Как посчитать пропускную способность трубы для разных систем – примеры и правила
Содержание:
Прокладка трубопровода – дело не очень сложное, но достаточно хлопотное. Одной из самых сложных проблем при этом является расчет пропускной способности трубы, которая напрямую влияет на эффективность и работоспособность конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как рассчитывается пропускная способность трубы.
Пропускная способность – это один из важнейших показателей любой трубы. Несмотря на это, в маркировке трубы этот показатель указывается редко, да и смысла в этом немного, ведь пропускная способность зависит не только от габаритов изделия, но и от конструкции трубопровода. Именно поэтому данный показатель приходится рассчитывать самостоятельно.
Способы расчета пропускной способности трубопровода
Перед тем, как посчитать пропускную способность трубы, нужно узнать основные обозначения, без которых проведение расчетов будет невозможным:
- Внешний диаметр. Данный показатель выражается в расстоянии от одной стороны наружной стенки до другой стороны. В расчетах этот параметр имеет обозначение Дн. Внешний диаметр труб всегда отображается в маркировке.
- Диаметр условного прохода. Это значение определяется как диаметр внутреннего сечения, который округляется до целых чисел. При расчете величина условного прохода отображается как Ду.
Расчет проходимости трубы может осуществляться по одному из методов, выбирать который необходимо в зависимости от конкретных условий прокладки трубопровода:
- Физические расчеты. В данном случае используется формула пропускной способности трубы, позволяющая учесть каждый показатель конструкции. На выборе формулы влияет тип и назначение трубопровода – например, для канализационных систем есть свой набор формул, как и для остальных видов конструкций.
- Табличные расчеты. Подобрать оптимальную величину проходимости можно при помощи таблицы с примерными значениями, которая чаще всего используется для обустройства разводки в квартире. Значения, указанные в таблице, довольно размыты, но это не мешает использовать их в расчетах. Единственный недостаток табличного метода заключается в том, что в нем рассчитывается пропускная способность трубы в зависимости от диаметра, но не учитываются изменения последнего вследствие отложений, поэтому для магистралей, подверженных возникновению наростов, такой расчет будет не лучшим выбором. Чтобы получить точные результаты, можно воспользоваться таблицей Шевелева, учитывающей практически все факторы, воздействующие на трубы. Такая таблица отлично подходит для монтажа магистралей на отдельных земельных участках.
- Расчет при помощи программ. Многие фирмы, специализирующиеся на прокладке трубопроводов, используют в своей деятельности компьютерные программы, позволяющие точно рассчитать не только пропускную способность труб, но и массу других показателей. Для самостоятельных расчетов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые, хоть и имеют несколько большую погрешность, доступны в бесплатном режиме. Хорошим вариантом большой условно-бесплатной программы является «TAScope», а на отечественном пространстве самой популярной является «Гидросистема», которая учитывает еще и нюансы монтажа трубопроводов в зависимости от региона.
Расчет пропускной способности газопроводов
Проектирование газопровода требует достаточно высокой точности – газ имеет очень большой коэффициент сжатия, из-за которого возможны утечки даже через микротрещины, не говоря уже о серьезных разрывах. Именно поэтому правильный расчет пропускной способности трубы, по которой будет транспортироваться газ, очень важен.
Если речь идет о транспортировке газа, то пропускная способность трубопроводов в зависимости от диаметра будет рассчитываться по следующей формуле:
Где р – величина рабочего давления в трубопроводе, к которой прибавляется 0,10 МПа;
Ду – величина условного прохода трубы.
Указанная выше формула расчета пропускной способности трубы по диаметру позволяет создать систему, которая будет работать в бытовых условиях.
В промышленном строительстве и при выполнении профессиональных расчетов применяется формула иного вида:
- Qmax = 196,386 Ду2 * p/z*T,
Где z – коэффициент сжатия транспортируемой среды;
Т – температура транспортируемого газа (К).
Эта формула позволяет определить степень разогрева транспортируемого вещества в зависимости от давления. Увеличение температуры приводит к расширению газа, в результате чего давление на стенки трубы повышается (прочитайте: «Почему возникает потеря давления в трубопроводе и как этого можно избежать»).
