О давлении воды в трубах

Оглавление:

Водоснабжение частного дома

Основными причинами выхода из строя системы водоснабжения в частном доме является коррозия, отложение солей или повышенное давление. Если брать во внимание, что в последние годы вместо металлических труб во вновь строящихся домах и коттеджах в основном применяют пластмассовые трубы, которые не подвержены коррозии, то остается только две причины выхода системы водоснабжения из строя.

Схема водоснабжение частного дома

Схема водоснабжение частного дома: 1. Погружной скважинный насос. 2. Кессон. 3. Гидроаккумулятор с реле давления. 4. Блок управления насосом. 5. Фильтр механической очистки. 6. Фильтр обезжелезиватель. 7. Фильтр умягчитель. 8. Фильт механический предохранительный. 9. Раствор для регенерации умягчителя. 10. Ультрафиолетовый стерилизатор. 11. Водонагреватель. 12. Система подготовки питьевой воды. 13. Локальные очистные сооружения.

Приобретая трубы, по техническому паспорту на них убедитесь, на какое допустимое давление они рассчитаны и какое давление рекомендуется реально поддерживать в системе, где они будут применены. Учтите, что неоправданное повышение давления в системе водоснабжения в связи с увеличением расхода воды в процессе ее эксплуатации приведет и к неоправданным затратам на электроэнергию для насоса, обеспечивающего подачу воды в систему.

Давление воды в системе водоснабжения

Строительная организация, с которой заключают договор на строительство коттеджа, наверное, предложит свои услуги и по монтажу системы водоснабжения. Прежде чем соглашаться, поинтересуйтесь, есть ли у нее опыт выполнения подобных работ и какое количество их уже выполнено. Не поленитесь и поговорите с хозяевами, которые пользовались до вас услугами этой организации.

Важным показателем в системе водоснабжения является рабочее давление в трубах.

Схема устройство водоснабжение

Схема устройство водоснабжение.

Так, для нормальной работы крана на кухне среднее давление должно быть не менее 0,5 бар. В зависимости от типа трубопровода и материала труб, давление в системе может незначительно отличаться от среднего показателя. При приемке системы водоснабжения обязательно убедитесь, какое рабочее давление в системе и соответствует ли оно установленным требованиям.

Если же монтаж системы вы планируете выполнить самостоятельно, то, прежде чем приступать к работам, следует познакомиться с основными требованиями к системам водоснабжения и правилами ее монтажа, которые обеспечат выполнение этих требований.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки

Для создания водопровода в частном доме необходим гидроаккумулятор

Для создания водопровода в частном доме необходим гидроаккумулятор.

Наверное, на усадьбе будет предусмотрена не только система водоснабжения дома. При проектировании водопровода следует предусмотреть и систему пожаротушения, горячего водоснабжения, фильтрацию отработанной бытовой воды. Здесь будет и отдельный рукав для полива огорода, и, уж точно, отопительная система. В самой системе водоснабжения, в системах пожаротушения и фильтрации должны быть установлены гидроаккумуляторы, а в остальных системах расширительные баки. Кроме того, в местах отбора горячей и холодной воды и на выходе горячей воды из котла отопительной системы должны быть установлены расширительные баки, предназначенные для компенсации возможных гидроударов.

Расширительные баки в системе снабжения горячей водой, так же как и предохранительные клапаны, предназначены для защиты бойлера от избыточного давления. В системе пожаротушения гидроаккумуляторы используют для хранения дополнительного объема воды на случай пожара. В системе бытового водоснабжения гидроаккумуляторы должны быть рассчитаны на давление до 6 бар, что соответствует подъему воды на высоту до 60 м.

Ранее было сказано о том, что система обогрева должна быть оборудована защитными устройствами. Считаем необходимым рассказать в этой статье и о них.

Мембранные гидроаккумуляторы разных размеров

Гидроаккумуляторы бывают разных размеров, поэтому прежде, чем приступить к созданию водопровода, нужно определить, какой размер гидроаккумулятора вам подойдет.

В отопительной системе теплоноситель, поступающий из обратки в котел для нагрева, с изменением температуры на каждые 10°С увеличивается в объеме на 0,3 %, то есть, например, при нагреве теплоносителя на 70°C, его объем станет больше почти на 3 %. Вследствие того что жидкость несжимаема, такое расширение, в отсутствие компенсационного расширительного бака, обязательно приведет к разрушению трубопровода. Не рекомендуем устанавливать компенсационный бак открытого типа.

Такой бак делает систему обогрева открытой, то есть работающей при низком давлении, и, следовательно, малоуправляемой. В ней происходит испарение теплоносителя. Из-за доступа кислорода через открытый бак металлические трубы интенсивнее коррозируют. Закрытый компенсатор можно установить в любом месте отопительной системы, а открытый - только в самой верхней ее части, следовательно, бак необходимо утеплять. Все это делает открытый бак дорогостоящим удовольствием.

Схема устройство гидроаккумулятора

Схема устройство гидроаккумулятора.

В гидроаккумуляторах создается определенный запас воды, который при необходимости можно подать в систему водоснабжения. Они могут быть закрытого или открытого типа, и все недостатки компенсационных баков открытого типа, указанные для баков системы отопления, присущи и открытым гидроаккумуляторам. Баки обеспечивают защиту системы водоснабжения от опасного для нее явления, каким является гидроудар. Гидроудар может возникнуть при аварийном отключении питания двигателя насоса, а также при резком открывании и закрывании крана для отбора воды.

При этом явлении возникающие динамические нагрузки могут многократно превысить нагрузки статические, рассчитанные для конкретной системы водоснабжения. В местах отбора воды рекомендуют устанавливать небольшие расширительные баки стандартной емкости, равной 0,2 л.

Конструкция гидроаккумулятора

Основным элементом гидроаккумулятора закрытого типа является мембрана.

Принцип работы мембраны внутри бака состоит в следующем. Мембранная камера внутри бака заполнена воздухом. При первом включении насоса по мере наполнения бака водой объем газа в мембранном баллоне уменьшается, а его давление, соответственно, возрастает. Это усилие передается на реле давление, управляющее включением и отключением насоса. Реле рассчитано на определенную величину, превышение которого приводит к отключению насоса.

Принцип работы гидроаккумулятора

Принцип работы гидроаккумулятора.

При естественном отборе воды из системы водоснабжения давление уменьшается и реле снова включает насос. Если же в системе нарушена герметичность трубопровода и давление окажется меньше установленного, то это реле, имея нормально разомкнутые контакты, не будет включать насос. Для предотвращения аварийной ситуации реле с нормально замкнутыми контактами будет отключать насос, если давление в мембранной части бака превысит установленное максимальное значение.

Таблица объемов гидроаккумуляторов

Таблица объемов гидроаккумуляторов.

Правильный подбор объема гидроаккумулятора существенно влияет на длительность его эксплуатации, ибо от этого зависит частота срабатывания мембраны. Практикой установлено следующее: если в системе водоснабжения не более трех точек отбора воды, достаточно одного гидроаккумулятора с баком емкостью 24 л- если больше 3 точек отбора, достаточно бака емкостью 50 л. Если в доме имеется канализация, ванная и другие устройства, потребляющие воду, то необходимо рассчитать объем бака.

Примечание. При расстоянии от уровня воды до гидроаккумулятора, не превышающем 8 м, можно воспользоваться насосной станцией, которая обеспечит и подачу воды, и регулировку давления в системе водоснабжения. А насосная станция, оборудованная насосом с инжектором, обеспечит доставку воды с глубины, не превышающей 40 м.

Давление воды в трубах

Расчет давления

Манометр для измерения давления воды в водопроводе

Чтобы измерить давление в трубах, можно использовать манометр для измерения давления воды в водопроводе.

Обозначим максимальное и минимальное давление в мембранном объеме бака как Рmax и Рmin соответственно. Их разность, Р, будет пропорциональна максимальному объему воды, поступающей из гидроаккумулятора. Чем больше разность, тем эффективнее работа гидроаккумулятора. Но следует иметь в виду, что с увеличением Р возрастает вероятность разрыва мембраны.

Давление воздуха в мембранной камере должно обеспечивать подъем воды на максимальную высоту трубопровода в коттедже. Если эта высота составляет 10 м, то соответствующее ей давление равно 1 бар. Минимальное давление для включения насоса должно быть на 0,2 бар больше, то есть Рmin=1,2 бар.

Для обеспечения надежного отбора воды в самой верхней точке отбора измеряем расстояние от нее до места установки гидроаккумулятора (например, 10 м или 1 бар) и учитываем, что перепад давления в кране должен быть не менее 0,5 бар. То есть, Рmin=1+0,5=1,5 бар, а не 1,2 бар, как ранее было определено.

Для определения Рmax необходимо исходить из напорной характеристики насоса, учесть гидравлическое сопротивление трубопровода, учесть возможные вариации напряжения сети, влияющие на производительность насоса, и учесть изменение производительности насоса в процессе эксплуатации.

Схема пружинного и мембранного манометра

Схема пружинного (слева) и мембранного (справа) манометра. Пружинный- 1. Полая трубка, 2. Стрелка, 3. Зубчатый сегмент, 4. Рычаг- 5. Штуцер. Мембранный: 1. Пластинка-мембрана, 2. Стержень, 3. Зубчатый сегмент, 4. Зубчатое колесо со стрелкой, 5. Циферблат.

Это достаточно сложный расчет, но практикой проверено, что в системах водоснабжения таких строений, как коттеджи, достаточно, чтобы Р было равно 1 или 1,2 бар. Следовательно: Рmax=Рmin +1.2=1,5+1,2=2,7 бар. Рекомендуют также, чтобы максимальное значение напора было на 30 % меньше напора насоса. Следовательно, исходя из выполненного расчета, необходимо выбирать насос, обеспечивающий минимальный напор воды, равный: Рнас=1,3 Рmax=1,3 2,7 3,5 бар. Определить, какое давление в системе, можно с помощью манометра.

Желательно измерять динамическое давление, то есть давление во время движения воды по трубам. Для этого они должны быть максимально открытыми, минимум два крана, и из них должна течь вода. Большие изменения динамического давления в течение суток свидетельствуют о каких-то отклонениях от нормального функционирования водопровода. Давление в системе горячего водоснабжения зависит от температуры воды и может существенно отличаться от динамического давления холодной воды.

Измеряя давление, следует учитывать и погрешность, которую допускает измерительный прибор. Погрешность зависит от класса прибора, который указывают на приборе. Например, высоким считают класс 0,6, что соответствует пределам допускаемой погрешности, равной 0,6 % от показания прибора. Для бытовых нужд достаточно и класса 1,5.

Указания по эксплуатации

Схема погружного насоса

Схема погружного насоса.

Проверку работоспособности системы и состояния оборудования необходимо проводить не реже 1 раза в год. В первую очередь проверяют наличие утечек. После их устранения, по манометру, находящемуся на основном (нижнем) гидроаккумуляторе, проверяют давление. Оно должно быть равно Рmin. Если давление меньше требуемого значения более чем на 10 %, то с помощью любого компрессора увеличиваем давление до значения, при котором реле включения должно включить насос. В момент срабатывания реле (отключения насоса) замеряем давление отключения.

Оно не должно отличаться от Рmax более чем на 10 %. Теперь открываем один из кранов и снова проверяем давление, при котором насос включился, и, закрыв кран, фиксируем давление, при котором насос отключился.

Опасность гидравлических ударов

Несколько подробнее нужно рассказать о причинах возникновения гидроудара и его последствиях. Движущаяся в трубах вода, как любая масса, обладает инерцией, и в результате резкого перекрытия пути движения передние слои начинают уплотняться под действием массы воды, которая еще продолжает двигаться.

Таблица диаметров труб для водоснабжения

Таблица диаметров труб для горячей и холодной воды.

Давление воды на стенки труб (ударная волна), возрастая, постепенно перемещается в трубах в сторону, обратную движению воды. Когда процесс сжатия прекратится, начнется процесс движения ударной волны в обратном направлении. Не приводя расчетов, отметим, что скорость распространения ударной волны зависит от материала трубы, ее диаметра и толщины. Например, в чугунных трубах с диаметром, равным 50 мм, и толщиной 7 мм скорость распространения составляет 1348 м/с, а в трубах с диаметром 600 мм и толщиной 18 мм скорость равна 913 м/с.

Таблица расчета пропускной способности стальных труб

Таблица расчета пропускной способности стальных труб.

Для сравнения: скорость распространения ударной волны в резиновых трубках составляет всего 30 м/с. Интересно знать не эти величины, а последствия, возникающие после воздействия ударной волны, например, на насос. Вполне реальная ситуация: остановка насоса, подававшего воду в резервуар, расположенный выше него. Продолжая движение вверх, зона повышенной плотности будет удаляться от насоса, и вблизи него образуется пространство, в котором вода будет менее плотной.

Далее, отразившись от резервуара, зона с повышенной плотностью возвратится к насосу. Если не предусмотреть защиты в виде обратного клапана, то насос начнет вращаться в обратном направлении. Здесь подстерегает новая опасность, заключающаяся в том, что если обратный клапан закроется очень быстро, то снова возникнет ударная волна, но распространяющаяся в обратном направлении.

Для исключения возникновения обратной волны время закрытия клапана (Т) должно быть соизмеримо с временем движения волны до и от резервуара, то есть T = 2L/V, где L - расстояние от насоса до резервуара, м- V - скорость распространения ударной волны, с, которая, как нам известно, зависит от материала и размеров труб, а для гибкого шланга составляет 30 м/с. Чтобы уменьшить скорость срабатывания обратного клапана, применяют клапаны-гасители.

Table of contents:

Water supply of private homes

The main causes of failure of the water supply system in a private home is the corrosion, salt deposits or high blood pressure. If we take into account that in recent years instead of metal pipes in the newly constructed houses and cottages are mainly used plastic tubes, which do not corrode, it remains only two reasons for exit from the water supply system.

Scheme of water supply of private homes

Scheme of water supply of private homes: 1. The submersible borehole pump. 2. The caisson. 3. Accumulator with pressure switch. 4. The pump control unit. 5. Mechanical cleaning of filters. 6. Filter obezzhelezivateli. 7. Filter softener. 8. folder mechanical safety. 9. The solution to regenerate the softener. 10. UV sterilizer. 11. The water heater. 12. The system of drinking water. 13. Local treatment facilities.

Buying pipe, technical passport on them, make sure for a permissible pressure they are calculated and what pressure really is recommended to maintain the system in which they are applied. Note that the unjustified increase in pressure in the water supply due to the increase flow during its normal operation and lead to unnecessary costs for pump energy providing the water supply system.

The water pressure in the water system

Construction companies, which enter into a contract for the construction of cottages, probably, will offer their services and the installation of water supply system. Before you agree, ask if she has experience in performing similar work and how much they have already done. Do not be lazy and talk with the owners, who used to have the services of this organization.

An important indicator in the water system is the operating pressure in the pipes.

Driving device supply

water supply scheme of the device.

Thus, for normal operation of the kitchen faucet secondary pressure should not be less than 0.5 bar. Depending on the type of pipe material and a pipe, the system pressure may vary slightly from the average. When accepting the water system is required to make sure a working pressure in the system and whether it meets the requirements.

If the installation of the system you plan to run your own, before you start work, you should get acquainted with the basic requirements to water and its wiring, which will ensure the fulfillment of these requirements.

Accumulators and expansion tanks

To create a water supply system in a private home needs accumulator

To create a water supply system in a private home needs accumulator.

Probably, in the manor will be provided not only the home water system. When designing a water supply system should be provided and fire-fighting system, hot water, household waste water filtration. There will be a separate hose for watering the garden, and, certainly, the heating system. In most water supply system, fire control and filtration systems must be installed accumulators, and in other systems, expansion tanks. Furthermore, in selecting locations for hot and cold water and outlet hot water boiler heating system shall be installed Expansion tanks are designed to compensate for possible water hammer.

Expansion tanks in the hot water supply system, as well as safety valves are designed to protect the boiler against overpressure. The fire extinguishing system of accumulators used to store the additional volume of water in case of fire. The domestic water system accumulators must be designed for pressures up to 6 bar, which corresponds to the rise of the water to a height of 60 m.

It was previously stated that the heating system should be equipped with safety devices. We consider it necessary to tell in this article about them.

Membrane accumulators of various sizes

Accumulators come in different sizes, so before you begin to build the aqueduct, you need to determine what size will suit the accumulator.

The heating system coolant coming from the return line to the boiler for heating with a temperature change for every 10 ? C increase in the amount of 0.3%, that is, for example, when the coolant is heated to 70 ? C, its volume will be more nearly 3 %. Because the fluid is incompressible, such an extension in the absence of the compensating expansion vessel, will necessarily lead to the destruction of the pipeline. We do not recommend installing expansion tank open type.

This makes the system heating tank open, that is, the low pressure, and therefore, lightly managed. It happens the coolant evaporation. Due to the oxygen tank through an open metal pipes corrode intensively. Closed compensator can be set anywhere in the heating system, and the open - only in the upper part, therefore, necessary to insulate the tank. All this makes the outdoor tank expensive pleasure.

Driving device accumulator

Driving device accumulator.

Accumulator creates a certain reserve of water that can be fed into the water supply, if necessary. They can be open or closed, and all the shortcomings of compensatory tanks open type specified for heating tanks, characterized by an open and accumulators. Tanks protect the water system from dangerous phenomena for her, how is water hammer. Water hammer can occur when emergency shutdown of the pump motor power, as well as the sudden opening and closing the tap for water sampling.

When this phenomenon occurring dynamic loads may significantly exceed the static load calculated for a particular water system. In places the water sampling recommend installing small expansion tanks standard capacity of 0.2 liters.

The design of the hydraulic accumulator

The main element of the closed type accumulator is a membrane.

The principle of operation of the membrane inside the tank is the following. Membrane chamber inside the tank is filled with air. The first pump is turned on as the water tank filling volume of gas in the membrane tank is reduced and the pressure correspondingly increases. This force is transmitted to the pressure switch controlling the activation and deactivation of the pump. Relay calculated by a certain amount, the exceeding of which results in the shutdown of the pump.

The operating principle of the hydraulic accumulator

The operating principle of the hydraulic accumulator.

If natural selection of water from the water supply pressure decreases and the relay again includes the pump. If the system is broken and the tightness of pipeline pressure is less than the specified, it is a relay with normally open contacts, would not include a pump. In order to prevent the emergency switch with normally closed contacts will switch off the pump if the pressure in the membrane of the tank exceeds the maximum value.

Table of volumes of hydraulic accumulators

Table of volumes of hydraulic accumulators.

Proper selection of the accumulator volume significantly influences the duration of its use, because of the frequency of this operation depends on the membrane. Practice is set as follows: if the water system is not more than three of water sampling points, only one accumulator tank with a capacity of 24 n- 3 if more sampling points, enough tank capacity of 50 liters. If the house has sewerage, bath, and other devices that consume water, it is necessary to calculate the volume of the tank.

Note. When the distance from the water level to the accumulator, no more than 8 meters, you can use the pumping station, which will provide both water supply and pressure regulation in water supply system. A pumping station equipped with an injector pump, ensure the delivery of water from a depth not exceeding 40 m.

