Формула пропускной способности газопровода

Подключение к стальным трубам выполняется разными способами. Общим для всех методик является 2 момента.

При врезке в городской газопровод выполняют предварительную работу – расчет пропускной способности. При этом принципиальное значение имеет назначение газопровода. Для бытовых нужд обустраивают простую систему с низким давлением. В таких условиях расчеты выполняют по самым простым формулам, с учетом только диаметра трубы и среднего значения давления в сети.

• Q_max – пропускная способность;
• Ду – условный проход трубы – внутренний диаметр, указываемый в документах;
• p – сумма рабочего давления в газопроводе и 0,1 МПа.

При расчетах используют средние величины – скачки давления, величину силы трения, возникающего при перемещении, не учитывают.Если подключение производится к магистралям с более высоким давлением, нужно учитывать и другие параметры. Используется формула Q_макс =196,386×Д²×P/Z×Т, где:

• Q_макс – максимальная пропускная способность;
• Д – внутренний диаметр газопровода;
• P –сумма рабочего давления и 0,1 МПа;
• Z – коэффициент сжимаемости газа;
• Т – температура подаваемого газа в Кельвинах.

Отсюда хороша заметна зависимость пропускной способности от температуры. Чтобы увеличить этот параметр, нужно поддерживать стабильную температуру подаваемого топлива и утеплять газопровод.

Для расчета пропускной способности сети для промышленных нужд используют куда более сложные расчеты по уравнениям движения газа и уравнениям непрерывности.

Например, некоторые калькуляторы предлагает в качестве базовых параметров использовать на выбор либо соотношение диаметр/длина, либо шероховатость/материал. Чтобы знать показатель шероховатости, нужно также обладать специальными знаниями из области инженерии. То же самое можно сказать и о падении напора, который используется онлайн калькулятором при расчетах.

Расчет потребления воды по внутреннему сечению трубы: формулы и прочие методы

Расчет потребления воды по сечению водопроводной трубы выступает в качестве отправного пункта в сложной системе гидродинамических вычислений. При постройке или реконструкции здания, при обустройстве системы пожаротушения крайне необходимо просчитать, сколько воды будет поступать на объект при известной величине давления в системе, если установить трубы определенного сечения.При расчете расхода воды принимаются во внимание несколько факторов, одни из важнейших — это сечение подающей трубы и давление в системе

Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды

Определение расхода воды по диаметру трубы позволяет получить данные, весьма приближенные к реальным, но далеко не всегда. На реальном расходе, помимо диаметра трубы, сказывается целый ряд факторов:

• уровень давления. При более высоком давлении в системе трубопровода потребители будут получать больший объем воды. Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению позволяет получить более точные данные, чем при использовании только одного параметра. Опираясь на эти величины, определяется необходимая толщина стенки трубы;
• напор воды в системе зависит от изменения диаметра труб, изгибов и поворотов, разветвлений, наличия запорной арматуры. Чем сложнее конфигурация водопровода, тем сложнее определить реальные показатели расхода воды через трубу при давлении, указанном согласно СНиП;
• силой трения, препятствующей движению водного потока, при большей протяженности системы расход воды через трубу существенно снижается, так как падает скорость движения жидкости;
• шероховатость внутренних стенок водопровода. Современные полимерные конструкции обладают примерно на десять процентов более высокой пропускной способностью, чем самые новые изделия из традиционных материалов – бетона, чугуна и стали;
• при длительной эксплуатации внутреннюю поверхность трубопровода засоряют различные отложения. Изменение внутреннего рельефа вследствие засоренности вряд ли возможно просчитать с помощью математических формул. Так что, точно определить количество проходящей через трубу воды окажется невозможно. Новые полимерные материалы позволяют не принимать фактор постепенной закупорки системы в расчет, так как образование наростов на их внутренней поверхности практически исключается.

Расход воды будет зависеть конфигурации водопровода, а также типа труб, из которых смонтирована сетьТак что, проводя расчеты давления воды в зависимости от диаметра трубы, не принимая во внимание другие факторы, сказывающиеся на реальном расходе жидкости, можно допустить существенные ошибки.

