Труба течет: Что делать, если течет труба в ванной и как устранить протечку на стыке

что делать если протекает в туалете или ванной, как сделать ремонт

Содержание:

Протечки труб время от времени сопровождают их эксплуатацию: чаще всего причинами таких явлений выступает коррозия или деформация. Благодаря использованию полипропиленовых, полиэтиленовых и металлопластиковых труб проблема с коррозией была решена, однако угроза механических повреждений остается актуальной и в этом случае.

С чего начать устранение течи

Стандартная ситуация – было обнаружено, что протекает труба: что делать в таких случаях? Первым делом важно точно определить место, где труба течет. Если протекает мойка, умывальник или слив ванны, причиной подобного явление обычно бывает некачественное соединение сливного отверстия, сифона и входа в трубу.

В таком случае для устранения неполадки потребуется подтянуть все резьбовые соединения, по которым протекает канализационная труба. Иногда помогает проведение замен прокладок на этих стыках.

Если течет труба в месте соединения

Использование метода зачеканки для чугунных трубопроводов

При обнаружении протеканий на местах соединения чугунных канализационных труб следует приготовиться к довольно сложной процедуре ликвидации неполадки (прочитайте: «Как заделать трещину в чугунной канализационной трубе – надёжные и проверенные способы»). В этом случае многое зависит от качества проведения стыковочных работ.

Если проведена зачеканка свинцом, порядок действий следующий:

1. Зачистить место стыковки, пока не появится чистый металл.
2. Зачеканить щель, используя конусы из свинца. Делается это тупым зубилом, так как мягким свинцом в таком случае довольно легко уплотнить щель.

Что делать если течет труба в туалете:

1. Очищают стык от старого раствора, при помощи узкого зубила и молотка. Действовать нужно осторожно, чтобы не повредить трубу.
2. После удаления старой заделки щель необходимо хорошо зачистить.
3. Для нового забивания используют просмоленные пряди и водный раствор цемента, в соотношении к воде 10:1. Перед забивкой пряди обрабатывают специальным веществом, в состав которого входит цемент и асбест, в соотношении 7:3. Во время замешивания добавляется немного воды: готовый раствор должен быть, как пластилин.

Устранение протечки на стыке труб при помощи цемента

Что делать если протекает труба, а под рукой из всех возможных материалов имеется только цемент?

 В такой ситуации работа проводится следующим образом:

• Проводится зачистка места стыковки труб, с обязательным извлечением старого уплотнения. Чтобы не повредить трубы, от применения тяжелого инструмента лучше удержаться.
• Далее необходимо обзавестись широким марлевым бинтом. Цемент смешивают с водой, чтобы получилась кашица. В получившийся раствор погружают бинт.
• Этим же цементным раствором обрабатывают место стыковки труб, после чего наматывают туда бинт.
• Застывание заделки обычно продолжается в течении двух часов, после чего ее можно зачистить наждачкой и покрасить.

В тех случаях, когда течь была обнаружено непосредственно на теле трубы, потребуется совершенно иной алгоритм действий.

Устанавливаем бандаж

Если протекает труба в ванной, методом временного решения проблемы является установка бандажа. Перед этим нужно определить, с какого рода повреждением придется иметь дело (свищем или протечкой), и где точно оно находится.

Накладка резинового бандажа происходит таким образом:

1. На аварийном участке трубы устанавливают резиновую прокладку.
2. После плотного прижатия к трубе применяется фиксация хомутом.

Хомут без проблем можно приобрести в магазине, однако бывает так, что в нужный момент под рукой его не оказывается. В таком случае хомут можно изготовить самостоятельно, или же применить вместо него проволоку, жгут, веревку или шланг.

Бандажной резиной может выступить старые резиновый сапог, от которого отрезают голенище. То же самое касается резинового шланга, велосипедной камеры. Ширина бандажа делается в зависимости от диаметра ремонтируемой трубы.

Использования деревянного клинышка в ванной

Бывает ситуации, когда образовывается течь большого напора, а возможность перекрытия воды отсутствует: как сделать чтобы труба не текла? Бандаж в такой ситуации обычно тоже не помогает.

Если протечка образовалась из-за свища, то ее можно устранить при помощи небольшого деревянного колышка в виде клина. Размер его острия делается таким же, как и образовавшееся отверстие в трубопроводе.

Колышек острым концом вставляют в свищ, после чего забивают при помощи молотка. Данная временная мера позволяет выиграть время, необходимое для вызова аварийной службы.

Заклеивание трубы в туалете

Протечку в трубе можно ликвидировать также клеевым бандажом.

Порядок действий в этом случае таков:

1. Вода в трубе перекрывается вентилем.
2. Для высушивания поврежденного участка потребуется фен.
3. Проводится подбор плотного гибкого материала заделки нужных размеров. Это может быть резина, пластик, стеклоткань и др.
4. Для приклеивания изготовленной заплаты на место протекания потребуется эпоксидный клей.

При использовании стеклоткани отрезанного куска должно быть достаточно для обматывания трубы не менее 5-6 раз. Ширина бандажа при этом должна превышать диаметр трубы минимум в полтора раза. Нанесение клея на бандаж удобнее проводить кистью или шпателем.

Намотав бандажную ткань на трубопровод, до полного высыхания ее фиксируют стяжкой или хомутом. Высыхание клея обычно происходит 24-72 часа. Температура воздуха при этом должна быть не менее + 15 градусов.

Что делать, если течет пластиковая труба

Если в ванной труба течет на пластиковом трубопровода, для ремонта обычно применяют метод склеивания. Для этого берется отрезок трубы с нужным диаметром, с последующим разрезанием его в продольном направлении. Отрезав от готового отреза продольный участок (примерно 1/3 поверхности), используют образовавшийся промежуток для надевания на поврежденную трубу. Читайте также: «Как устранить течь в пластиковой трубе – варианты заделки протечки».

Ремонтируемый участок предварительно зачищается, обезжиривается и смазывается необходимым количеством клея. Для фиксации заплаты до высыхания используют хомут.

Если протекает металлическая труба

Нередко случается так, что потекла труба в ванной: что делать, чтобы не затопить квартиру и соседей снизу?

Действуют в этом случае следующим образом:

1. Первым делом нужно перекрыть водоснабжение.
2. Отрезать поврежденный участок трубопровода при помощи ножовки по металлу или «болгарки». Рез при это делается с отступом в 30 см в обе стороны.
3. Раскрутить соседствующее с местом повреждения резьбовое соединение трубопровода.
4. На отрезанном неподвижном конце трубы проводится нарезание резьбы. Для придерживания конца трубы удобно использовать газовый ключ.
5. На оснащенный резьбой конец навинчивается муфта.
6. Проводится замер, какой длины должна быть новая труба, с учетом резьбового участка.
7. Для изготовления вставки используют трубу точно такого же диаметра, что и старая. Изготовленный отрезок нужно оснастить резьбой с обоих концов.
8. Для соединения нового участка с трубопроводом используется муфта, для удержания которой можно применить трубный ключ.

Прежде, чем накручивать муфту, необходимо провести уплотнение резьбовых участков отрезка, используя для этого лен, уплотняющую замазку, или специальную ленту- фумку. Кроме ремонта металлических трубопроводов, таким же способом можно устранять протечки на трубах из другого материала. В том случае, если нет ясности, что делать если протекает труба, лучше всего обратится за помощью к профессиональным сантехникам.

Течет труба в туалете в Екатеринбурге

Мы просто приведем здесь отзыв нашей клиентки: «В 10 вечера пошла хлестать канализационная вода через унитаз (забился стояк). Я в шоке обзвонила 4 или 5 организаций по сантехуслугам – все отказали. Позвонила в «Труба-дело» – быстро приехали специалисты, С ОБОРУДОВАНИЕМ (а не с голыми руками, как некоторые). ЗА 2 ЧАСА все сделали как надо, очень грамотно, культурно. Даже не верю, что приехали НОЧЬЮ и устранили аварию». Марина Буторина.

Аварийная служба «ТРУБА-ДЕЛО» – скорая сантехническая помощь!

От протекания труб в туалете, увы, не застрахован никто. Особенно, если вы живете в «хрущевке», или замену канализации проводили непрофессионалы. Причиной протечки стальных труб может стать коррозия, а пластиковые компоненты канализационной системы могут деформироваться и начать пропускать воду или стоки. Специалисты «Труба-Дело» имеют огромный опыт решения подобных проблем. Они смогут устранить течь быстро и при этом полностью гарантируют качество работы.

Как работают мастера службы «Труба-Дело»

Наши сантехники сразу определяют, почему течет труба в туалете. Далее они:

• перекрывают воду в туалете;
• герметизируют стыки в месте протечки;
• заделывают трещину, заменяют испорченные участки трубопровода или элементы соединения;
• включают воду;
• проверяют качество выполнения ремонтных работ.

Советы сантехника

Если у вас течет канализационная труба в туалете, главное — не паниковать и не пытаться самостоятельно замазать трещину герметиком, клеем для плитки, обматывать ее тряпками или заделывать цементным раствором.

Определить место протечки непрофессионалу чрезвычайно трудно, не говоря уже о том, чтобы отремонтировать канализацию. Для этого необходимо иметь соответствующие инструменты, а главное, правильно с ними обращаться. Дилетант может усугубить течь и повредить трубу еще больше.

Не стоит экспериментировать и мнить себя сантехником! Для этого есть профессионалы службы «Труба-Дело», которые быстро отремонтируют трубы по очень выгодной цене!

Что делать, если в квартире прорвало трубу — Дом и уют

Представьте: возвращаетесь домой, а там потоп. Из трубы в ванной фонтаном бьет вода, а этажом ниже хлопает дверь и слышится возмущенный топот соседей на лестнице. Разбираемся, что делать в такой ситуации.

Перекрыть воду

✓

Водоснабжение. Перекройте воду с помощью вентилей, которые расположены на трубах в ванной. Уточните заранее, где они находятся и как их перекрыть.

✓

Отопление. Сразу вызывайте аварийную службу, если трубу прорвало в отопительный сезон. Если воды на полу пока мало, попробуйте подставить под место протечки ведро или таз. Будьте осторожны: вода в системе отопления очень горячая. Попадет на кожу — будет ожог. Трубу отопления прорвало во время профилактики летом  — подставьте ведро или таз под место, из которого льется вода. Обмотайте место прорыва тряпкой: это замедлит поток. Обычно в месте, где батарея подключена к общедомовой системе, есть запорные вентили. Течет батарея или труба после вентиля — попробуйте перекрыть воду, повернув вентиль.

✓

Канализация. Полностью перекрыть канализационную трубу не получится. Обмотайте место протечки тряпкой и вызовите аварийную службу.

Вызвать аварийную службу

Необходимо вызвать дежурного сантехника из ЖЭКа (если прорыв произошел в рабочий день) или аварийную службу — ее номер обычно записан на стенде или наклейке в подъезде на первом этаже. Запишите номер заявки и данные оператора, который ее принял.

Дождитесь мастеров, впустите их в квартиру. До их приезда необходимо убрать из места затопления все ценные вещи и электрические приборы, способные вызвать замыкание электропроводки, а также максимально возможно убрать воду с пола и иных поверхностей. Сфотографируйте место протечки и ущерб, нанесенный потопом.

Арендуете квартиру — сразу после аварийной службы позвоните ее владельцу. Дальше в ситуации придется разбираться ему.

Определиться, кто виноват

В разных ситуациях виноватым окажется собственник квартиры или управляющая организация: компания, ТСЖ или застройщик. Все зависит от того, какая именно труба течет.

Чтобы определить, кто виноват в потопе, нужно определить место течи. Стояки, трубы до первого вентиля и сам вентиль считаются общедомовым имуществом, за него отвечает управляющая организация (ст. 5 Постановления Правительства РФ от 13.08.2006 N 491). Собственник квартиры отвечает за протечку, если лопнула труба после первого вентиля. 

Бывает, что за прорыв общей трубы отвечает собственник квартиры. Ему придется самому возмещать ущерб, если он без разрешения управляющей организации заменил или отремонтировал свою часть стояка. Поэтому ремонт труб и установку сантехники нужно согласовывать с коммунальщиками.

Арендаторы квартиры за протечки не отвечают. Исключение — если они испортили трубы, батареи или сантехнику.

Составить акт и задокументировать ущерб

Чтобы зафиксировать ущерб, нужно составить акт о заливе квартиры. Этим занимаются сотрудники управляющей организации. Вызывайте их сразу после звонка в аварийную службу.

Акт нужно составить в день прорыва трубы. Если в управляющей организации говорят, что сегодня никто не приедет, отправляйтесь к ним лично и пишите с заявление с требованием выехать на место. 

В акте пишут, какую именно трубу прорвало, когда и почему это произошло, какой ущерб причинен из-за залива. Читайте документ внимательно, прежде чем подписывать, и не допускайте расплывчатых формулировок. Не забывайте фотографировать последствия прорыва трубы, записывать видео.

Договориться о возмещении ущерба

✓

Внутриквартирная труба. Ущерб возмещает собственник жилья. Он оплачивает ремонт себе и соседям.

✓

Общая труба. За ущерб отвечает управляющая компания. Чтобы заставить ее заплатить, нужно пройти несколько этапов.

Провести экспертизу. Хорошо, если получится пригласить эксперта прямо в день потопа. Он осмотрит квартиру и выдаст заключение, в котором запишет, где и почему появилась течь, на какую сумму причинен ущерб.

Если из-за прорыва трубы пострадала квартира снизу, ее владельцам тоже придется заказать экспертизу.

Составить претензию и отправить в управляющую организацию. В этом документе описывают ситуацию и требуют возместить ущерб. Претензию подписывают владельцы квартир, пострадавших от залива, и отправляют заказным письмом с описью вложений и уведомлением о получении. 

Обратиться в суд. До этого дойдет, если управляющая организация отказалась возместить ущерб или проигнорировала претензию. Для суда понадобятся все документы, которые собрали по заливу: акт, заключения экспертов, фотографии и видеозаписи. Если суд встанет на сторону истца, управляющей организации придется оплатить не только материальный ущерб, но и затраты на экспертизы, судебные расходы, компенсировать моральный ущерб. К этой сумме добавят 50% штрафа за то, что организация не компенсировала ущерб добровольно (ст. 13 Закона РФ N 2300-1 «О защите прав потребителей»).

Как подготовиться к аварийной ситуации

Чтобы быстро среагировать в случае аварии, к ней нужно быть готовым. Вот что нужно сделать, как только купили квартиру.

✓

Заключить договор с управляющей компанией. В случае разбирательства ее представители не смогут сказать, что ничего вам не должны.

✓

Сохранить в мобильном телефоне номера ЖЭКа, аварийной службы, управляющей организации. В экстренной ситуации не придется искать в интернете или бегать на первый этаж за информацией.

✓

Узнать, где находятся вентили и как с их помощью перекрыть подачу воды.

✓

Не игнорировать профилактику и осмотр труб, пускать сотрудников управляющей компании для проверок. Собственник квартиры должен следить за коммуникациями. Если проигнорировать проверку или профилактику, управляющая организация в суде сошлется на этот факт.

✓

Не ремонтировать трубы отопления, водоснабжения и канализации самостоятельно. Любой ремонт коммуникаций нужно согласовывать с управляющей организацией, иначе ущерб от прорыва стояка придется возмещать и себе, и соседям.

Сейчас читают

Что делать, если затопили соседи сверху

Что делать, если сломался или потерялся ключ от домофона

Курение на балконе в своей квартире: можно или нельзя

Что делать, если течет труба

Течь в трубах – достаточно распространенное явление, которое требует безотлагательного решения. Повреждения различного характера могут возникать в результате воздействия коррозии и деформации, а также механического влияния. Обладая определенными знаниями, течь в металлической или пластиковой трубе можно устранить самостоятельно. Восстановление функциональности во всех случаях начинается с поиска места протекания и его локализации.

Течет металлическая труба – что делать

Течь в таких изделиях, как правило, возникает на стыках. Метод ее устранения напрямую зависит от способа соединения:

• Зачеканивание свинцом – необходимо зачистить места соединения до появления чистого металла, после чего с помощью зубила вдавить в стык новые свинцовые элементы. Благодаря своей мягкости, свинец легко заполняет все щели возле стыка;
• Герметизация цементом – место течи зачищают от старого цемента, после чего забивают новые просмоленные пряди и цементируют. Если использовать смолу нет возможности, используют другой метод – обычный бинт макают в сильно разведенном цементе, после чего обматывают им трубу. После застывания место обработки тщательно зачищают и окрашивают водостойкой краской.

Устранение течи в теле трубы:

• Установка бандажа – он представляет собой обычную резиновую прокладку, которая плотно прижимается к поврежденному участку при помощи хомута. Чем сильнее бандаж будет прижат к трубе, тем лучше будет устранена причина появления течи. Специальные бандажи можно приобрести в готовом виде в специализированных магазинах;
• Заклеивание – для устранения течи используется кусок резины, пластика или стеклоткани, который приклеивается к профилю с помощью эпоксидного клея. Перед данной процедурой необходимо перекрыть подачу воды и тщательно зачистить поврежденный участок;
• Вбивание клина – течь можно ликвидировать путем вбивания небольшого деревянного клинышка. Разумеется, такой способ носит временный характер. Клин вбивается в трубу с помощью молотка, однако здесь необходима аккуратность и точность, так как существует вероятность нанесения системе серьезных повреждений.

Сантехнические работы широкого спектра – основной род деятельности нашей компании. Благодаря своему профессионализму и ответственности, мы способны решать задачи любого профиля, а также проводить качественный ремонт различного сантехнического оборудования. Работаем в Москве и Московской области.

Течет труба в ванной — что делать?

Никто не застрахован от такой неприятной ситуации, когда течет труба в ванной. Что делать в подобном случае? Причиной подтекания конструкций может быть их механическое повреждение или коррозия. Если коррозии подвержены металлические трубы, то повреждение угрожает также изделиям из металлопластика, полипропилена или полиэтилена. Можно ли заделать течь самостоятельно, не вызывая сантехника? Оказывается, можно. С чего начать устранение аварии? Прежде всего, найдите место, где образовалась протечка. Возможно несколько вариантов, которые мы и рассмотрим в этой статье.

к содержанию ↑

Стыки труб

Если чугунные трубы недостаточно хорошо соединены между собой, то самостоятельно справиться с такой проблемой достаточно сложно. Способ устранения течи зависит от вида соединения.

Если трубное соединение свинцовое, действуйте следующим образом:

1. Зачистите соединения до металла.
2. Зачеканьте щель при помощи свинцовых конусов, воспользовавшись при этом тупым зубилом.

Важно! Свинец – мягкий металл, и он очень хорошо уплотняет щель.

Для цементной герметизации подойдет такой алгоритм:

1. При помощи зубила и молотка  удалите остатки старого цемента.
2. Зачистите щель.
3. Забейте новый просмоленный материал и закройте щель цементным раствором (соотношение объемов цемента и воды 10:1).

Важно! Перед тем, как забивать просмоленные пряди, обработайте их смесью (на 1 объем воды – 3 объема асбеста и 7 объемов цемента). Консистенция смеси такая, как пластилин.

Заделка цементом

Эти советы будут полезны, если, кроме цемента, никаких стройматериалов в вашем арсенале нет. Попробуйте поступить таким образом:

1. Зачистите участки в области стыков, удалите остатки старого уплотнения. Не используйте тяжелые инструменты, поскольку это может повредить трубы.
2. Для ремонта вам понадобятся: немного цемента, марлевый бинт.
3. Растворите цемент в воде до кашицеобразного состояния, смочите в нем бинт.
4. Обмотайте стык двух труб бинтом, смоченным в растворе цемента.
5. Дождитесь полного застывания раствора (на это уйдет около 2 часов).
6. Зачистите соединение при помощи наждачной бумаги и закрасьте краской.

к содержанию ↑

Протекает слив в ванной, что делать? Течь в теле трубы

Здесь методы устранения неисправностей несколько иные, чем при подтекании стыков. Способов может быть несколько. Выберите тот, который подходит вам лучше всего.

Бандаж

Установка бандажа – это один из способов временного устранения течи из тела трубы. Сущность починки заключается в том, чтобы отыскать поврежденное место и наложить бандаж из резины. Последовательность процедуры следующая:

1. Поставьте резиновую прокладку на поврежденный участок.
2. Прижмите прокладку к трубе и закрепите при помощи хомута.

Важно! Хомуты есть в продаже, но, при необходимости, можно изготовить его и самостоятельно. Материалом для бандажа могут служить: резиновый шланг, старый резиновый сапог, велосипедная камера и т.д. Ширина бандажа определяется, исходя из диаметра трубы.

Деревянный клин

Иногда складывается ситуация, что называется, патовая. Труба подтекает, напор воды большой, перекрыть водоподачу не получается, а хомут не держится. Решить проблему, хотя бы на время, помогает небольшой деревянный клин в форме конуса. Изготавливайте клинышек таким образом, чтобы его острая часть соответствовала размерам дырки:

1. Вставьте в отверстие острый конец клина.
2. Осторожно забейте клинышек в трубу молотком.

Конечно, это временная мера, зато вы выиграете время, чтобы вызвать мастера.

Заклеивание отверстия

Это — тот же самый бандаж, только клеевой. Алгоритм действий таков:

1. Перекройте водоподачу при помощи крана.
2. Высушите проблемный участок строительным феном.
3. Подберите подходящий эластичный материал. Это может быть стеклоткань, резина, пластик и т. д.
4. Пользуясь эпоксидным клеем, приклейте материал к аварийному участку.

Важно! Ширину резинового бандажа определяют из расчета как минимум 1,5 диаметра трубы. Если при этом используется стеклоткань, то отрежьте такой кусок, чтобы можно было обмотать проблемный участок хотя бы 5 раз.

Наносите клей на материал для бандажа шпателем или кистью. До полной полимеризации клея прижмите бандаж хомутом или стяжкой. При температуре в 25 градусов клей застывает 24 часа. Если температура воздуха составляет 15 градусов, клей будет застывать около 3 суток.

к содержанию ↑

Как заделать течь в пластиковой трубе?

Все очень просто:

1. Выберите отрезок пластиковой трубы подходящего диаметра и разрежьте по длине.
2. Отрежьте примерно треть поверхности на всю длину.
3. Зачистите поверхность изнутри и нанесите на нее клей.
4. Наденьте полученный пластиковый хомут на поврежденный участок.
5. Прижмите хомут и подождите, пока клей застынет.

Болт в отверстии

Если течь спровоцировал свищ в трубе, высверлите на месте свища небольшое отверстие и вкрутите болт, смоченный масляной краской. Этот способ допустимо применять для новых труб большого диаметра. Если же трубопровод старый, то все попытки вкрутить болт приведут только к тому, что отверстие увеличится.

к содержанию ↑

Как заменить поврежденный участок?

Многих интересует вопрос: что делать, если протекает ванна и как заменить поврежденный участок с металлическими трубами?

1. Перекройте водопровод.
2. Воспользовавшись “болгаркой” или ножовкой по металлу, отрежьте проблемный участок трубы (примерно на расстоянии в 300 мм от поврежденного участка).
3. Разъедините резьбовое соединение, ближайшее к месту повреждения.
4. На неподвижный отрезанный конец трубы нарежьте резьбу. Навинтите на нее муфту.
5. Подберите подходящий по длине отрезок трубы, нарежьте резьбу с обоих концов.
6. Соедините новый участок трубы и водопровод муфтой. Чтобы резьбовое соединение не подтекало, уплотните его ФУМ-лентой или льном с уплотняющей замазкой.

к содержанию ↑

Течет сифон под ванной — что делать?

Вначале постараемся разобраться, почему под ванной возникают лужицы и как этого избежать. Самые частые причины того, что течет сифон под ванной, следующие:

• Износ резинового уплотнительного кольца: растяжение, смещение, растрескивание.
• Нарушение целостности переливной трубы.
• Неплотное закручивание сифона после чистки.
• Образование засора.
• Расшатывание стыка труб слива и перелива.
• Нарушение герметизации соединения из-за поврежденных прокладок и сорванной резьбы.

Как устранить течь:

1. При износе или деформации уплотнительного кольца замените его новым, при смещении — поставьте на место.
2. Если нарушена целостность переливной трубы, замените ее на новую.
3. Сифон загрязнился? Раскрутите его, предварительно подставив емкость для воды, затем прочистите отверткой или длинной проволокой. Соберите устройство строго в обратном порядке.
4. Если нарушена герметизация стыка сливной и переливной труб, загерметизируйте этот участок обычным силикатным канцелярским клеем.

Важно! При нарушении герметизации соединений сифона обработайте стыки герметиком. Помогает также подматывание резьбы паклей или силиконовой лентой.

к содержанию ↑

Видеоматериал

Устранять течь в ванной комнате достаточно просто. Однако если возникают вопросы, лучше обратиться к квалифицированному сантехнику.

Поделиться в соц. сетях:

Устранение течи в резьбовом соединении

Течь в резьбовом соединении металлического трубопровода приводит к появлению многих неприятностей: от сырости в помещении до затопления квартиры снизу. Для радикального решения масштабной проблемы необходимы услуги сантехника, но в некоторых случаях с протечкой можно справиться самостоятельно.

Как устранить течь в резьбовом соединении без отключения воды?

Самый простой вариант – подтяжка соединения ключом. Если он не сработал, то переходят ко второму способу. Пакля – натуральный материал, часто применяемый в качестве уплотнителя, со временем может прийти в негодность из-за гниения. Для возобновления требуемого количества фитинг частично откручивают, подматывают на резьбу новое волокно, фитинг закручивают. Если вода в системе не отключена, действовать необходимо быстро, а под соединение поставить емкость.

Ликвидация протечки резьбового соединения при отключении водоснабжения

После перекрытия воды и освобождения трубы от арматуры с помощью трубного разводного ключа необходимо убедиться в отсутствии трещины, поскольку в этом случае эффективна только замена участка трубы.

Если трещины нет, действия следующие:

• соединение очищают от ржавчины;
• наматывают на резьбу паклю в сочетании с краской или составом «Unipack», ленту ФУМ или специальную нить;
• закручивают соединение вручную;
• затягивают с помощью трубного ключа.

Как защитить резьбовые соединения от протечек?

Лучший способ избежать течи – изначально правильно сделать резьбовое соединение.

Выбор уплотняющей подмотки

• Универсальный материал, используемый в качестве уплотнения, – пакля (льняное волокно). Он способен выдерживать высокие температуры и давление. Однако поскольку лен – натуральный материал, он подвержен гниению. Для предотвращения этого процесса в комплексе с льняной подмоткой используют сопутствующие материалы: масляную краску, мазь «Unipack», некоторые применяют литол или солидол. Сопутствующие составы могут стать серьезным препятствием при демонтаже соединения. В латунных и бронзовых соединениях льняное волокно необходимо использовать осторожно, поскольку толстый слой может спровоцировать появление трещин на резьбе.

• ФУМ-лента и нить изготавливаются из синтетических материалов, поэтому в защите от гниения не нуждаются. Работа с ними более чистая, но их нельзя использовать для футорных гаек и контргаек.

При использовании стальных труб эти виды подмоток отличительных друг от друга преимуществ не имеют. Главное – правильная намотка. Для пластиковых и металлопластиковых труб обычно используют синтетические уплотняющие материалы. Однако при прокладке такого трубопровода диаметром более 20 мм ФУМ-лента менее эффективна, по сравнению с льняным волокном.

Этапы изготовления резьбового соединения

• Подмотка накладывается против направления хода резьбы. Она должна ложиться между витками, быть тугой, чтобы материал не прокручивался и не смещался за пределы резьбы.
• Если витки имеют острые грани, способные прорезать подмотку, то возникновение течи в резьбе – весьма вероятный вариант. Для решения этой проблемы напильником стачивают острые места. Современные фитинги часто изготавливаются с учетом этого момента.

Если резьбовое соединение течет сильно и без вмешательства профессионала не обойтись, необходимо положить на место дефекта кусок сырой резины и плотно его примотать.

Как проверить водопровод на герметичность и что делать, если обнаружена течь?

Минусом пластиковых труб заключается в том, что на стыках спайки они часто теряют свою герметичность и начинают протекать. Чтобы проверить трубы на герметичность следует их потрогать. Если труба влажная, появились капли похожие на росу в местах фитинга или резкое падение давления в системе — это первые признаки того, что труба может протекать.

Важно! Если течь не устранить вовремя, то даже небольшая струя воды может нанести большой вред, которая будет попадать на электрические приборы, а также может сильно затопить соседей.

Для устранения неполадки понадобится минимальные навыки и перечень необходимых инструментов. Несложный ремонт пластиковых материалов своими руками вполне под силу каждому, а для профессионалов и вовсе не составит труда, чтобы заделать течь.

Как устранить поломку?

Никто не застрахован от ситуации, когда трубы протекают. Причины утечки могут оказаться разными: плохая герметичность, излишний конденсат, деформации пластика либо их коррозия.  Что же делать в экстремальной ситуации и как подчинить трубу своими руками не дожидаясь сантехника?

Где может образоваться протечка?

Со временем даже маленькая протечка может привести к большому прорыву пластика и затоплению ванной комнаты или кухни. Поэтому устранять проблему необходимо как можно быстрее. Если струя маленькая, то можно не вызывать аварийную службу для полного отключения водоснабжения. Однако следует сначала узнать, что именно случилось с трубой, и какой ремонт следует произвести.

Выбирать способ устранения течи, необходимо отталкиваясь от мест ее образования. Протечка может находиться на разных участках трубы, а именно:

• в месте установки фитинга;
• в теле трубы;
• в месте соединения труб методом пайки.

Устранение протечки фитинга

1. Для начала следует подкрутить резьбу.
2. Для этого можно взять гаечный ключ, который будет подходить по диаметру или выполнить эту процедуру при помощи разводного ключа.
3. Фиксировать нужно резьбу очень аккуратно, чтобы не повредить ее.

Устранение течи на теле трубы

1. Если труба находиться под давлением, можно использовать саморез с резиновой прокладкой. Его нужно вкрутить в место протечки. В этом способе есть один недостаток, в трубе появится инородное тело, которое будет препятствовать свободному прохождению воды и со временем может привести к образованию ржавчины.
2. Также течь можно заделать с помощью хомута, который следует установить в месте образования протечки. На этой детали есть резиновая прокладка, его следует крепить при помощи крепежных инструментов.
3. И третий вариант, трубу можно замазать аварийным клеем, но это не самый лучший способ избавления от течи – только временный.

Устранение протечки сварного шва

Для того чтобы устранить течь возле шва, можно использовать аварийный клей или хомут с резиновой прокладкой. Процесс такой же, как было рассказано выше в случае устранения течи на теле трубы.

Важно! Любой из перечисленных способов устранения протечки является временной мерой предосторожности.

Для полной ликвидации созданной проблемы, следует заменить тот участок трубы, где образовалась течь, поменять фитинг или заново спаять шов. Желаем удачного ремонта!

Моделирование потока через трубу с использованием OpenFOAM: Skill-Lync

Цель:

Цель состоит в том, чтобы моделировать поток через цилиндрическую трубу. Течения в трубах были тщательно изучены и очень важны для изучения механики жидкости.

Управляющее уравнение для потока через трубу может быть легко получено путем применения ключевых допущений относительно поля потока. Такое упрощенное уравнение называется уравнением Хагена – Пуазейля.

Нас интересует моделирование потока через трубу, а затем сравнение результатов моделирования с результатом, полученным путем непосредственного решения уравнения Хагена – Пуазейля.Хороший код CFD должен делать это без проблем.

Необходимые шаги:

• Понимание теории потока в трубе
• Использование уравнения Хагена-Пуазейля для расчета входной длины трубы.
• Рассчитайте падение давления с помощью Hagen-Poiseuille
• Спроектируйте трубу в OpenFOAM и смоделируйте поток через нее, выполнив следующие действия:
  • Подготовка геометрии
  • Сетка
  • Установка граничных условий
  • Выбор решателя
  • Постобработка
• Обсуждение результатов

Теоретические основы:

Учет ламинарного потока жидкости внутри трубы.Поверхностный контакт между водой и стенкой трубы заставит молекулы воды замедлиться и полностью остановиться возле стен. Этот слой молекул воды также вызовет замедление потока воды в соседнем слое из-за трения. Чтобы компенсировать эту скорость, капли воды в сердцевине трубы должны поддерживать постоянную скорость, чтобы поддерживать постоянный объемный расход. В результате скоростной пограничный слой развивается вдоль граничных стенок трубы и начинает развиваться в направлении потока, пока не достигнет центра трубы.Расстояние от входа в трубу до точки слияния пограничного слоя называется гидродинамической длиной входа. Область за пределами гидродинамической длины входа известна как полностью развитая область.

Расчет длины входа и падения давления в трубе:

Используемые формулы:

Длина ввода (L_E): 0,06 * Re * D

Средняя скорость (Vavg): Re.m / ρ.D

Максимальная скорость (Vmax): 2 * Vavg

Перепад давления (DP) = 32 * м * L * Vavg / D2

где,

Re — Число Рейнольдса

D — Диаметр трубы

µ — Динамическая вязкость

L — Длина трубы

ρ — Плотность

Вычисления:

При расчете перепада давления используются следующие значения и полученные результаты:

Разработка геометрии:

Используемое программное обеспечение: OpenFoam

1. Утилита для создания сетки трубы — SnappyhexMesh
2. Решающая программа, используемая для моделирования потока — pimpleFOAM (для сжимаемого потока)

Геометрия разработана с использованием программного обеспечения САПР с использованием диаметра и длины, указанных выше.

Все исправления были экспортированы как отдельный файл .stl .

Выбор решателя

Решатель в основном сообщает нам, какие математические уравнения решаются и как они решаются. Выбор решателя очень важен. Вам необходимо точно знать, какие уравнения имеют отношение к вашей проблеме. Неправильный решатель неизменно приведет к неверным результатам. В этом случае мы используем решатель под названием pimpleFOAM. У каждого решателя есть свои настройки.Это означает, что количество файлов настроек, необходимых для решения данной проблемы, изменяется вместе с решателем.

OpenFOAM позволяет пользователю легко понять, какие дополнительные файлы настроек требуются для того или иного решателя. Они делают это, предоставляя учебные файлы для конкретных решателей. Вы, как пользователь, должны сначала определить желаемый решатель, а затем взять пример, который предоставляет OpenFOAM, и изменить его в соответствии с вашими потребностями.

Вы можете задаться вопросом, сколько файлов вам понадобится для установки решателя pimpleFOAM.Вот особенности:

Чтобы запустить базовую программу pimpleFOAM, предполагая, что сетка, свойства турбулентности, начальные и граничные условия установлены, вам необходимо настроить три файла: System, constant и 0 (нулевой) файл.

• Системные файлы — FVschemes, FVsolutions, controldict
• Константа — Полимеш, транспортные свойства, свойства турбулентности
• 0 — U, V, T (k, e, гайка, турбулентность на основе альфа)

Сетка:

В CFD вся трехмерная геометрия должна быть разбита на отдельные объемы — ячейки конечного объема.Внутри этих объемов решаются важнейшие определяющие уравнения. В OpenFOAM мы будем использовать утилиту snappyHexMesh для создания этих конечных томов. На изображении ниже вы можете видеть объемы в геометрии нашей трубы. Обратите внимание, как форма этих объемов изменяется по мере продвижения от центра к окружности входного отверстия трубы. Ближе к центру объемы кажутся кубическими, и эта форма называется шестиугольниками. Это то, что делает инструмент snappyHexMesh. Он старается создать в интерьере как можно больше шестигранных (кубических) ячеек.

В OpenFOAM нам понадобятся следующие файлы для использования утилиты snappyHexMesh

1. Геометрия (файл .stl)
2. Файл настроек — snappyHexMeshDict

Геометрия переносится в папку triSurface, где она указывается в файле snappyHexMeshDict. Файловую структуру для пути triSurface можно найти ниже:

Затем геометрия строится с помощью утилиты snappyHexMesh.

Сетчатая геометрия трубы

Установка граничных условий:

Граничные условия очень важны в CFD.Они помогают нам указать решателю «известные условия». В этом примере мы вычислили скорость на входе, укажите, что скорость на входе — это то, что вы бы назвали «заданием граничных условий».

Количество граничных условий, их типы и значения зависят от задачи. Вот почему вам нужно уметь рассчитать их для задачи, которую вы моделируете.

В нашем случае мы указываем граничное условие скорости, редактируя файл «0 / u». Здесь 0 относится к папке, содержащей начальные значения.U относится к файлу, который содержит начальную скорость.

Приведенный ниже снимок вырезан из файла словаря и отображается для справки:

Затем нам нужно ввести давление. Это можно сделать, отредактировав файл 0 / p.

Моделирование запускается командой pimpleFoam.

Результат моделирования:

Результаты моделирования следующие:

Скорость жидкости у входа:

Скорость жидкости после входа:

Это соответствует приведенному выше теоретическому объяснению.Разница между скоростью в пограничном слое и ядре меньше вблизи входа по сравнению с полностью развитой областью. В полностью развитой области объемный расход становится стабильным и достигается максимальная скорость.

Результат:

Решение для падения давления (p1-p2) после полного развития потока.

Примечание: рассчитанное давление является кинематическим давлением. Здесь выполняется только ламинарное моделирование, а в реальной жизни поток всегда турбулентный. Вышеупомянутые уравнения справедливы только для ламинарных потоков

Заключение:

Таким образом, мы настроили моделирование CFD в OpenFOAM. Хотя моделирование является основным, мы передали основные концепции процесса.

Вы можете оставить свои данные ниже, и мы поделимся файлами геометрии (.stl) с вами. (Примечание — файлы .stl заблокированы в соответствии с размерами, указанными выше, и поэтому могут использоваться только для справки)

Расход в трубе

Средняя скорость потока жидкости и диаметр трубы для известного расхода

Скорость жидкости в трубе неравномерна по площади сечения. Поэтому используется средняя скорость, которая рассчитывается по методу
уравнение неразрывности для установившегося потока в виде:

Калькулятор диаметра трубы

Рассчитайте диаметр трубы для известного расхода и скорости.Рассчитайте скорость потока для известного диаметра трубы и расхода.
Преобразование объемного расхода в массовый.
Рассчитайте объемный расход идеального газа при различных условиях давления и температуры.

Диаметр трубы можно рассчитать, если объемный расход и скорость известны как:

где: D — внутренний диаметр трубы; q — объемный расход;
v — скорость; А — площадь поперечного сечения трубы.

Если известен массовый расход, то диаметр можно рассчитать как:

где: D — внутренний диаметр трубы; w — массовый расход; ρ — плотность жидкости; v — скорость.

Простой расчет диаметра трубы

Взгляните на эти

три простых примера

и узнайте, как с помощью калькулятора
рассчитать диаметр трубы для известного расхода жидкости и желаемого расхода жидкости.

Ламинарный и турбулентный режим течения жидкости в трубе, критическая скорость

Если скорость жидкости внутри трубы мала, линии тока будут прямыми параллельными линиями. Поскольку скорость жидкости внутри
труба постепенно увеличивается, линии тока будут оставаться прямыми и параллельными стенке трубы, пока не будет достигнута скорость
когда линии тока колеблются и внезапно превращаются в размытые узоры.Скорость, с которой это происходит, называется
«критическая скорость». При скоростях выше, чем «критическая», линии тока случайным образом рассеиваются по трубе.

Режим обтекания, когда скорость ниже «критической», называется ламинарным потоком (вязким или обтекаемым потоком). В ламинарном режиме
потока скорость наибольшая на оси трубы, а на стенке скорость равна нулю.

Когда скорость больше «критической», режим течения является турбулентным. В турбулентном режиме обтекания наблюдаются нерегулярные
случайное движение частиц жидкости в направлениях, поперечных направлению основного потока. Изменение скорости турбулентного потока составляет
более однородный, чем в ламинарном.