Чтобы избежать проблем, профессионалам приходится учитывать при расчете трубопровода еще и климатические условия в том регионе, где он будет проходить. Если наружный диаметр трубы окажется меньше, чем давление газа в системе, то трубопровод с очень большой вероятностью будет поврежден в процессе эксплуатации, в результате чего произойдет потеря транспортируемого вещества и повысится риск взрыва на ослабленном отрезке трубы.
При большой необходимости можно определить проходимость газовой трубы с помощью таблицы, в которой описана взаимозависимость между наиболее распространенными диаметрами труб и рабочим уровнем давления в них. По большому счету, у таблиц есть тот же недостаток, который имеет рассчитанная по диаметру пропускная способность трубопровода, а именно – невозможность учесть воздействие внешних факторов.
Расчет пропускной способности канализационных труб
При проектировании канализационной системы нужно в обязательном порядке рассчитывать пропускную способность трубопровода, которая напрямую зависит от его вида (канализационные системы бывают напорными и безнапорными). Для осуществления расчетов используются гидравлические законы. Сами расчеты могут проводиться как при помощи формул, так и посредством соответствующих таблиц.
Для гидравлического расчета канализационной системы требуются следующие показатели:
- Диаметр труб – Ду;
- Средняя скорость движения веществ – v;
- Величина гидравлического уклона – I;
- Степень наполнения – h/Ду.
Как правило, при проведении расчетов вычисляются только два последних параметра – остальные после этого можно будет определить без особых проблем. Величина гидравлического уклона обычно равна уклону земли, который обеспечит движение стоков со скоростью, необходимой для самоочищения системы.
Скорость и предельный уровень наполнения бытовой канализации определяются по таблице, которую можно выписать так:
- 150-250 мм — h/Ду составляет 0,6, а скорость – 0,7 м/с.
- Диаметр 300-400 мм — h/Ду составляет 0,7, скорость – 0,8 м/с.
- Диаметр 450-500 мм — h/Ду составляет 0,75, скорость – 0,9 м/с.
- Диаметр 600-800 мм — h/Ду составляет 0,75, скорость – 1 м/с.
- Диаметр 900+ мм — h/Ду составляет 0,8, скорость – 1,15 м/с.
Для изделия с небольшим сечением имеются нормативные показатели минимальной величины уклона трубопровода:
- При диаметре 150 мм уклон не должен быть менее 0,008 мм;
- При диаметре 200 мм уклон не должен быть менее 0,007 мм.
Для расчета объема стоков используется следующая формула:
Где а – площадь живого сечения потока;
v – скорость транспортировки стоков.
Определить скорость транспортировки вещества можно по такой формуле:
где R – величина гидравлического радиуса,
С – коэффициент смачивания;
i – степень уклона конструкции.
Из предыдущей формулы можно вывести следующую, которая позволит определить значение гидравлического уклона:
Чтобы вычислить коэффициент смачивания, используется формула такого вида:
Где n – коэффициент, учитывающий степень шероховатости, который варьируется в пределах от 0,012 до 0,015 (зависит от материала изготовления трубы).
Значение R обычно приравнивают к обычному радиусу, но это актуально лишь в том случае, если труба заполняется полностью.
Для других ситуаций используется простая формула:
Где А – площадь сечения потока воды,
Р – длина внутренней части трубы, находящейся в непосредственном контакте с жидкостью.
Табличный расчет канализационных труб
Определять проходимость труб канализационной системы можно и при помощи таблиц, причем расчеты будут напрямую зависеть от типа системы:
- Безнапорная канализация. Для расчета безнапорных канализационных систем используются таблицы, содержащие в себе все необходимые показатели. Зная диаметр устанавливаемых труб, можно подобрать в зависимости от него все остальные параметры и подставить их в формулу (прочитайте также: «Как выполняется расчет диаметра трубопровода – теория и практика из опыта»). Кроме того, в таблице указан объем проходящей через трубу жидкости, который всегда совпадает с проходимостью трубопровода. При необходимости можно воспользоваться таблицами Лукиных, в которых указана величина пропускной способности всех труб с диаметром в диапазоне от 50 до 2000 мм.