The water pressure in the tubes

pressure calculation

Pressure gauge to measure the water pressure in the water

To measure the pressure in the pipes, it is possible to use a pressure gauge for measuring water pressure in the water.

Let the maximum and minimum pressure in the membrane tank volume as the Pmax and Pmin respectively. Their difference,? P, is proportional to the maximum volume of water coming out of the accumulator. The greater the difference, the more efficient the work of the accumulator. But it should be borne in mind that an increase in? P increases the likelihood of membrane rupture.

The air pressure in the diaphragm chamber must ensure lifting water to a maximum height of the pipeline in the cottage. If this height is 10 m, then the corresponding pressure is 1 bar. Minimum pressure for the pump must be greater by 0.2 bar, ie Pmin = 1.2 bar.

To ensure reliable sampling of water at the highest point of selection measure the distance from it to the place of installation of the accumulator (eg, 10 m or 1 bar) and take into account that the pressure drop across the valve should be at least 0.5 bar. That is, 1 = Pmin + 0.5 = 1.5 bar instead of 1.2 bar, as previously defined.

To determine Pmax must come from the pressure characteristics of the pump to take into account the hydraulic resistance of the pipeline to take into account possible variations in the supply voltage influencing the performance of the pump and the pump capacity into account the change in service.

Driving a spring and diaphragm pressure gauge

Scheme spring (left) and the membrane (right) gauge. Pruzhinnyy- 1. The hollow tube, 2. arrow 3. The toothed segment 4. 5. Rychag- fitting. Membrane: 1. Record-membrane 2. Rod 3. The toothed segment 4. The gear arrow 5. Dial.

This is a fairly complex calculation, but the practice is checked that the water supply systems of buildings such as houses, enough to .DELTA.P is equal to 1 or 1.2 bar. Therefore: Pmax = Pmin + 1.2 = 1.5 + 1.2 = 2.7 bar. It is also recommended that the maximum pressure was 30% less than the pump head. Therefore, on the basis of your calculations, you need to choose a pump that provides a minimum water pressure is equal to: Rnas = 1.3 Pmax = 1,3 2,7 3,5 bar. Determine which system pressure can be a pressure gauge.

It is desirable to measure dynamic pressure, i.e. the pressure during the movement of water through the pipes. To do this, they need to be as open as possible, at least two of the crane, and one must drain the water. Big changes the dynamic pressure during the day indicate any deviations from the normal operation of the aqueduct. The pressure in the hot water depends on the water temperature, and may differ substantially from the dynamic pressure of cold water.

By measuring the pressure, and the error should be considered, which allow meter. The error depends on the device class, which indicate the appliance. For example, consider a high class 0.6, which corresponds to the maximum permissible error of 0.6% of reading. For domestic use, and enough class 1.5.

Operating instructions

Diagram of submersible pump

Driving submersible pump.

Checking system health and status of the equipment necessary to carry out at least 1 time per year. First check for leaks. After their removal, the pressure gauge, located on the main (lower) the accumulator, check the pressure. It must be equal to Pmin. If the pressure is less than the required value by more than 10%, using any compressor increases the pressure to a value at which the switching relay should turn on the pump. At the moment of the relay operation (pump off) senses the pressure off.

It should not vary more than Pmax is 10%. Now open one of the cranes and again check the pressure at which the pump is turned on, and closed valve, fix the pressure at which the pump is switched off.

Risk of water hammer

Several more have to talk about the causes of water hammer and its consequences. Moving the water in the pipes as any mass has inertia, resulting in a sharp front overlapping movement path layers begin to condense water under the influence of the mass, which still continues to move.

Table diameter pipes for water supply

Table diameter pipes for hot and cold water.

Water pressure on the pipe walls (shock wave) increases and moves gradually in the tubes in the direction opposite to the movement of water. When the compression process stops, starts the process of the shock wave in the opposite direction. Without citing calculations, we note that the velocity of the shock wave propagation depends on the pipe material, the diameter and thickness. For example, cast iron pipes with a diameter of 50 mm, and 7 mm thick propagation velocity is 1,348 m / s, and in pipes with a diameter of 600 mm and 18 mm thick velocity is 913 m / s.

Table for calculating the capacity of steel pipes

Table calculating capacity of steel pipes.

For comparison, the propagation velocity of the shock wave in the rubber tubes is only 30 m / s. Interestingly, these values are not known, and the consequences arising after the shock wave, such as a pump. It is the real situation: stop the pump, to pump water into the reservoir, located above it. Continuing the upward movement, the zone of increased density to be removed from the pump, and is formed near the space in which the water is less dense.

Then, after reflection from the tank, with a high density area will return to the pump. If not provide protection in the form of a check valve, the pump will start to rotate in the opposite direction. There lurks a new danger lies in the fact that if the check valve closes very quickly, then again the shock wave will arise, but extending in the opposite direction.