В турбулентном режиме потока у стенки трубы всегда имеется тонкий слой жидкости, который движется ламинарным потоком.Этот слой
известен как пограничный слой или ламинарный подслой. Для определения режима потока используйте калькулятор числа Рейнольдса.

Число Рейнольдса, турбулентный и ламинарный поток, скорость потока в трубе и вязкость

Характер потока в трубе, согласно работе Осборна Рейнольдса, зависит от диаметра трубы, плотности и вязкости.
текущей жидкости и скорости потока.Используется безразмерное число Рейнольдса, которое представляет собой комбинацию этих четырех
переменные и могут рассматриваться как отношение динамических сил массового потока к напряжению сдвига из-за вязкости.
Число Рейнольдса:

где: D — внутренний диаметр трубы; v — скорость; ρ — плотность;
ν — кинематическая вязкость; μ — динамическая вязкость;

Калькулятор числа Рейнольдса

Рассчитайте число Рейнольдса с помощью этого простого в использовании калькулятора.Определите, является ли поток ламинарным
или турбулентный. Применимо для жидкостей и газов.

Это уравнение можно решить с помощью
и калькулятор режима течения жидкости.

Течение в трубах считается ламинарным, если число Рейнольдса меньше 2320, и турбулентным, если число Рейнольдса
больше 4000.Между этими двумя значениями находится «критическая» зона, где поток может быть ламинарным, турбулентным или в
процесс изменений и в основном непредсказуем.

При расчете числа Рейнольдса для эквивалентного диаметра некруглого поперечного сечения (четырехкратный гидравлический радиус d = 4xRh)
используется, а гидравлический радиус можно рассчитать как:

Rh = площадь проходного сечения / периметр смачивания

Это относится к квадратному, прямоугольному, овальному или круглому каналу, если поток не имеет полного сечения.Из-за большого разнообразия жидкостей, используемых в современных промышленных процессах, одно уравнение
который может использоваться для потока любой жидкости в трубе, дает большие преимущества. Это уравнение — формула Дарси,
но один фактор — коэффициент трения нужно определять экспериментально. Эта формула имеет широкое применение
в области механики жидкости и широко используется на этом веб-сайте.

Уравнение Бернулли — сохранение напора жидкости

Если потерями на трение пренебречь и энергия не добавляется или не берется из системы трубопроводов, общий напор H,
который является суммой подъемного напора, напора и скоростного напора, будет постоянным для любой точки.
линии тока жидкости.

Это выражение закона сохранения напора для потока жидкости в трубопроводе или линии тока, известное как
Уравнение Бернулли:

где: Z _1,2 — отметка над отметкой; p _1,2 — абсолютное давление;
v _1,2 — скорость; ρ _1,2 — плотность; г — ускорение свободного падения

Уравнение Бернулли используется в нескольких калькуляторах на этом сайте, например
калькулятор перепада давления и расхода,
Измеритель расхода трубки Вентури и вычислитель эффекта Вентури и
Калькулятор размеров диафрагмы и расхода.

Поток трубы и падение давления на трение, потеря энергии напора | Формула Дарси

Из уравнения Бернулли выводятся все другие практические формулы с изменениями, связанными с потерями и выигрышем энергии.

Как и в реальной системе трубопроводов, существуют потери энергии, и энергия добавляется или забирается из жидкости.
(с использованием насосов и турбин) они должны быть включены в уравнение Бернулли.

Для двух точек одной линии тока в потоке жидкости уравнение можно записать следующим образом:

где: Z _1,2 — отметка над отметкой;
p _1,2 — абсолютное давление;
v _1,2 — скорость;
ρ _1,2 — плотность;
ч _L — потеря напора из-за трения в трубе;
H _p — головка насоса;
H _T — головка турбины;
г — ускорение свободного падения;

Поток в трубе всегда вызывает потерю энергии из-за трения.Потери энергии можно измерить как падение статического давления.
по направлению потока жидкости двумя манометрами. Общее уравнение падения давления, известное как формула Дарси, выражается
в метрах жидкости составляет:

где:
ч _L — потеря напора из-за трения в трубе;
ф — коэффициент трения;
L — длина трубы;
v — скорость;
D — внутренний диаметр трубы;
г — ускорение свободного падения;

Чтобы выразить это уравнение как падение давления в ньютонах на квадратный метр (Паскали), замена соответствующих единиц приводит к:

Калькулятор падения давления

Калькулятор на основе уравнения Дарси.Рассчитайте падение давления для известного расхода
или рассчитать расход при известном падении давления. Включен расчет коэффициента трения.
Применяется для ламинарных и турбулентных потоков, круглых или прямоугольных труб.

где:
Δ p — падение давления из-за трения в трубе;
ρ — плотность;
ф — коэффициент трения;
L — длина трубы;
v — скорость;
D — внутренний диаметр трубы;
Q — объемный расход;

Уравнение Дарси может использоваться как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения и для любой жидкости в трубе.С некоторыми ограничениями,
Уравнение Дарси можно использовать для газов и паров. Формула Дарси применяется, когда диаметр трубы и плотность жидкости постоянны и
труба относительно прямая.

Коэффициент трения для шероховатости трубы и число Рейнольдса в ламинарном и турбулентном потоках

Физические значения в формуле Дарси очень очевидны и могут быть легко получены, если известны такие свойства трубы, как D — внутренняя часть трубы.
диаметр, L — длина трубы, а когда известен расход, скорость легко вычисляется с помощью уравнения неразрывности.Единственная ценность
что необходимо определить экспериментально, так это коэффициент трения. Для режима ламинарного течения Re <2000 коэффициент трения можно рассчитать: но для турбулентного режима течения, где Re> 4000, используются экспериментально полученные результаты. В критической зоне, где находится Рейнольдс
число от 2000 до 4000, может иметь место как ламинарный, так и турбулентный режим потока, поэтому коэффициент трения неопределен и имеет более низкий
пределы для ламинарного потока и верхние пределы, основанные на условиях турбулентного потока.

Если поток ламинарный и число Рейнольдса меньше 2000, коэффициент трения можно определить из уравнения:

где:
f — коэффициент трения;
Re — число Рейнольдса;

Когда поток турбулентный и число Рейнольдса превышает 4000, коэффициент трения зависит от относительной шероховатости трубы.
а также от числа Рейнольдса.Относительная шероховатость трубы — это шероховатость стенки трубы по сравнению с диаметром трубы e / D .
Поскольку внутренняя шероховатость трубы фактически не зависит от диаметра трубы, трубы с меньшим диаметром трубы будут иметь более высокую
относительная шероховатость, чем у труб большего диаметра, поэтому трубы меньшего диаметра будут иметь более высокий коэффициент трения
чем трубы большего диаметра из того же материала.

Наиболее широко принятыми и используемыми данными для коэффициента трения в формуле Дарси является диаграмма Муди.На диаграмме Муди коэффициент трения
можно определить исходя из значения числа Рейнольдса и относительной шероховатости.

Падение давления является функцией внутреннего диаметра в пятой степени. Со временем в эксплуатации внутренняя часть трубы
покрывается коркой грязи и окалины, и часто бывает целесообразно сделать поправку на ожидаемые изменения диаметра.
Также можно ожидать увеличения шероховатости при использовании из-за коррозии или накипи со скоростью, определяемой материалом трубы.
и природа жидкости.

Когда толщина ламинарного подслоя (ламинарный пограничный слой δ ) больше, чем шероховатость трубы e ,
поток называется потоком в гидравлически гладкой трубе, и можно использовать уравнение Блазиуса:

где:
f — коэффициент трения;
Re — число Рейнольдса;

Толщина пограничного слоя может быть рассчитана на основе уравнения Прандтля как:

где:
δ — толщина пограничного слоя;
D — внутренний диаметр трубы;
Re — число Рейнольдса;

Для турбулентного течения с Re <100 000 (уравнение Прандтля) можно использовать:

Для турбулентного течения с Re> 100 000 (уравнение Кармана) можно использовать:

Наиболее распространенным уравнением, используемым для расчета коэффициента трения, является формула Колебрука-Уайта и
он используется для турбулентного потока в калькуляторе падения давления:

где:
f — коэффициент трения;
Re — число Рейнольдса;
D — внутренний диаметр трубы;
k _r — шероховатость трубы;

Статическое, динамическое и полное давление, скорость потока и число Маха

Статическое давление — это давление жидкости в потоке.Общее давление — это давление жидкости, когда она находится в состоянии покоя,
т.е. скорость снижается до 0.

Общее давление можно рассчитать с помощью теоремы Бернулли. Представьте, что поток остановлен в одной точке линии потока.
без потери энергии теорему Бернулли можно записать как:

Если скорость в точке 2 v ₂ = 0, давление в точке 2 больше, чем общее p ₂ = p _t :

где:
р — напор;
п _т — полное давление;
v — скорость;
ρ — плотность;

Разница между общим и статическим давлением представляет собой кинетическую энергию жидкости и называется динамическим давлением.

Динамическое давление для жидкостей и несжимаемого потока при постоянной плотности можно рассчитать как:

где:
р — напор;
п _т — полное давление;
p _d — напор динамический;
v — скорость;
ρ — плотность;

Если динамическое давление измеряется с помощью таких инструментов, как зонд Прандтля или трубка Пито, скорость может быть рассчитана в
одна точка линии потока как:

где:
р — напор;
п _т — полное давление;
p _d — напор динамический;
v — скорость;
ρ — плотность;

Для газов и чисел Маха больше 0.1 эффектами сжимаемости нельзя пренебречь.

Для расчета сжимаемого потока можно использовать уравнение состояния газа. Для идеальных газов скорость при числе Маха M <1 рассчитывается по следующему уравнению:

где:
M — число Маха M = v / c — соотношение между локальной скоростью жидкости и локальной скоростью звука;
γ — коэффициент изоэнтропии;

Следует сказать, что при M> 0.7 данное уравнение не совсем точное.

Если число Маха M> 1, возникнет нормальная ударная волна. Уравнение скорости перед волной приведено ниже:

где:
р — напор;
p _ti — полное давление;
v — скорость;
M — число Маха;
γ — коэффициент изоэнтропии;

Приведенные выше уравнения используются для
Зонд Прандтля и калькулятор скорости потока трубки Пито.

Примечание: вы можете скачать полный вывод данных уравнений

Расход жидкости для теплопередачи, мощность и температура котла

Калькулятор тепловой энергии

Рассчитайте тепловую энергию и тепловую мощность для известного расхода.Рассчитайте расход для известной тепловой энергии или тепловой мощности.
Применяется для котлов, теплообменников, радиаторов, чиллеров, воздухонагревателей.

Расход жидкости, необходимый для передачи тепловой энергии и тепловой энергии, можно рассчитать как:

где:
q — расход [м ³ / ч];
ρ — плотность жидкости [кг / м ³ ];
c — удельная теплоемкость жидкости [кДж / кг · К];
Δ T — разность температур [К];
P — мощность [кВт];

Это соотношение можно использовать для расчета необходимого расхода, например, воды, нагреваемой в котле, если мощность
бойлер известен.В этом случае разница температур в приведенном выше уравнении представляет собой изменение температуры жидкости впереди и
после котла. Следует сказать, что коэффициент полезного действия должен быть включен в приведенное выше уравнение для точного расчета.

Объяснение расхода и давления в трубах — Практическая разработка

Во всех трубах, по которым проходят жидкости, возникают потери давления, вызванные трением и турбулентностью потока. Это влияет на кажущиеся простыми вещи, такие как водопровод в вашем доме, вплоть до проектирования массивных, гораздо более сложных, протяженных трубопроводов.Я рассказал о многих проблемах, с которыми сталкиваются инженеры при проектировании трубопроводных систем, включая гидравлический удар, унос воздуха и осевые силы. Но я никогда не говорил о факторах, влияющих на количество жидкости, фактически протекающей по трубе, и давлениях, при которых это происходит. Итак, сегодня мы немного повеселимся, протестируем несколько различных конфигураций трубопроводов и посмотрим, насколько хорошо инженерные уравнения могут предсказать давление и расход. Надеюсь, даже если вы не собираетесь использовать уравнения, вы получите некоторую интуицию, прочитав, как они работают в реальной ситуации.Сегодня мы говорим о закрытой гидросистеме и падении давления в трубопроводах.

Мне нравятся инженерные аналогии, и в этом случае есть много общего между электрическими цепями и жидкостями в трубах. Подобно тому, как все обычные проводники имеют некоторое сопротивление потоку тока, все трубы придают некоторое сопротивление потоку жидкости внутри, обычно в форме трения и турбулентности. Фактически, это прекрасная аналогия, потому что сопротивление проводника является функцией как площади поперечного сечения, так и длины проводника — чем больше и короче провод, тем ниже сопротивление.То же самое и с трубами, но причины немного другие. Скорость жидкости в трубе зависит от скорости потока и площади трубы. При заданном расходе большая труба будет иметь меньшую скорость, а маленькая труба будет иметь более высокую скорость. Эта концепция имеет решающее значение для понимания гидравлики конструкции трубопровода, поскольку трение и турбулентность в основном являются результатом скорости потока.

В своем видео я построил демонстрацию, которая должна помочь нам увидеть это на практике. Это коллектор для тестирования различных конфигураций труб и изучения их влияния на поток и давление жидкости внутри.Он подключен к моему обычному крану слева. Вода проходит через расходомер и клапан, мимо некоторых манометров, через рассматриваемую пробоотборную трубу и, наконец, через насадку для душа. Я выбрал насадку для душа, поскольку для многих из нас это наиболее ощутимая и непосредственная связь с проблемами давления в водопроводе. Вероятно, это один из самых важных факторов, определяющих разницу между хорошим и плохим душем. Не волнуйтесь, вся эта вода будет отдана моим растениям, которые и так сейчас в ней нуждаются.

Я использовал эти прозрачные трубы, потому что они выглядят круто, но внутри не так много будет на что смотреть. Вся необходимая нам информация будет отображаться на датчиках (если я каждый раз стравливаю весь воздух из линий). Первый измеряет скорость потока в галлонах в минуту, второй измеряет давление в трубе в фунтах на квадратный дюйм, а третий датчик измеряет разницу давления до и после образца (также называемую потерей напора) в дюймах. воды. Другими словами, этот манометр измеряет, сколько давления теряется из-за трения и турбулентности в образце — именно за ним следует следить.Проще говоря, это говорит о том, как далеко вам нужно открыть клапан, чтобы достичь определенной скорости потока. Я знаю, что метрические люди хихикают над этими единицами измерения. В этом видео я нарушу свое правило предоставления обеих систем измерения, потому что эти значения в любом случае являются лишь примерами. Это просто красивые круглые числа, которые легко сравнить с другими приложениями вне демонстрации. Если хотите, замените свои предпочтительные единицы, потому что это не повлияет на выводы.

Есть несколько методов, которые инженеры используют для оценки потерь энергии в трубах, по которым течет вода, но одним из самых простых является уравнение Хейзена-Вильямса.Его можно изменить несколькими способами, но этот способ хорош, потому что в нем есть переменные, которые мы можем измерить. В нем говорится, что потеря напора (другими словами, падение давления от одного конца трубы к другому) является функцией скорости потока, а также диаметра, длины и шероховатости трубы. Теперь — это много переменных, поэтому давайте попробуем пример, чтобы показать, как это работает. Сначала мы исследуем влияние длины трубы на потерю напора. Я начинаю с короткого отрезка трубы в коллекторе и тестирую все при трех расходах: 0.3, 0,6 и 0,9 галлона в минуту (или галлонов в минуту).

При скорости 0,3 галлона в минуту мы видим, что перепад давления в трубе практически ничтожен, чуть менее половины дюйма. При 0,6 галлона в минуту потеря напора составляет около дюйма. А при скорости 0,9 галлона в минуту потеря напора составляет чуть более 3 дюймов. Сейчас я заменяю образец на гораздо более длинную трубу того же диаметра. В данном случае это в 20 раз длиннее, чем в предыдущем примере. Длина имеет показатель степени 1 в уравнении Хейзена-Вильямса, поэтому мы знаем, что если мы удвоим длину, мы получим удвоенную потерю напора.И если мы умножим длину на 20, мы увидим, что падение давления также увеличится в 20 раз. И действительно, при скорости потока 0,3 галлона в минуту мы видим перепад давления на трубе на 7,5 дюймов, что примерно в 20 раз больше, чем это было для короткой трубы. 4.3, в основном это крошечная часть того, что измерено с исходным образцом. Посмотрим, так ли это. При скорости 0,3 галлона в минуту перепад давления практически ничтожен, как и в прошлый раз. При 0,6 и 0,9 галлона в минуту перепад давления практически такой же, как и у оригинала. Очевидно, потеря напора связана не только с характеристиками самой трубы, и, возможно, вы это уже заметили. В уравнении Хейзена-Вильямса есть что-то примечательное. Он оценивает трение в трубе, но не включает трение , и турбулентность, возникающую при резких изменениях направления или расширении и сжатии потока.Это называется незначительными потерями, потому что для длинных труб они обычно незначительны. Но в некоторых ситуациях, таких как водопровод в зданиях или моя небольшая демонстрация здесь, они могут быстро накапливаться.

Каждый раз, когда жидкость внезапно поворачивается (например, вокруг локтя), расширяется или сжимается (например, через эти быстросъемные фитинги), она испытывает дополнительную турбулентность, которая создает дополнительную потерю давления. Думайте об этом, как будто вы идете по коридору с поворотом. Вы ожидаете поворота и соответственно корректируете свой путь.Вода этого не делает, поэтому ей приходится врезаться в бок, а затем менять направление. И на самом деле есть формула для этих незначительных потерь. В нем говорится, что они являются функцией квадрата скорости жидкости и этого коэффициента k, который был измерен в лабораторных испытаниях для любого количества изгибов, расширений и сокращений. В качестве еще одного примера приведем образец трубы с четырьмя изгибами на 90 градусов. Если бы вы просто рассчитывали потерю давления из-за потока в трубе, можно было бы ожидать, что она будет незначительной. Короткая гладкая труба подходящего диаметра.Реальность такова, что при каждой из скоростей потока, испытанных в исходном образце прямой трубы, этот имеет примерно вдвое большую потерю напора, достигая максимума при падении давления почти на 6 дюймов при 0,9 галлона в минуту. Инженеры должны включить «незначительные» потери в расчетные потери на трение в трубе, чтобы оценить общую потерю напора. В моей демонстрации, за исключением случая 20-дюймовой трубы, наибольшее перепада давления между двумя точками измерения вызвано незначительными потерями через различные фитинги в коллекторе.Вот почему в этом примере падение давления практически такое же, как и в исходном. Несмотря на то, что диаметр трубы намного больше, расширение и сжатие, необходимые для перехода на эту большую трубу, компенсируют разницу.

Одно уточнение к этой демонстрации, которое я хочу сделать: я каждый раз настраивал этот клапан, чтобы поддерживать постоянную скорость потока между каждым примером, чтобы мы могли проводить справедливые сравнения. Но мы не принимаем душ и не используем краны. Может быть, вы сделаете это по-другому, но я просто поворачиваю вентиль до упора.Результирующий расход зависит от давления в кране и конфигурации трубопровода на этом пути. Более высокое давление или , меньшее трение и турбулентность в трубах и фитингах даст вам больший поток (и наоборот).

Итак, давайте свяжем все эти новые знания вместе с примером конвейера. Вместо того, чтобы просто знать общее падение давления от одного конца к другому, инженеры предпочитают непрерывно проводить давление по трубе. Это называется гидравлической линией уклона и, для удобства, представляет собой высоту, которую достигла бы вода, если бы вы вставили вертикальную трубу в основную трубу.С гидравлической линией уклона действительно легко увидеть, как теряется давление из-за трения трубы. Изменение расхода или диаметра трубы изменяет наклон гидравлической линии уклона. Также легко увидеть, как фитинги создают незначительные потери в трубе. Этот тип диаграмм имеет много преимуществ. Например, вы можете наложить номинальное давление трубы и посмотреть, не подниметесь ли вы выше него. Вы также можете увидеть, где могут понадобиться подкачивающие насосные станции на длинных трубопроводах. Наконец, вы можете визуализировать, как изменения в конструкции, такие как размер трубы, скорость потока или длина, влияют на гидравлику в процессе.

Трение в трубах? Не обязательно самое захватывающее гидравлическое явление. Но большая часть инженеров идет на компромисс, обычно между стоимостью и производительностью. Вот почему так полезно понимать, как изменение дизайна может склонить чашу весов. Формулы типа Хейзена-Вильямса и уравнения малых потерь не менее полезны для инженеров, проектирующих трубопроводы, несущие огромные объемы жидкости вплоть до домовладельцев, ремонтирующих сантехнику в своих домах. Интуитивно понятно, что уменьшение длины трубы, увеличение ее диаметра или уменьшение количества изгибов и фитингов гарантирует, что большее давление жидкости достигнет конца линии.Но инженеры не могут полагаться только на интуицию. Эти уравнения помогают нам понять, сколько улучшений можно ожидать, не отправляясь в гараж и не проверяя его, как это сделал я. Системы трубопроводов важны для нас, поэтому очень важно, чтобы мы могли спроектировать их так, чтобы они пропускали нужный объем потока без слишком большого падения давления от одного конца к другому.

Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации. «

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал получился очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт »

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то непонятной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

, организация. «

»

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев «

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утром

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

пониженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

аттестация. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано. »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загрузить учебные материалы на номер

.

обзор где угодно и

всякий раз.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернись, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом возвращаться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об EE для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Hector Guerrero, P.E.

Грузия

Как спроектировать промышленную систему трубопроводов для обеспечения идеального расхода и скорости

На промышленных предприятиях мы часто обсуждаем , что транспортируется в трубе в зависимости от конструкции системы. Характеристики материала в отношении коррозионной и термостойкости при взаимодействии с различными жидкостями являются важным аспектом при проектировании системы.

Почти равное значение имеет то, как жидкость движется по трубе.Скорость потока играет важную роль в определении долговечности системы, а также в ее повседневном потреблении энергии.

Понимание эффективности, с которой жидкость может проходить через материал трубопровода, является значительным шагом на пути к обеспечению долгосрочной надежности и потенциальной экономии затрат при использовании определенных материалов.

Гидродинамика: важные термины

При обсуждении эффективности протекания жидкости по трубе важно заранее дать определения нескольким терминам:

Скорость потока: Скорость — это самый простой термин, так как это средняя скорость жидкости , протекающей по трубе.Думайте о скорости потока, как о скорости вашего автомобиля. За исключением того, что вместо записи скорости потока в милях в час или км / ч текучая среда обычно указывается в м / с или фут / с.

Расход : Это объем жидкости, который проходит через трубу за единицу времени, записанный в м ³ / с или футы ³ / с.

Как показано в приведенном ниже уравнении, расход положительно коррелирует со скоростью — по мере увеличения скорости жидкости количество (или объем) жидкости, проходящей через трубу в течение заданного периода времени, также увеличивается.

Давление жидкости (напор жидкости): Технически напор — это количество энергии внутри жидкости, вызванное оказываемым на нее давлением. Это наиболее важно, если учесть потерю давления и соответствующее падение давления.

• Потеря давления (потеря напора): Это относится к тому, насколько силы, включая повороты, клапаны и трение стенки трубы, снижают давление.
• Падение давления: Это разница в давлении жидкости между двумя точками системы, вызванная потерей давления или напора.

Какие факторы влияют на расход?

Одним из общих факторов при проектировании расхода является размер систем трубопроводов. Чтобы снизить капитальные затраты, некоторые инженеры могут уменьшить размер трубы, чтобы увеличить скорость потока. И наоборот, более высокие скорости потока могут сократить срок службы металлической системы из-за эрозии и возможных скачков давления.

В пластиках эрозия обычно не вызывает беспокойства. Скорее, есть проектные цели, которые необходимо учитывать в зависимости от типа пластика.

Для оптимизации расхода некоторые инженеры пытаются минимизировать потери давления в системе или падение давления из одной точки в другую.

Трение ( f ): Трение против потока жидкости — это потеря энергии. Коэффициент трения не может быть изменен конфигурацией или конструкцией системы и является постоянным для каждого материала в этом уравнении.

Длина трубы (L). Трение толкает поток, что приводит к потере давления по мере увеличения длины трубы.Длина трубы также учитывается в фитингах, что увеличивает входную «длину» для уравнения.

Скорость жидкости (v): По мере увеличения скорости потока потери давления также увеличиваются, а эффективность снижается. Общее практическое правило — поддерживать скорость ниже 5 футов / с (1,5 м / с).

Плотность (г) и наклон трубы. Увеличение наклона снижает давление под действием силы тяжести.

Диаметр трубы (D): Чем больше диаметр трубы, тем медленнее будет скорость потока.Оптимальная скорость потока может поддерживаться без увеличения скорости , если указана труба большего размера.

Почему давление, скорость и скорость потока важны для промышленного применения?

Как правило, инженеры стараются проектировать системы, в которых уравновешивает стоимость с эффективностью и надежностью . Другими словами, какая конкретная система (а) соответствует бюджету, но не (б) увеличивает потребление энергии, а также (в) не требует чрезмерного ремонта и технического обслуживания в будущем.

КПД

Правильный выбор материала трубопроводов и конструкция системы контролируют расход и скорость таким образом, что сводит к минимуму затраты на электроэнергию . Причины этого:

• Быстрее жидкость приводит к большим потерям на трение , увеличивая нагрузку на насосы. Будет потребляться больше энергии, и может потребоваться установка более крупных насосов.
• Определенные материалы, такие как металлы, подвержены коррозии быстрее при высоких скоростях .Корродированные материалы менее гладкие и, следовательно, вызывают большие потери на трение.

Надежность и срок службы

Уменьшение скорости жидкости в промышленной трубопроводной системе не только повышает эффективность, но также может снизить вероятность повреждения трубы .

Быстро движущаяся жидкость потенциально снижает надежность и срок службы металлических трубопроводов:

• Поскольку более высокая скорость жидкости может способствовать коррозии , трубопровод может потребоваться отремонтировать или заменить раньше, чем ожидалось.
• Точно так же износ трубопровода абразивом и эрозия могут вызвать преждевременный выход из строя .
• На поворотах и ​​поворотах быстро движущаяся жидкость может повредить систему и вызвать точечную коррозию и другие проблемы.
• Гидравлический удар или гидроудар возникает из-за резкого изменения скорости жидкости, и связанный с ним скачок давления становится более разрушительным на более высоких скоростях .

Как правило, более высокие скорости жидкости приводят к снижению эффективности — увеличению затрат на энергию — и снижению надежности системы — поскольку повреждение трубы становится более вероятным.

Первоначальная стоимость

Основными элементами, определяющими стоимость трубопроводов, являются тип материала, размер трубы, количество материала и установка.

Если бы деньги не имели значения, систему можно было бы значительно перестроить с очень большими трубами. Это заставит жидкость двигаться медленно и будет иметь очень небольшие потери на трение, но будет очень дорого покупать и устанавливать.

Вот почему соотношение между расходом жидкости, эксплуатационными расходами и первоначальными затратами является балансирующим действием.

Как CPVC оптимизирует поток промышленной системы

Для сравнения одного материала трубопровода с другим для оптимизации расхода наиболее важным фактором является гладкость внутренней части трубопровода от момента установки до срока его службы.

Коэффициент, используемый для сравнения материалов, представляет собой C-фактор Хейзена Вильямса — чем выше коэффициент, тем ровнее работает труба. Следующая формула используется для расчета скорости воды, потерь напора и перепадов давления, где «C» — это C-фактор материала по Хазену Вильямсу.

CPVC имеет C-фактор 150 при установке, и эта гладкость остается довольно постоянной на протяжении всего срока службы. Однако нержавеющая сталь имеет коэффициент C 130 при установке, но он может значительно снизиться в течение срока ее службы.

Металл с большей вероятностью потеряет гладкость и консистенцию со временем из-за присущей ему склонности к образованию накипи и коррозии.

Посмотрите, как ХПВХ по сравнению с металлом

Оптимизация расхода в промышленной трубопроводной системе — один из важных факторов эффективной системы.В ресурсной статье «Металл против трубопроводных систем из ХПВХ — Может ли ХПВХ превзойти металлические трубы в промышленных применениях?» Наша команда инженеров и экспертов по продукции сравнивает трубы из ХПВХ с металлическими с точки зрения температуры, давления и устойчивости к коррозии, стоимости и безопасности.

Калькулятор расхода в трубе | Уравнение Хазена – Вильямса

Используйте этот калькулятор расхода в трубе для анализа свойств воды , текущей в системе с гравитационной подачей. Вам нужно знать только диаметр трубы, материал, из которого она сделана, ее длину и перепад высоты.Затем мы применяем уравнение Хазена-Вильямса для вас, которое вычисляет результирующую скорость и расход. Заинтересованы? Прочтите, чтобы узнать, какие формулы мы используем, и увидеть простой пример расчета.

Что такое гравитационный поток?

Самотечный поток воды — это когда поток воды в трубе вызван силой тяжести. Течение будет происходить до тех пор, пока существует разница высот между источником воды (выше по течению) и точкой сброса.Также не должно быть никакой внешней энергии (например, от насоса), используемой для перемещения воды вперед.

Наш калькулятор расхода воды учитывает частный случай гравитационного потока, когда вода течет в закрытой трубе. На его скорость влияют не только наклон и размер трубы, но и материал, из которого сделана труба — его шероховатость вызывает трение между сторонами трубы и водой, уменьшая скорость воды.

Уравнение Хазена-Вильямса

Уравнение Хейзена-Вильямса — это эмпирически полученная формула, описывающая скорость воды в гравитационном потоке.Помните, что уравнение Хейзена-Вильямса действительно только для воды — его применение для любой другой жидкости даст вам неточные результаты. Он также не учитывает температуру воды и является точным только для диапазона 40–75 ° F (4–25 ° C).

Вы можете записать эту формулу как:

v = k * C * R 0,63 * S 0,54

где:

• v обозначает скорость воды, текущей в трубе (в м / с для метрической системы и фут / с для британской системы мер)
• C — коэффициент шероховатости
• R означает гидравлический радиус (в метрах или футах в зависимости от системы единиц)
• S — наклон энергетической линии (потеря напора на трение на длину трубы).Он безразмерный, но иногда выражается в м / м.
• k — коэффициент преобразования, зависящий от системы единиц (k = 0,849 для метрической системы и k = 1,318 для британской системы)

Вам не нужно знать значения C , R или S , чтобы использовать наш калькулятор расхода трубы — мы рассчитаем их для вас!

Коэффициент шероховатости C зависит от материала трубы. Вы можете выбрать материал из раскрывающегося списка или ввести значение C вручную, если вы знаете коэффициент шероховатости вашей проточной системы.Мы используем следующие значения:

Гидравлический радиус , R, — это соотношение между площадью и периметром вашей трубы.Если труба круглая, вы найдете ее по следующему уравнению:

R = A / P = πr² / 2πr = r / 2 = d / 4

, где r — радиус трубы, а d — диаметр трубы. Вы можете просматривать и изменять все эти параметры (площадь, периметр, гидравлический радиус) в расширенном режиме этого калькулятора расхода трубы.

Чтобы рассчитать уклон , S, , необходимо разделить длину трубы на перепад (разница высот между начальной и конечной точками).Помните, что если наклон трубы непостоянен, а постоянно меняется, реальная скорость потока воды будет отличаться от полученного результата.

Если вы знаете скорость гравитационного потока, вы также можете найти расход , Q, , умножив площадь поперечного сечения трубы на скорость потока:

Q = A * v

Обязательно используйте наш калькулятор расхода для преобразования расхода (объемного расхода) и массового расхода.

Скорость потока воды в трубе: пример

Давайте воспользуемся калькулятором расхода в трубе, чтобы определить скорость и расход пластиковой трубы диаметром 0,5 фута. Длина трубы составляет 12 футов, а разница в высоте между начальной и конечной точками трубы равна 3 футам.

1. Разделите диаметр на 2, чтобы найти радиус трубы.

   r = d / 2 = 0,5 / 2 = 0,25 фута

2. Найдите площадь поперечного сечения трубы.

   A = πr² = π * 0,25² ≈ 0,1963 фут²

3. Определите периметр трубы.

   P = 2πr = 2π * 0,25 ≈ 1,57 фута

4. Разделите площадь на периметр, чтобы найти гидравлический радиус трубы.

   R = A / P = 0,1963 / 1,57 ≈ 0,125 фута

5. Выберите «пластик» из выпадающего списка и запишите его коэффициент шероховатости.

   С = 150

6. Разделите падение на длину трубы, чтобы рассчитать уклон.

   S = y / L = 3/12 = 0,25

7. Используйте уравнение Хазена-Вильямса, чтобы найти скорость гравитационного потока.

v = 1,318 * C * R 0,63 * S 0,54 = 1,318 * 150 * 0,125 0,63 * 0,25 0,54 = 25,23 фут / с

8. Умножьте это значение на площадь поперечного сечения трубы, чтобы найти напор:

   Q = A * v = 0.1963 * 25,23 = 4,95 куб. Фут / с

Вот и все! Вы только что нашли скорость и расход гравитационного потока.

Конструкция потока труб | Журнал гражданского и строительного инженера

Формула Мэннинга и уравнение Коулбрука-Уайта

Стивен Вебстер

Введение

Формула Уайта Коулбрука в круглой трубе. Фото: Стивен Вебстер

Гидравлическая пропускная способность дренажных труб — сложная теоретическая проблема, поскольку в реальных дренажах поток является турбулентным.Различные слои водного потока постоянно смешиваются друг с другом, создавая небольшие водовороты в потоке, что снижает гидравлическую мощность сложным и непредсказуемым образом. По этой причине формулы, используемые инженерами-проектировщиками дренажных систем, представляют собой смесь эмпирических и теоретических формул.

В настоящее время используются два основных метода оценки пропускной способности дренажных труб для целей проектирования. Чаще всего они известны как формула Мэннинга и уравнение Коулбрука-Уайта.Каждая формула имеет различную теоретическую основу и различные эмпирические поправки.

Формула Мэннинга

В США и многих других частях мира формула Мэннинга чаще всего используется для проектирования дренажных труб. Он также включен как возможный метод в европейские своды правил. Формула Мэннинга — это полностью эмпирическая формула, используемая для расчета средней скорости и расхода в любом открытом канале, включая круглую трубу, не работающую под давлением.Формула Маннинга, используемая для проектирования дренажных труб, часто выражается, как показано ниже: V = Средняя скорость воды (может быть умножена на площадь потока для расчета пропускной способности)

n = коэффициент укомплектования личным составом. Это эмпирический поправочный коэффициент шероховатости, который используется для калибровки формулы, чтобы учесть различные потери энергии, вызванные разными материалами труб.

R = гидравлический радиус. Это площадь потока, деленная на длину поверхности раздела водопровода. Для круглых труб с полным протоком это можно принять как диаметр трубы, деленный на 4.

S = Гидравлический градиент. Это просто уклон трубы (в м / м).

В прошлом одним из преимуществ формулы Мэннинга была ее простота. Номографы и табличные решения были очень полезны до распространения научных калькуляторов, особенно когда необходимо было изменить дизайн на месте.

Недостатком формулы Мэннинга является ее неточность. Эмпирическая формула изначально была получена на основе очень ограниченного набора данных и не имеет сильной теоретической основы.Хотя формулу можно использовать для получения хорошей оценки гидравлической пропускной способности круглой дренажной трубы для условий, аналогичных исходному набору данных, она теряет точность, поскольку дальнейшие условия отклоняются от этого. Как правило, формула Маннинга дает хорошие результаты для поверхностных водоотводов менее 300 мм и для дренажных труб диаметром менее 750 мм. Для труб большего диаметра точность формулы Мэннинга ухудшается и, как было показано, в некоторых случаях переоценивает пропускную способность поверхностных водостоков.

Уравнение Колбрука-Уайта

Уравнение Коулбрука-Уайта было разработано в 1939 году в результате экспериментов с коммерческими дренажными трубами с искусственно шероховатой внутренней поверхностью. Результаты были объединены с формулами фон Кармана-Прандтля и Дарси-Вейсбаха, чтобы получить расчетное уравнение. Первоначально уравнение считалось слишком сложным для практического использования, но последующая публикация расчетных диаграмм и табличных значений позволила использовать более точное уравнение в некоторых стандартных расчетных условиях.В настоящее время для выполнения вычислений можно использовать программируемые калькуляторы и простые программы для работы с электронными таблицами Excel, что позволяет дизайнерам использовать более точное уравнение при любых условиях. G = гравитационная постоянная. Можно принять как 9,81 м / с2.

D = внутренний диаметр трубы

S = Гидравлический градиент. Как и в формуле Мэннинга, это наклон трубы (в м / м).

vk = кинематическая вязкость воды. Это можно принять как 1,139 мм2 / с для воды с температурой около 15 ° C.

ks = эквивалентный коэффициент шероховатости песка.Этот коэффициент описывает внутреннюю шероховатость трубы. Значение этого коэффициента должно быть получено из гидравлических испытаний материалов труб. Согласно европейским стандартам, значения 0,6 мм и 1,5 мм используются для стоков поверхностных и сточных вод соответственно. Эти консервативные значения включают допущения для некоторого количества песка в поверхностных водах и шламование сточных вод с загрязненной водой.

Хотя уравнение Коулбрука-Уайта более точное, чем формула Мэннинга для большинства расчетных условий, в некоторых случаях уравнение Коулбрука-Уайта не подходит.К ним относятся гофрированные трубы и трубы со значительными отложениями отложений. Сложность уравнения Коулбрука-Уайта также означает, что оно подходит только для расчета скорости воды. Его нельзя преобразовать для расчета гидравлического градиента или диаметра трубы, если известна скорость воды. Недавно были разработаны аппроксимации этих уравнений, которые подходят для большинства практических расчетных ситуаций, когда скорость воды известна.

Расход в частично заполненных трубах

В большинстве стандартов проектирования принято рассчитывать максимальную гидравлическую пропускную способность дренажных труб, когда они протекают полностью.На самом деле максимальная пропускная способность круглых дренажных труб достигается не тогда, когда они заполнены, а когда уровень воды составляет около 94 процентов от максимальной высоты. Это связано с тем, что трение на границе раздела труба-вода замедляет воду и уменьшает поток. Таким образом, после отметки 94 процента отношение площади проходного сечения к длине поверхности раздела труба-вода снижает гидравлическую мощность. Разница между полной пропускной способностью круглой дренажной трубы и реальной максимальной пропускной способностью составляет около 8 процентов.

Основная причина, по которой это разрешено в стандартах проектирования дренажа, заключается в том, что расчет истинной максимальной пропускной способности трубы является более сложным расчетом, и до широкого использования программируемых калькуляторов считалось, что будет достаточно более простого и консервативного расчета. В настоящее время любое программное обеспечение для проектирования дренажа или даже простая таблица проектирования дренажа может мгновенно вычислить истинную гидравлическую пропускную способность дренажных труб. В тех случаях, когда используются эти программы, часто оправдано учитывать истинную мощность, а не консервативную оценку, используемую только из соображений простоты, а не для учета конкретной практической изменчивости.

Заключение

В некоторых случаях проектировщику не разрешается выбирать методологию гидравлического проектирования, поскольку это продиктовано спецификацией или национальными стандартами. Однако в большинстве случаев проектировщику следует подумать, какой метод больше подходит для проектных условий. В некоторых случаях две формулы примерно эквивалентны, но во многих случаях уравнение Коулбрука-Уайта дает более точные результаты там, где они требуются. Точно так же проектировщик должен учитывать состояние частично заполненной трубы, поскольку состояние заполненной трубы, указанное в большинстве национальных стандартов, может быть довольно консервативным, как с точки зрения пропускной способности, так и с точки зрения минимальной скорости воды.Немного более сложные расчеты могут привести к значительной экономии там, где гидравлические характеристики дренажных труб имеют решающее значение.

Стивен Вебстер — дипломированный инженер-строитель из Великобритании, который ведет консалтинг по гражданскому проектированию и ведет блог, посвященный гражданскому и строительному проектированию.