Beim Aufbau eines autonomen Wasserversorgungsnetzes für ein Privathaus müssen Sie über eine ausreichend große Anzahl von Parametern nachdenken, die das Wasserversorgungsnetz zu einem Netz machen, das lange funktioniert und keine hohen Wartungskosten erfordert. Einer der wichtigen Faktoren ist die Geschwindigkeit der Wasserbewegung in den Rohrleitungen der Wasserversorgung.
Warum Geschwindigkeit ein bestimmter Wert sein sollte
Wenn die Geschwindigkeit nicht ausreicht, setzen sich ungelöste Partikel, die mit Wasser aus dem Brunnen oder Brunnen kommen, an den Rohrwänden ab. Dies führt zu einer Verschlammung und einer Verringerung der Bohrung. Infolgedessen nehmen der Druck und die Produktivität des gesamten Systems insgesamt ab.
Wenn die Wassergeschwindigkeit in der Wasserversorgung groß ist, führt dies zu einem Anstieg des Drucks der gepumpten Flüssigkeit auf die Rohrwände und ihre Verbindungen. Es ist wahrscheinlich, dass irgendwann in der Pipeline ein Leck auftritt.
Typische Geschwindigkeitswerte
Es gibt empfohlene Werte für den Wasserdurchfluss in den Wasserleitungen, die vom Material abhängen, aus dem die Wasserleitungen hergestellt sind, ob sie neu sind oder bereits in Betrieb waren. Hier sind einige Abhängigkeiten, die Ihnen helfen, die richtige Wahl zu treffen.
|
Rohrdurchmesser mm
|
Geschwindigkeit in einem Kunststoffrohr m / s
|
Geschwindigkeit in einem Stahlrohr, m / s | |
| Neu | die alte | ||
| 50 | 22 | 0,7 | 0,062 |
| 100 | 11 | 0,74 | 0,068 |
| 200 | 7,6 | 0,82 | 0,076 |
Die Geschwindigkeit hängt direkt vom Durchmesser der Rohre ab. Darüber hinaus unterliegen alle Flüssigkeiten, die sich durch Rohre bewegen, den Gesetzen der Physik. Im Sanitärbereich versuchen diese Gesetze, die Bewegung von Wasser zu stoppen. Die darauf ausgeübte Kraft wird als Widerstandskraft bezeichnet. Dies führt zu Druckverlusten und folglich zu einer Geschwindigkeitsabnahme.
Normalerweise wird die Formel für den Wasserdurchfluss in Rohrleitungen als solche nirgendwo verwendet. Weil es keinen Sinn macht zu berechnen, was bereits bewiesen wurde und in den Tabellen frei verfügbar ist. Es wird als empfohlener Standardwert verwendet.
Der Parameter der Wasserdurchflussrate in Rohrleitungen wird verwendet, um verschiedene Eigenschaften des Wasserversorgungsnetzes zu berechnen. Zum Beispiel bei der Berechnung des Wasserflusses oder bei der Auswahl des Rohrdurchmessers.
Unter Wasserversorgung ist ein Netz aus Trinkwasser, Warmwasserversorgung und Brandschutzsystem zu verstehen.
Berechnungsbeispiele
Häufiger wird die Durchflussmenge oder der Rohrdurchmesser anhand der Geschwindigkeit berechnet. Verwenden Sie dazu die Formel:
W = V × S.wo W. - Aufwand V. - Geschwindigkeit, S - Querschnittsfläche der ausgewählten Rohre.
Gemäß einer der Tabellen wird die Geschwindigkeit der Wasserbewegung ausgewählt. Wenn es sich um ein Löschwasserversorgungssystem handelt, muss dieser Parameter innerhalb von 3 m / s liegen. Ein ziemlich großer Wert, aber für ein Wasserversorgungssystem dieses Typs wird der Wert gemittelt und manchmal mehr.
Beispielsweise müssen Sie den Rohrquerschnitt berechnen. Dazu müssen Sie zusätzlich bestimmen, wie viel Wasser durch die Sprinkler oder Tränken des Feuersystems verbraucht wird. Dies ist auch ein Tabellenwert, abhängig vom geschützten Bereich des Gebäudes oder der Struktur. Es sei ein Feuersystem in einem Strom, in dem die Durchflussrate normalerweise 3,5 l / s oder 0,0035 m³ / h beträgt.
