Таблицы для гидравлического расчета труб ( Шевелев Ф. А.)

Предисловие

Настоящие таблицы предназначены для гидравлического расчета водопроводных труб и являются пятым дополненным изданием ранее опубликованных таблиц. Таблицы составлены по формулам, которые были получены в результате исследований, проведенных во ВНИИ ВОДГЕО д-ром техн. наук, проф. Ф. А. Шевелевым.

Пользование указанными формулами для стальных, чугунных и асбестоцементных труб предусмотрено действующими нормативными документами. По сравнению с четвертым изданием (1970 г.) книга дополнена таблицей для гидравлического расчета стеклянных труб, исследование которых проведено инж. А. Ф. Шевелевым.

Всесоюзный научно-исследовательский институт ВОДГЕО

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие
1. Расчетные формулы и структура таблиц
A. Стальные и чугунные трубы
Б. Асбестоцементные трубы
B. Пластмассовые трубы
Г. Стеклянные трубы
Д. Выбор диаметров труб с учетом экономического фактора
Е. Примеры расчета
II. Таблицы для гидравлического расчета стальных и чугунных водопроводных труб
Таблица I Значения 1000 i и v для стальных (газовых) труб d=6-150 мм (ГОСТ 3262—62)
Таблица II. Значения 1000 i и v для стальных труб d=50-1600 мм (ГОСТ 10704—63)
Таблица III. Значения 1000 i и v для чугунных труб d=50-1200 мм (ГОСТ 5525—61 и ГОСТ 9583—61)
III. Таблицы для гидравлического расчета асбестоцементых водопроводных труб
Таблица IV. Значения 1000 i и v для асбестоцементных труб марок ВТЗ, ВТ6, ВТ9 (ГОСТ 539—65)
Таблица V. Значения 1000 i и v для асбестоцементных труб марка ВТ12 (ГОСТ 539—65)
Таблица VI. Значения 1000 i и v для асбестоцементных труб d=600-1000 мм
IV.Таблица для гидравлического расчета пластмассовых водопроводных труб
Таблица VII. Значения 1000 i и v для пластмассовых труб d=16-315 мм (МРТУ 6-05-917-67)
V. Таблица для гидравлического расчета стеклянных труб
Таблица VIII. Значения 1000 i и v для стеклянных труб d=45-221 мм (ГОСТ 8894-58)

Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

Вы здесь

Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб. Шевелев А.Ф., Шевелев Ф.А. 1984

Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб

Шевелев А.Ф., Шевелев Ф.А.

Стройиздат. Москва. 1984

116 страниц

Справочное пособие содержит таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, железобетонных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб нормированных диаметров. Изд. 5-е вышло в 1973 г. под загл.: Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. Для инженерно-технических работников проектных и эксплуатационных организаций.

I. Расчетные формулы и структура таблиц
1. Стальные и чугунные трубы
2. Асбестоцементные трубы
3. Железобетонные трубы
4. Пластмассовые трубы
5. Стеклянные трубы
6. Выбор диаметров труб с учетом экономического фактора
7. Примеры расчета

II. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб
Таблица I. Стальные водогазопроводные трубы d=6—150 мм (ГОСТ 3262—75)
Таблица II. Стальные электросварные трубы d=50—1600 мм (ГОСТ 10704—76 и ГОСТ 8696—74)
Таблица III. Чугунные трубы d=65—1000 мм (ГОСТ 9583—75 и ГОСТ 21053—75)
Таблица IV. Асбестоцементные трубы d=100—500 мм (ГОСТ 539—80, класс ВТ9, тип 1)
Таблица V. Железобетонные трубы d=500—1600 мм (ГОСТ 12586—74 и ГОСТ 16953—78)
Таблица VI. Пластмассовые трубы d=10—630 мм (ГОСТ 18599—73)
Таблица VII. Стеклянные трубы d=45—221 мм (ГОСТ 8894—77)

Предисловие

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года, утвержденных XXVI съездом КПСС, предусматривается ускорение научно-технического прогресса, повышение степени благоустройства зданий и населенных пунктов. При этом существенное значение имеет дальнейшее развитие систем подачи и распределения воды. В условиях широкого строительства и совершенствования систем водоснабжения особую актуальность приобретают вопросы гидравлического расчета трубопроводов.

Справочное пособие включает таблицы, составленные по результатам расчета по формулам, полученным на основании исследований, проведенных во ВНИИ ВОДГЕО.

Использование формул для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб предусмотрено действующими нормативными документами.