Методы расчета количества воды по сечению трубы

Пропускную способность трубопровода можно просчитать, используя несколько различных методик. Можно воспользоваться:

• физическими методами расчета по специальным формулам, отличным при проведении вычислений для водопровода и канализации;
• табличными методами расчета, приводящими приближенные значения, чего в большинстве случаев достаточно для принятия последующих решений. Для получения точных значений пользуются таблицами Шевелевых. В этих таблицах помимо внутреннего сечения учтен целый ряд других параметров, влияние которых сказывается на пропускной способности трубопровода;
• специальными бесплатными онлайн-калькуляторами;
• специальными компьютерными программами для расчета различных параметров, связанных с эксплуатацией трубопроводной системы. Крупные российские компании используют платную отечественную программу «Гидросистема». В интернете можно найти ссылки, позволяющие воспользоваться программой «TAScope», получившей широкое распространение во многих странах.

Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам

Получение расчетных данных расхода воды позволяет определиться:

• с подбором труб нужного диаметра, который увязывается с предполагаемой пропускной способностью;
• с толщиной их стенок, связанной с предполагаемым внутренним давлением;
• с материалами, которые будут использованы при прокладке трубопровода;
• с технологией монтажа магистрали.

Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать тип труб и их диаметрРассчитать объем потребляемой воды возможно по несложной формуле:В приведенной формуле использованы параметры: d – внутреннего диаметра трубы; V – скорости течения водного потока; q – величина расхода воды.Обратите внимание! Для расчета не имеют значения особенности скорости водного потока, которая может быть как естественной, при самотечном движении, так и созданной искусственно при помощи нагнетающего внешнего источника.В безнапорной системе, где вода движется самотеком от водонапорной башни, скорость водного потока находится в пределах от 0,7 м/с до 1,9 м/с (в системе городского водопровода водный поток обычно перемещается со скоростью полтора метра в секунду). При использовании внешнего источника для нагнетания придаваемую им скорость определяют по паспортным данным нагнетателя.Приведенная формула включает три параметра и позволяет, зная два из них, определить третий.

Определение расхода воды при возможном падении напора

Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной.Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе.Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:В формуле Дарси учтены такие параметры:P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:

• конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
• турбулентностью течения водного потока;
• шероховатостью внутренней поверхности труб;
• наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.

На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количествоL – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.

Упрощенные расчеты

Формулу Дарси применяют при проведении сложных гидродинамических расчетов. В большинстве случаев вполне достаточно использования обычной формулы для определения расхода воды. Сложных расчетов можно избежать, прибегнув к использованию таблиц, построенных на сочетании четырех параметров:

• величины внутреннего сечения — D;
• расхода жидкости — q;
• скорости течения — V;
• уклона труб – i.

Частным случаем гидродинамических расчетов является определение расхода воды через отверстие крана. Используется формула q = SV, в которой помимо величин расхода воды и скорости водного потока введено значение площади сечения отверстия крана. Она определяется так:Если скорость водного потока неизвестна, ее определяют по формуле Торичелли V = 2gh. В формуле Торичелли: g – величина ускорения свободного падения; h – высота столба воды над отверстием крана.Рассчитать потребление воды, опираясь на известную величину внутреннего сечения трубы вполне возможно. Точность этого расчета будет зависеть от воздействия некоторых других факторов. В ряде случаев, когда не требуется получения идеально точных значений, ими вполне позволительно пренебречь. Естественно, что для сложных гидродинамических расчетов упрощенные формулы использовать нежелательно.

• разницу температур на подаче и обратном контуре;
• показатель скорости движения жидкости (стандартно — 0.6 м/с);
• размер помещения.

Расчет диаметра трубы.