- Напорная канализация. Определять пропускную способность в данном типе системы посредством таблиц несколько проще – достаточно знать предельную степень наполнения трубопровода и среднюю скорость транспортировки жидкости. Читайте также: «Как рассчитать объем трубы – советы из практики».
Таблица пропускной способности полипропиленовых труб позволяет узнать все необходимые для обустройства системы параметры.
Расчет пропускной способности водопровода
Водопроводные трубы в частном строительстве применяются чаще всего. На систему водоснабжения в любом случае приходится серьезная нагрузка, поэтому расчет пропускной способности трубопровода обязателен, ведь он позволяет создать максимально комфортные условия эксплуатации будущей конструкции.
Для определения проходимости водопроводных труб можно использовать их диаметр (прочитайте также: «Как определить диаметр трубы – варианты замеров окружности»). Конечно, данный показатель не является основой для расчета проходимости, но его влияние нельзя исключать. Увеличение внутреннего диаметра трубы прямо пропорционально ее проходимости – то есть, толстая труба почти не препятствует движению воды и меньше подвержена наслоению различных отложений.
Впрочем, есть и другие показатели, которые также необходимо учитывать. Например, очень важным фактором является коэффициент трения жидкости о внутреннюю часть трубы (для разных материалов имеются собственные значения). Также стоит учитывать длину всего трубопровода и разность давлений в начале системы и на выходе. Немаловажным параметром является и количество различных переходников, присутствующих в конструкции водопровода.
Пропускная способность полипропиленовых труб водопровода может рассчитываться в зависимости от нескольких параметров табличным методом. Одним из них является расчет, в котором главным показателем является температура воды. При повышении температуры в системе происходит расширение жидкости, поэтому трение повышается. Для определения проходимости трубопровода нужно воспользоваться соответствующей таблицей. Также есть таблица, позволяющая определить проходимость в трубах в зависимости от давления воды.
Самый точный расчет воды по пропускной способности трубы позволяют осуществить таблицы Шевелевых. Помимо точности и большого числа стандартных значений, в данных таблицах имеются формулы, позволяющие рассчитать любую систему. Данный материал в полном объеме описывает все ситуации, связанные с гидравлическими расчетами, поэтому большинство профессионалов в данной области чаще всего используют именно таблицы Шевелевых.
Основными параметрами, которые учитываются в этих таблицах, являются:
- Внешний и внутренний диаметры;
- Толщина стенок трубопровода;
- Период эксплуатации системы;
- Общая протяженность магистрали;
- Функциональное назначение системы.
Заключение
Расчет пропускной способности труб может выполняться разными способами. Выбор оптимального способа расчета зависит от большого количества факторов – от размеров труб до назначения и типа системы. В каждом случае есть более и менее точные варианты расчета, поэтому найти подходящий сможет как профессионал, специализирующийся на прокладке трубопроводов, так и хозяин, решивший самостоятельно проложить магистраль у себя дома.