To eliminate the occurrence of a backward wave valve closing time (T) must be commensurate with the time of wave motion to and from the reservoir, that is, T = 2L / V, where L - the distance from the pump to the tank, m V - velocity of the shock wave propagation, with which, as we know, depends on the material and size of pipe and flexible hose is 30 m / s. To reduce the non-return valve actuation speed, use the valves, dampers.

Зміст:

Водопостачання приватного будинку

Основними причинами виходу з ладу системи водопостачання в приватному будинку є корозія, відкладення солей або підвищений тиск. Якщо брати до уваги, що в останні роки замість металевих труб у знову споруджуваних будинках і котеджах в основному застосовують пластмасові труби, які не схильні до корозії, то залишається тільки дві причини виходу системи водопостачання з ладу.

Схема водопостачання приватного будинку

Схема водопостачання приватного будинку: 1. Заглибний свердловинний насос. 2. Кесон. 3. Гидроаккумулятор з реле тиску. 4. Блок управління насосом. 5. Фільтр механічного очищення. 6. Фільтр обезжелезіватель. 7. Фільтр пом'якшувач. 8. Фільт механічний запобіжний. 9. Розчин для регенерації пом'якшувача. 10. Ультрафіолетовий стерилізатор. 11. Водонагреватель. 12. Система підготовки питної води. 13. Локальні очисні споруди.

Купуючи труби, за технічним паспортом на них переконайтеся, на яке допустимий тиск вони розраховані і який тиск рекомендується реально підтримувати в системі, де вони будуть застосовані. Врахуйте, що невиправдане підвищення тиску в системі водопостачання в зв'язку зі збільшенням витрати води в процесі її експлуатації призведе і до невиправданих витрат на електроенергію для насоса, що забезпечує подачу води в систему.

Тиск води в системі водопостачання

Будівельна організація, з якою укладають договір на будівництво котеджу, напевно, запропонує свої послуги і по монтажу системи водопостачання. Перш ніж погоджуватися, поцікавтеся, чи є у неї досвід виконання подібних робіт і скільки їх уже виконано. Не полінуйтеся і поговоріть з господарями, які користувалися до вас послугами цієї організації.

Важливим показником в системі водопостачання є робочий тиск в трубах.

Схема пристрій водопостачання

Схема пристрій водопостачання.

Так, для нормальної роботи крана на кухні середній тиск має бути не менше 0,5 бар. Залежно від типу трубопроводу і матеріалу труб, тиск в системі може незначно відрізнятися від середнього показника. При прийманні системи водопостачання обов'язково переконайтеся, який робочий тиск в системі і чи відповідає воно встановленим вимогам.

Якщо ж монтаж системи ви плануєте виконати самостійно, то, перш ніж приступати до робіт, слід познайомитися з основними вимогами до систем водопостачання і правилами її монтажу, які забезпечать виконання цих вимог.

Гідроакумулятори і розширювальні баки

Для створення водопроводу в приватному будинку необхідний гідроакумулятор

Для створення водопроводу в приватному будинку необхідний гідроакумулятор.

Напевно, на садибі буде передбачена не тільки система водопостачання будинку. При проектуванні водопроводу слід передбачити і систему пожежогасіння, гарячого водопостачання, фільтрацію відпрацьованої побутової води. Тут буде і окремий рукав для поливу городу, і, вже точно, опалювальна система. У самій системі водопостачання, в системах пожежогасіння та фільтрації повинні бути встановлені гідроакумулятори, а в інших системах розширювальні баки. Крім того, в місцях відбору гарячої та холодної води і на виході гарячої води з котла опалювальної системи повинні бути встановлені розширювальні баки, призначені для компенсації можливих гідроударів.

Розширювальні баки в системі постачання гарячої води, так само як і запобіжні клапани, призначені для захисту бойлера від надлишкового тиску. В системі пожежогасіння гідроакумулятори використовують для зберігання додаткового обсягу води на випадок пожежі. В системі побутового водопостачання гідроакумулятори повинні бути розраховані на тиск до 6 бар, що відповідає підйому води на висоту до 60 м.

Раніше було сказано про те, що система обігріву повинна бути обладнана захисними пристроями. Вважаємо за необхідне розповісти в цій статті і про них.

Мембранні гідроакумулятори різних розмірів

Гідроакумулятори бувають різних розмірів, тому перш, ніж приступити до створення водопроводу, потрібно визначити, який розмір гідроакумулятора вам підійде.

В опалювальній системі теплоносій, що надходить з обратки в котел для нагрівання, зі зміною температури на кожні 10 ° С збільшується в обсязі на 0,3%, тобто, наприклад, при нагріванні теплоносія на 70 ° C, його обсяг побільшає майже на 3 %. Внаслідок того що рідина нестислива, таке розширення, під час відсутності компенсаційного розширювального бака, обов'язково призведе до руйнування трубопроводу. Не рекомендуються компенсаційний бак відкритого типу.

