Komfortas namuose sunkiai įsivaizduojamas be tekančio vandens. Naujos įrangos, tokios kaip skalbimo mašina, indaplovė, katilas ir kiti agregatai, išvaizda dar labiau padidino XXI amžiaus būsto svarbą. Tačiau šie įrenginiai reikalauja, kad vanduo iš tam tikro slėgio būtų tiekiamas iš vandentiekio. Vandens slėgis vamzdyne paprastai skirstomas į šiuos tipus: darbinis, sąlyginis, bandomasis ir konstrukcinis. Nežinant apie jų skirtumus, bus sunku apskaičiuoti skysčio, gabenamo per komunalines paslaugas, slėgio kritimą.
Vandens slėgio supratimas
Vandens slėgis jūsų namuose matuojamas barais - tai metrinis vienetas, maždaug atitinkantis 14,5 PSI (slėgis į kvadratinį colį). Paprasčiau tariant, baras rodo vandens, tekančio per jūsų vamzdžius, stiprumą. Paprastai vandens slėgis gyvenamajame name svyruoja nuo 45 iki 80 PSI. Slėgiui esant žemiau, nei 40 PSI, jūs tikriausiai pajusite silpnesnį vandens srautą iš čiaupų. O esant daugiau, nei 80 PSI laikui bėgant gali sugadinti prietaisus ir įrenginius.
Kaip žinote, ne taip seniai vandentiekis buvo prijungtas prie vandens bokšto. Dėl šios ypatingos struktūros vandens tiekimo tinkle sukuriamas slėgis. Šios charakteristikos matavimo vienetas yra atmosfera. Praktiškai slėgis matuojamas vandens metrais. Apsvarstykite 5 aukštų namo pavyzdį. Jo aukštis yra 15 metrų. Tai yra, 3 metrai krinta viename aukšte. Bokštas, kurio aukštis 15 metrų, sukels 1,5 atmosferos slėgį pirmame aukšte. Šio indikatoriaus vertė antrojo aukšto vamzdyje bus 1,2 atmosferos. Tai paaiškėja atėmus iš skaičiaus 15 vieno aukšto aukštį - 3 metrus, o rezultatą padalijus iš 10. Atlikę tolesnius skaičiavimus, mums paaiškės, kad 5 aukšte nebus jokio spaudimo. Logika siūlo, kad norint aprūpinti vandenį viršutiniame aukšte gyvenantiems žmonėms, reikės pastatyti aukštesnį bokštą. O jei mes kalbame, pavyzdžiui, apie 25 aukštų pastatą? Tokių didelių konstrukcijų niekas nestatys.
Vandens greitis vamzdyje turi dvi reikšmes: prie sienų jis lygus nuliui, ašyje - maksimalus parametras. Jei cilindrą, iš kurio skystis juda, laikysime įsivaizduojamu modeliu, galime pasakyti, kad vamzdžio viduje esančiam vandeniui nedarys jokios jėgos. Tačiau iš tikrųjų taip nėra. Pirmoji jėga, veikianti vandens srautą, yra trinties jėga, esanti ant vidinių vamzdyno sienų. Antroji jėga yra siurbimo jėga, veikianti iš siurblio srauto kryptimi.
Jei šis parametras visada nesikeičia, skysčio srautas vamzdžio viduje vyksta sluoksniuotai. Greitis išlieka nepakitęs, prie sienų jis lygus nuliui. Praktiškai tai retai būna. Tam yra daugybė veiksnių, pavyzdžiui, siurblio įjungimas ir išjungimas, filtro užsikimšimas ir pan. Šiuo atveju vamzdynų sienose greitis kinta dramatiškai: daugiau ar mažiau, kartais su didžiuliu skirtumu.
Hidrauliniai nuostoliai ir jų įtaka
Skysčiui ar kitam pumpuojamam skysčiui tekant vamzdžiais, gali sumažėti siurblio sukeliamas slėgis. Slėgio sumažėjimas sukeliamas trinties nuostolių vamzdyje judant skysčiui. Trinties poveikį skysčiui didina ir jo tekėjimo greitis. Kuo didesnis skysčio tekėjimo greitis, tuo didesnė trintis ir atitinkamai didesni slėgio nuostoliai. Žinant reikalingus parametrus, hidraulinių nuostolių lygį galima apskaičiuoti. Taip galima įvertinti, kokio skersmens ir ilgio vamzdį geriausia naudoti konkrečioje situacijoje.
Skysčio tekėjimo greitis pro vamzdį - kuo didesnis greitis, tuo didesnis trinties poveikis skysčiui. Siurblio pakėlimo aukščio netenkama, kai skystis teka vamzdžiu. Įveskite bendrą vamzdyno ilgį (metrais).
Vandeniui ar kitam pumpuojamam skysčiui tekant vamzdžiais, gali sumažėti siurblio sukeliamas slėgis. Slėgio sumažėjimas sukeliamas trinties nuostolių vamzdyje judant skysčiui. Trinties poveikį skysčiui didina ir jo tekėjimo greitis. Kuo didesnis skysčio tekėjimo greitis, tuo didesnė trintis ir atitinkamai didesni slėgio nuostoliai. Žinant reikalingus parametrus, hidraulinių nuostolių lygį galima apskaičiuoti. Taip galima įvertinti, kokio skersmens ir ilgio vamzdį geriausia naudoti konkrečioje situacijoje.
Vandens vamzdynuose yra rekomenduojamos vandens srauto greičio vertės, kurios priklauso nuo medžiagos, iš kurios gaminami vandens vamzdžiai, ar jie yra nauji, ar jau naudojami. Greitis tiesiogiai priklauso nuo vamzdžių skersmens. Be to, visi skysčiai, judantys vamzdžiais, paklūsta fizikos įstatymams. Vandentiekyje šiais įstatymais siekiama sustabdyti vandens judėjimą. Tam naudojama jėga vadinama pasipriešinimo jėga.
Jei greitis yra nepakankamas, neištirpusios dalelės, iš kurių vanduo patenka iš šulinio ar šulinio, įsikurs ant vamzdžio sienų. Tai sukels siltaciją ir gręžinio sumažėjimą. Jei vandens greitis vandentiekyje yra didelis, tai padidina pumpuojamo skysčio slėgį vamzdžių sienose ir jų jungtyse.
Skaičiavimo pavyzdys ir praktiniai aspektai
1. Pavyzdys. Tarkime reikia pumpuoti vandenį 3,0 m³/h našumu 100 metrų ilgio PPE DN32 vamzdžiu, kurio vidinis skersmuo 26 milimetrai. Vertikalus atstumas nuo vandens paviršiaus iki aukščiausio vandens išmetimo taško yra 22 metrai. Galutiniame taške reikia užtikrinti 2 barų perteklinį slėgį. Trasoje įrengta armatūra: 3 alkūnės 90° ilgo spindulio, 1 kranas, 1 adapteris. Skaičiuoklėje įvedus reikšmes ( 3, 26, HDPE, 100, 22) į atitinkamus langelius, gaunamas rezultatas - 33,08 metrų (neįvertinus atbulinio vožtuvo, alkūnių, lenkimų, kranų). Prie gautos reikšmės (33,08 m) pridedame 2 barų (20 metrų) perteklinį slėgį ir gauname reikalingą siurblio slėgį: 53,08 metrus. Prie gautos reikšmės pridedame hidraulinius nuostolius dėl armatūros (3 x 1,16 + 1 x 0,244 + 1 x 0,853) = 4,58 m.
Norint tiksliai apskaičiuoti preliminarų našumą, nuostolius ir reikalingus matmenis, svarbūs rodikliai yra vidinis vamzdžio skersmuo, srautas (m³/h, l/min arba l/s), iš kokios medžiagos pagamintas vamzdis, vamzdyno ilgis (įvertinant lenkimų ir sujungimų sukeliamą padidintą pasipriešinimą), siurblio slėgis ir kėlimo aukštis.
Dvn = KGSopr × Dl. kur: Dvn. - vidinis vamzdyno skersmuo; KGSopr. - hidraulinio pasipriešinimo koeficientas; Dl.tr - dujotiekio ilgis; PD - nurodyti arba leistini slėgio nuostoliai tarp dujotiekio galinės ir pradinės sekcijų; Ūd. - savitasis vandens sunkis - 1000 kg / (9815 m /; sk. - srauto greitis m / s; g - 9,81 m / s2.
Teisingas vamzdžių skerspjūvio nustatymas yra ne mažiau svarbus nei jų pasirinkta medžiaga. Jei neteisingai apskaičiuotas skersmuo ir slėgis, vamzdyje susidarys jame esantis ir tekantis vanduo. Dėl šios priežasties skysčio judėjimą per vamzdį padidins triukšmas, o vidiniame vandens tiekimo šakos paviršiuje susidarys daug kalkingų nuosėdų. Be to, reikėtų prisiminti, kad priklausomybė nuo slėgio nuo vamzdžio skersmens gali neigiamai paveikti vandens tiekimo pralaidumą.
Praktiškai daugelis butų ir namų gyventojų susidūrė su situacija, kai, vienu metu įdėjus kelis čiaupus, vandens slėgis smarkiai sumažėjo. Pralaidumas. Praktiniu požiūriu slėgis vandens tiekimo sistemoje dažniausiai yra susijęs su tiekiamo vandens tūriu per laiko vienetą, tai yra, su vandens tiekimo šakos pralaidumu. Šiame kontekste bus svarstomas buitinio vandens tiekimo apskaičiavimo klausimas. Ištyrus vandenį sunaudojančių prietaisų ir įrenginių pasų duomenis, apibendrinamas bendras srautas. Po to visi skaičiai yra susumuojami, o išvestis yra bendras vandens srautas namuose.
Jei susiduriate su žemu arba nepastoviu vandens slėgiu namuose, prieš nusprendžiant, ar reikia pakeisti vamzdžius ir siurblius, svarbu išsiaiškinti pagrindinę priežastį. Žemas vandens slėgis reiškia, kad vandens srautas per vamzdžius yra silpnas, lėtas ir paprastai neefektyvus, o tai paveikia čiaupus, maišytuvus ir dušo galvutes jūsų namuose. Vandens slėgis gali labai skirtis, priklausomai nuo įvairių veiksnių, tokių kaip vieta, paros laikas ir atstumas nuo vandens tiekimo tinklo.
Gana dažnai žemas vandens slėgis nėra susijęs su vandens tiekimo sistema, bet greičiausiai su kažkokiu problemišku prietaisu namuose. Ar jūsų kaimynai yra susidūrę su tokiomis pat problemomis? Jei atsakymas į abu klausimus yra teigiamas, problema tikriausiai slypi savivaldybės lygmenyje. Atsukite sklendę ir patikrinkite rodmenis. Galite patikrinti, ar nėra nuotėkio, palikdami visas sklendes ir čiaupus uždarytus (įskaitant visus vandens prietaisus, pvz., indaploves ir skalbimo mašinas) ir uždarydami pagrindinį vandens vožtuvą prie namo. Jei slėgis išlieka pastovus valandą, jūsų namų vandentiekyje greičiausiai nėra nuotėkio.
Apskaičiuokite litrus per minutę. Paimkite vandens kiekį talpoje ir skaičių (litrais) padauginkite iš 10. Mažesnis nei 10 litrų per minutę srautas rodo žemą slėgį. Jei tai 10-15 litrų? Jūsų spaudimas yra priimtinas, bet galėtū būti geresnis. O jei jis viršija 15 litrų? Žemas vandens slėgį jūsų namuose gali kelti nerimą, tačiau panikuoti neverta. Svarbu suprasti, kad žemo vandens slėgio priežastys gali būti kelios: nuo nuosėdų ar kalkių susikaupusių vandens šildytuve iki per daug vamzdžių jungčių.
