Диаметр трубы

Следует отметить, чтовнутренний диаметр трубыможет значительно отличаться отноминального диаметрав зависимости от материала и стандарта. Для нагруженной твердыми частицами перекачиваемой среды часто требуетсяминимальный диаметр, чтобы предотвратить засорение или закупорку трубопровода. Например, минимальный диаметр DN 80 требуется для сточных вод, содержащих фекалии, в соответствии с требованиями EN 12056 или DWA, если не используется насос с измельчающим устройством. Еще один важный параметр – средняяскорость потока. При этом необходимо согласовать противоречащие друг другу требования:
  • В случае среды, насыщенной твердыми частицами, требуется минимальная скорость потока во избежание отложений. В технологии очистки сточных вод для этого требуется 0,7 м / с.
  • Маленький диаметр трубы приводит к высокой скорости потока и, как следствие, к высоким потерям давления. Это увеличивает эксплуатационные расходы системы. Кроме того, риск ударов заслонки и скачков давления выше при высоких скоростях потока.
  • Высокая скорость потока также может привести к шуму. Это особенно важно при установке внутри зданий.
  • Напротив, большой диаметр трубопровода приводит к более высоким инвестиционным затратам из-за более высоких требований к материалам.
Для многих областей применения существуют правила или рекомендации по определению размеров трубопроводов в национальных или международных стандартах. Следующие значения могут служить начальной точкой отсчета для определения размеров трубопровода для некоторых приложений:
  • Сточные / сточные воды – 0,7 … 2,3 м / с
    • Установка в здании – 0,7… 1,2 м / с
  • Орошение – 0,5 … 1,5 м / с
  • Нагрев- 0,3…1,5 м / с
    • Рекомендуемое – 0,5 … 0,8 м / с
  • Магистральный водопровод – 1… 2 м / с.
  • Водопроводы – до 3 м / с
  • Питьевая вода / техническая вода
    • Напорные трубопроводы – 1… 2 м / с
    • Всасывающие линии – 0,5… 1 м / с

Сток дождевой воды QR

r5/2пятиминутный дождь, который, по статистике, следует ожидать раз в 2 года. r5/100Пятиминутный дождь, который по статистике следует ожидать раз в 100 лет

Значения для ряда немецких городов приведены в DIN 1986-100 в качестве примеров. Значения различаются от r5/2= 200 до 250 л / (с га) или r5/100= 800 л / (с га) [1 га. = 10000 м²]. Информацию о дождях можно получить у местных властей или, в качестве альтернативы, в Метеорологической службе Германии. Справочные значения приведены в DIN EN 1986-100, приложение A. Если значения недоступны, следует принять rT (n)= 200 л / (с га). Системы трубопроводов и связанные с ними компоненты дренажной системы должны быть рассчитаны на средний дождь по экономическим причинам и для обеспечения способности к самоочистке. Расчетный дождь находится в рамках стандарта DIN 1986-100: идеализированный дождь (блочный дождь) с постоянной интенсивностью дождя в течение 5 минут. Годность (Tn), которая будет использоваться в каждом случае для варианта проектирования, определяется задачей. Дождь, превышающий рассчитанный уровень дождя (r5/2), следует ожидать, как и планировалось.

Кривая насоса

Кривая характеристики насоса изогнута и опускается на диаграмме слева направо по мере увеличения расхода. Наклон характеристической кривой определяется конструкцией насоса и, в частности, формой рабочего колеса. Характеристикой кривой насоса является взаимная зависимость расхода и напора. Каждое изменение напора всегда приводит к изменению расхода. Большой расход -> низкая голова Небольшой расход -> большая голова Хотя только установленная система трубопроводов из-за внутреннего сопротивления определяет, какой расход будет передаваться при данной производительности насоса, рассматриваемый насос может принимать только одну рабочую точку на своей характеристической кривой. Эта рабочая точка является пересечением кривой насоса с соответствующей кривой трубопроводной сети.В дополнение к характеристической кривой Q-H, в центробежных насосах часто можно встретить следующие характеристические кривые:
  • производительность
    • Мощность на валу P2(Q)
    • Потребляемая мощность P1(Q) (часто с погружными электронасосами и насосами с мокрым ротором)
  • эффективность
    • Гидравлический КПД ηhydr(Q)
    • Общий КПД ηtot(Q) (часто с погружными электронасосами и насосами с мокрым ротором)
  • Требуемый NPSH NPSHreq(Q)
  • Скорость n (Q)
& nbsp;

