Welche Faktoren beeinflussen die Wassergeschwindigkeit im Rohr und wie werden die notwendigen Berechnungen durchgeführt?

Beim Bau eines autonomen Wasserversorgungsnetzes für ein Privathaus müssen Sie über eine ausreichend große Anzahl von Parametern nachdenken, die die Wasserversorgung zu einem Netzwerk machen, das lange funktioniert und keine großen Kosten für die Wartung erfordert. Einer der wichtigen Faktoren ist die Geschwindigkeit der Wasserbewegung in Wasserversorgungsleitungen.

Warum Geschwindigkeit einen bestimmten Wert haben sollte

Bei zu geringer Drehzahl setzen sich an den Rohrwänden ungelöste Partikel ab, die mit Wasser aus einem Brunnen oder Brunnen kommen. Dies führt zu Verschlammung und einer Verringerung der Fließfläche. Dadurch sinken Druck und Leistung des gesamten Systems.

Wenn die Geschwindigkeit des Wassers in der Wasserversorgung hoch ist, führt dies zu einer Erhöhung des Drucks der gepumpten Flüssigkeit auf die Wände der Rohre und deren Verbindungen. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass im Laufe der Zeit an irgendeinem Punkt in der Pipeline ein Leck auftritt.

Typische Geschwindigkeiten

Für die Wasserdurchflussmenge in den Wasserversorgungsleitungen gibt es Richtwerte, die davon abhängen, aus welchem ​​Material die Wasserleitungen gefertigt sind, sie neu sind oder bereits in Betrieb waren. Hier sind einige Abhängigkeiten, die Ihnen helfen, die richtige Wahl zu treffen.

Die Geschwindigkeit hängt direkt vom Durchmesser der Rohre ab. Darüber hinaus gehorchen alle Flüssigkeiten, die sich durch Rohre bewegen, den Gesetzen der Physik. Im Sanitärbereich versuchen diese Gesetze, die Bewegung des Wassers zu stoppen. Die darauf ausgeübte Kraft wird als Widerstandskraft bezeichnet. Dies führt zu Druckverlusten und dementsprechend zu einer Verringerung der Geschwindigkeit.

Normalerweise wird die Formel für den Durchfluss von Wasser in Rohrleitungen als solche nirgendwo verwendet. Denn es macht keinen Sinn zu berechnen, was bereits Bewährtes und in Tabellen frei verfügbar ist. Er wird als empfohlener Standardwert verwendet.

Der Parameter des Wasserdurchflusses in Rohrleitungen selbst wird verwendet, um mehrere Eigenschaften des Wasserversorgungsnetzes zu berechnen. Zum Beispiel bei der Berechnung des Wasserverbrauchs oder der Wahl des Rohrdurchmessers.

Unter Sanitär versteht man Netze von Trinkwasser, Warmwasserversorgung und Feuerlöschanlagen.

Berechnungsbeispiele

Häufiger wird die Geschwindigkeit verwendet, um den Wasserdurchfluss oder den Rohrdurchmesser zu berechnen. Verwenden Sie dazu die Formel:

W = V × Swo W - Verbrauch, V - Geschwindigkeit, S - Querschnittsfläche der ausgewählten Rohre.

Gemäß einer der Tabellen wird die Geschwindigkeit der Wasserbewegung ausgewählt. Wenn es sich um ein Löschwasserversorgungssystem handelt, sollte dieser Parameter innerhalb von 3 m / s liegen. Ein ziemlich großer Wert, aber für ein Wasserversorgungssystem dieser Art ist der Wert gemittelt, manchmal mehr.

Sie müssen beispielsweise den Querschnitt des Rohrs berechnen. Dazu müssen Sie zusätzlich bestimmen, wie viel Wasser durch Sprinkler oder Drencher der Brandmeldeanlage verbraucht wird. Es ist auch ein Tabellenwert, abhängig vom Schutzbereich eines Gebäudes oder Bauwerks. Sei es eine Brandanlage in einem Strom, bei der die Durchflussmenge in der Regel 3,5 l/sec oder 0,0035 m³/h beträgt.

Wenn Sie alle erforderlichen Parameter des Wasserversorgungssystems kennen, können Sie den Querschnitt der im Netzwerk zu installierenden Rohre berechnen:

S = B / V = ​​0,0035: 3 = 0,0012 m².

Wenn Sie den Querschnitt des Rohrs kennen, können Sie seinen Durchmesser berechnen. Die Flächenformel lautet wie folgt: S = πD² / 4, daher die Formel für den Durchmesser:

D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 m oder 38 mm. Es gibt keinen solchen Wert für den Rohrdurchmesser, daher müssen Sie den Standard größer wählen - 40 mm.

Dies ist das einfachste Beispiel.In Wirklichkeit sind die meisten Wasserversorgungssysteme komplexe Systeme, bei denen es Bögen, verbundene Abschnitte, installierte Absperrventile und andere Hindernisse gibt, die die Geschwindigkeit der Wasserbewegung im Wasserversorgungssystem reduzieren. Gleichzeitig sind in vielen Netzen Pumpstationen installiert, die Produktivität und Druck bilden. Wie viele Pumpeneinheiten sind oft im System installiert, die abwechselnd arbeiten: zwei, drei, eine nach der anderen, in unterschiedlichen Ein- und Ausschaltsequenzen.

In solchen Fällen erfolgt die Berechnung schrittweise, für jeden Abschnitt separat. In diesem Fall müssen zusätzliche Koeffizienten berücksichtigt werden, die die erhaltenen Werte neutralisieren, sowie Druckverluste an den Armaturen und an den Stellen, an denen die Absperrventile installiert sind.

Fließrate

Die Wassergeschwindigkeit im Rohr hat zwei Bedeutungen: An den Wänden ist sie gleich Null, an der Achse - der maximale Parameter. Je weiter von der Achse entfernt, desto schwächer bewegt sich das Wasser.

Betrachten wir den Zylinder, durch den sich die Flüssigkeit bewegt, als imaginäres Modell, können wir sagen, dass auf das Wasser im Rohr keine Kräfte wirken. Aber in Wirklichkeit ist dies nicht der Fall. Die erste Kraft, die auf die Wasserströmung einwirkt, 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. Bleibt dieser Parameter immer unverändert, ist die Flüssigkeitsströmung im Rohr laminar. Die Geschwindigkeit bleibt unverändert, an den Wänden ist sie gleich Null. Dies ist die ideale Situation.

In der Praxis kommt dies selten vor. Dafür gibt es viele Faktoren, zum Beispiel das Ein- und Ausschalten der Pumpe, das Verstopfen des Filters usw. In diesem Fall ändert sich die Geschwindigkeit an den Wänden der Pipelines stark: manchmal mehr, manchmal weniger, manchmal mit einem großen Unterschied. Im übrigen ändert sich diese Eigenschaft weniger.

Viele Online-Portale bieten Rechner an, mit denen die Durchflussmenge einer Flüssigkeit durch einen Zylinder berechnet werden kann. Dies erfordert nur zwei Parameter:

• Rohrinnendurchmesser in mm;
• die Leistung des Wasserversorgungssystems bzw. das Flüssigkeitsvolumen, das für einen bestimmten Zeitraum durch das Rohr fließt (m³ / Stunde).

Solche Rechner berücksichtigen jedoch nicht das Material, aus dem die Rohre bestehen, sowie das Vorhandensein oder Fehlen von Armaturen, zusätzlichen Kreisläufen und Ventilen. Diese Berechnungsleistungen können als Grundlage genommen werden, einen genauen Wert sollten Sie jedoch nicht erwarten.

Bei der Lösung des Problems im Zusammenhang mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Wasserflusses innerhalb des Wasserversorgungsnetzes ist es notwendig, die Komplexität des Systems, die Leistung der Pumpstationen und die verwendeten Rohrtypen klar zu bestimmen. Am einfachsten ist es, diesen Wert nach der Tabelle auszuwählen, in der die Indikatoren seit langem berechnet werden und garantiert zuverlässig sind.