Строительство и городское хозяйство в Санкт-Петербурге и Ленинградской области
Новости фирм Выставки Управление инвестиций Об издании Подписка на журнал Новости сайта
спецвыпуск: энергосбережение №6
подписка на новости сайта
 
инвестиции
лидеры строительного рынка
районы Петербурга
тендеры
крупные строительные объекты
каталог строительных объектов
информационные статьи
Дороги, мосты, тоннели
Энергосбережение
поиск по сайту  
 

Другие наши издания:

Гидравлические потери и борьба с ними в системах пластмассовых трубопроводов

В данной статье очень кратко рассматриваются только системы пластмассовых трубопроводов, прежде всего с точки зрения оптимизации гидравлических потерь. Трубы из какого материала использовать, как правильно выбрать производителя – основные моменты будут освещены в данной статье и помогут Вам в дальнейшем с проблемой выбора.

Системы напорных трубопроводов

В системах напорного водоснабжения важным экономическим показателем эксплуатации являются затраты электроэнергии на прокачку заданного объема жидкости. Очевидно, что многое зависит от насосного оборудования, но в данный момент мы рассмотрим только потери давления на транспортировку жидкости. В качестве основы возьмем питьевую воду.
Из пластмассовых трубопроводов, используемых в системах напорного водоснабжения, в настоящее время наиболее часто встречаются трубы из ПВХ, ПЭ 80 и ПЭ 100 (фото 1, 2). Трубопроводы из стеклопластика в данном обзоре мы не рассматриваем, т. к. они имеют достаточно ограниченное применение.

Факторы, влияющие на затраты электроэнергии на транспортировку жидкости:
• скорость течения жидкости,
• внутренний диаметр трубопровода,
• шероховатость трубопровода.

Причем первые два фактора очень сильно взаимосвязаны между собой. Чем меньше диаметр проходного сечения, тем выше скорость течения жидкости и выше потери давления. Соответственно, чем менее современен материал, из которого изготовлена труба, тем больше у нее толщина стенки и выше потери давления.

фото 2. трубы из ПВХ, ПЭ 80 и ПЭ 100Для проведения анализа возьмем стандартную трубу с наружным диаметром D=315 мм с самым распространенным классом давления – 10 атм, но изготовленную из разных материалов. ПВХ, ПЭ 80 и ПЭ 100. Расход воды примем равным 80 л/с. Результаты анализа приведены в таблице 1.

Таким образом, мы видим, что даже небольшое снижение толщины стенки приводит к уменьшению скорости транспортировки и гидравлических потерь.
Соответственно, даже если не принимать во внимание технические показатели трубопровода (овальность трубы, отклонения толщины стенки от требуемого значения и т. д.), которые могут быть разными у различных производителей, то как минимум следует обратить внимание на дальнейшие затраты при эксплуатации трубопровода, т. к. затраты электроэнергии прямо пропорциональны гидравлическим потерям, возникающим при транспортировке жидкости по трубопроводу.

Таблица 1
Трубопровод D = 315 мм, PN 10, W = 80 л/с
Материал Толщина стенки, мм Потери давления, м вод.ст/м Соотношение к трубе из ПЭ 80
ПЭ 80 28,6 0,007 0
ПЭ 100 18,7 0,0048 - 31 %
ПВХ Сигма 125 12,1 0,004 – 43 %

Системы безнапорных трубопроводов

фото 3. Труба из ПП (X-Stream )В безнапорных трубопроводах транспортировка жидкости осуществляется за счет естественного уклона трубопровода, и в качестве основного показателя выступает уже расход жидкости, который может обеспечить данный трубопровод.
Выбирая диаметр трубопровода, приходится учитывать и требуемый расход жидкости, и возможный уклон трубопровода, и скорость течения жидкости. Небольшие скорости в данном случае уже не являются наиболее оптимальными, т. к. снижается способность трубопровода к самоочистке. Соответственно, для каждого объекта приходится подбирать наиболее оптимальное соотношение диаметра трубопровода и уклона.

Наиболее часто мы встречаем трубопроводы из ПВХ и ПП. Трубы из ПП, как правило, изготавливаются по технологии Double Wall, с гофрированной наружной стенкой (фото 3). Причем следует обратить внимание, что если в обозначении диаметра трубы из ПВХ всегда используется наружный диаметр трубы, то у труб из ПП может использоваться как наружный диаметр трубы, так и проходное сечение. В трубопроводах X-Stream (WAVIN) используется проходное сечение трубы.
Выполним стандартный расчет, в качестве сравнения взяв трубы:
1 – ПВХ,
2 – ПП с обозначением диаметра
по проходному сечению,
3 – ПП с обозначением по наружному диаметру.

Для расчета расхода трубы из ПП были взяты два производителя – Pipe Life (Pragma) и X-Stream (Wavin).

Расчетные данные
Уклон 0,1%, 1%
Наполнение H/D=1 (100%)
Коэффициент шероховатости для ПВХ 0,02, для ПП труб 0,25
(у труб из ПП внутренняя поверхность слегка волнистая, что обусловлено технологией производства).
Результаты расчета при различных значениях уклона приведены в таблицах 2, 3.

Таблица 2
Диам. трубы наружный Dу, мм Диам. трубы проход. DN, мм Q, л/сек,
ПП – тип 1 ПП – тип 2 ПП – тип 3
уклон 1 о/оо
315 300 35 31,8 30
400 400 65 70,3 57
500 500 120 129,5 100
630 600 220 213,36 190

Если мы изменим уклон до значения 1%, то получим соответственно следующие значения расхода:

Таблица 3
Диам. трубы наружный Dу, мм Диам. трубы проход. DN, мм Q, л/сек,
ПП – тип 1 ПП – тип 2 ПП – тип 3
уклон 10 о/оо
315 300 118 109,5 95
400 400 215 234 180
500 500 380 421,9 310
630 600 710 686,7 610

Таким образом, мы видим, насколько сильно отличается расход жидкости у труб различных производителей. Соответственно, если вы рассчитываете поменять трубы одного класса на другие, то придется менять и проектные данные (диаметр, уклон трубопровода). В противном случае имеется риск, что построенный трубопровод не справится с возложенными на него задачами.

Александр Горшенин,
директор по продажам и маркетингу ООО «Вавин Рус»

194044, Санкт-Петербург,
Пироговская наб., 17
Тел. (812) 320-4927,
факс (812) 320-4928



Реклама на сайте





© Строительство и городское хозяйство в Санкт-Петербурге и Ленинградской области
при использовании материалов сайта ссылка на http://stroygorhoz.ru обязательна