Расчет характеристики системы

Необходимый напор насоса в неразветвленном трубопроводе получается из уравнения БЕРНОУЛЛИ для одномерных стационарных потоков несжимаемой среды:pin, pout= давления при всасывании или выпуске уровня жидкости ρ = плотность жидкости g = ускорение свободного падения (9,81 м / с²) Hgeo= статическая разница высот между уровнем жидкости в емкостях на стороне всасывания и на стороне нагнетания. Hl, tot= общие потери на трение трубы между входом и выходом vin, vout= средние скорости потока во всасывающем и напорном контейнерах Согласно закону непрерывности, средние скорости потока во всасывающем и напорном резервуарах в большинстве случаев незначительно малы и ими можно пренебречь, если поверхности резервуаров относительно велики по сравнению с поверхностями трубопроводов. В этом случае приведенная выше формула упрощается до:Статическая часть характеристики системы, т.е. та часть, которая не зависит от скорости потока и, следовательно, расхода, равна:Для закрытых систем это значение равно нулю. Общая сумма потерь складывается из потерь всех компонентов всасывающего и напорного трубопроводов. При достаточно больших числах Рейнольдса он пропорционален квадрату объемного расхода. g = ускорение свободного падения (9,81 м / с²) Hl, tot= общие потери на трение между входом и выходом vi= средние скорости потока через площадь поперечного сечения трубы i Ai= характерная площадь поперечного сечения трубы ζi= коэффициент потерь на трение для труб, фитингов и т. д. Q = расход k = коэффициент пропорциональности При указанных условиях теперь можно задать параболу характеристики системы:Коэффициент пропорциональности k определяется исходя из желаемой рабочей точки. Пересечение характеристики системы с кривой дроссельной заслонки конкретного насоса (характеристика насоса) представляет собой фактическую рабочую точку.

Характеристика системы

Характеристика системы состоит из статической и динамической частей. HA= HA, 0+ Hv(Q) Он в основном характеризуется статической разницей высот HGeoмежду уровнями жидкости во всасывающем и напорном резервуарах и потерями на трение Hvво всей системе потока жидкости. Статическая составляющая HA, 0не зависит от расхода (и, следовательно, от расхода). Он содержит геодезический перепад высот, а также перепад давления между всасывающим и напорным сосудами или точкой входа и выхода рассматриваемой системы. Для замкнутых контуров (например, циркуляционного отопления) статическая высота всегда равна нулю. Динамическая часть характеристики описывает потери в трубопроводе, которые зависят от расхода. В случае турбулентного потока жидкостей NEWTON с постоянными коэффициентами потерь компонентов системы характеристическая кривая дает квадратичную параболу. Если статическая высота и целевая рабочая точка известны, характеристики системы могут отображаться с достаточной точностью.

Рабочая точка центробежного насоса

Он указывает значения расхода и напора, которые установлены в стационарном режиме со скоростью n, принадлежащей характеристике напора насоса ». Под желаемой рабочей точкой следует понимать точку на характеристической кривой системы, для которой ищется насос в соответствии с расчетами трубопровода. Целью выбора является (в дополнение к другим критериям, таким как максимальная эффективность) минимизировать отклонение между желаемой рабочей точкой и (реальной) рабочей точкой. Рабочая точка системы всегда находится на пересечении между насосом и текущей характеристикой системы. При постоянной скорости он перемещается по кривой дросселирования с увеличением сопротивления трубы в сторону меньшего объемного расхода. Рабочая точка должна быть близка к оптимальной эффективности.

Расчетная точка насоса

Он определяется расходом и напором при соответствующей рабочей скорости. При перекачивании высоковязких сред характеристики насоса и, следовательно, также смещение расчетной точки по сравнению с характеристической кривой, записанной для воды.

Скорость потока

v = Q / A v – средняя скорость потока Q – объемный расход A – проходное сечение Для круглого сечения результаты с A = p / 4 D2v = 4 Q / (p D2) D – диаметр круглого сечения (внутренний диаметр трубы) Обычно c или v используются как символы для средней скорости потока. Часто v используется для обозначения локальной скорости, а c используется для обозначения средней скорости. В стандарте DIN 24260 для обозначения средней скорости используется символ v. Средний расход – важный параметр при выборе оптимального диаметра трубы для новой трубы.