Формулу для расчета оптимального диаметра трубопровода получим из формулы для расхода:Q – расход перекачиваемой воды, м 3 /с d – диаметр трубопровода, м v – скорость потока, м/сП- число пи = 3.14Отсюда, расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода:d=((4*Q)/(П*v)) 1/2Обратим внимание на то, что в этой формуле расход перекачиваемой воды выражен в м 3 /с. Производительность насосов обычно указывается в м 3 /час. Для того, чтобы перевести м 3 /час в м 3 /с, необходимо значение поделить на 3600.Q(м 3 /с)=Q(м 3 /час)/3600В качестве примера расчитаем оптимальный диаметр трубопровода для производительности насоса 16 м 3 /час на подающей магистрали.Переведем производительность в м 3 /с:Q(м 3 /с)=16 м 3 /час/3600 = 0,0044 м 3 /сСкорость потока на подающей магистрали равна 2 м/с.Подставляя значения в формулу получим:d=((4*0,0044)/(3,14*2)) 1/2 ≈0,053 (м) = 53 (мм)Получилось, что в данном случае оптимальный внутренний диаметр трубы будет равен 53 мм. Сравниваем с таблицей: для ближайшей производительности 14.14 м 3 /час при скорости протока 2 м/с подходти труба внутренним диаметром 50 мм.При подборе труб Вы можете воспользоваться одним из описанных выше способов, мы подтвердили расчетами их равнозначность.По материалам сайтов: waterspace com, ence-pumps ruПри обустройстве трубопроводов из полипропиленовых конструкций нужно учитывать множество нюансов. Прежде всего, необходимо рассчитать пропускную способность трубы для конкретного вида носителя.Полипропиленовые изделия применяются для обустройства различных трубопроводных сетей. В том числе, канализации, отопления и систем водоснабжения. Ниже вы сможете ознакомиться с таблицами, где представлены данные относительно минимальной и максимальной проходной возможности для каждого вида носителя.

Если этим условием пренебречь, то может произойти завоздушивание труб. При правильно подобранных сечениях для функционирования системы отопления бывает достаточно циркуляционного насоса, встроенного в котел.

Расчет пропускной способности конструкции: способы

• длина магистральной системы;
• материал, из которого изготовлены изделия;
• количество водопотребляемых точек и так далее.

На сегодняшний момент существует несколько способов, помогающих осуществить расчет пропускной способности конструкции.Специальная формула. Не будем особо вдаваться в нее, так как обычному человеку без специальных знаний она ничего не даст. Лишь уточним, что в такой формуле используются усредненные показатели, такие как коэффициент шероховатости или Кш. Для определенного вида системы и промежутка времени он различен. Если рассчитывать пропускную способность трубы из стали (не эксплуатируемой ранее), то показатель Кш будет соответствовать 0.2 мм.Для того чтобы более точно рассчитать пропускные возможности конструкции (водопроводной), потребуется знать значения диаметра, существующего уклона, а также вид материала.

Точный расчет пропускной способности требует знания табличных данных, соответствующих конкретному материалу.Но все равно только этими данными не обойтись.Таблицы. Точный расчет пропускной способности требует знания табличных данных, соответствующих конкретному материалу. Существует ряд таблиц для осуществления гидравлического расчета труб из стали, пластмассы, асбестоцемента, стекла и так далее. Как пример, можно привести таблицу Ф.А. Шевелева.Специализированные программы оптимизации сетей водопровода. Способ современный и значительно облегчает задачу по осуществлению расчета. В такой программе определена максимальная величина всех значений для любого вида изделий. Принцип работы следующий.После внесения в программу определенных значений обязательного характера вы получаете все необходимые параметры. Наиболее целесообразным является использование программы при укладке большой водопроводной системы, к которой в массовом порядке подключаются водоразборные точки.Учитываемые параметры при использовании специальной программы следующие:

Существуют специализированные программы для расчета пропускной способности трубы, необходимо только внести в программу определенные значения обязательного характера и все необходимые параметры будут высчитаны.

• длина участка;
• размер внутреннего диаметра конструкции;
• коэффициент шероховатости для конкретного материала;
• коэффициент местного сопротивления (это наличие отводов, тройников, компенсаторов и т.п.);
• степень зарастания магистральной системы.

Любой из вышеперечисленных способов предоставит вам возможность точного результата пропускной способности элементов, да и всей водоснабжающей системы в доме. Сделав качественный подсчет, легко избежать трудностей, связанных с плохой подачей воды либо вовсе ее отсутствием.