Jūsų pagrindinė vandentiekio sklendė reguliuoja, kiek vandens prateka per vandens skaitiklį ir ją galima rasti vienoje iš kelių vietų. Kada paskutinį kartą kruopščiai išvalėte dušo galvutę ar maišytuvus? Dėl susikaupusių nuosėdų jie gali neveikti taip, kaip tikitės. Jei įtariate, kad problema yra nuotėkis, patikrinkite savo vandens šildytuvą, visas lanksčias žarnas ir kiekvieną sklendę po kiekviena kriaukle. Nuotėkis taip pat gali kilti iš užšalusio vamzdžio už sienos. Taip pat galite vienu metu išjungti visus vandens prietaisus ir patikrinti vandens skaitiklį. Jei skaitiklis rodo, kad vanduo vis dar naudojamas, tai suteiks jums daugiau nuotėkio įrodymų.
Statant autonominį vandens tiekimo tinklą privačiam namui, reikia galvoti apie pakankamai didelį skaičių parametrų, kurie vandens tiekimo tinklą pavers tinklu, kuris ilgą laiką veiks ir nereikalauja didelių priežiūros išlaidų.
Pagal vieną iš lentelių parenkamas vandens judėjimo greitis. Jei tai yra priešgaisrinė vandentiekio sistema, šis parametras neturi viršyti 3 m / s. Pavyzdžiui, turite apskaičiuoti vamzdžio skerspjūvį. Norėdami tai padaryti, turite papildomai nustatyti, kiek vandens bus sunaudota per priešgaisrinės sistemos purkštuvus ar trintuvus. Tai taip pat yra lentelės reikšmė, atsižvelgiant į saugomą pastato ar konstrukcijos plotą. Žinodami vamzdžio skerspjūvį, galite apskaičiuoti jo skersmenį. D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 m arba 38 mm. Tai paprasčiausias pavyzdys. Realybėje dauguma vandens tiekimo sistemų yra sudėtingos schemos, kuriose yra čiaupai, sujungtos sekcijos, įmontuoti uždarymo vožtuvai ir kitos kliūtys, mažinančios vandens judėjimo greitį vandens tiekimo sistemoje. Be to, daugelyje tinklų yra įrengtos siurblinės, kurios sudaro talpą ir slėgį. Tokiais atvejais skaičiavimas atliekamas palaipsniui, kiekvienai sekcijai atskirai.
Daugelis internetinių portalų siūlo skaičiuotuvus, su kuriais galite apskaičiuoti skysčio, pratekančio per cilindrą, srauto greitį. Bet tokie skaičiuotuvai neatsižvelgia į medžiagą, iš kurios pagaminti vamzdžiai, taip pat į jungiamųjų detalių, papildomų grandinių ir vožtuvų buvimą ar nebuvimą. Sprendžiant klausimą, susijusį su vandens srauto judėjimo greičiu vandens tiekimo tinklo viduje, būtina aiškiai nustatyti sistemos sudėtingumą, siurblinių našumą ir naudojamų vamzdžių rūšis.
Jei nėra laiko arba nesate linkę į matematiką, galite apskaičiuoti vandens tėkmės greitį per vamzdyną, atsižvelgdami į slėgio kritimą, naudodami internetinę skaičiuoklę. Internetas pilnas svetainių su tomis pačiomis priemonėmis. Norint atlikti hidraulinį skaičiavimą, būtina atsižvelgti į nuostolių koeficientą. vandens tiekimo sistemos tipas ir medžiaga (plastikas, gelžbetonis, asbesto cementas, ketaus, plienas). Be to, vartotojas turi galimybių atsižvelgti į papildomas vamzdynų savybes, visų pirma tokias kaip dangos rūšis.
Vandens slėgis namuose ir jo įtaka srautui.
Vandens slėgis, srautas ir vamzdžio dydis - 1
Hidrauliniai nuostoliai vamzdynuose ir jų poveikis vandens slėgiui.