Гидравлический расчет водоснабжения основан на определении давления и расхода воды в системе, что позволяет обеспечить надежное и эффективное ее функционирование. Сначала необходимо составить план водопроводной сети, учесть расположение источников воды, распределительные узлы и потребности потребителей. Затем, используя формулы гидравлики, такие как уравнение Бернулли и закон сохранения массы, расчет давления, потерь сосудистой и трения, можно анализировать поток и давление в различных участках сети.
Важно также учитывать коэффициенты, влияющие на потери давления, такие как шероховатость труб и их диаметр. После получения расчетных данных их сопоставляют с нормами, что позволяет выявить недостатки проекта и внести корректировки, например, изменить схему разводки или выбрать трубы с подходящими характеристиками. Таким образом, качественный гидравлический расчет обеспечивает надежность системы водоснабжения и удовлетворяет потребности пользователей.
Гидравлический расчет трубопровода
Гидравлический расчет обычного бытового трубопровода выполняется при помощи уравнения Бернулли:
(z 1 + p 1 /ρg + α 1 u 2 1 /2g) – (z 2 + p 2 /ρg + α 2 u 2 2 /2g) = h 1-2
Для гидравлического расчета трубопровода вы можете воспользоваться калькулятором гидравлического расчета трубопровода.
В данном уравнении h1-2 – потери напора (энергии) на преодоление всех видов гидравлического сопротивления, которое приходится на единицу веса перемещающейся жидкости.
h 1-2 = h t + Σh м
- ht – потери напора на трение по длине потока.
- Σhм – суммарные потери напора на местном сопротивлении.
Потери напора на трение по длине потока вы можете рассчитать по формуле Дарси-Вейсбаха
h t = λ(L/d)(v 2 /2g)
- где L –длина трубопровода.
- d -диаметр участка трубопровода.
- v — средняя скорость перемещения жидкости.
- λ -коэффициент гидравлического сопротивления, который в общем случае зависит от числа Рейнольдса (Re=v*d/ν), и относительной эквивалентной шероховатости труб (Δ/d).
Значения эквивалентной шероховатости Δ внутренней поверхности труб разных типов и видов указаны в таблице 2. А зависимости коэффициента гидравлического сопротивления λ от числа Re и относительной шероховатости Δ/d указаны в таблице 3.
В случае, когда режим движения ламинарный, то для труб некруглого сечения коэффициент гидравлического сопротивления λ находится по персональным для каждого отдельного случая формулам (табл. 4).
Если турбулентное течение развито и функционирует с достаточной степенью точности, то при определении λ можно использовать формулы для круглой трубы с заменой диаметра d на 4 гидравлических радиуса потока Rг (d=4Rг)
R г = w / c
- где w– площадь «живого» сечения потока.
- c- «смоченный» его периметр (периметр «живого» сечения по контакту жидкость – твердое тело)
Потери напора в местных сопротивлениях можно определить по форм. Вейсбаха
h м = ζ v 2 /2g
- где ζ – коэффициент местного сопротивления, который зависит от конфигурации местного сопротивления и числа Рейнольдса.
При развитом турбулентном режиме ζ = const, что позволяет ввести в расчеты понятие эквивалентной длины местного сопротивления Lэкв. т.е. такой длины прямого трубопровода, для которого ht = hм. В данном случае потери напора в местных сопротивлениях учитываются тем, что к фактической длине трубопровода добавляется сумма их эквивалентных длин
- где Lпр – приведенная длина трубопровода.
Зависимость потерь напора h1-2 от расхода называется характеристикой трубопровода.
В случаях когда движение жидкости в трубопроводе обеспечивает центробежный насос, то для определения расхода в системе насос – трубопровод выстраивается характеристика трубопровода h =h(Q) с учетом разности отметок ∆z (h1-2 + ∆z при z1< z2 и h1-2 — ∆z при z1>z2) накладывается на напорную характеристику насоса H=H(Q), которая приведена в паспортных данных насоса (смотреть рисунок). Точка пересечения таких кривых указывает на максимально возможный расход в системе.
Сортамент труб
Наружный диаметр dн, мм
Внутренний диаметр dвн, мм
Толщина стенки d. мм
Наружный диаметр dн, мм
Внутренний диаметрdвн, мм
Толщина стенки d, мм
1. Трубы стальные бесшовные общего назначения
3. Трубы насосно-компрессорные
А. Гладкие
Источник3: energy-systems.ru
Гидравлический расчет водоснабжения
Марина
Объект: . Квартира
Площадь: . 62
Хотелось бы оставить свой отзыв благодарности! Обратились с супругом в компанию Энерджи. Нужно было в кротчайшие сроки.
