Menu

Zasady projektowania przewodów z PVC-U i PVC-C (NIBCO)

STRATY CIŚNIENIA W PRZEWODACH Z RUR PVC-U ORAZ PVC-C
Całkowitą stratę ciśnienia obliczeniowego odcinka instalacji określa zależność:

gdzie:

Ri – jednostkowa liniowa strata ciśnienia w wyniku i tarcia w [Pa/m]
Li – długości obliczeniowych działek obiegu w (m), na i których występują opory tarcia R w [Pa/m]. i

ξi – współczynnik straty miejscowej
Pdi – wartość ciśnienia dynamicznego strumienia wody i pokonującego dany opór miejscowy w [Pa].

 

Straty ciśnienia w przewodach z rur PVC-C i PVC-U zależą od wielu czynników m.in. prędkości przepływu i układu połączeń (ilość łączników). Jednostkowe liniowe straty ciśnienia dokładnie można wyliczyć z równania Hazena-Williamsa :

gdzie:
R – s traty ciśnienia w wyniku tarcia w [Pa/mb]
d – średnica wewnętrzna rury w [mm]
Q – przepływ wody w [l/s]
c – stała gładkość wewnętrznej powierzchni rury.

 

Prędkość przepływu wody zaś można przeliczyć z wzoru:

gdzie:
Vw – prędkość przepływu wody w [m/s] w
d – średnica wewnętrzna rury w [mm]
Q – przepływ wody w [l/s]

 

Dla rur z PVC-C oraz PVC-U przyjmuje się c=150. Dla porównania dla rur miedzianych c =140.
Dla rur stalowych, ocynkowanych 5-letnich c=110. W praktyce dla określenia strat ciśnienia na tarcie
korzysta się najczęściej z nomogramów. Zwykle znany jest przepływ wody Q [l/s] wynikający z zalecanych lub normatywnych wypływów z punktów czerpalnych. Zalecane minimalne ciśnienie wypływu i obliczeniowego natężenia przepływu wody z punktów czerpalnych podaje tabela 4 (wg. normy DIN 1988 E) i tabela 5 ( wg PN-B-01706:1992).

 

Rys. Nomogram do obliczania strat ciśnienia w rurach PVC-C

 

 

Rys. Nomogram do obliczania strat hydraulicznych w rurach PVC-U

 

Tabela1 . Przepływ obliczeniowy

*) przy zaworze całkowicie otwartym.

 

Tabela2. NORMATYWNY WYPŁYW Z PUNKTÓW CZERPALNYCH I WYMAGANE CIŚNIENIE PRZED PUNKTEM CZERPALNYM (WG. PN-B-01706:1992).

1) woda zimna = 150C, ciepła = 550C

 

STRATY CIŚNIENIA NA ŁĄCZNIKACH
Straty ciśnienia na oporach miejscowych oblicza się z zależności:

gdzie:
Z – strata ciśnienia na oporze miejscowym w [Pa]

ξi – współczynnik straty miejscowej
Pdi – wartość ciśnienia dynamicznego strumienia i wody pokonującego dany opór miejscowy w [Pa]
n – liczba oporów miejscowych

 

Wartości współczynników strat miejscowych dla najczęściej występujących łączników zestawiono w
tabeli 3. Często dla obliczeń projektowych przyjmuje się spadek ciśnienia na łącznikach jako równoważny spadkowi ciśnienia na rurze odpowiedniej długości. Tabele 4a i 4b podają dla typowych łączników zastępczą długość rury w metrach.

 

Tabela3. Wartości współczynników oporów miejscowych

 

Tabela 4a. Długości zastępcze dla instalacji z PVC-C

 

Tabela 4b. Długości zastępcze dla instalacji z PVC-U

 

Podobnie jak dla łączników podaje się dla zaworów straty ciśnienia jako równoważne spadkom ciśnienia na rurze odpowiedniej długości. Tabela 5 podaje dla różnych zaworów zastępczą długość rury w metrach.

 

Tabela 5. Długości zastępcze dla armatury

 

Straty ciśnienia na zaworach kulowych można wyliczyć ze wzoru:

gdzie:
P – strata ciśnienia na zaworach kulowych [kPa]
Q – przepływ w [l/s]
k – współczynnik zależny od średnicy i konstrukcji zaworu.

 

Tabela 6. Współczynnik k dla zaworów kulowych

 

Producenci zaworów podają współczynnik przepływu dla zaworów Cv , gdzie k = Cv2
W praktyce straty ciśnienia na zaworach kulowych są pomijane ze względu na małą wartość strat.

 

Kompensacja wydłużeń termicznych

Przyrost długości rury d spowodowany zmianą temperatury można wyznaczyć wg wzoru:

 

Gdzie:

Dla PVC-C oznacza to praktycznie przyrost 0,062 mm/m K.
Przyrost długości rur PVC-C d w [mm] w zależności od przyrostu temperatury przedstawiono graficznie na rysunku.

Rys. Wydłużenie rury w zależności od zmiany temperatury.

Mając przyrost długości rury spowodowany temperaturą oblicza się długość ramienia kompensacyjnego L. W tym celu należy się posłużyć wzorem :

gdzie:
E – moduł sprężystości Younga [MPa]
D – średnica zewnętrzna [mm]
δ przyrost długości rury [m]
σ – dopuszczalne naprężenia rozciągające [MPa]

Należy zaznaczyć, że wartości zarówno zmiany modułu Younga oraz dopuszczalnych naprężeń rozciągających zmieniają się wraz ze zmianą temperatury. Ilustruje to tabela

 

Tabela ZMIANY MODUŁU YOUNGA ORAZ DOPUSZCZALNYCH NAPRĘŻEŃ ROZCIĄGAJĄCYCH

 

Nieco szybciej i prościej wartość tę można wyznaczyć z nomogramu, który został przedstawiony na rys.

Rys. Rodzaje kompensatorów

Rys. WYDŁUŻENIA RUR Z PVC-C W FUNKCJI PRZYROSTU TEMPERATURY

RYS. DOBÓR TYPU I WIELKOŚCI KOMPENSACJI DLA INSTALACJI CIEPŁEJ WODY PVC-C
0 0 (t = 55 C, t = 10 C)

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});