Такий бак робить систему обігріву відкритої, тобто працює при низькому тиску, і, отже, малокерованою. У ній відбувається випаровування теплоносія. Через доступу кисню через відкритий бак металеві труби інтенсивніше піддаються корозії. Закритий компенсатор можна встановити в будь-якому місці опалювальної системи, а відкритий - лише в самій верхній її частині, отже, бак необхідно утеплювати. Все це робить відкритий бак дорогим задоволенням.

Схема пристрій гідроакумулятора

Схема пристрій гідроакумулятора.

У гідроакумулятори створюється певний запас води, який при необхідності можна подати в систему водопостачання. Вони можуть бути закритого або відкритого типу, і всі недоліки компенсаційних баків відкритого типу, зазначені для баків системи опалення, притаманні і відкритим гідроакумулятори. Баки забезпечують захист системи водопостачання від небезпечного для неї явища, яким є гідроудар. Гідроудар може виникнути при аварійному відключенні живлення двигуна насоса, а також при різкому відкриванні та закриванні крана для відбору води.

При цьому явищі виникають динамічні навантаження можуть багаторазово перевищити навантаження статичні, розраховані для конкретної системи водопостачання. У місцях відбору води рекомендують встановлювати невеликі розширювальні баки стандартної ємності, рівної 0,2 л.

конструкція гідроакумулятора

Основним елементом гидроаккумулятора закритого типу є мембрана.

Принцип роботи мембрани всередині бака полягає в наступному. Мембранна камера всередині бака заповнена повітрям. При першому включенні насоса в міру наповнення бака водою обсяг газу в мембранному балоні зменшується, а його тиск, відповідно, зростає. Це зусилля передається на реле тиск, що управляє включенням і відключенням насоса. Реле розраховано на певну величину, перевищення якого призводить до відключення насоса.

Принцип роботи гідроакумулятора

Принцип роботи гідроакумулятора.

При природному відборі води з системи водопостачання тиск зменшується і реле знову включає насос. Якщо ж в системі порушена герметичність трубопроводу і тиск виявиться менше встановленого, то це реле, маючи нормально розімкнуті контакти, не включатиме насос. Для запобігання аварійної ситуації реле з нормально замкнутими контактами буде відключати насос, якщо тиск в мембранної частини бака перевищить встановлене максимальне значення.

Таблиця обсягів гідроакумуляторів

Таблиця обсягів гідроакумуляторів.

Правильний підбір обсягу гідроакумулятора істотно впливає на тривалість його експлуатації, бо від цього залежить частота спрацьовування мембрани. Практикою встановлено наступне: якщо в системі водопостачання не більше трьох точок відбору води, досить одного гідроакумулятора з баком ємністю 24 л-якщо більше 3 точок відбору, досить бака ємністю 50 л. Якщо в будинку є каналізація, ванна та інші пристрої, що споживають воду, то необхідно розрахувати обсяг бака.

Примітка. При відстані від рівня води до гідроакумулятора, що не перевищує 8 м, можна скористатися насосною станцією, яка забезпечить і подачу води, і регулювання тиску в системі водопостачання. А насосна станція, обладнана насосом з інжектором, забезпечить доставку води з глибини, що не перевищує 40 м.

Тиск води в трубах

розрахунок тиску

Манометр для вимірювання тиску води у водопроводі

Щоб виміряти тиск в трубах, можна використовувати манометр для вимірювання тиску води у водопроводі.

Позначимо максимальний і мінімальний тиск в мембранному обсязі бака як Рmax і Рmin відповідно. Їх різниця,? Р, буде пропорційна максимальному обсягу води, що надходить з гідроакумулятора. Чим більше різниця, тим ефективніше робота гідроакумулятора. Але слід мати на увазі, що зі збільшенням? Р зростає ймовірність розриву мембрани.

Тиск повітря в мембранної камері повинно забезпечувати підйом води на максимальну висоту трубопроводу в котеджі. Якщо ця висота становить 10 м, то відповідне їй тиск дорівнює 1 бар. Мінімальний тиск для включення насоса повинно бути на 0,2 бар більше, тобто Рmin = 1,2 бар.

Для забезпечення надійного відбору води в найвищій точці відбору вимірюємо відстань від неї до місця установки гідроакумулятора (наприклад, 10 м або 1 бар) і враховуємо, що перепад тиску в крані повинен бути не менше 0,5 бар. Тобто, Рmin = 1 + 0,5 = 1,5 бар, а не 1,2 бар, як раніше було визначено.

Для визначення Рmax необхідно виходити з напірної характеристики насоса, врахувати гідравлічний опір трубопроводу, врахувати можливі варіації напруги мережі, що впливають на продуктивність насоса, і врахувати зміна продуктивності насоса в процесі експлуатації.

Схема пружинного і мембранного манометра

Схема пружинного (зліва) і мембранного (праворуч) манометра. Пружінний- 1. Порожня трубка, 2. Стрілка, 3. Зубчастий сегмент, 4. Ричаг- 5. Штуцер. Мембранний: 1. Платівка-мембрана, 2. Стрижень, 3. Зубчастий сегмент, 4. Зубцювате колесо зі стрілкою, 5. Циферблат.