Алена Председатель ТСН Мой Дом
Объект: . Офис
Площадь: . 42 м.кв
Необходимо было переоборудовать одну из квартир в нашем доме под офис ТСЖ. По рекомендациям было принято решение обратиться в Энерджи.
Екатерина Довольная домохозяйка
Объект: . Квартира
Площадь: . 58 м.кв
Я-мама трех дочек. С переездом в новую квартиру в Москве столкнулись с проблемой, как разместить троих детей в одной комнате и при этом.
Галина Руководитель отдела ООО "Улыбка"
Объект: . Дом
Площадь: . 680 м.кв
Моя детская мечта, обзавестись своим большим домом, и вот этот момент наступил! Мы с мужем начали думать над проектом, как все будет, что.
Антон Менеджер по продажам
Объект: . Дом
Площадь: . 280 м.кв
С женой решили переехать и заняться строительством нового дома. Понадобилась помощь в проектировании инженерных систем. Долго искали.
Анна Домохозяйка
Объект: . Квартира
Площадь: . 156 м.кв
Заказывала дизайн-проект проект, для квартиры с инженерными проектами в комплекте. Сама не хотела ничего подобного делать и вообще в этом.
Юлия Юлия
Объект: . Дом
Площадь: . 64 м.кв
Давно с мужем мечтали о загородном доме. Купили участок с домом, но дизайн интерьера в нем нам совсем не нравился, мы решили сделать ремонт.
Vladimir Собственник
Объект: . Квартира
Площадь: . 68 м.кв
После приобретения квартиры столкнулись с необходимостью ремонта. По совету знакомых мы обратились в ENERGY-SYSTEM. В минимально сжатые.
Елена Клиент
Объект: . Дом
Площадь: . 98 м.кв
Срочно понадобился проект перепланировки загородного дома. Перебрала кучу компаний, но везде дорого, либо не успевают сделать в назначенный.
Дарья Домохозяйка
Объект: . Квартира
Площадь: . 64 м.кв
Родители на свадьбу подарили нам трехкомнатную квартиру. Но сама квартира была в таком ужасном состоянии, что я даже не знала с чего начать.
Статьи / Инженерные системы / Гидравлический расчет водоснабжения
Гидравлический расчет водоснабжения
показать
Как производится гидравлический расчет водоснабжения
Для выбора экономичных (в плане воды, электроэнергии) и в то же время эффективных путей улучшения функционирования водопроводной сети нужен гидравлический расчет водоснабжения. Он также позволяет осуществить переход на постоянное водоснабжение без капитального ремонта всех инженерных систем объекта.
При выполнении расчетов специалисты опираются на данные, характеризующие водопроводные сети, количество потребителей воды и объемы их потребления, свободный напор в разных узлах сети. Сначала моделируется система, близкая по своим параметрам к идеально функционирующей без учета внешних влияний, а в дальнейшем она корректируется с учетом перечисленных выше факторов, и проектировщики уже получают картину ее фактической работы.
Составляющие водопроводной системы:
- входные пункты водоразбора (отводы магистрального трубопровода);
- насосное-напорное, ограничительное оборудование;
- внутридомовая разводка труб по горизонтам и питающие стояки;
- водоразборные точки;
- подводки к элементам системы обеспечения водой.
- почему водопроводные сети работают неудовлетворительно (недостаточный напор в верхних точках системы в периоды суточных пиков потребления, высокая аварийность, неисправная или неправильно работающая запорная арматура и т.п.);
- насколько пропускная способность сети соответствует фактическим потребностям подачи воды, идущей от насосной станции, общее состояние водоносной сети;
- достаточен ли напор, не происходит ли его падения.
Горячее водоснабжение в жилом здании
В своей работе проектировщики руководствуются существующими нормами и правилами, а также закономерностями гидродинамики. Для разных отраслей расчеты имеют свои особенности. Так, сопротивления на отдельных участках в системах горячего водоснабжения принято считать стандартными, соответственно, расчет водоснабжения дома индивидуальной застройки уже не нуждается в расчете снижения напора на каждом конкретном участке. В таком случае задача упрощается.
Порядок и особенности расчета
Гидравлический расчет осуществляется в несколько этапов:
- Создание аксонометрической схемы водопровода. Размечается поэтажная разводка к водоразборным узлам (санитарно-техническим устройствам), а также противопожарным и техническим системам потребления.
- Определение на аксонометрической схеме длин прямых участков с неизменным проходным сечением труб. Разметка ведется начиная с сантехнического устройства, имеющего наибольшее удаление и, соответственно, являющегося высшей точкой в системе.
- Определение расхода воды – с учетом всей водоразборной арматуры, включенной в обсчитываемую ветку. Число узлов водопотребления определяют согласно проектной схеме.
- Обозначение по таблицам СНиПа 2.04.01-85 допустимых диаметров труб на разных участках сети при скорости потоков до 1,5 м/с. По результатам вычислений составляется общая таблица гидравлического расчета труб. Рассчитывается расход воды в различных участках: q = 5 * q0 * α , где используется значение максимального расхода через водоразборные устройства (q0, в л/с), α = P * N – количество водоразборных устройств, умноженное на вероятность их включения в одном и том же временном промежутке.
- Потеря напора в разных местах сети определяется так: H = il (1 + k1) , в данном выражении i обозначает уклон на участке, l – его длину, k1 – коэффициент, различный для каждого типа сети водоснабжения. Например, для жилых, общественных строений он равен 0,3.
- Проектировщики сводят данные по всем участкам в общую сумму, чтобы найти итоговые потери напора. В результате вычисляется и величина напора, требуемого на входе исследуемой системы для обеспечения ее штатной работы. Сравнивая его с напором, который поставляют магистральные сети, делают вывод о том, нужно ли устанавливать дополнительное насосное оборудование.
После выявления всех параметров работе системы водоснабжения делают заключение, какие меры можно предпринять, чтобы устранить выявленные недостатки и добиться оптимального функционирования системы. Гидравлический расчет водоснабжения позволяет выбрать самые действенные и при этом доступные способы улучшения работы водоснабжения объекта на основе конкретных данных.
Примерную стоимость проектирования водоснабжения, вы можете рассчитать воспользовавшись калькулятором представленным ниже:
Источник4: energy-systems.ru
Источник5: www.stelmarket.ru
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения
7.1. Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холодной воды необходимо производить по максимальному секундному расходу воды.
7.2. Сети объединенного хозяйственно-противопожарного и производственно-противопожарного водопроводов должны быть проверены на пропуск расчетного расхода воды на пожаротушение при наибольшем расходе ее на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, при этом расход воды на пользование душами, мытье полов, поливку территории не учитывается.
Не требуется учитывать Выключение (резервирование) участков водопроводной сети, стояков и оборудования.
Примечание. Для районов жилой застройки на время пожаротушения и ликвидации аварии на сети наружного водопровода подачу воды в закрытую систему горячего водоснабжения допускается не предусматривать.
7.3. При расчете сетей хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных водопроводов следует обеспечивать необходимые напоры воды у приборов, указанные в обязательном приложении 2, и пожарных кранов, расположенных наиболее высоко и в наибольшем отдалении от ввода, с учетом требований п. 7.5.
7.4. Гидравлический расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, следуют производить с учетом выключения одного из них.
При двух вводах каждый из них должен быть рассчитан на 100%-ный, а при большем количестве вводов — на 50%-ный расход воды.
7.5. Диаметры труб внутренних водопроводов сетей надлежит назначать из расчета наибольшего использования гарантированного напора воды в наружной водопроводной сети.
Диаметры трубопроводов кольцующих перемычек следует принимать не менее наибольшего диаметра водоразборного стояка.
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.
Диаметры трубопроводов водоразборных стояков в секционном узле следует выбирать по расчетному расходу воды в стояке, определенному согласно п. 3.3, с коэффициентом 0,7.
7.7. Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения Н, м, следует определять по формуле
Значения следует принимать:
0,3 — в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий;
0,2 — в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а В сетях производственных водопроводов;
0,15 — в сетях объединенных .производственных противопожарных водопроводов;
0,1 — в сетях противопожарных водопроводов.
7.8. При объединении стояков в секционные узлы потери напора в узле следует определять по формуле
где — коэффициент, учитывающий характер водоразбора в системе и принимаемый:
0,5 — для систем хозяйственного водопровода;
0,3 — для систем хозяйственно-противопожарного водопровода;
m — число стояков в узле.
Источник6: www.stelmarket.ru