічення та пробок. Однак крім діаметра потрібно враховувати коефіцієнт тертя води об стінки труби (табличне значення для кожного матеріалу), протяжність магістралі та різницю тисків рідини на вході та виході. Крім того, на прохідність сильно впливатиме кількість колін і фітингів у трубопроводі.

Таблиця пропускної спроможності труб за температурою теплоносія

Що температура в трубі, то нижче її пропускна здатність, оскільки вода розширюється і тим самим створює додаткове тертя. Для водопроводу це не важливо, а в опалювальних системах є ключовим параметром.

Існує таблиця для розрахунків по теплоті та теплоносію.

Таблиця 5. Пропускна здатність труби в залежності від теплоносія та теплоти, що віддається.

Діаметр труби, мм	Пропускна здатність
	За теплотою		За теплоносієм
	Вода	Пар	Вода	Пар
	Гкал/год		т/год
15	0,011	0,005	0,182	0,009
25	0,039	0,018	0,650	0,033
38	0,11	0,05	1,82	0,091
50	0,24	0,11	4,00	0,20
75	0,72	0,33	12,0	0,60
100	1,51	0,69	25,0	1,25
125	2,70	1,24	45,0	2,25
150	4,36	2,00	72,8	3,64
200	9,23	4,24	154	7,70
250	16,6	7,60	276	13,8
300	26,6	12,2	444	22,2
350	40,3	18,5	672	33,6
400	56,5	26,0	940	47,0
450	68,3	36,0	1310	65,5
500	103	47,4	1730	86,5
600	167	76,5	2780	139
700	250	115	4160	208
800	354	162	5900	295
900	633	291	10500	525
1000	1020	470	17100	855

Таблиця пропускної спроможності труб залежно від тиску теплоносія

Існує таблиця, що описує пропускну здатність труб залежно від тиску.

Таблиця 6. Пропускна здатність труби в залежності від тиску рідини, що транспортується

Витрата	Пропускна здатність
Ду труби	15 мм	20 мм	25 мм	32 мм	40 мм	50 мм	65 мм	80 мм	100 мм
Па/м - мбар/м	менше 0,15 м/с			0,15 м/с					0,3 м/с
90,0 - 0,900	173	403	745	1627	2488	4716	9612	14940	30240
92,5 - 0,925	176	407	756	1652	2524	4788	9756	15156	30672
95,0 - 0,950	176	414	767	1678	2560	4860	9900	15372	31104
97,5 - 0,975	180	421	778	1699	2596	4932	10044	15552	31500
100,0 - 1,000	184	425	788	1724	2632	5004	10152	15768	31932
120,0 - 1,200	202	472	871	1897	2898	5508	11196	17352	35100
140,0 - 1,400	220	511	943	2059	3143	5976	12132	18792	38160
160,0 - 1,600	234	547	1015	2210	3373	6408	12996	20160	40680
180,0 - 1,800	252	583	1080	2354	3589	6804	13824	21420	43200
200,0 - 2,000	266	619	1151	2486	3780	7200	14580	22644	45720
220,0 - 2,200	281	652	1202	2617	3996	7560	15336	23760	47880
240,0 - 2,400	288	680	1256	2740	4176	7920	16056	24876	50400
260,0 - 2,600	306	713	1310	2855	4356	8244	16740	25920	52200
280,0 - 2,800	317	742	1364	2970	4356	8566	17338	26928	54360
300,0 - 3,000	331	767	1415	3076	4680	8892	18000	27900	56160

Таблиця пропускної спроможності труби в залежності від діаметра (за Шевєлєвим)

Таблиці Ф.А і А. Ф. Шевелєвих є одним із найточніших табличних методів розрахунку пропускної спроможності водопроводу. Крім того, вони містять усі необхідні формули розрахунку для кожного конкретного матеріалу. Це об'ємний інформативний матеріал, який найчастіше використовується інженерами-гідравліками.

У таблицях враховуються:

1. діаметри труби – внутрішній та зовнішній;
2. товщина стінки;
3. термін експлуатації водопроводу;
4. довжина магістралі;
5. призначення труб.

Формула гідравлічного розрахунку

Для водопровідних трубзастосовується така формула розрахунку:

Онлайн-калькулятор: розрахунок пропускної спроможності труб

Якщо у вас є якісь питання, або ви маєте якісь довідники, в яких використовуються згадані тут методи – напишіть у коментарях.