Wenn Sie alle erforderlichen Parameter der Wasserversorgung kennen, können Sie den Querschnitt der Rohre berechnen, die im Netzwerk montiert werden sollen:
S = W / V = 0,0035: 3 = 0,0012 m².
Wenn Sie den Rohrquerschnitt kennen, können Sie dessen Durchmesser berechnen. Die Flächenformel lautet wie folgt: S = πD² / 4, daher die Durchmesserformel:
D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 m oder 38 mm. Ein solcher Wert für den Rohrdurchmesser existiert nicht, daher müssen Sie einen Standard wählen, der größer ist - 40 mm.
Dies ist das einfachste Beispiel.In der Realität handelt es sich bei den meisten Wasserversorgungssystemen um komplexe Systeme, bei denen Wasserhähne, angeschlossene Abschnitte, installierte Absperrventile und andere Hindernisse vorhanden sind, die die Geschwindigkeit der Wasserbewegung im Wasserversorgungssystem verringern. Gleichzeitig sind in vielen Netzen Pumpstationen installiert, die Kapazität und Druck bilden. Häufig sind wie viele Pumpeinheiten im System installiert, die abwechselnd arbeiten: zwei, drei, jeweils eine in unterschiedlichen Ein- und Ausschaltsequenzen.
In solchen Fällen wird die Berechnung schrittweise für jeden Abschnitt separat durchgeführt. Gleichzeitig werden notwendigerweise zusätzliche Koeffizienten berücksichtigt, die die erhaltenen Werte ausgleichen, sowie der Druckverlust an den Armaturen und an den Stellen, an denen die Absperrventile installiert sind.
Fließrate
Die Wassergeschwindigkeit im Rohr hat zwei Werte: an den Wänden ist sie Null, an der Achse - der maximale Parameter. Je weiter von der Achse entfernt, desto schwächer bewegt sich das Wasser.
Wenn wir den Zylinder, entlang dem sich die Flüssigkeit bewegt, als imaginäres Modell betrachten, können wir sagen, dass keine Kräfte auf das Wasser im Rohr wirken. In Wirklichkeit ist dies jedoch nicht der Fall. Die erste Kraft, die auf den Wasserfluss wirkt, ist die Reibungskraft an den Innenwänden der Rohrleitung. Sie nimmt mit dem Abstand von den Wänden ab.
Die zweite Kraft ist die Pumpkraft, die von der Pumpe in Strömungsrichtung wirkt. Wenn dieser Parameter immer unverändert bleibt, erfolgt der Flüssigkeitsfluss innerhalb des Rohrs laminar. Die Geschwindigkeit bleibt unverändert, an den Wänden ist sie Null. Dies ist eine ideale Situation.
In der Praxis kommt dies selten vor. Hierfür gibt es viele Faktoren, z. B. das Ein- und Ausschalten der Pumpe, das Verstopfen des Filters usw. In diesem Fall ändert sich die Geschwindigkeit an den Wänden von Pipelines dramatisch: mehr oder weniger, manchmal mit einem großen Unterschied. Im Rest ändert sich diese Eigenschaft weniger.
Viele Online-Portale bieten Taschenrechner an, mit denen Sie die Durchflussrate einer durch einen Zylinder fließenden Flüssigkeit berechnen können. Dies erfordert nur zwei Parameter:
- Rohrinnendurchmesser in mm;
- die Leistung des Wasserversorgungssystems bzw. das Flüssigkeitsvolumen, das über einen bestimmten Zeitraum (m³ / Stunde) durch das Rohr fließt.
Solche Taschenrechner berücksichtigen jedoch nicht das Material, aus dem die Rohre hergestellt sind, sowie das Vorhandensein oder Fehlen von Armaturen, zusätzlichen Schaltkreisen und Ventilen. Diese Abwicklungsdienste können als Grundlage verwendet werden, aber Sie sollten nicht den genauen Wert von ihnen erwarten.
Um das Problem der Bewegungsgeschwindigkeit des Wasserflusses innerhalb des Wasserversorgungsnetzes zu lösen, müssen die Komplexität des Systems, die Produktivität der Pumpstationen und die Art der verwendeten Rohre klar bestimmt werden. Am einfachsten ist es, diesen Wert anhand der Tabelle auszuwählen, in der die Indikatoren seit langem berechnet wurden und deren Zuverlässigkeit garantiert ist.