По сравнению с изданием 1973 г, справочное пособие дополнено таблицей для гидравлического расчета железобетонных труб, подготовленной д-ром техн. наук В.С. Дикаревским, канд. техн. наук П.П. Якубчиком и канд. техн. наук О.А. Продоусом по результатам исследований, проведенных в ЛИИЖТе.

Расчёт пропускной способности по площади сечения трубы по таблицам шевелёва при скорости

Расчет пропускной способности — одна из самых сложных задач при прокладке трубопровода. В этой статье мы попробуем разобраться с тем, как именно это делается для разных видов трубопроводов и материалов труб.

Трубы с высокой пропускной способностью

Пропускная способность – важный параметр для любых труб, каналов и прочих наследников римского акведука. Однако, далеко не всегда на упаковке трубы (или на самом изделии) указана пропускная способность. Кроме того, от схемы трубопровода тоже зависит, сколько жидкости пропускает труба через сечение. Как правильно рассчитать пропускную способность трубопроводов?

Методы расчета пропускной способности трубопроводов

Существует несколько методик расчета данного параметра, каждая из которых является подходящей для отдельного случая. Некоторые обозначения, важные при определении пропускной способности трубы:

Наружный диаметр – физический размер сечения трубы от одного края внешней стенки до другого. При расчетах обозначается как Дн или Dн. Этот параметр указывают в маркировке.

Диаметр условного прохода – приблизительное значение диаметра внутреннего сечения трубы, округленное до целого числа. При расчетах обозначается как Ду или Dу.

Физические методы расчета пропускной способности труб

Значения пропускной способности труб определяют по специальным формулам. Для каждого типа изделий – для газо-, водопровода, канализации – способы расчета свои.

Табличные методы расчета

Существует таблица приближенных значений, созданная для облегчения определения пропускной способности труб внутриквартирной разводки. В большинстве случаев высокая точность не требуется, поэтому значения можно применять без проведения сложных вычислений. Но в этой таблице не учтено уменьшение пропускной способности за счет появления осадочных наростов внутри трубы, что характерно для старых магистралей.

Таблица 1. Пропускная способность трубы для жидкостей, газа, водяного пара

Вид жидкости	Скорость (м/сек)
Вода городского водопровода	0,60-1,50
Вода трубопроводной магистрали	1,50-3,00
Вода системы центрального отопления	2,00-3,00
Вода напорной системы в линии трубопровода	0,75-1,50
Гидравлическая жидкость	до 12м/сек
Масло линии трубопровода	3,00-7,5
Масло в напорной системе линии трубопровода	0,75-1,25
Пар в отопительной системе	20,0-30,00
Пар системы центрального трубопровода	30,0-50,0
Пар в отопительной системе с высокой температурой	50,0-70,00
Воздух и газ в центральной системе трубопровода	20,0-75,00

Существует точная таблица расчета пропускной способности, называемая таблицей Шевелева, которая учитывает материал трубы и множество других факторов. Данные таблицы редко используются при прокладке водопровода по квартире, но вот в частном доме с несколькими нестандартными стояками могут пригодиться.

Расчет с помощью программ

В распоряжении современных сантехнических фирм имеются специальные компьютерные программы для расчета пропускной способности труб, а также множества других схожих параметров. Кроме того, разработаны онлайн-калькуляторы, которые хоть и менее точны, но зато бесплатны и не требуют установки на ПК. Одна из стационарных программ «TAScope» – творение западных инженеров, которое является условно-бесплатным. В крупных — это отечественная программа, рассчитывающая трубы по критериям, влияющим на их эксплуатацию в регионах РФ. Помимо гидравлического расчета, позволяет считать другие параметры трубопроводов. Средняя цена 150 000 рублей.

Диаметры труб для водопровода из различных материалов

Сегодняшний рынок может предложить несколько более разнообразный выбор. По этой причине дилетанту нелегко приходится при попытке сориентироваться и выбрать среди пластиковых, металлопластиковых и других водопроводных труб соответствующие запросам диаметры.

Особенно затруднен выбор, когда необходимо при совершении ремонта стыковать трубы из различных материалов.

При осуществлении монтажа водопроводной арматуры, меняя «дюймовые» водопроводные трубы из стали на трубы из пластика, необходимо учитывать, что названия и обозначения по дюймам настоящим метрическим размерам не соответствуют.

Схема трубы: внутренний и наружный диаметр

Системы исчисления диаметров труб из различных материалов

При стыковании водопроводных труб из стали с трубами из пластика можно использовать стандартные переходные элементы – их выполняют, учитывая размеры водопроводных труб из каждого материала.