Для того щоб правильно змонтувати конструкцію водопроводу, починаючи розробку та планування системи, необхідно розрахувати витрати води через трубу.

Від даних залежать основні параметри домашнього водоводу.

У цій статті читачі матимуть змогу познайомитися з основними методиками, які допоможуть їм самостійно виконати розрахунок своєї водопровідної системи.

Мета розрахунку діаметра трубопроводу за витратою: Визначення діаметра та перерізу трубопроводу на основі даних про витрату та швидкість поздовжнього переміщення води.

Виконати такий розрахунок досить складно. Потрібно врахувати дуже багато нюансів, пов'язаних із технічними та економічними даними. Ці параметри взаємопов'язані між собою. Діаметр трубопроводу залежить від виду рідини, яка по ньому перекачуватиметься.

Якщо збільшити швидкість руху потоку, можна зменшити діаметр труби. Автоматично знизиться матеріаломісткість. Змонтувати таку систему набагато простіше, впаде вартість робіт.

Однак збільшення руху потоку викличе втрати напору, які вимагають створення додаткової енергії для перекачування. Якщо дуже сильно її зменшити, можуть виникнути небажані наслідки.

Коли виконується проектування трубопроводу, найчастіше, відразу визначається величина витрати води. Невідомими залишаються дві величини:

• Діаметр труби;
• Швидкість потоку.

Зробити повністю техніко-економічний розрахунок дуже складно. Для цього потрібні відповідні інженерні знання та багато часу. Щоб полегшити таке завдання під час розрахунку потрібного діаметратруби, користуються довідковими матеріалами. У них даються значення найкращої швидкостіпотоку, одержані дослідним шляхом.

Підсумкова розрахункова формула для оптимального діаметрутрубопроводу виглядає так:

d = √(4Q/Πw)
Q – витрата рідини, що перекачується, м3/с
d – діаметр трубопроводу, м
w – швидкість потоку, м/с

Відповідна швидкість рідини, залежно від виду трубопроводу

Насамперед враховуються мінімальні витратибез яких неможливо перекачувати рідину. Крім того, обов'язково розглядається вартість трубопроводу.

При розрахунку, потрібно завжди пам'ятати про обмеження швидкості середовища, що рухається. У деяких випадках, розмір магістрального трубопроводуповинен відповідати вимогам, закладеним у технологічний процес.

На габарити трубопроводу впливають також можливі стрибки тиску.

Коли робляться попередні розрахунки, зміна тиску до розрахунку не береться. За основу проектування технологічного трубопроводубереться допустима швидкість.

Коли в проектованому трубопроводі існують зміни напрямку руху, поверхня труби починає відчувати великий тиск, спрямований перпендикулярно до руху потоку.

Таке збільшення пов'язане з кількома показниками:

• Швидкість рідини;
• Густина;
• Початковий тиск (натиск).

Причому швидкість завжди знаходиться у зворотній пропорції до діаметра труби. Саме тому для швидкісних рідин потрібно правильний вибірконфігурації, грамотний вибір габаритів трубопроводу.

Наприклад, якщо перекачується сірчана кислота, значення швидкості обмежується величиною, яка стане причиною появи ерозія на стінках трубних колін. В результаті структуру труби ніколи не буде порушено.

Швидкість води у трубопроводі формула

Об'ємна витрата V (60м³/година або 60/3600м³/сек) розраховується як добуток швидкості потоку w на поперечний перерізтруби S (а поперечний переріз у свою чергу вважається як S=3.14 d?/4): V = 3.14 w d?/4. Звідси одержуємо w = 4V/(3.14 d²). Не забудьте перевести діаметр із міліметрів у метри, тобто діаметр буде 0.159 м.

