Правильный выбор диаметра труб для систем отопления
При выборе труб для монтажа системы отопления специалисты учитывают не только их физические и химические характеристики, но также длина и диаметр полезного сечения, от размера которого зависит гидродинамика системы отопления в целом.
Расчет диаметра труб отопления
При планировке отопительных трубопроводов мастера ориентируются на инженерные расчеты, благодаря которым в руках специалистов имеются обоснованные показатели допустимых размеров труб, в зависимости от разных норм рабочего давления. Однако в большинстве случаев размер сечения будет оптимальным, если его значение находится в пределах от 30 мм до 40 мм.
Инженеры получают расчетные величины в процессе решения задач по гидравлике, поэтому показатель диаметра отопительной трубы основывается на теоретических разработках и реальном опыте. При исчислении значений, в качестве первичных данных используется множество параметров. Полученные результаты зависят от скорости движения теплоносителя в системе, его температуры, уровня давления, суммарной длины всех трубопроводов, а также других факторов, влияющих на гидродинамику и эффективность работы.
Неверный выбор диаметра трубы отопления может повлечь за собой серьезные последствия в виде течи или прорывов, сбоя системы отопления, неправильной работы всего оборудования.
Например, труба с диаметром, превышающим в два раза требуемый по всем техническим нормам показатель, будет способствовать низкому уровню давления в системе многоквартирного дома, что приведет к нарушению циркуляции теплоносителя. Возможно, к катастрофическим последствиям это и не приведет, но в жилых помещениях температурный режим поддерживать будет сложно. Кроме того, установленные по всем правилам трубы нужного диаметра будут обладать энергоэффективностью, экономичностью, и позволят оптимизировать работу ТЭЦ, снизив нагрузку.
Сечение труб отопления
Владельцы частных домов чаще всего имеют свободу выбора в отношении применяемых систем отопления. В некоторых случаях бывает возможно подключение и к центральной тепломагистрали. Автономный способ обогрева дома подразумевает установку котельного оборудования, но в обоих случаях имеет большое значение размер диаметра труб отопления, из которых смонтирована система.
Следует учитывать принципиальное отличие показателей сечения трубопроводов, используемых для принудительной или естественной циркуляции теплоносителя. При естественном способе нет потребности рассчитывать баланс и соотношение между размером диаметра трубы и мощностью насоса. Однако такая система имеет недостаток: радиус ее действия ограничен, а затраты на материалы и монтаж довольно высоки.
Еще один немаловажный факт, который следует учитывать – размер гильзы, используемой при прокладке системы трубопроводов. С ее помощью труба размещается в толще стены, при этом гильза должна иметь внутренний размер немного больший, чем внешний диаметр трубы. Следовательно, при покупке необходимых материалов для монтажа трубопровода нужно учитывать их размеры.
Информация взята с сайта http://udobnovdome.ru/
Как образование накипи влияет на теплопередачу
Один из способов сократить расходы на электроэнергию — обеспечить эффективную работу котлов и систем охлаждения, используемых в промышленности.
Когда жесткая вода проходит по трубам, содержащиеся в ней примеси оседают внутрь, образуя накипь. При кипении воды примеси еще быстрее оседают на внутренней стороне труб в котле. Эти осажденные примеси со временем накапливаются. Они широко известны как масштабирование. Сужение диаметра труб из-за образования накипи увеличивает мощность насоса, необходимую для перемещения воды по трубам. Накипь также увеличивает тепловое сопротивление трубы, в результате чего требуется больше тепла для кипячения воды или больше охлаждения для снижения температуры воды. Эффект масштабирования заключается в увеличении затрат на энергию из-за снижения эффективности.
Удаление накипи внутри труб — сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс. Обработка воды для предотвращения образования накипи более рентабельна, чем попытки удалить накипь после ее отложения. Программы очистки воды, устраняющие жесткость воды, играют важную роль в предотвращении образования накипи, снижающей эффективность теплопередачи.
Влияние жесткости воды на эффективность теплопередачи. По мере увеличения образования накипи внутри труб процент энергии, необходимой для нагрева или охлаждения воды, увеличивается линейно.
Когда внутри труб образуется накипь, кумулятивно увеличивается сопротивление теплопередаче. Это означает, что по мере того, как система становится менее эффективной, требуется все больше энергии для нагрева или охлаждения воды в загрязнённых трубах. Рис. 21. Поперечные сечения трубы, демонстрирующие образование накипи из-за жесткой воды. Обратите внимание, что накипь из-за жесткости воды может сопровождаться коррозией. Минеральный состав накипи может отражаться в цвете отложений.
Поперечные сечения трубы, демонстрирующие образование накипи из-за жесткой воды.
Обратите внимание, что накипь из-за жесткости воды может сопровождаться коррозией. Минеральный состав накипи может отражаться в цвете отложений.
Накипь со временем продолжает накапливаться и часто сопровождается коррозией и дальнейшим сужением, если вода не подвергалась обработке для снижения жесткости. Когда трубы остаются необработанными, контролировать температуру технологической воды становится все труднее. Процессы теплопередачи, которые менее эффективны в отходах энергии и стоят дороже. Хотя программа водоподготовки стоит денег, затраты обычно компенсируются экономией, полученной за счет поддержания эффективности теплопередачи.
Накипь уменьшает площадь поперечного сечения внутри труб, увеличивая мощность насоса, необходимую для перемещения воды, а также снижая эффективность теплопередачи.