Таблица пропускной способности трубопроводов водяных тепловых сетей
Дата публикации: 26.06.2017 13:21
Пропускная способность трубопроводов водяных тепловых сетей. Трубы Ду25-Ду1400. Тонн/час, м3, Гкал/час при температурных графиках 150-70, 130-70, 95-70 °C
Условный Ду | Пропускная спрособность в т/час ≈ м/час при удельной потере давления на трение Δh в (кгс/м2)/м 1ксг/м2=10Па=1мм.в.ст. | Условный диаметр трубопровода | Пропускная способность в Гкал/час при температурных графиках в °C, 1 Гкал/час=1,17 МВт | ||||||||||||||
| 150-70°C | 130-70°C | 95-70°C | |||||||||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | ||
| 25 | 0,45 | 0,68 | 0,82 | 0,95 | 25 | 0,04 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,011 | 0,017 | 0,02 | 0,024 |
| 32 | 0,82 | 1,16 | 1,42 | 1,54 | 32 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,12 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,02 | 0,029 | 0,025 | 0,028 |
| 40 | 1,38 | 1,94 | 2,4 | 2,75 | 40 | 0,11 | 0,15 | 0,19 | 0,22 | 0,08 | 0,12 | 0,14 | 0,16 | 0,035 | 0,05 | 0,06 | 0,07 |
| 50 | 2,45 | 3,5 | 4,3 | 4,95 | 50 | 0,2 | 0,28 | 0,34 | 0,4 | 0,15 | 0,21 | 0,26 | 0,3 | 0,06 | 0,09 | 0,11 | 0,12 |
| 65 | 5,8 | 8,4 | 10,2 | 11,7 | 65 | 0,47 | 0,67 | 0,82 | 0,94 | 0,35 | 0,51 | 0,61 | 0,7 | 0,15 | 0,21 | 0,25 | 0,29 |
| 80 | 9,4 | 13,2 | 16,2 | 18,6 | 80 | 0,75 | 1,05 | 1,3 | 1,5 | 0,56 | 0,79 | 0,97 | 1,1 | 0,23 | 0,33 | 0,4 | 0,47 |
| 100 | 15,6 | 22 | 27,5 | 31,5 | 100 | 1,25 | 1,75 | 2,2 | 2,5 | 0,93 | 1,32 | 1,65 | 1,9 | 0,39 | 0,55 | 0,68 | 0,79 |
| 125 | 28 | 40 | 49 | 56 | 125 | 2,2 | 3,2 | 3,9 | 4,5 | 1,7 | 2,4 | 2,9 | 3,4 | 0,7 | 1 | 1,23 | 1,4 |
| 150 | 46 | 64 | 79 | 93 | 150 | 3,7 | 5,1 | 6,3 | 7,5 | 2,8 | 3,8 | 4,7 | 5,6 | 1,15 | 1,6 | 1,9 | 2,3 |
| 175 | 79 | 112 | 138 | 157 | 175 | 6,3 | 9 | 11 | 12,5 | 4,7 | 6,7 | 8,3 | 9,4 | 1,9 | 2,8 | 3,4 | 3,9 |
| 200 | 107 | 152 | 186 | 215 | 200 | 8,6 | 12 | 15 | 17 | 6,4 | 9,1 | 11 | 13 | 2,7 | 3,8 | 4,7 | 5,4 |
| 250 | 180 | 275 | 330 | 380 | 250 | 14 | 22 | 26 | 30 | 11 | 16 | 20 | 23 | 4,6 | 6,7 | 8,3 | 9,6 |
| 300 | 310 | 430 | 530 | 600 | 300 | 25 | 34 | 42 | 48 | 19 | 26 | 32 | 36 | 8 | 11 | 13 | 15 |
| 350 | 455 | 640 | 790 | 910 | 350 | 36 | 51 | 63 | 73 | 27 | 40 | 47 | 55 | 11 | 16 | 19 | 23 |
| 400 | 660 | 930 | 1150 | 1320 | 400 | 53 | 75 | 92 | 106 | 40 | 56 | 69 | 79 | 17 | 23 | 29 | 33 |
| 450 | 900 | 1280 | 1560 | 1830 | 450 | 72 | 103 | 125 | 147 | 54 | 77 | 93 | 110 | 23 | 32 | 39 | 46 |
| 500 | 1200 | 1690 | 2050 | 2400 | 500 | 96 | 135 | 164 | 192 | 72 | 102 | 123 | 114 | 30 | 42 | 51 | 60 |
| 600 | 1880 | 2650 | 3250 | 3800 | 600 | 150 | 212 | 260 | 304 | 113 | 159 | 195 | 228 | 47 | 66 | 81 | 95 |
| 700 | 2700 | 3800 | 4600 | 5400 | 700 | 216 | 304 | 368 | 432 | 162 | 228 | 276 | 324 | 68 | 95 | 115 | 135 |
| 800 | 3800 | 5400 | 6500 | 7700 | 800 | 304 | 443 | 520 | 615 | 228 | 324 | 390 | 460 | 95 | 135 | 162 | 191 |
| 900 | 5150 | 7300 | 8800 | 10300 | 900 | 415 | 585 | 705 | 825 | 310 | 437 | 527 | 617 | 129 | 182 | 219 | 257 |
| 1000 | 6750 | 9500 | 11600 | 13500 | 1000 | 540 | 760 | 930 | 1080 | 405 | 570 | 658 | 810 | 169 | 237 | 274 | 337 |
| 1200 | 10700 | 15000 | 18600 | 21500 | 1200 | 855 | 1200 | 1490 | 1750 | 640 | 900 | 1100 | 1290 | 265 | 375 | 458 | 537 |
| 1400 | 16000 | 23000 | 28000 | 32000 | 1400 | 1280 | 1840 | 2240 | 2560 | 960 | 1380 | 1680 | 1920 | 400 | 575 | 700 | 800 |
Пропускная способность трубы в зависимости от диаметра
Таблица диаметров трубопроводовДля расчетов различных трубопроводных систем, по которым протекают жидкости разного назначения, необходимо учитывать пропускную способность трубы в зависимости от ее диаметра. Это величина метрическая, основанная на объеме протекающей жидкости за определенный промежуток времени. Показатель во многом зависит от материала, из которого труба изготовлена.