Формула витрати води

У загальному випадкуметодологія вимірювання витрати води в річках та трубопроводах заснована на спрощеній формі рівняння безперервності, для стисканих рідин:

Витрата води через трубу таблиця

Залежність витрати тиску

Немає такої залежності витрати рідини від тиску, а є – від перепаду тиску. Формула виводиться просто. Є загальноприйняте рівняння перепаду тиску при перебігу рідини в трубі Δp = (λL/d) ρw²/2, λ - коефіцієнт тертя (шукається в залежності від швидкості та діаметра труби за графіками або відповідними формулами), L - довжина труби, d - її діаметр , ρ -щільність рідини, w - Швидкість. З іншого боку є визначення витрати G = ρwπd²/4. Виражаємо з цієї формули швидкість, підставляємо її в перше рівняння та знаходимо залежність витрати G = π SQRT(Δp d^5/λ/L)/4, SQRT – квадратний корінь.

Коефіцієнт тертя шукається підбором. Спочатку задаєте від ліхтаря деяке значення швидкості рідини та визначаєте число Рейнольдса Re = ρwd/μ, де μ - динамічна в'язкість рідини (не плутайте з кінематичною в'язкістю, це різні речі). За Рейнольдсом шукаєте значення коефіцієнта тертя λ = 64/Re для ламінарного режиму та λ = 1/(1.82 lgRe - 1.64)² для турбулентного (тут lg - десятковий логарифм). І берете те значення, яке вище. Після того, як знайдете витрату рідини та швидкість, треба буде повторити весь розрахунок заново з новим коефіцієнтом тертя. І такий перерахунок повторюєте до тих пір, поки значення, що задається для визначення коефіцієнта тертя, швидкості не збігається до деякої похибки з тим значенням, що ви знайдете з розрахунку.

Працювати з калькулятором просто – вводь дані та отримуй результат. Але іноді цього недостатньо – точний розрахунок діаметра труби можливий лише за ручного підрахунку за допомогою формул і правильно підібраних коефіцієнтів. Як порахувати діаметр труби щодо витрати води? Як визначити розмір газової магістралі?

Професійні інженери при розрахунку необхідного діаметра труби найчастіше використовують спеціальні програми, здатні за відомими параметрами розрахувати та видати точний результат. Набагато складніше будівельнику-аматору для організації систем водопостачання, опалення, газифікації виконати розрахунок самостійно. Тому найчастіше при зведенні чи реконструкції приватного будинку застосовують розміри труб, що рекомендуються. Але не завжди стандартні поради можуть врахувати всі нюанси індивідуального будівництва, тому потрібно вручну виконати гідравлічний розрахунок, щоб правильно підібрати діаметр труби для опалення, водопостачання.

Розрахунок діаметра труби для водопостачання та опалення

Основним критерієм підбору опалювальної труби є її діаметр. Від цього показника залежить, наскільки ефективним буде обігрів будинку, термін експлуатації системи загалом. При малому діаметрі у магістралях може виникнути підвищений тиск, що стане причиною протікання, підвищеного навантаження на труби та метал, що призведе до проблем та нескінченних ремонтів. При великому діаметрі тепловіддача системи опалення буде прагнути до нуля, а холодна вода просто сочиться з крана.

Пропускна спроможність труби

Діаметр труби впливає на пропускну здатність системи, тобто в даному випадку має значення кількість води або теплоносія, що проходить через переріз в одиницю часу. Чим більше циклів (переміщень) у системі за певний проміжок часу, тим ефективніше відбувається обігрів. Для труб водопостачання діаметр впливає на вихідний тиск води. відповідний розмірлише підтримуватиме натиск, а збільшений – знижувати.

По діаметру підбирають схему водопроводу та опалення, кількість радіаторів та їх секційність визначають оптимальну довжину магістралей.

Оскільки пропускна здатність труби є основним чинником під час виборів, слід визначитися, що, своєю чергою, впливає прохідність води у магістралі.