Быстрые ссылки
Найдите ближайший к вам очиститель воды: Свяжитесь с компанией в вашем регионе.
Взаимосвязь скорости потока и диаметра трубы: как ширина труб влияет на скорость потока воды и воспринимаемое давление
Опубликовано
15 декабря 2022 г.
Давление воды является распространенной проблемой для многих наших клиентов в Нью-Йорке, которые управляют кондоминиумами и кооперативами. Независимо от того, является ли ваше давление слишком высоким или слишком низким, вам будет полезно узнать больше о соотношении скорости потока и диаметра трубы, что часто способствует возникновению проблем с давлением воды. Есть и другие факторы, которые определяют давление воды, и мы предлагаем некоторые решения распространенных проблем с давлением для повышения удовлетворенности жильцов и защиты вашей водопроводной системы.
Имеет ли значение диаметр трубы?
Ширина трубы влияет на расход воды
Основное уравнение физики, используемое при изучении гидродинамики, управляет удивительно большой частью сантехники. Хотите верьте, хотите нет, но уравнение неразрывности жидкости существует с начала 18 века, впервые оно было разработано швейцарским математиком Даниэлем Бернулли и уточнено его соотечественником Леонардом Эйлером.
В дополнение к влиянию на водопровод и другие процессы, связанные с водой и кровью (кардиология), принципы Бернулли были применены и к полетам на самолетах, поскольку технически воздух является жидкостью и подчиняется тем же законам.
Что говорит уравнение непрерывности?
А1 х В1 = А2 х В2
A1 — площадь трубопровода (например, трубы) в одном месте, а V1 — скорость жидкости в этом же месте. A2 — площадь канала в другом месте, а V2 — скорость жидкости в этом втором месте. Соотношение между A1/V1 и A2/V2 должно оставаться постоянным. Таким образом, если труба становится уже (площадь A уменьшается), скорость воды должна увеличиться, чтобы компенсировать это изменение.
Вы можете воспринимать это увеличение скорости жидкости как соответствующее увеличение динамического давления. Вы, вероятно, на самом деле невольно экспериментировали с этой концепцией какое-то время в своей жизни. Если вы когда-нибудь пытались опрыскать что-либо с помощью садового шланга без насадки и прижимали большой палец к концу шланга, чтобы создать эффект сопла, вы уменьшили площадь водовода и увеличили скорость и давление воды.
Конечно, уравнение жидкости применимо к идеальной системе без каких-либо других факторов, таких как трение, турбулентность, гравитация, длина трубы и т. д. Но вы можете использовать этот принцип, чтобы приблизительно оценить, может ли изменение диаметра трубы принести вам пользу. или нет.
Например, если диаметр трубы уменьшить на очень коротком расстоянии, вы сможете наблюдать довольно заметное увеличение давления, как в приведенном выше сценарии с садовым шлангом. Вы также можете наблюдать это явление, если трубы, ведущие к ванне, очень широкие, пока не доходят до крана, где их заменяют более узкой гибкой трубой PEX, чтобы втиснуться в небольшое пространство в стене за клапанами. Вода, вытекающая из патрубка ванны, может быть почти взрывоопасной из-за изменения диаметра трубопровода.
Однако, если изменение диаметра проявляется на большом расстоянии, вы можете не заметить изменения давления. Вы даже можете превратить воду в каплю, особенно если учесть факторы реальной жизни, такие как вода, вынужденная бороться с силой гравитации.
Есть ли в вашем доме проблемы с давлением воды?
Низкое давление воды
Сила тяжести часто является врагом высоких зданий в Нью-Йорке, когда речь идет о давлении воды. Чем выше должна подниматься вода, чтобы достичь кранов, тем больше становится проблемой сила гравитации.
Если в вашем здании низкое давление воды и оно выше нескольких этажей, вы можете подозревать, что гравитация борется с вашим водяным циркуляционным насосом. Решением обычно является бустерный насос или серия бустерных насосов для повышения давления на более высоких уровнях.
Низкое давление может быть и по другим причинам:
- Циркуляционный насос не соответствует требованиям, предъявляемым к нему
- Засорение труб (одиночное засорение или общее сужение из-за скопления отложений или минеральных отложений с годами, особенно в оцинкованных трубах)
- Плохое давление муниципальной воды на входе в здание
- Неправильно отрегулированный регулятор давления (подробнее см.
ниже)
ниже)В случае засорения труб их должен проверить профессиональный сантехник. Одиночный засор должен быть удален, а хронически узкие трубы должны быть заменены. Также может быть рекомендована система фильтрации воды для предотвращения накопления материала внутри труб в будущем.
Слишком высокое давление воды
Высокое давление воды может показаться благом, но на самом деле оно со временем может повредить компоненты вашей сантехники, подобно тому, как высокое кровяное давление создает чрезмерную нагрузку на вашу систему кровообращения, если вы не контролируете его. Это также может привести к нерациональному расходу воды, если, например, люди, находящиеся в здании, без надобности получают взрывы в душе.
Ключевым здесь является выяснить, почему давление слишком высокое. Является ли он слишком сильным по всему зданию? В этом случае вам может понадобиться одно из трех решений:
- Использование регулятора давления на главном водяном клапане для контроля общего давления воды (наиболее распространенное решение)
- Регулировка циркуляционных насосов
- Регулировка бустерных насосов, если вы их используете
Если только определенные части здания или определенные помещения испытывают чрезмерно высокое давление воды, это возвращается к уравнению непрерывности жидкости.