Возьмем, к примеру, пластиковый вариант — в этом случае пропускная способность в течение продолжительной эксплуатации трубопровода практически не изменяется. Ведь под действием жидкости, и воды в том числе, пластик остается в исходном состоянии, поскольку процессы коррозии его не затрагивают. С металлическими трубами все по-другому. Велика вероятность, что на внутренних стенках образуются коррозийные наросты, а это приведет к снижению показателя проходимости. Тем более, когда дело касается отопительной системы с горячей водой. Здесь процессы нарастания проходят быстрее и активнее.
Все это относится к системе отопления, где в качестве теплоносителя чаще всего используется горячая вода. Вот почему так важно учитывать критерий качества теплоносителя. Чем оно ниже, тем выше вероятность уменьшения сечения трубопровода. А значит, уменьшится и способность пропускать необходимое количество жидкости, что в свою очередь отразится на скорости движения потока.
Способы расчета пропускной способности
Есть несколько значений, которые потребуются в расчетах:
- Материал изделия.
- Длина контура.
- Если расчет проводится для водопровода, то необходимо учитывать количество точек водопотребления.
Определение пропускной способности трубыВ настоящее время есть несколько способов расчета:
- По формуле. Вдаваться в нее человеку, не знающему специальных терминов и значений, не стоит. Скажем лишь, что есть два усредненных значения, которые используются в этой формуле обязательно — шероховатость внутренней поверхности и уклон трубопровода.
- Таблица. Это самый простой вариант. Сегодня в технической литературе можно найти достаточно большое количество специальных таблиц, по которым, зная материал трубы, легко найти пропускную способность. К примеру, таблица Ф. Шевелева.
- Современный способ — компьютерные программы. Их в интернете сегодня огромное количество, так что рассчитать необходимый показатель — не проблема. Правда, для этого в саму программу придется загрузить некоторые значения по максимальному показателю. Что именно? Шероховатость, длину контура, диаметр, коэффициент сопротивления при наличии фасонных изделий и степень зарастания.
Скажем прямо, последний вариант использовать для расчета небольших водопроводных и отопительных сетей нет необходимости — слишком сложно. К тому же придется опять-таки искать требуемые значения различных показателей. Хотя именно этот вариант можно назвать самым точным.
И последнее. Длина уложенного трубопровода заметно влияет на пропускную способность. Чем дальше движется теплоноситель, тем меньше его давление внутри системы. А значит, снижается скорость потока. То же самое можно сказать и о зависимости от диаметра, только наоборот.
Пропускная способность трубопроводаВот несколько примеров из готовых таблиц, составленных инженерами:
- При диаметре трубы 15 мм пропускная способность теплоносителя составляет 0,182 т/ч.
- 25 мм — 0,65 т/ч.
- 50 мм — 4 т/ч.
- 100 мм — 20 т/ч.
Как видите, увеличение диаметра в 2 раза ведет к увеличению потока в несколько раз. Вот почему так важно учитывать именно этот параметр, особенно в системах отопления.
Для тех, кто самостоятельно решил определить объем потока через систему трубопроводов, рекомендуем воспользоваться табличным вариантом. Он не только проще и понятнее. Он точный, потому что все параметры определялись опытным путем в специализированных лабораториях.
Пропускная способность трубопроводов водяных тепловых сетей. Трубы Ду25-Ду1400. Тонн/час, м3, Гкал/час при температурных графиках 150-70, 130-70, 95-70 °C | |||||||||||||||||
| Условный диаметр трубопровода |
Пропускная спрособность в т/час ≈ м/час при удельной потере давления на трение Δh в (кгс/м2)/м 1ксг/м2=10Па=1мм.в.ст. |
Условный диаметр трубопровода |
Пропускная способность в Гкал/час при температурных графиках в °C, 1 Гкал/час=1,17 МВт |
||||||||||||||
| 150-70°C | 130-70°C | 95-70°C | |||||||||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | ||
| 25 | 0,45 | 0,68 | 0,82 | 0,95 | 25 | 0,04 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,011 | 0,017 | 0,02 | 0,024 |
| 32 | 0,82 | 1,16 | 1,42 | 1,54 | 32 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,12 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,02 | 0,029 | 0,025 | 0,028 |
| 40 | 1,38 | 1,94 | 2,4 | 2,75 | 40 | 0,11 | 0,15 | 0,19 | 0,22 | 0,08 | 0,12 | 0,14 | 0,16 | 0,035 | 0,05 | 0,06 | 0,07 |
| 50 | 2,45 | 3,5 | 4,3 | 4,95 | 50 | 0,2 | 0,28 | 0,34 | 0,4 | 0,15 | 0,21 | 0,26 | 0,3 | 0,06 | 0,09 | 0,11 | 0,12 |
| 65 | 5,8 | 8,4 | 10,2 | 11,7 | 65 | 0,47 | 0,67 | 0,82 | 0,94 | 0,35 | 0,51 | 0,61 | 0,7 | 0,15 | 0,21 | 0,25 | 0,29 |
| 80 | 9,4 | 13,2 | 16,2 | 18,6 | 80 | 0,75 | 1,05 | 1,3 | 1,5 | 0,56 | 0,79 | 0,97 | 1,1 | 0,23 | 0,33 | 0,4 | 0,47 |
| 100 | 15,6 | 22 | 27,5 | 31,5 | 100 | 1,25 | 1,75 | 2,2 | 2,5 | 0,93 | 1,32 | 1,65 | 1,9 | 0,39 | 0,55 | 0,68 | 0,79 |
| 125 | 28 | 40 | 49 | 56 | 125 | 2,2 | 3,2 | 3,9 | 4,5 | 1,7 | 2,4 | 2,9 | 3,4 | 0,7 | 1 | 1,23 | 1,4 |
| 150 | 46 | 64 | 79 | 93 | 150 | 3,7 | 5,1 | 6,3 | 7,5 | 2,8 | 3,8 | 4,7 | 5,6 | 1,15 | 1,6 | 1,9 | 2,3 |
| 175 | 79 | 112 | 138 | 157 | 175 | 6,3 | 9 | 11 | 12,5 | 4,7 | 6,7 | 8,3 | 9,4 | 1,9 | 2,8 | 3,4 | 3,9 |
| 200 | 107 | 152 | 186 | 215 | 200 | 8,6 | 12 | 15 | 17 | 6,4 | 9,1 | 11 | 13 | 2,7 | 3,8 | 4,7 | 5,4 |
| 250 | 180 | 275 | 330 | 380 | 250 | 14 | 22 | 26 | 30 | 11 | 16 | 20 | 23 | 4,6 | 6,7 | 8,3 | 9,6 |
| 300 | 310 | 430 | 530 | 600 | 300 | 25 | 34 | 42 | 48 | 19 | 26 | 32 | 36 | 8 | 11 | 13 | 15 |
| 350 | 455 | 640 | 790 | 910 | 350 | 36 | 51 | 63 | 73 | 27 | 40 | 47 | 55 | 11 | 16 | 19 | 23 |
| 400 | 660 | 930 | 1150 | 1320 | 400 | 53 | 75 | 92 | 106 | 40 | 56 | 69 | 79 | 17 | 23 | 29 | 33 |
| 450 | 900 | 1280 | 1560 | 1830 | 450 | 72 | 103 | 125 | 147 | 54 | 77 | 93 | 110 | 23 | 32 | 39 | 46 |
| 500 | 1200 | 1690 | 2050 | 2400 | 500 | 96 | 135 | 164 | 192 | 72 | 102 | 123 | 114 | 30 | 42 | 51 | 60 |
| 600 | 1880 | 2650 | 3250 | 3800 | 600 | 150 | 212 | 260 | 304 | 113 | 159 | 195 | 228 | 47 | 66 | 81 | 95 |
| 700 | 2700 | 3800 | 4600 | 5400 | 700 | 216 | 304 | 368 | 432 | 162 | 228 | 276 | 324 | 68 | 95 | 115 | 135 |
| 800 | 3800 | 5400 | 6500 | 7700 | 800 | 304 | 443 | 520 | 615 | 228 | 324 | 390 | 460 | 95 | 135 | 162 | 191 |
| 900 | 5150 | 7300 | 8800 | 10300 | 900 | 415 | 585 | 705 | 825 | 310 | 437 | 527 | 617 | 129 | 182 | 219 | 257 |