Таблиця 1. Пропускна здатність труби в залежності від витрати води та діаметра

Витрата	Пропускна здатність
Ду труби	15 мм	20 мм	25 мм	32 мм	40 мм	50 мм	65 мм	80 мм	100 мм
Па/м - мбар/м	менше 0,15 м/с			0,15 м/с					0,3 м/с
90,0 - 0,900	173	403	745	1627	2488	4716	9612	14940	30240
92,5 - 0,925	176	407	756	1652	2524	4788	9756	15156	30672
95,0 - 0,950	176	414	767	1678	2560	4860	9900	15372	31104
97,5 - 0,975	180	421	778	1699	2596	4932	10044	15552	31500
100,0 - 1,000	184	425	788	1724	2632	5004	10152	15768	31932
120,0 - 1,200	202	472	871	1897	2898	5508	11196	17352	35100
140,0 - 1,400	220	511	943	2059	3143	5976	12132	18792	38160
160,0 - 1,600	234	547	1015	2210	3373	6408	12996	20160	40680
180,0 - 1,800	252	583	1080	2354	3589	6804	13824	21420	43200
200,0 - 2,000	266	619	1151	2486	3780	7200	14580	22644	45720
220,0 - 2,200	281	652	1202	2617	3996	7560	15336	23760	47880
240,0 - 2,400	288	680	1256	2740	4176	7920	16056	24876	50400
260,0 - 2,600	306	713	1310	2855	4356	8244	16740	25920	52200
280,0 - 2,800	317	742	1364	2970	4356	8566	17338	26928	54360
300,0 - 3,000	331	767	1415	3076	4680	8892	18000	27900	56160

Чинники впливу на прохідність магістралі:

1. Тиск води чи теплоносія.
2. Внутрішній діаметр (перетин) труби.
3. Загальна довжина системи.
4. Матеріал трубопроводу.
5. Товщина стінок труби.

на старій системіпрохідність труби посилюється вапняними, муловими відкладеннями, наслідками корозії (на металевих виробах). Все це разом знижує з часом кількість води, що проходить через перетин, тобто старі магістралі працюють гірше, ніж нові.

Примітно, що цей показник у полімерних трубне змінюється - пластик набагато менше, ніж метал, дозволяє шлаку накопичуватися на стінках. Тому пропускна спроможність труб ПВХзалишається такою самою, як і в день їх монтажу.

Розрахунок діаметра труби з витрат води

Визначаємо правильно витрати води

Щоб визначити діаметр труби за витратою рідини, знадобляться значення справжнього споживання води з урахуванням всіх сантехнічних приладів: ванни, кухонного змішувача, пральної машини, унітазу. Розраховується кожна окрема ділянка водопроводу за формулою:

qc = 5× q0 × α, л/с

де qc - значення води, що споживається кожним приладом;

q0 - нормована величина, яка визначається за СНіП. Приймаємо для ванни - 0,25, для змішувача кухонного 0,12, для унітазу -0,1;

а – коефіцієнт, що враховує можливість одночасної роботи сантехнічних приладів у приміщенні. Залежить від значення ймовірності та кількості споживачів.

На ділянках магістралі, де поєднуються потоки води для кухні та ванни, для унітазу та ванни тощо, у формулу додається значення ймовірності. Тобто можливості одночасної роботи кухонного змішувача, крана у ванній кімнаті, унітазу та інших приладів.

Імовірність визначається за формулою:

Р = qhr µ × u/q0 × 3600 × N,

де N – кількість споживачів води (приладів);

qhr µ - максимальна годинна витрата води, яку можна прийняти за СНиП. Вибираємо для холодної води qhr µ =5,6 л/с, загальна витрата 15,6 л/с;

u – кількість осіб, які використовують сантехніку.

Приклад розрахунку витрати води:

У двоповерховому будинкує 1 ванна, 1 кухня з встановленими пральною та посудомийною машиною, душова кабіна, 1 унітаз. У будинку мешкає сім'я з 5 осіб. Алгоритм розрахунку:

1. Розраховуємо ймовірність Р = 5,6×5/0,25×3600×6=0,00518.
2. Тоді витрата води для ванни складе qc = 5×0,25×0,00518=0,006475 л/с.
3. Для кухні qc = 5×0,12×0,00518=0,0031 л/с.
4. Для туалету qc = 5×0,1×0,00518=0,00259 л/с.

Розраховуємо діаметр труби

Існує пряма залежність діаметра від об'єму рідини, що перетікає, яка виражається формулою:

де Q - Витрата води, м3 / с;

d – діаметр трубопроводу, м;

w – швидкість потоку, м/с.

Перетворивши формулу, можна виділити значення діаметра трубопроводу, який відповідатиме споживаному об'єму води:

Юлія Петриченко, експерт

d = √(4Q/πw), м

Швидкість потоку води можна прийняти за таблицею 2. Існує складніший метод розрахунку швидкості потоку – з урахуванням втрат та коефіцієнта гідравлічного тертя. Це досить об'ємний розрахунок, але у результаті дозволяє отримати точне значення, на відміну табличного методу.