Це досить складний розрахунок, але практикою перевірено, що в системах водопостачання таких будівель, як котеджі, досить, щоб? Р дорівнювало 1 або 1,2 бар. Отже: Рmax = Рmin + 1.2 = 1,5 + 1,2 = 2,7 бар. Рекомендують також, щоб максимальне значення напору було на 30% менше напору насоса. Отже, виходячи з виконаного розрахунку, необхідно вибирати насос, що забезпечує мінімальний напір води, що дорівнює: Рнас = 1,3 Рmax = 1,3 2,7 3,5 бар. Визначити, який тиск в системі, можна за допомогою манометра.

Бажано вимірювати динамічний тиск, тобто тиск під час руху води по трубах. Для цього вони повинні бути максимально відкритими, мінімум два крана, і з них повинна текти вода. Великі зміни динамічного тиску протягом доби свідчать про якісь відхилення від нормального функціонування водопроводу. Тиск в системі гарячого водопостачання залежить від температури води і може істотно відрізнятися від динамічного тиску холодної води.

Вимірюючи тиск, слід враховувати і похибка, яку допускає вимірювальний прилад. Похибка залежить від класу приладу, який вказують на приладі. Наприклад, високим вважають клас 0,6, що відповідає межам допустимої похибки, що дорівнює 0,6% від показання приладу. Для побутових потреб достатньо і класу 1,5.

Вказівки по експлуатації

Схема насосу

Схема насосу.

Перевірку працездатності системи і стану обладнання необхідно проводити не рідше 1 разу на рік. В першу чергу перевіряють наявність витоків. Після їх усунення, по манометру, що знаходиться на основному (нижньому) гидроаккумуляторе, перевіряють тиск. Воно має дорівнювати Рmin. Якщо тиск менше необхідного значення більш ніж на 10%, то за допомогою будь-якого компресора збільшуємо тиск до значення, при якому реле включення повинно включити насос. У момент спрацьовування реле (відключення насоса) заміряємо тиск відключення.

Воно не повинно відрізнятися від Рmax більш ніж на 10%. Тепер відкриваємо один з кранів і знову перевіряємо тиск, при якому насос включився, і, закривши кран, фіксуємо тиск, при якому насос відключився.

Небезпека гідравлічних ударів

Дещо детальніше потрібно розповісти про причини виникнення гідроудару та його наслідки. Рухома в трубах вода, як будь-яка маса, має інерцію, і в результаті різкого перекриття шляху руху передні шари починають ущільнюватися під дією маси води, яка ще продовжує рухатися.

Таблиця діаметрів труб для водопостачання

Таблиця діаметрів труб для гарячої та холодної води.

Тиск води на стінки труб (ударна хвиля), зростаючи, поступово переміщається в трубах в сторону, зворотний руху води. Коли процес стиснення припиниться, почнеться процес руху ударної хвилі в зворотному напрямку. Не наводячи розрахунків, зазначимо, що швидкість поширення ударної хвилі залежить від матеріалу труби, її діаметра і товщини. Наприклад, в чавунних трубах з діаметром, рівним 50 мм, і товщиною 7 мм швидкість поширення становить 1 348 м / с, а в трубах з діаметром 600 мм і товщиною 18 мм швидкість дорівнює 913 м / с.

Таблиця розрахунку пропускної здатності сталевих труб

Таблиця розрахунку пропускної здатності сталевих труб.

Для порівняння: швидкість поширення ударної хвилі в гумових трубках становить всього 30 м / с. Цікаво знати не ці величини, а наслідки, що виникають після впливу ударної хвилі, наприклад, на насос. Цілком реальна ситуація: зупинка насоса, який подавав воду в резервуар, розташований вище нього. Продовжуючи рух вгору, зона підвищеної щільності буде віддалятися від насоса, і поблизу нього утворюється простір, в якому вода буде менш щільною.

Далі, відбившись від резервуара, зона з підвищеною щільністю повернеться до насоса. Якщо не передбачити захисту у вигляді зворотного клапана, то насос почне обертатися в зворотному напрямку. Тут підстерігає нова небезпека, яка полягає в тому, що якщо зворотний клапан закриється дуже швидко, то знову виникне ударна хвиля, але поширюється в зворотному напрямку.

Для виключення виникнення зворотної хвилі час закриття клапана (Т) має бути порівнянна з часом руху хвилі до і від резервуара, тобто T = 2L / V, де L - відстань від насоса до резервуара, м- V - швидкість поширення ударної хвилі, з , яка, як нам відомо, залежить від матеріалу і розмірів труб, а для гнучкого шланга складає 30 м / с. Щоб зменшити швидкість спрацьовування зворотного клапана, застосовують клапани-гасителі.


» » » О давлении воды в трубах