Любой проект разработки систем транспортировки воды или распределительной сети основан на определении объемов подаваемого расхода (Qчас) в одной или нескольких точках потребления.
В случае транспортировки между двумя точками необходимо наличие определенной скорости потока в точке отбора, соответствующей расходу по всей сети (Qt). Однако в случае распределительной сети с несколькими точками потребления скорость потока на различных участках трубопровода будет отличаться в зависимости от диаметров труб по сетке трубопровода, расхода и количества точек потребления (Q1, Q2...Qn).
Расчет необходимого объема подаваемого расхода будет производиться различными способами в зависимости от типа точек потребления.
Скорость потока в точках потребления (Qn) будет зависеть от давления в этих точках до приборов регулировки. Поэтому необходимо устанавливать соответствующие приборы для регулировки скорости потока (оросительные эмиттеры, разбрызгиватели, клапаны, регулирующую арматуру и т.д.). Если необходимо получить максимально возможную скорость потока, регулирующая арматура устанавливаться не будет (свободный сток), при этом скорость будет определяться только размером труб и сечением выпускной секции, включая разницу давления в сети.
Выбор диаметра
Исходные данные и определения
В гидравлических расчетах трубопроводов при упоминании диаметра труб под этим термином следует понимать внутренний диаметр (ID), поскольку именно он обуславливает пропускную способность. Поэтому можно прийти к выводу, что размеры труб задаются на основе определения диаметра.
Некоторые основные понятия, связанные с выбором диаметра труб, включают следующее:
- Внутренний диаметр (ID). Средний внутренний диаметр трубы на любом участке трубопровода.
- Наружный диаметр (OD). Средний наружный диаметр трубы на любом участке трубопровода.
- Номинальный диаметр (DN). Значение, взятое из ряда стандартных значений, принятое для определения диаметра и обычно приблизительно совпадающее с фактическим значением в миллиметрах.
Как правило, можно использовать обе концепции — как «внутренний диаметр» (ID), так и «наружный диаметр» (OD). Однако следует учитывать, что при использовании термина «номинальный диаметр» (DN) может подразумеваться как внутренний, так и наружный диаметр в зависимости от типа трубы. В то время как для ВЧШГ, железобетонных труб и труб из стеклопластика номинальный диаметр означает внутренний диаметр, в случае с трубами Н-ПВХ, ПП, ПЭ и ПВХ-О TOM® этот термин применяется для обозначения наружного диаметра.
Рекомендуемые скорости
Гидравлический расчет размеров проводится путем определения диаметра, так как внутренний диаметр (ID) определяет пропускную способность труб.
Где:
- v: скорость потока воды в м/сек
- DI: внутренний диаметр трубы в м
- n: коэффициент Маннинга (в случае ПВХ-О n = 0,007 для нового трубопровода и n = 0,009 для действующего трубопровода)
Коэффициенты Прандтля — Колбрука — Уайта, Хазена — Вильямса и Маннинга
В следующей таблице показано сравнение максимальных рекомендуемых скоростей для всего ассортимента труб ТОМ® ПВХ-O C500 PN16, труб из чугуна K9 и PE100 PN16: