Разница между водопроводной и отопительной системой
Различные виды пластиковых труб имеют разные эксплуатационные характеристики, поэтому стоит четко понимать, какой тип труб будет наилучшим образом подходить для того или иного проекта.
- Для сетей холодного водоснабжения могут использоваться любые виды полимерных труб.
- В сетях горячего водоснабжения носитель имеет температуру 50–75°С, поэтому для строительства сетей подойдут только устойчивые к высоким температурам материалы. ПВХ трубы здесь использовать не рекомендуется, поскольку материал начинает плавиться уже при 50-60°С.
- В отопительных системах температура носителя может подниматься до более серьезных значений. Здесь подойдут трубы из сшитого полиэтилена, полипропилена или металлопластика.
Что касается давления рабочей среды, то в водопроводных сетях этот показатель может составлять порядка 4 бар, в сетях центрального отопления (в зависимости от этажности дома) – 2-12 бар, в частных отопительных системах – 1,5-2 бар. Этот показатель также может повлиять на выбор трубного материала. Для сетей с высоким давлением лучше использовать трубы с толстыми стенками, либо армированные изделия.
Критерии выбора труб для отопления
Итак, различия между отопительной и водопроводной системами очевидны. Соответственно, и трубы для их строительства обязаны соответствовать набору определенных критериев. Подбирать трубный материал исключительно из экономических соображений в данном случае было бы неправильно.
В стандартной теплосистеме трубы должны обладать следующими характеристиками:
- Трубопровод должен выдерживать продолжительное воздействие высоких температур теплоносителя. В сетях центрального отопления это значение регламентировано и не превышает 70-75 °С. В частных сетях контролировать температуру носителя сложнее, поэтому запас прочности труб должен быть еще выше.
- Трубы должны выдерживать повышение давления рабочей среды и связанные с этим возможные негативные процессы, одним из наиболее опасных среди которых считается гидроудар – резкое кратковременное повышение давления жидкости.
- Конструкция трубы должна иметь гладкую внутреннюю поверхность, препятствующую образованию засоров, а также скоплению отложений. Этому условию удовлетворяют все типы пластиковых труб.
- Материал, из которого изготовлена труба, должен обладать малым коэффициентом теплового расширения. Это позволит избежать деформации (в худшем случае – механического повреждения) трубопровода в процессе эксплуатации.
- Материал должен обеспечивать устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных химических сред.
- Трубы должны обладать долговечностью, сравнимой или превосходящей срок эксплуатации прочих элементов отопительной системы.
- Циркуляция теплоносителя должна происходить как можно тише. В пластиковых изделиях с этим, как правило, не возникает проблем, а вот в металлических трубопроводах часто создаются завихрения жидкости, сопровождающиеся сильным шумом.
- Эстетическая составляющая. Трубопровод должен органично вписываться в интерьер помещения.
Современная промышленность выпускает несколько видов полимерных труб, которые в полной мере удовлетворяют этим критериям.
Виды полимерных труб для отопительных трубопроводов
Сегодня на рынке можно найти 3 вида пластиковых труб для систем отопления. Изделия производятся из различных полимеров.
- Трубы из сшитого полиэтилена.
- Полипропиленовые трубы.
- Металлопластиковые изделия.
Каждый из видов труб может использоваться для монтажа надежной и долговечной системы отопления. Впрочем, особенности каждого материала будут определять некоторую специфику эксплуатации таких теплосетей.
Трубы из сшитого полиэтилена
Трубы из полиэтилена, равно как и соединительные элементы к ним, стоят дороже, чем аналоги из полипропилена. Кроме того, такие изделия проще монтировать, поскольку не требуется использовать специальный инструмент. Полиэтиленовые трубы легко гнуть, особенно в разогретом состоянии.
Обратите внимание! Понятие «сшитый» вовсе не предполагает наличие на трубах швов или стыков. Это относится скорее к внутреннему строению вещества, из которого производится труба, а именно к расположению молекул в определенном порядке.
Этот тип пластиковых труб показывает наилучшую устойчивость к многократной заморозке носителя. Коридор рабочих температур от -50 до 100°С. При условии соблюдения этих параметров срок службы трубопровода на базе труб из сшитого полиэтилена достигает 50 лет.
Среди недостатков полиэтиленовых труб отметим уязвимость материала к ультрафиолетовому излучению. Впрочем, многие современные изделия выпускаются с защитной оболочкой, которая минимизирует это негативное воздействие.
Полипропиленовые трубы
Главное достоинство полипропиленовых труб – малая стоимость.
Простота монтажа, о которой можно нередко услышать, достаточно относительна. Во-первых, монтаж потребует использование специального сварочного аппарата. Устройство имеет немалую стоимость, и требует определенных навыков работы.
Во-вторых, у полипропилена почти невозможно проверить качество сварного соединения, которое, между тем, зависит от многих параметров. От квалификации мастера, состояния сварочного аппарата, правильной температуры нагрева, времени выдержки.
Обратите внимание! Недостаточная выдержка может со временем стать причиной течи, а излишний нагрев способен расплавить внутренний слой пластика и уменьшить пропускную способность трубопровода.
Еще один недостаток полипропиленового трубопровода – линейное удлинение. Даже армированные изделия способны заметно удлиняться при нагреве, что нередко приводит к изменению конфигурации трубопровода.
По этой причине полипропилен не рекомендуется использовать в проектах, предусматривающих заливку трубопровода в стяжку.
Стоит помнить, что для системы отопления подойдет не всякая разновидность полипропиленовых труб:
- Первый тип. Маркировка PP-H. Не предназначен для сетей с высокими температурами носителя. Применяется по большей части в системах вентиляции и холодного водоснабжения.
- Второй тип. Маркировка PP-B (PP-2). Часто используется в сетях с небольшими температурами носителя, к примеру, системах теплого пола.
- Третий тип. Маркировка PPRC (PPR, PP-3). Устойчив к компрессионным воздействиям и высоким температурам. Наилучшим образом подходит для строительства систем отопления.
Металлопластиковые изделия
Наиболее распространенный вид труб для отопительных систем. Многослойная структура трубы (два слоя сшитого полиэтилена, два слоя клея и помещенная между ними алюминиевая вставка) делает ее устойчивой к высоким температурам и позволяет легко гнуть изделия без специального инструмента. Хорошая гибкость поможет значительно сократить количество соединительных элементов.
Металлопластик имеет отличные шумоизоляционные качества и не образует конденсат. Трубы выпускаются бухтами и продаются погонными метрами. Это позволяет минимизировать отходы.
Соединение участков трубопровода производится посредством фитингов, которые, кстати, считаются самым слабым местом таких теплосистем:
- Резьбовые соединения легко монтируются, но не считаются надежными и долговечными. Кроме того, стоимость таких фитингов неоправданно высока.
- Пресс-фитинги считаются более надежными, но для их монтажа требуются специальные обжимные клещи. Такое соединение получается неразборным.
Сравнительная таблица труб, применяемых для отопления
Основные отличия полимерных труб, используемых для строительства отопительных систем, удобно представить в виде сравнительной таблицы:
| Трубы из сшитого полиэтилена | Полипропиленовые трубы | Трубы из металлопластика | |
| Стоимость труб и соединительных элементов | Средняя стоимость труб и фитингов. Дороже полипропиленовых аналогов, но дешевле металлопластика | Самый бюджетный вариант | Наиболее дорогой вариант, хотя его стоимость с лихвой окупается надежностью и практичностью |
| Удобство монтажа | Соединение производится посредством специальных гильз. Гильза надевается на конец трубы, после чего он расширяется и в него вставляется фитинг. При помощи специального инструмента гильза надвигается на расширенный конец, обеспечивая надежное соединение | Монтаж невозможен без специального сварочного аппарата | Муфтовые соединения просты в монтаже, но не очень надежны. Неразборные пресс-фитинги надежнее, но для их монтажа требуется специальный инструмент |
| Ассортимент типоразмеров | Для частных отопительных сетей используются изделия диаметром от 12 до 25 мм | Доступно большое количество типоразмеров труб, подходящих как для частных теплосистем, так и для магистральных сетей отопления | Для бытовых проектов отопительных сетей подобрать подходящий диаметр будет несложно. Масштабные проекты реализовать не получится, поскольку максимальный диаметр трубы составляет 50 мм |
| Линейное удлинение | Зависит от разогрева трубы. Может доходить до 2 мм/м | Сравнительно высокое. Исключение – армированные стекловолокном или алюминием трубы. Здесь коэффициент составляет не более 0,26-0,35 мм/м | Труба наименее подвержена температурному расширению. Коэффициент не превышает 0,25 мм/м |
| Устойчивость к высоким температурам | Труба рассчитана на работу в температурном диапазоне от -50°С до 100°С. Изделия размягчается при температурах свыше 130°С, плавится после 200°С | Полипропилен начинает деформироваться при продолжительном воздействии температур свыше 120°С | Номинальная рабочая температура – 95°С. Допускается кратковременный нагрев до 110°С |
| Гибкость | Хорошая гибкость, особенно в разогретом состоянии | Труба не обладает достаточной гибкостью. Для прохода углов и огибания препятствий потребуется монтаж угловых соединений | Труба легко гнется без специального инструмента и держит форму |
| Срок эксплуатации | При рекомендованных условиях эксплуатации (температура 70°С, давление 3 Бар) производитель гарантирует работоспособность на срок не менее 50 лет | Большинство производителей заявляют срок эксплуатации не менее 25 лет | Не менее 15-25 лет. При правильном монтаже и щадящем режиме эксплуатации доходит до 50 лет |
| Устойчивость к разморозке теплосети | Легко выдерживает многократные переходы через точку замерзания, не меняя эксплуатационных качеств | Обладает хорошей эластичностью, позволяющей выдерживать многократные циклы заморозки | Может без потери качества перенести до трех циклов заморозки. Превышение этого порога может быть чревато нарушением целостности трубопровода |
infotruby.ru
Классификация полимерных труб
Полипропиленовые трубы выпускаются различных диаметров, строго регламентированных ГОСТом, от 10 мм до 1200 мм, и с различной толщиной стенки. Классификация труб из полипропилена подразумевает разделение изделий по химическому составу исходного сырья, по рабочему давлению на стенки труб, а также по области применения.
По химическому составу сырья, из которого изготавливаются трубы, все изделия можно разделить на 4 группы:
- PPR (PPRС, ППР) – это так называемый статический сополимер непропилен, имеющий кристаллическую структуру молекул. Трубы из такого материала устойчивы к перепадам температур от -17 С до +140 С, ударопрочные и предпочтительны к применению для прокладки канализационных систем, отопления и водоснабжения. Диапазон размеров варьируется от 16 до 110 мм.
- PPH изделия. В сырье для изготовления таких труб используются современные наполнители, увеличивающие ударопрочность материала: антистатик, антипрен, нуклеатор. Трубы из этого материала не применяются для отопления и подачи горячей воды, поскольку при нагреве сильно расширяются и деформируются. Зачастую их используют для прокладки вентиляционных систем, наружного подвода холодной воды, водоотведения. Как правило, такие трубы применяются в промышленном строительстве и производятся больших диаметров.
- PPB. Структура материала представляет собой чередование микромолекул гомополимера, которые имеют отличное друг от друга строение. Трубы из этого полимера применяются для строительства холодного водоснабжения и монтажа напольных видов отопления.
- PPs. Так называемый поливинилсульфид, полимер, отличающийся уникальным строением молекулы. Материал устойчив к механическим нагрузкам и нагреву, поэтому успешно используется при строительстве отопления и подвода воды.
В зависимости от назначения полипропиленовые трубы могут выдерживать разнообразное давление:
- N10 (РN10) – толщина полимерного материала варьируется от 1,9 до 10 мм, рабочее давление на стенку – 1,0 Мпа. Такие изделия используются при монтировании систем «теплого пола», магистралей подачи холодной воды. Трубы изготавливаются с наружным диаметром в диапазоне 20-110 мм и внутренним диаметром 16-90 мм.
- PN16 – давление рабочего тела на стенку 1,6 МПа. Довольно редко используемый вид труб. Выдерживает нагрев до +600С. Используется для подвода холодной и горячей воды.
- N20 (РN20) – выдерживает давление рабочей жидкости 2,0 Мпа, при толщине стенки 16-18,4 мм. Пользуется большим спросом при строительстве водоснабжающих магистралей (горячих и холодных). Выдерживает нагрев воды до +800С. Наружный диаметр труб из полипропилена варьируется от 16 до 110 мм, внутренний диаметр – от 10,6 до 73,2 мм.
- N25 (РN25) – материал рассчитан на работу под давлением 2,5 Мпа, отличается армированием стенок алюминием или стекловолокном. Такие трубы прекрасно подходят для монтажа отопительных систем, горячей воды. Выдерживают температуру проводимой воды до +950С. Диаметр условного прохода варьируется от 13,2 до 50 мм, наружный диаметр составляет 21,2-77,9 мм.
Размеры
В зависимости от назначения, условий эксплуатации, требуемого давления и пропускной способности можно подобрать диаметры полипропиленовых труб, таблица для которых найдется у нас на сайте или на просторах всемирной сети.
Полипропиленовые трубы пришли на смену стальным, довольно быстро вытеснив их с рынка стройматериалов. Ведь этот материал по прочности не уступает стали, при этом он не подвержен коррозии, выглядит более эстетично, а также труба из пропилена имеет размеры, меньшие по сравнению со стальной.
В маркировке, которая обязательно наносится на полипропиленовые трубы, указывается только их наружный диаметр, поэтому будьте внимательны, выбирая трубу подходящего размера.
Как подобрать трубу для системы отопления?
Для проектирования отопительной системы дома лучше всего выбирать армированные полипропиленовые трубы, изготовленные по ГОСТ Р 52134–2003, поскольку они менее всего подвержены деформации и изменениям линейных размеров при нагревании.
В качестве материала для армирования может использоваться алюминиевая фольга или стекловолокно. Последнее даже предпочтительнее, поскольку соединение таких изделий осуществляется легче (не нужно зачищать трубу и убирать слой алюминия).
Если вы собираетесь заменить трубы в квартире с центральным отоплением, то вам понадобится труба для отопления из пропилена диаметром, совпадающим с диаметром выходного патрубка (совпадать должен именно внутренний диаметр).
Если же вы хотите спроектировать систему отопления для частного дома, то вам не обойтись без специальных знаний либо помощи квалифицированного специалиста. Для расчетов вам понадобится:
- площадь помещений (как правило, для приблизительных расчетов берут 0,1 кВт на 1 м2 площади при высоте потолка 2,5 м);
- скорость движения теплоносителя (для подбора диаметра труб принято брать значение 0,6м/с);
- разница температуры на подаче и на обратке (стандарт для подачи – 80 С, для обратки – 60 С, т.е. теплоноситель остывает на 20 С).
Чтобы упростить расчеты диаметра трубы, можно воспользоваться таблицей. Например, требуется рассчитать диаметр труб системы отопления для одноэтажного частного дома площадью в 100 м2. Для его обогрева потребуется тепловая мощность 10 кВт, т.е. 10000 Вт. Розовым цветом в ячейках выделена оптимальная скорость теплоносителя. Поэтому находим значение 10000 Вт и ведем от него линию до первой розовой ячейки со значением 0,6 м/с, а затем вверх до значения требуемого диаметра. Получается, что для обогрева нашего дома нам потребуются трубы диаметром 25 мм.
polimerinfo.com
Как посчитать пропускную способность трубы для разных систем – примеры и правила
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:
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.
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.
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. 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.
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.
trubyisantehnika.ru
Как можно рассчитать
Вариантов как рассчитать пропускную способность трубы, на данный момент существует несколько. С помощью математических формул, взяв данные из специализированных таблиц и прибегнув к помощи интернет программ (читайте также статью «Популярные способы соединения труб – подробный обзор»).
Но в любом случае вам понадобятся исходные данные.
- Как минимум вам нужно хотя бы приблизительно знать протяженность линии, чем длиннее трасса, тем больший диаметр системы потребуется.
- Не менее важным сейчас является материал, из которого изготавливается система. Распространенные в прошлом стальные водопроводы имеют большое сопротивление, плюс такие системы склонны к зарастанию, в результате чего диаметр, со временем, будет уменьшаться. Полимерные материалы более прогрессивны и практичны, на пластике налет не задерживается и гладкая поверхность не создает помех.
- Выполняя расчет пропускной способности трубы, важно знать количество точек водопотребления, причем нужно учитывать какое количество из них могут теоретически быть включены одновременно. Ведь мало кому может понравиться ситуация когда при включении воды на кухне, она автоматически пропадает в остальных местах.
- К обязательному перечню данных также можно добавить среднее давление в системе водоснабжения.
Важно: не мене важным является соблюдение норм монтажа системы. Ведь при несоблюдении угла наклона или чрезмерном количестве поворотов и запорных механизмов, энергетические затраты возрастают и пропускная способность уменьшается.
Сразу скажем, что расчет пропускной способности водопроводной трубы при помощи математических формул занятие достаточно сложное. Для получения точных значений необходимо обладать глубокими профессиональными знаниями, кроме того данные для выполнения расчета в любом случае нужно будет брать из специальных таблиц. Для ясности, на фото ниже мы даем пример решения подобной задачи.
Сейчас разработан целый ряд таблиц, в которых указаны достаточно точные данные по объему жидкости способной пройти за единицу времени, к примеру, таблицы Шевелева. В этих материалах можно найти данные не только по стальным системам, но также даны выкладки по всем существующим материалам, из которых могут монтироваться водопроводы.
Прежде всего, это все виды полимеров, цветные металлы, стекло и даже асбоцемент. На фото ниже дан пример такой таблицы.
Но в наш прогрессивный век самыми доступными можно смело считать специальные программы в интернете, это так называемые онлайн калькуляторы. Составляются они таким образом, чтобы любой человек смог, не напрягаясь быстро получить интересующую его информацию. Инструкция требует лишь своими руками внести заданные характеристики и вы сразу получите точный результат.
Совет: можно сделать еще проще, сейчас практически в любом нормальном строительном магазине, при условии закупки у них материалов, вам с удовольствием сделают расчет пропускной способности трубопровода.
Как подобрать нужный диаметр
Диаметр водопровода считается одной из главных характеристик, так как посчитать пропускную способность трубы, для обеспечения нормальной работы системы без этих данных невозможно. Вы можете смонтировать систему из любого материала, но главным показателем все равно будет диаметр.
Если вы в стремлении сэкономить возьмете трубы меньшего диаметра, то при прохождении через них жидкость будет вызывать завихрения, на языке профессионалов турбулентность. Это явление характеризуется мелкой вибрацией и повышенным шумом. В результате соединительные элементы системы и сами трубы будут быстро выходить из строя.
Среднее значение скорости движения воды в системе, которое принято учитывать при расчетах, составляет порядка 2-х метров в 1 секунду. Но кроме этого, как упоминалось ранее, большое значение имеет протяженность водопроводной системы.
Зависимость диаметра от протяженности
- При условии стабильного давления в муниципальном водопроводе, для монтажа трассы протяженность, которой находится в районе 10м, вполне достаточно диаметра 20 мм. Более того, в частном строительстве, при разумном количестве точек водопотребления, это сечение считается оптимальным.
- Для трассы, размер которой может достигать двадцати метров, уже рекомендуется использовать сечение 25 мм.
- Системы протяженностью от 30, до 50м требуют использования труб сечением 32 мм.
- Системы с внутренним сечением в 50 мм используются для водопроводов от 50, до 200м.
- Трубы сечением в 100 мм используются для прокладки магистралей в частном секторе или запитывания распределительной системы многоэтажных зданий.
Также важно учесть количество одновременно работающих точек, принято считать, что через один кран в доме может проходить до 5л воды за минуту. Из этого значения следует рассчитывать нормы потребления на дом или квартиру.
Точек водоразбора в доме можно наставить сколь угодно много, но если количество жителей невелико, то и расчет водопотребления можно значительно упростить.
Несколько слов о размерности
Диаметр водопроводных конструкций может обозначаться разными значениями. Люди далекие от сантехнических терминов привыкли все измерять традиционной метрической системой, в миллиметрах, сантиметрах или в метрах. Но специалисты зачастую характеризуют сечение трубы в дюймах, только медные и алюминиевые изделия всегда измеряются в миллиметрах.
Мы не будем вдаваться в происхождение этой классификации, скажем лишь, что 1 дюйм принято считать равным 25,4 мм. В документации они могут обозначаться кавычками, так 1″=25,4 мм. Промежуточные сечения традиционно обозначаются дробями, например 1/2″ – полдюйма (12,7 мм) или 3/4″ – три четверти дюйма (19 мм).
На видео в этой статье показаны примеры расчетов.
gidroguru.com
Области применения полипропиленовых труб
Несомненно, основное применение пластиковых труб это системы водоснабжения и водоотведения. Однако помимо этой сферы применения, полипропиленовые трубы начинают сейчас использоваться и в системах вентиляции. Основной определяющий фактор их применения для систем вентиляции малый вес, благодаря этому они не создают нагрузку на перегородки из деревянных каркасов обшитых гипсокартоном, что в значительной степени продлевает срок службы системы вентиляции.
При использовании полипропиленовых труб в системах, водоотведения немаловажным показателем является их способность не зарастать отложениями, что делает применение полипропиленовой трубы практически вечной. Еще одной важной характеристикой полипропиленовых труб является их эластичность, что позволяет использовать их в климатических зонах с резкими перепадами температур.