Таблиця 2. Швидкість потоку рідини у трубопроводі в залежності від її характеристики

Середовище, що перекачується		Оптимальна швидкість у трубопроводі, м/с
РІДИНИ	Рух самопливом:
	В'язкі рідини	0,1-0,5
	Малов'язкі рідини	0,5-1
	Перекачуються насосом:
	Всмоктуючий трубопровід	0,8-2
	Нагнітальний трубопровід	1,5-3
ГАЗИ	Природний потяг	2-4
	Малий тиск (вентилятори)	4-15
	Великий тиск (компресор)	15-25
ПАРИ	Перегріті	30-50
	Насичені пари при тиску
	Більше 105 Па	15-25
	(1-0,5) * 105 Па	20-40
	(0,5-0,2) * 105 Па	40-60
	(0,2-0,05) * 105 Па	60-75

Приклад: Розрахуємо діаметр труби для ванної, кухні та туалету, виходячи з отриманих значень витрати води. Вибираємо з таблиці 2 значення швидкості потоку води у напірному водопроводі – 3 м/с.

Іноді дуже важливо точно розрахувати обсяг води, яка проходить через трубу. Наприклад, коли потрібно спроектувати нову системуопалення. Звідси й постає питання: як обчислити об'єм труби? Цей показник допомагає правильно вибрати відповідне обладнання, наприклад, габарит. розширювального бачка. Крім того, цей показник є дуже важливим, коли використовується антифриз. Зазвичай він продається у кількох видах:

• Розведений;
• Нерозбавлений.

Перший вид може витримати температуру – 65 градусів. Другий замерзне вже за -30 градусів. Щоб купити потрібна кількістьантифризу, необхідно знати об'єм теплоносія. Іншими словами, якщо об'єм рідини дорівнює 70 літрам, це означає, що можна придбати 35 літрів нерозведеної рідини. Достатньо їх розвести, дотримуючись пропорції 50-50 і вийдуть ті ж 70 літрів.

Щоб отримати точні дані, необхідно підготувати:

• Калькулятор;
• Штангенциркуль;
• Лінійку.

Спочатку вимірюється радіус, позначений буквою R. Він може бути:

• внутрішнім;
• Зовнішній.

Зовнішній радіус, необхідний визначення розміру місця, яке вона займе.

Для розрахунку потрібно знати дані діаметра труби. Його позначають буквою D і розраховують за формулою R x 2. Визначається також довжина кола. Позначається літерою L.

Щоб обчислити об'єм труби, що вимірюється кубічними метрами(М3), необхідно попередньо розрахувати її площу.

Для отримання точного значенняпотрібно спочатку розрахувати площу перерізу.
Для цього застосовують формулу:

• S = R x Пі.
• Шукана площа - S;
• Радіус труби – R;
• Число Пі - 3,14159265.

Отримане значення необхідно перемножити на довжину трубопроводу.

Як знайти об'єм труби за формулою? Потрібно знати лише 2 значення. Сама формула розрахунку має такий вигляд:

• V = S x L
• Об'єм труби – V;
• Площа перерізу – S;
• Довжина – L

Наприклад, у нас є металева труба діаметром 0,5 метра та завдовжки два метри. Для проведення розрахунку формулу розрахунку площі кола, вставляється розмір зовнішньої поперечки нержавіючого металу. Трубна площа дорівнюватиме;

S = (D / 2) = 3,14 х (0,5 / 2) = 0,0625 кв. метри.

Підсумкова формула розрахунку набуде наступного вигляду:

V = HS = 2 х 0,0625 = 0,125 куб. метри.

За цією формулою розраховується об'єм абсолютно будь-якої труби. Причому абсолютно не важливо, з якого вона матеріалу. Якщо трубопровід має багато складових частин, застосовуючи цю формулу, можна розрахувати окремо обсяг кожної ділянки.

При виконанні розрахунку дуже важливо щоб розміри виражалися в однакових одиницях вимірювання. Найпростіше проводити розрахунок, якщо всі значення перевести у квадратні сантиметри.