Несколько большие сложности могут быть, если потребуется замена медных и алюминиевых труб, так как они выпускаются согласно метрическим стандартам. При этом следует учесть реальный метрический размер как наружного, так и внутреннего диаметров.

Обозначения размеров труб для водопровода несколько отличаются от общепринятых, а если учесть то, что водопроводчики – люди довольно изобретательные, неудивительно, что они нашли из положения прекрасный выход. Была разработана специальная удобная система резьбы для наружного диаметра.

Описать ее можно примерно так. Труба полудюймовая выпускается с диаметром менее 21 мм, такой же диаметр и у наружной резьбы. Но при обозначении ее указывают в соответствии с внутренним диаметром и прибавляют слово «труб». В документации это выглядит следующим образом: 1/2” труб.

Диаметры труб стальных водопроводных

Внутренний диаметр у труб с разной резьбой будет таким:

• труба 1/2 дюйма – 12,7 мм;
• труба 3/4 дюйма – 19,0 мм;
• труба 7/8 дюйма – 22,2 мм;
• дюймовая труба – 25,4 мм;
• 1,5 дюймовая труба – 38,1 мм;
• 2 дюймовая труба – 50,8 мм.

Диаметры трубной резьбы:

• труба 1/2 дюйма – 20,4 — 20,7 мм;
• труба 3/4 дюйма – 25,9 — 26,2 мм;
• труба 7/8 дюйма – 29,9 — 30,0 мм;
• дюймовая труба – 32,7 — 33,0 мм;
• 1,5 дюймовая труба – 45,8 — 46,2 мм;
• 2 дюймовая труба – 57,9 — 58,3 мм.

После ознакомления с размерами водопроводных труб сориентироваться при выборе уже намного проще. Чтобы как можно меньше проблем возникало при состыковке стальных и пластиковых труб, можно изучить специальные таблицы, где приводятся размеры труб водопроводных из разного материала.

Как рассчитать пропускную способность газовой трубы

Газ – это один из самых сложных материалов для транспортировки, в частности потому, что имеет свойство сжиматься и потому способен утекать через мельчайшие зазоры в трубах. К расчету пропускной способности газовых труб (как и к проектированию газовой системы в целом) предъявляют особые требования.

Формула расчета пропускной способности газовой трубы

Максимальная пропускная способность газопроводов определяется по формуле:

Qmax = 0.67 Ду2 * p

где p — равно рабочему давлению в системе газопровода + 0,10 мПа или абсолютному давлению газа;

Ду — условный проход трубы.

Существует сложная формула для расчета пропускной способности газовой трубы. При проведении предварительных расчетов, а также при расчетах бытового газопровода обычно не используется.

Qmax = 196,386 Ду2 * p/z*T

где z — коэффициент сжимаемости;

Т- температура перемещаемого газа, К;

Согласно этой формуле определяется прямая зависимость температуры перемещаемой среды от давления. Чем выше значение Т, тем больше газ расширяется и давит на стенки. Поэтому инженеры при расчетах крупных магистралей учитывают возможные погодные условия в местности, где проходит трубопровод. Если номинальное значение трубы DN будет меньше давления газа, образующегося при высоких температурах летом (например, при +38…+45 градусов Цельсия), тогда вероятно повреждение магистрали. Это влечет утечку ценного сырья, и создает вероятность взрыва участка трубы.

Таблица пропускных способностей газовых труб в зависимости от давления

Существует таблица расчетов пропускных способностей газопровода для часто применяемых диаметров и номинального рабочего давления труб. Для определения характеристики газовой магистрали нестандартных размеров и давления потребуются инженерные расчеты. Также на давление, скорость движения и объем газа влияет температура наружного воздуха.

Зачем нужны подобные расчеты

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

Пропускная способность водопроводной трубы

Водопроводные трубы в доме используются чаще всего. А так как на них идёт большая нагрузка, то и расчет пропускной способности водопроводной магистрали становится важным условием надежной эксплуатации.

Проходимость трубы в зависимости от диаметра

Диаметр – не самый важный параметр при расчете проходимости трубы, однако тоже влияет на ее значение. Чем больше внутренний диаметр трубы, тем выше проходимость, а также ниже шанс появления засоров и пробок. Однако помимо диаметра нужно учитывать коэффициент трения воды о стенки трубы (табличное значение для каждого материала), протяженность магистрали и разницу давлений жидкости на входе и выходе. Кроме того, на проходимость будет сильно влиять число колен и фитингов в трубопроводе.