Маркировка полипропиленовых труб
Рассмотрим наиболее часто встречаемые маркировки полипропиленовых труб:
- PPB. Если на трубах стоит данный символ, то это означает, что они обладают высокой ударной прочностью, что позволяет их использовать в системах теплый пол, а также в холодном водоснабжении;
- PPH. С такой маркировкой полипропиленовые трубы имеют большой диаметр, их применяют в вентиляционных системах, а также в водопроводных системах с большими расходами;
- PPR. Полипропиленовые трубы с такой маркировкой получили наибольшее распространение. Их отличительной особенностью является универсальность применения.
Необходимо отметить, что все пластиковые трубы в зависимости от маркировки имеют и различный состав. Незначительные добавки в сырье при производстве труб делает их термостойкими и эластичными.
Помимо добавления добавок в исходное сырье для производства пластиковых труб, можно добиться значительной механической прочности армированием. Армирование пластиковых труб делают алюминиевой фольгой или стекловолокном. В случае применения алюминиевой фольги армирование производят снаружи или между слоями полипропилена, как правило, укладывают два слоя ( см. Труба армированная алюминием). Если же используют стекловолокно, то армирующий элемент используют, как средний слой, между слоями полипропилена.
Выбор диаметра трубы
Диаметр трубы, прежде всего, зависит от пропускной способности трубы, и рассчитывается по формуле:
D=√(4S/π)
где: S площадь сечения трубы, м²;
π = 3,14.
Площадь сечения трубы рассчитывается по формуле:
S=Q/w
где: Q расход среды, м³/с;
w скорость среды, м/с.
Расход среды и значения скорости принимаются исходя из соответствующей нормативной документации. Так, например, рекомендуемая скорость воды в трубопроводах напорной канализации составляет 1,0 1,5 м/с, а в трубопроводах самотечной канализации 0,6 1,0 м/с. Следует отметить, что очень важно подбирать трубу необходимого диаметра , исходя из расчетных данных, так как если выбрать трубу диаметр, которой будет превышать расчетный, то скорость подачи через такой трубопровод будет ниже, и соответственно вода будет подаваться дольше, чем, если бы она подавалась, через расчетный участок.
В том случае, если диаметр трубы занизить то скорость воды, хоть и будет выше, но при этом и давление в трубе увеличиться, что скажется на выходящем потоке воды, и как результат при соприкосновении с раковиной, вода будет разбрызгиваться в разные стороны.
Для частных домов или квартир, при проектировании системы водоотведения, можно не проводить расчетов, а поставить трубы диаметром 20 мм. Этот диаметр является рекомендуемым для небольшого количества точек подключения.
Для многоэтажных домов, наоборот требуется тщательный расчет всех труб, однако и здесь можно воспользоваться рекомендациями, которые позволят выбрать необходимые трубы:
- 25 мм для пятиэтажек;
- 32 мм для девятиэтажек и выше.
Трубы большого диаметра используются, как правило, для отвода стоков в системах канализации, или для подвода холодной воды одновременно к нескольким домам.
Следует отметить, что применение полипропиленовых труб на теплотрассах запрещено, так как температура воды на подающем трубопроводе слишком высока, и как результат это может привести к размягчению трубы и ее прорыву, именно по этой причине установку полипропиленовых труб на теплотрассах избегают.
Все системы водоснабжения и водоотведения перед их пуском в эксплуатацию должны пройти соответствующие гидравлические испытания и быть испытаны на герметичность.
Замена пластиковых труб
Отдельным пунктом следует рассмотреть замену пластиковых труб. Пластиковые трубы, практически хоть и не имеют недостатков, но иногда и их приходится менять, чаще всего это происходит из-за неправильной их эксплуатации: слив в канализацию твердых веществ (продукты питания) или других веществ, которые могут забить систему. И если, после забивки, система не поддается очистке, то трубы приходится менять, для этого вырезают забитую часть трубопровода и вместо него горячей пайкой устанавливают новый участок. Монтаж нового участка не требует много времени.
Заключение
Полипропиленовые трубы это универсальные системы, по которым могут транспортироваться среды различной агрессивности, с широким диапазоном технологических параметров. Самое широкое применение полипропиленовые трубы нашли в системах водопотребления.
o-trubah.com
Таблица диаметров
Диаметр трубопровода полностью зависит от:
- начального предназначения;
- общей силы напора;
- нагруженности;
- количества источников воды.
Чаще всего входная труба имеет диаметр 32 мм. Трубы для разводки из полипропилена ограничиваются 16-20 мм.
Внутренний диаметр трубок полностью зависит от толщины стенок, из-за чего этот параметр является одним из важнейших.
Для наиболее точного представления существует таблица соответствия диаметров, ознакомиться с которой можно ниже.
Таблица соответствия диаметров
| Наружный диаметр (мм) | Толщина стенки PN10 (мм) | Толщина стенки PN16 (мм) | Толщина стенки PN20 (мм) | Толщина стенки PN20 алюм. арматурой (мм) |
|---|---|---|---|---|
| 16 | — | — | 2,7 | 2,7 |
| 20 | 1,9 | 2,8 | 3,4 | 3,4 |
| 25 | 2,3 | 3,5 | 4,2 | 4,2 |
| 32 | 3,0 | 4,4 | 5,4 | 5,4 |
| 40 | 3,7 | 5,5 | 6,7 | 6,7 |
| 50 | 4,6 | 6,9 | 8,4 | 8,4 |
| 63 | 5,8 | 8,4 | 10,5 | 10,5 |
| 75 | 6,9 | 10,3 | 12,5 | 12,5 |
| 90 | 8,2 | 12,3 | 15,0 | 15,0 |
| 110 | 10,0 | 15,1 | 18,4 | 18,4 |
Проходимость
Затрагивая диаметр труб, нельзя пропустить тему их проходимости. В случае проведения расчета пропускной способности труб наружный диаметр утрачивает всякое значение.