| 1000 | 6750 | 9500 | 11600 | 13500 | 1000 | 540 | 760 | 930 | 1080 | 405 | 570 | 658 | 810 | 169 | 237 | 274 | 337 |
| 1200 | 10700 | 15000 | 18600 | 21500 | 1200 | 855 | 1200 | 1490 | 1750 | 640 | 900 | 1100 | 1290 | 265 | 375 | 458 | 537 |
| 1400 | 16000 | 23000 | 28000 | 32000 | 1400 | 1280 | 1840 | 2240 | 2560 | 960 | 1380 | 1680 | 1920 | 400 | 575 | 700 | 800 |
Как рассчитать пропускную способность трубы. Какой диаметр трубы нужен в зависимости от расхода и давления Расчет воды по сечению трубы формула
Прокладка трубопровода – дело не очень сложное, но достаточно хлопотное. Одной из самых сложных проблем при этом является расчет пропускной способности трубы, которая напрямую влияет на эффективность и работоспособность конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как рассчитывается пропускная способность трубы.
Пропускная способность – это один из важнейших показателей любой трубы. Несмотря на это, в маркировке трубы этот показатель указывается редко, да и смысла в этом немного, ведь пропускная способность зависит не только от габаритов изделия, но и от конструкции трубопровода. Именно поэтому данный показатель приходится рассчитывать самостоятельно.
Способы расчета пропускной способности трубопровода
- Внешний диаметр . Данный показатель выражается в расстоянии от одной стороны наружной стенки до другой стороны. В расчетах этот параметр имеет обозначение Дн. Внешний диаметр труб всегда отображается в маркировке.
- Диаметр условного прохода . Это значение определяется как диаметр внутреннего сечения, который округляется до целых чисел. При расчете величина условного прохода отображается как Ду.
Расчет проходимости трубы может осуществляться по одному из методов, выбирать который необходимо в зависимости от конкретных условий прокладки трубопровода:
- Физические расчеты . В данном случае используется формула пропускной способности трубы, позволяющая учесть каждый показатель конструкции. На выборе формулы влияет тип и назначение трубопровода – например, для канализационных систем есть свой набор формул, как и для остальных видов конструкций.
- Табличные расчеты . Подобрать оптимальную величину проходимости можно при помощи таблицы с примерными значениями, которая чаще всего используется для обустройства разводки в квартире. Значения, указанные в таблице, довольно размыты, но это не мешает использовать их в расчетах. Единственный недостаток табличного метода заключается в том, что в нем рассчитывается пропускная способность трубы в зависимости от диаметра, но не учитываются изменения последнего вследствие отложений, поэтому для магистралей, подверженных возникновению наростов, такой расчет будет не лучшим выбором. Чтобы получить точные результаты, можно воспользоваться таблицей Шевелева, учитывающей практически все факторы, воздействующие на трубы. Такая таблица отлично подходит для монтажа магистралей на отдельных земельных участках.