Якщо використовувати різні одиниці виміру, можна отримати сумнівні результати. Вони будуть дуже далекі від реальних значень. При постійних щоденних обчисленнях можна використовувати пам'ять калькулятора, встановивши постійне значення. Наприклад, число Пі, помножене на два. Це допоможе набагато швидше здійснити розрахунок обсягу труби різного діаметра.

Сьогодні для розрахунку можна використовувати готові комп'ютерні програми, в яких заздалегідь вказуються стандартні параметри. Для виконання розрахунку потрібно буде лише вписувати додаткові змінні значення.

Завантажити програму https://yadi.sk/d/_1ZA9Mmf3AJKXy

Як вирахувати площу поперечного перерізу

Якщо труба кругла, площу перерізу треба вважати за формулою площі кола: S = π*R2. Де R – радіус (внутрішній), π – 3,14. Отже, треба звести радіус квадрат і помножити його на 3,14.
Наприклад, площа перерізу труби діаметром 90 мм. Знаходимо радіус – 90 мм/2 = 45 мм. У сантиметрах це 4,5 см. Зводимо у квадрат: 4,5*4,5=2,025 см2, підставляємо у формулу S=2*20,25 см2=40,5 см2.

Площа перерізу профільованого виробу вважається за формулою площі прямокутника: S = a * b, де a та b - довжини сторін прямокутника. Якщо рахувати переріз профілю 40 х 50 мм, отримаємо S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм2 або 20 см2 або 0,002 м2.

Розрахунок обсягу води, що знаходиться у всій системі

Для визначення такого параметра необхідно у формулу підставити значення внутрішнього радіусу. Однак одразу постає проблема. А як розрахувати повний об'єм води в трубі усієї опалювальної системи, в яку входять:

• Радіатори;
• Розширювальний бачок;
• Котел опалення

Спочатку обчислюється обсяг радіатора. Для цього відкривається його технічний паспортта виписується значення обсягу однієї секції. Цей параметр множиться на кількість секцій у конкретній батареї. Наприклад, одна дорівнює 1,5 літрам.

Коли встановлено біметалічний радіатор, Це значення набагато менше. Кількість води в котлі можна дізнатись із паспорта пристрою.

Для визначення обсягу розширювального бака, його заповнюють заздалегідь вимірюваним, кількістю рідини.

Дуже легко визначається обсяг труб. Наявні дані для одного метра, певного діаметра, потрібно просто помножити на довжину всього трубопроводу.

Зауважимо що у глобальній мережі та довідковій літературі можна побачити спеціальні таблиці. Вони показують орієнтовні дані виробу. Похибка наведених даних досить мала, тому наведені в таблиці значення можна сміливо використовувати для обчислення об'єму води.

Треба сказати, що з розрахунку значень, потрібно враховувати деякі характерні відмінності. Металеві труби, що мають великий діаметр, Пропускають кількість води, значно менше, ніж такі ж поліпропіленові труби.

Причина у гладкості поверхні труб. У сталевих виробів вона виконана з великою шорсткістю. ППР трубине мають шорсткості на внутрішніх стінках. Однак при цьому сталеві виробимають більший обсяг води, ніж у інших трубах, однакового перерізу. Тому щоб переконатися, що розрахунок обсягу води в трубах зроблений правильно, потрібно кілька разів перевіряти ще раз всі дані і підкріпити результат онлайн-калькулятором.

Внутрішній об'єм погонного метра труби в літрах - таблиця

Таблиця показує внутрішній обсяг погонного метратруби у літрах. Тобто скільки потрібно води, антифризу чи іншої рідини (теплоносія), щоб заповнити трубопровід. Взято внутрішній діаметр труб від 4 до 1000 мм.

Внутрішній діаметр, мм	Внутрішній об'єм 1 м погонної труби, літрів	Внутрішній об'єм 10 м погонних труб, літрів.
4	0.0126	0.1257
5	0.0196	0.1963
6	0.0283	0.2827
7	0.0385	0.3848
8	0.0503	0.5027
9	0.0636	0.6362
10	0.0785	0.7854
11	0.095	0.9503
12	0.1131	1.131
13	0.1327	1.3273
14	0.1539	1.5394
15	0.1767	1.7671
16	0.2011	2.0106
17	0.227	2.2698
18	0.2545	2.5447
19	0.2835	2.8353
20	0.3142	3.1416
21	0.3464	3.4636
22	0.3801	3.8013
23	0.4155	4.1548
24	0.4524	4.5239
26	0.5309	5.3093
28	0.6158	6.1575
30	0.7069	7.0686
32	0.8042	8.0425
34	0.9079	9.0792
36	1.0179	10.1788
38	1.1341	11.3411
40	1.2566	12.5664
42	1.3854	13.8544
44	1.5205	15.2053
46	1.6619	16.619
48	1.8096	18.0956
50	1.9635	19.635
52	2.1237	21.2372
54	2.2902	22.9022
56	2.463	24.6301
58	2.6421	26.4208
60	2.8274	28.2743
62	3.0191	30.1907
64	3.217	32.1699
66	3.4212	34.2119
68	3.6317	36.3168
70	3.8485	38.4845
72	4.0715	40.715
74	4.3008	43.0084
76	4.5365	45.3646
78	4.7784	47.7836
80	5.0265	50.2655
82	5.281	52.8102
84	5.5418	55.4177
86	5.8088	58.088
88	6.0821	60.8212
90	6.3617	63.6173
92	6.6476	66.4761
94	6.9398	69.3978
96	7.2382	72.3823
98	7.543	75.4296
100	7.854	78.5398
105	8.659	86.5901
110	9.5033	95.0332
115	10.3869	103.8689
120	11.3097	113.0973
125	12.2718	122.7185
130	13.2732	132.7323
135	14.3139	143.1388
140	15.3938	153.938
145	16.513	165.13
150	17.6715	176.7146
160	20.1062	201.0619
170	22.698	226.9801
180	25.4469	254.469
190	28.3529	283.5287
200	31.4159	314.1593
210	34.6361	346.3606
220	38.0133	380.1327
230	41.5476	415.4756
240	45.2389	452.3893
250	49.0874	490.8739
260	53.0929	530.9292
270	57.2555	572.5553
280	61.5752	615.7522
290	66.052	660.5199
300	70.6858	706.8583
320	80.4248	804.2477
340	90.792	907.9203
360	101.7876	1017.876
380	113.4115	1134.1149
400	125.6637	1256.6371
420	138.5442	1385.4424
440	152.0531	1520.5308
460	166.1903	1661.9025
480	180.9557	1809.5574
500	196.3495	1963.4954
520	212.3717	2123.7166
540	229.0221	2290.221
560	246.3009	2463.0086
580	264.2079	2642.0794
600	282.7433	2827.4334
620	301.9071	3019.0705
640	321.6991	3216.9909
660	342.1194	3421.1944
680	363.1681	3631.6811
700	384.8451	3848.451
720	407.1504	4071.5041
740	430.084	4300.8403
760	453.646	4536.4598
780	477.8362	4778.3624
800	502.6548	5026.5482
820	528.1017	5281.0173
840	554.1769	5541.7694
860	580.8805	5808.8048
880	608.2123	6082.1234
900	636.1725	6361.7251
920	664.761	6647.6101
940	693.9778	6939.7782
960	723.8229	7238.2295
980	754.2964	7542.964
1000	785.3982	7853.9816

Якщо у вас специфічна конструкція або труба, то у формулі вище показано як обчислити точні дані для правильної витрати води чи іншого теплоносія.

Розрахунок онлайн

http://mozgan.ru/Geometry/VolumeCylinder

Висновок

Щоб підібрати точну цифруспоживання теплоносія вашої системи, доведеться трохи посидіти. Або знайдіть в інтернеті або скористайтеся калькулятором, який радимо ми. Можливо, він зможе вам заощадити час.

Є у вас система водного типу, то не варто морочитися та здійснювати точний підбір обсягу. Достатньо прикинути приблизно. Точний розрахунок потрібний більше для того, щоб не купити зайвого та мінімізувати витрати. Так як багато хто зупиняється на виборі дорогого теплоносія.

Така характеристика залежить від кількох факторів. Насамперед, це діаметр труби, а також тип рідини та інші показники.

Для гідравлічного розрахунку трубопроводу можна скористатися калькулятором гідравлічного розрахунку трубопроводу .