Основную роль здесь играет внутренний размер, от которого зависит уровень проходимости. Основные факторы, влияющие на проходимость:
- внутреннее сечение (следует учесть, что чем оно меньше, тем поток слабее);
- отложения внутри труб (в основном это зависит от периода эксплуатации изделия);
- количество поворотов, переходов и стыков;
- общее давление внутри системы;
- материал, из которого сделана труба (при наиболее гладкой поверхности напор и скорость значительно увеличатся);
- протяженность трубопровода в целом (при большой длине скорость существенно снижается, нежели при малой).
Диаметр и толщина стенок
Соответствия толщины стенок и диаметра полностью зависят от класса трубы, а также предположительного использования. Для получения точного значения диаметра существует специализированный расчет на основе измерения гидравлических показателей. Главная задача этого расчета состоит в том, чтобы предоставить пользователям самые точные данные диаметров.
В процессе расчета необходимо учитывать каждый аспект, включая рабочее давление и структуру системы, например, трубы систем отопления разительно отличаются от тех, что используются для транспортирования холодной воды.
Во многих случаях для полноценной работы системы без сбоев необходимо большее сечение, которое увеличит стоимость изделия в несколько раз. В том же случае если игнорировать необходимость, напор будет сильно снижен.
Среди полипропиленовых труб есть несколько видов диаметра:
- 16-1200 мм;
- 16-32 мм в случае с бытовыми изделиями;
- 40-50 мм для внутренней канализации.
Домашний трубопровод
В случае с домашним трубопроводом все необходимые расчеты можно сделать по несложной формуле, для которой изначально потребуется только точное значение расхода воды и общая скорость внутреннего потока.
Д = квадратный корень из (4- Q-1000/п*v),
где п=3,14,
v= 0,7-1,2 м/сек (до 32 мм) или 1,5-2 м/сек (32 мм и более).
Соответствия
- трубы полипропиленовые с внутренним диаметром 10 мм имеют внешний диаметр 16 мм;
- трубы полипропиленовые с внутренним диаметром 15 мм имеют внешний диаметр 20 мм;
- трубы полипропиленовые с внутренним диаметром 50 мм имеют внешний диаметр 63 мм;
- трубы полипропиленовые с внутренним диаметром 100 мм имеют внешний диаметр 125 мм.
Таблица, представленная выше, предназначена для ознакомления с дополнительными аспектами габаритов полипропиленовых трубок. В системах подачи холодной воды и канализациях применяется труба с диаметром большого размера.
В случае необходимости обеспечения водоснабжения для целого микрорайона и более понадобятся трубы из полипропилена с минимальным диаметром в 500 мм. В том случае, если такого диаметра недостаточно, используются более габаритные размеры.
Для дома и квартиры
Для самостоятельных помещений, вроде квартиры или дома, точный расчет диаметров трубопровода не нужен. То есть ранее приведенная таблица теряет всякую значимость, а труба подбирается по уже заданной спецификации.
Причина ненадобности расчетов состоит в том, что в подобных помещениях немного точек забора воды. Судя по стоимости, малая партия не имеет зависимости от размеров. Диаметры трубок, в отличие от смесителей, должны иметь большее сечение.
Система отопления
В квартире и доме рекомендуется монтировать трубы, предназначенные исключительно для систем отопления с четким диаметром в 20 мм.
В случае с проводом холодной воды в доме и квартире минимальный размер сечения равен 16 мм. Превышать этот размер не следует ввиду соответствия спецификациям.
Что до труб с наибольшим диаметром из возможных (свыше 500 мм), они вовсе не требуются.
Преимущества и применение
Главное достоинство полипропиленовых труб состоит в том, что они обладают сравнительно небольшой ценой при отличном качестве и прочности. В особенности это касается армированных труб для отопления.
Помимо сказанного, у полимера есть еще одно достоинство: если сравнивать полипропиленовые и стальные трубы, то первые не проводят через себя электричество, из-за чего более безопасны. В особенности это важно при монтаже системы отопления в доме, где есть маленькие дети и животные.
Еще одним важным достоинством полипропиленовых трубок является то, что они не могут со временем испортиться от воздействия коррозии.
Помимо технических достоинств, изделия из этого материала имеют приятный внешний вид.
У полипропиленовых изделий весьма обширный спектр применения. С ними монтируются:
- водопроводы;
- канализации;
- вентиляции;
- системы электроснабжения.
Классификация и армирование
Классификации полипропиленовых труб ограничиваются всего несколькими разновидностями. Это разделение на классы основывается на технических аспектах изделий.
- PPs – самый малоизвестный класс труб, способный справляться с температурой, достигающей 95 градусов.
- PPB – в большинстве случаев данный тип трубок применяется в системах проведения холодной воды и вентиляции (в некоторых случаях используются в конструкции теплого пола).
- PPH – это активно применяемый тип труб, изготавливаемый из гомо-полипропилена и используемый в системе подачи холодной воды, вентиляциях и промышленности. Главная особенность таких изделий состоит в том, что они имеют высочайший уровень прочности.