- Расчет при помощи программ . Многие фирмы, специализирующиеся на прокладке трубопроводов, используют в своей деятельности компьютерные программы, позволяющие точно рассчитать не только пропускную способность труб, но и массу других показателей. Для самостоятельных расчетов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые, хоть и имеют несколько большую погрешность, доступны в бесплатном режиме. Хорошим вариантом большой условно-бесплатной программы является «TAScope», а на отечественном пространстве самой популярной является «Гидросистема», которая учитывает еще и нюансы монтажа трубопроводов в зависимости от региона.
Расчет пропускной способности газопроводов
Проектирование газопровода требует достаточно высокой точности – газ имеет очень большой коэффициент сжатия, из-за которого возможны утечки даже через микротрещины, не говоря уже о серьезных разрывах. Именно поэтому правильный расчет пропускной способности трубы, по которой будет транспортироваться газ, очень важен.
Если речь идет о транспортировке газа, то пропускная способность трубопроводов в зависимости от диаметра будет рассчитываться по следующей формуле:
Где р – величина рабочего давления в трубопроводе, к которой прибавляется 0,10 МПа;
Ду – величина условного прохода трубы.
Указанная выше формула расчета пропускной способности трубы по диаметру позволяет создать систему, которая будет работать в бытовых условиях.
В промышленном строительстве и при выполнении профессиональных расчетов применяется формула иного вида:
- Qmax = 196,386 Ду2 * p/z*T,
Где z – коэффициент сжатия транспортируемой среды;
Т – температура транспортируемого газа (К).
Чтобы избежать проблем, профессионалам приходится учитывать при расчете трубопровода еще и климатические условия в том регионе, где он будет проходить. Если наружный диаметр трубы окажется меньше, чем давление газа в системе, то трубопровод с очень большой вероятностью будет поврежден в процессе эксплуатации, в результате чего произойдет потеря транспортируемого вещества и повысится риск взрыва на ослабленном отрезке трубы.
При большой необходимости можно определить проходимость газовой трубы с помощью таблицы, в которой описана взаимозависимость между наиболее распространенными диаметрами труб и рабочим уровнем давления в них. По большому счету, у таблиц есть тот же недостаток, который имеет рассчитанная по диаметру пропускная способность трубопровода, а именно – невозможность учесть воздействие внешних факторов.
Расчет пропускной способности канализационных труб
При проектировании канализационной системы нужно в обязательном порядке рассчитывать пропускную способность трубопровода, которая напрямую зависит от его вида (канализационные системы бывают напорными и безнапорными). Для осуществления расчетов используются гидравлические законы. Сами расчеты могут проводиться как при помощи формул, так и посредством соответствующих таблиц.
Для гидравлического расчета канализационной системы требуются следующие показатели:
- Диаметр труб – Ду;
- Средняя скорость движения веществ – v;
- Величина гидравлического уклона – I;
- Степень наполнения – h/Ду.
Как правило, при проведении расчетов вычисляются только два последних параметра – остальные после этого можно будет определить без особых проблем. Величина гидравлического уклона обычно равна уклону земли, который обеспечит движение стоков со скоростью, необходимой для самоочищения системы.
Скорость и предельный уровень наполнения бытовой канализации определяются по таблице, которую можно выписать так:
- 150-250 мм — h/Ду составляет 0,6, а скорость – 0,7 м/с.
- Диаметр 300-400 мм — h/Ду составляет 0,7, скорость – 0,8 м/с.
- Диаметр 450-500 мм — h/Ду составляет 0,75, скорость – 0,9 м/с.
- Диаметр 600-800 мм — h/Ду составляет 0,75, скорость – 1 м/с.
- Диаметр 900+ мм — h/Ду составляет 0,8, скорость – 1,15 м/с.
Для изделия с небольшим сечением имеются нормативные показатели минимальной величины уклона трубопровода:
- При диаметре 150 мм уклон не должен быть менее 0,008 мм;
- При диаметре 200 мм уклон не должен быть менее 0,007 мм.
Для расчета объема стоков используется следующая формула:
Где а – площадь живого сечения потока;
v – скорость транспортировки стоков.
Определить скорость транспортировки вещества можно по такой формуле:
где R – величина гидравлическо