При розрахунку будь-яких систем, заснованих на циркуляції рідини трубами, виникає необхідність точного визначення пропускну здатність труб. Це метрична величина, яка характеризує кількість рідини, що протікає трубами за певний проміжок часу. Даний показник безпосередньо пов'язаний із матеріалом, з якого виготовлені труби.

Якщо взяти, наприклад, труби з пластику, то вони відрізняються практично однаковою пропускною здатністю протягом усього терміну експлуатації. Пластик, на відміну від металу, не схильний до корозії, тому поступового наростання відкладень у ньому немає.

Що стосується труб з металу, то їх пропускна здатність зменшуєтьсярік за роком. Через появу іржі відбувається відшарування матеріалу всередині труб. Це призводить до шорсткості поверхні та утворення ще більшого нальоту. Особливо швидко цей процес відбувається у трубах із гарячою водою.

Далі наведено таблицю наближених значень, яка створена для полегшення визначення пропускної спроможності труб внутрішньоквартирної розводки. У цій таблиці не враховано зменшення пропускної спроможності з допомогою появи осадових наростів усередині труби.

Таблиця пропускної спроможності труб для рідин, газу, водяної пари.

Вид рідини	Швидкість (м/сек)
Вода міського водопроводу
Вода трубопровідної магістралі
Вода системи центрального опалення
Вода напірної системи в лінії трубопроводу
Гідравлічна рідина	до 12м/сек
Олія лінії трубопроводу
Олія в напірній системі лінії трубопроводу
Пара в опалювальній системі
Пара системи центрального трубопроводу
Пара в опалювальній системі з високою температурою
Повітря та газ у центральній системі трубопроводу

Найчастіше як теплоносій використовується звичайна вода. Від її якості залежить швидкість зменшення пропускної спроможності у трубах. Чим вища якість теплоносія, тим довше прослужить трубопровід із будь-якого матеріалу (сталь чавун, мідь або пластик).

Розрахунок пропускної спроможності труб.

Для точних та професійних розрахунків необхідно використовувати такі показники:

• Матеріал, з якого виготовлені труби та інші елементи системи;
• Довжина трубопроводу
• Кількість точок водоспоживання (для системи подачі води)

Найбільш популярні способи розрахунку:

1. Формула. Досить складна формула, яка зрозуміла лише професіоналам, враховує одразу кілька значень. Основні параметри, які беруться до уваги - матеріал труб (шорсткість поверхні) та їх ухил.

2. Таблиця. Це більш простий спосіб, яким кожен бажаючий може визначити пропускну здатність трубопроводу. Прикладом може бути інженерна таблиця Ф. Шевельова, за якою можна дізнатися пропускну здатність, виходячи з матеріалу труби.

3. Комп'ютерна програма. Одну з таких програм легко можна знайти та завантажити в Інтернеті. Вона розроблена спеціально для того, щоб визначити пропускну здатність для труб будь-якого контуру. Для того, щоб дізнатися значення, необхідно ввести в програму вихідні дані, такі як матеріал, довжина труб, якість теплоносія і т.д.

Слід сказати, що останній спосіб, хоч і найточніший, не підходить для розрахунків простих побутових систем. Він досить складний, і вимагає знання значень різних показників. Для розрахунку простої системи у приватному будинку краще скористатися таблицями.

Приклад розрахунку пропускної спроможності трубопроводу.

Довжина трубопроводу - важливий показник при розрахунку пропускної спроможності. Протяжність магістралі істотно впливає на показники пропускної спроможності. Чим більша відстань проходить вода, тим менший тиск вона створює в трубах, а значить швидкість потоку зменшується.

Наводимо кілька прикладів. Спираючись на таблиці, розроблені інженерами для цього.

Пропускна спроможність труб:

• 0,182 т/год при діаметрі 15 мм
• 0,65 т/год із діаметром труби 25 мм
• 4 т/год при діаметрі 50 мм

Як можна побачити з наведених прикладів, більший діаметр збільшує швидкість потоку. Якщо діаметр збільшити вдвічі, то пропускна здатність теж зросте. Цю залежність обов'язково враховують при монтажі будь-якої рідинної системи, водопровод, водовідведення або теплопостачання. Особливо це стосується опалювальних систем, оскільки в більшості випадків вони замкнуті, і від рівномірної циркуляції рідини залежить теплопостачання в будівлі.