- PPR – самая распространенная разновидность полипропиленовых труб.
Создаются эти изделия из рандом-сополимера и применяются в системах подачи холодной и горячей воды, а также системах отопления (как радиаторного, так и напольного).
Для армирования используются алюминиевая фольга и стекловолокно. Оба материала для армирования в равной степени эффективны. Размещается фольга в середине оболочки трубы или же вблизи к ее наружной части.
Полипропиленовые трубы очень часто находят место в системах домашнего отопления, из-за их заведомо большого срока службы. Также следует заметить то, что использование стальных труб в таком случае не рекомендуется.
aqueo.ru
Виды полипропиленовых труб
В настоящее время спектр применения труб из этого материала стал достаточно широким. Различные виды полипропиленовых труб можно обнаружить в мелиорации и дренаже, в системах водоснабжения, канализации и отопления, в трубопроводах, транспортирующих агрессивные среды, в вентиляциях и газовых магистралях. Выбор марки труб из полипропилена для каждого конкретного случая напрямую зависит от их технических показателей, но у всех них есть общие положительные свойства:
Они мало весят, что облегчает их транспортировку и монтаж.- Им не страшны ни коррозия, ни воздействие агрессивной среды, ни наслоения солей на стенках, чего не скажешь про аналоги из металла.
- Они безопасны, экологически чисты и не требуют ни сложной техники при установке, ни особого ухода за собой. Их не придется красить и проверять на сужение диаметра, так как весь эксплуатационный срок, который может длиться до 50 лет, они не меняют своих размеров.
- Они обладают звукоизолирующими свойствами и не проводят электричество.
К недостаткам труб из полипропилена относятся:
- Способность к расширению и удлинению под воздействием высоких температур.
- Они не переносят воздействие ультрафиолета.
Чтобы избежать недостатков, производителями была создана труба полипропиленовая армированная стекловолокном и алюминием. Это придало изделиям новые качества и на сегодняшний день рынок предлагает 2 вида труб из этого материала:
- Изделия из цельного полипропилена, технические параметры которых отличаются в зависимости от добавок, которые в него входят:
- Обозначение PN указывает на то, что изделие выполнено из данного материала, а N – о давлении, которое сможет выдержать труба в условиях эксплуатации. Для холодного водоснабжения используются трубы с маркировкой PN 10 и PN16, способные выдерживать напор воды от 10 до 16 атмосфер. Для первой марки нагрев носителя не должен превышать 20°С, для второй — +60°С. Обозначение PN 20 и PN 25 применяются в системах обогрева и горячего водоснабжения, где теплоноситель может нагреваться до 95°С (рабочая температура).
- Типы полипропиленовых труб с обозначением PPH или PP-1 пригодны исключительно для холодного водопровода и вентиляции, так как в их основе гомополимер. При нагреве выше +20°С они деформируются.
- Если нужны трубы полипропиленовые для горячего водоснабжения, то следует искать изделия с маркировкой PPB или PP-2. Они отлично выдерживают нагрев воды до +60-80°С. В их основе 30% полипропилена, а остальное – это блок-сополимер.
- Трубы с маркировкой PPRC появились на рынке не так давно, но уже стали основным видом инженерных коммуникаций благодаря повышенной прочности и теплостойкости.
- Армированные трубы получаются путем добавления слоя алюминиевой фольги или стекловолокна. Эти изделия лишены такого недостатка цельных труб, как расширение и удлинение под воздействием высоких температур.
В зависимости от того, чем армирована труба, зависит сфера ее применения.
Армирование алюминием
Труба полипропиленовая армированная алюминием может содержать этот дополнительный слой, как на внутренней стенке, так и на ее наружной стороне или быть между ними. Соединение цельного слоя фольги или перфорированного производится при помощи клея, что делает подобный «пирог» менее прочным, чем цельный материал, но способствует снижению расширения его при нагревании.
В зависимости от фольгированного слоя трубы из этого материала приобретают следующие особенности:
- Когда армирование проводится снаружи, то это вызывает трудности при их установке. Монтаж армированных полипропиленовых труб этого вида требует обязательной зачистки верхнего алюминиевого слоя перед началом сварочных работ. Это обеспечит качественное соединение труб, которое долгое время будет сохранять герметичность.
- Если при армировании использовалась сплошная фольга, то это предотвратит попадание кислорода в носитель, а значит, убережет элементы теплосети от коррозии. Однако производство этого вида полипропилена требует высокого качества склейки гладкой поверхности армированного покрытия со слоем полипропилена.
- Использование перфорированной фольги устраняет проблемы с качеством соединения слоев труб, но несколько снижает уровень их воздухонепроницаемости. Особенно популярны изделия, в которых перфорированная фольга располагается между слоями полипропилена. Они лишены таких недостатков, как расширение при нагреве и пропуск кислорода к носителю.
Армирование стекловолокном
Совсем по-другому происходит соединение стекловолокна с полипропиленом. Эти изделия, хотя и считаются трехслойными, два слоя из которых – это полипропилен и расположенное между ними стекловолокно, на самом деле являются монолитными.
Это связано с особенностью производства, при котором молекулы стекловолокна как бы спаиваются с частичками полипропилена. Это позволяет использовать полипропиленовые трубы армированные стекловолокном для отопления и горячего водообеспечения, так как они хорошо переносят перепады температур, не расслаиваются и имеют низкий коэффициент растяжения.
По сравнению с алюминиевым армированием, этот вид труб имеет следующие преимущества:
- Во время установки не требуется специальная зачистка изделий.
- Сварка проводится легко и быстро, что ускоряет процесс монтажа всего трубопровода.
- Это материал не расслаивается, так как считается монолитным, хотя и содержит в своем составе стекловолокно.
- Полипропилен, армированный таким способом, придает готовому изделию дополнительную жесткость.
Единственным недостатком этого материала является то, что уровень его удлинения на 6% превышает показатели полипропилена армированного алюминием.
Преимущества и недостатки армированных труб
Использование труб с армированием определяется следующими их техническими показателями:
- Отсутствие значительного расширения при нагреве, которым «страдают» неармированные трубы, позволяет монтировать их в стяжку или стену. Размеры полипропиленовых труб для отопления, армированных алюминием или стекловолокном и уложенные, например, в пол не меняются, так что и не произойдет растрескивания опорной поверхности.
- Изделия из этого материала выдерживают повышение напора в сети и сохраняют свою жесткость, тогда как неармированные аналоги деформируются из-за того, что становятся мягкими.
- Трубы из армированного полипропилена можно использовать в паровых системах, так как они способны выдержать нагрев до 170°С. В крайнем случае, они просто провиснут, но разрыва не произойдет.
- Они более устойчивы к механическим воздействиям и хорошо противостоят как низким, так и высоким температурам.
- Из этого вида полимера изготавливают профильные полипропиленовые трубы, которые широко применяются в качестве защиты от агрессивной среды, низких температур или внешних повреждений аналогичных изделий из металла.
Единственным недостатком армированного полипропилена является слабая устойчивость перед ультрафиолетом, но он легко устраняются путем покрытия труб специальным защитным слоем или изоляцией.
Размеры труб из полипропилена
Эти изделия сегодня представлены на рынке не только различными видами материала, но и размерами, которые позволяют применять их практически во всех видах инженерных коммуникаций. В зависимости от сферы использования, возможны следующие варианты:
- Так для внутренних канализационных систем подойдут трубы длиной от 0.3 до 2 м диаметром 40 мм, 50 мм и 110 мм. Для наружных контуров производятся трубы большего размера – от 150 мм в диаметре и 5 м в длину. Для канализаций самотечного типа подходят гофрированные полипропиленовые трубы, которым не страшна усадка почвы. При монтаже этого типа канализации следует выдерживать уклон 2 см/1 м длины.
- Размеры полипропиленовых труб для водоснабжения соответствуют диаметру от 16 мм и максимально до 110 мм. Длина подобных изделий может быть любой, но чаще всего встречаются пятиметровые трубы для водопроводов. Если речь идет о наружных водных магистралях, то диаметр таких изделий может составлять 600 мм.
- Газовые трубы из полипропилена в основном используются для внутренней разводки. В зависимости от того, куда проводится магистраль и под каким напором подается газ, они могут иметь диметр от 63 мм.
Немаловажным техническим параметром труб является их пропускная способность, которая напрямую зависит от их диаметра и материала, из которого они сделаны. Что касается пропускной способности полипропиленовой трубы, таблица ниже показывает их параметры.
| Давление | Диаметр 15 мм | Диаметр 20 мм | Диаметр 25 мм | Диаметр 40 мм | Диметр 100 мм |
| 9 атмосфер | 173 кг/ч | 403 кг/ч | 755 кг/ч | 2488 кг/ч | 30240 кг/ч |
| 10 атмосфер | 184 кг/ч | 425 кг/ч | 788 кг/ч | 2632 кг/ч | 31932 кг/ч |
| 12 атмосфер | 202 кг/ч | 472 кг/ч | 871 кг/ч | 2898 кг/ч | 35100 кг/ч |
| 14 атмосфер | 220 кг/ч | 511 кг/ч | 943 кг/ч | 3143 кг/ч | 38160 кг/ч |
| 16 атмосфер | 234 кг/ч | 547 кг/ч | 1015 кг/ч | 3373 кг/ч | 40680 кг/ч |
| 20 атмосфер | 266 кг/ч | 619 кг/ч | 1151 кг/ч | 3780 кг/ч | 45720 кг/ч |
| 26 атмосфер | 306 кг/ч | 713 кг/ч | 1310 кг/ч | 4356 кг/ч | 52200 кг/ч |
Из таблицы видно, что чем больше диаметр трубы, тем выше ее пропускная способность. Отличительной чертой изделий из армированного полипропилена является то, что даже по истечению очень длительного времени эксплуатации их способность пропускать через себя жидкостную среду не изменяется. Это связано с тем, что на их стенках не откладываются отложения солей, как это происходит с металлическими аналогами.
Заключение
Сегодня на рынке можно встретить трубы из полипропилена практически для всех видов коммуникаций. Так для прокладки наружных контуров бытовой канализации или ливневых стоков применяются трубы двухслойные гофрированные из полипропилена, жесткость которых позволяет проводить их под автомагистралями и мостами. Они отличаются морозостойкостью, легкостью и простотой установки.
Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, для водоснабжения годятся как горячего, так и холодного. Спаянность слоев этого вида материала обеспечивает надежность и долговечность всему трубопроводу.
В наше время трубы из армированного полипропилена «потеснили» и заменили стальные аналоги в газопроводах, канализационных, обогревательных и водоснабжающих системах. По ним транспортируют агрессивные по своему составу химические вещества, их используют, как в бытовых трубопроводах, так и промышленных магистралях.
netholodu.com
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.
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:
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.
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.
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.
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.
vizada.ru