Таблица пропускной способности труб по температуре теплоносителя

Чем выше температура в трубе, тем ниже её пропускная способность, так как вода расширяется и тем самым создаёт дополнительное трение. Для водопровода это не важно, а в отопительных системах является ключевым параметром.

Существует таблица для расчетов по теплоте и теплоносителю.

Калькулятор для расчета воды онлайн

Введите параметры для расчёта:

Внутренний диаметр трубы Dy,мм

Длина трубопровода L,м

Температура воды t,градусов

Давление (напор) N, кгс/см2 на выходе

ВНИМАНИЕ! 1кгс/см2 = 1 атмосфере; 10 м водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм; 5м водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5атм и т.д. Дробные числа вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Тип водопровода	Материал трубы и её состояние
1.Пожарный2.Пожарно-производственный3.Производств. или пожарно-хоз.4.Бытовой или хозяйств. питьевой	01.Стальная цельнотянутая02.Стальная сварная03.Стальная оцинкованная04.Чугунная асфальтированная05.Чугунная без покрытия06.Асбоцементная07.Стекло08.Трубы тянутые из свинца,латуни,меди09.Бетонные и железобетонные10.Пласстмас.,полиэтилен,винипласт11.Керамическая

Расчет пропускной способности труб.

Для точных и профессиональных расчетов необходимо использовать следующие показатели:

• Материал, из которого изготовлены трубы и другие элементы системы;
• Длина трубопровода
• Количество точек водопотребления (для системы подачи воды)

Наиболее популярные способы расчета:

1. Формула. Достаточно сложная формула, которая понятна лишь профессионалам, учитывает сразу несколько значений. Основные параметры, которые принимаются во внимание – материал труб (шероховатость поверхности) и их уклон.

Пример расчета пропускной способности трубопровода.

Длина трубопровода – важный показатель при расчете пропускной способности Протяженность магистрали оказывает существенное влияние на показатели пропускной способности. Чем большее расстояние проходит вода, тем меньшее давление она создает в трубах, а значит, скорость потока уменьшается.

Приводим несколько примеров. Опираясь на таблицы, разработанные инженерами для этих целей.

Пропускная способность труб:

• 0,182 т/ч при диаметре 15 мм
• 0,65 т/ч с диаметром трубы 25 мм
• 4 т/ч при диаметре 50 мм

Как можно увидеть из приведенных примеров, больший диаметр увеличивает скорость потока. Если диаметр увеличить в 2 раза, то пропускная способность тоже возрастет. Эту зависимость обязательно учитывают при монтаже любой жидкостной системы, будь то водопровод, водоотведение или теплоснабжение. Особенно это касается отопительных систем, так как в большинстве случаев они являются замкнутыми, и от равномерной циркуляции жидкости зависит теплоснабжение в здании.

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Расчет нормы давления для каждой возрастной группы

норма давления по возрасту
Понять более полно картину работы сердечно-сосудистой системы позволяет знание нормы своего артериального давления (АД). Оно представлено двумя видами:

– систолическим или верхним;

– диастолическим или нижним.

Первое определяет воздействие крови, когда сердце активно, а второе в процессе отдыха. Нормальным считается АД 110-130/65-85 мм.рт.ст., а максимально допустимое – 100/60 и 140/90. Показатели при измерении правой и левой руки могут различаться до 10 мм.рт.ст. Изменение АД может быть вызвано перепадами температуры, резкой сменой положения тела, физической активностью и т.д.

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Как рассчитывается толщина трубы от действия давления

Когда вода движется по трубе, возникает сопротивление от трения её о стенки, а также о различные преграды. Это явление получило название гидравлическое сопротивление трубопровода. Его численное значение находится в прямой пропорциональной зависимости от скорости потока. Из предыдущего примера мы уже знаем, что на разных высотах давление воды различно, и эту особенность следует учитывать при расчёте внутреннего диаметра трубы, то есть её толщины. Упрощённая формула для вычисления данного параметра по заданной потере напора (давления) выглядит так:

Двн = КГСопр×Дл. тр./ПД×(Уд.вес×Ск/2g),

где: Двн. – внутренний диаметр трубопровода; КГСопр. – коэффициент гидравлического сопротивления; Дл.тр — длина трубопровода; ПД – заданная или допускаемая потеря давления между конечным и начальным участками магистрали; Уд.вес. – удельный вес воды — 1000 кг/ (9815 м/; Ск. – скорость потока м/сек.; g – 9,81 м/сек2. Всем известная константа — ускорение силы тяжести.

Потеря давления в арматуре и фасонных частях трубопровода с достаточной точностью определяется по потерям в прямой трубе эквивалентной длины и с таким же условным проходом.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц: