Плавательный водоём: подбор трубопровода нужного диаметра

Строительство плавательного водоёма всегда сопровождается прокладкой трубопроводов и установкой закладных элементов, таких как возвратные форсунки, донные заборники, скиммеры. Если диаметр труб будет меньше необходимого, забор и подача воды будут происходить с повышенными потерями на трение, отчего насос будет испытывать нагрузки, способные вывести его из строя. Если трубы проложены диаметром большим необходимого - неоправданно повышаются расходы на строительство водоёма.

Как правильно подобрать диаметр труб для водоёма?

Возвратные форсунки, донные заборники, скиммеры, каждый имеют отверстие для подключения определенного диаметра, что первоначально определяет диаметр труб. Обычно эти подключения - 1 1/2" - 2", к которым подсоединяется труба, диаметром 50 мм. Если несколько закладных элементов соединяются в одну линию, то общая труба должна быть большего диаметра, чем трубы, подходящие к ней.

На выбор трубы влияет также производительность насоса, которая определяет скорость и количество перекачиваемой воды.

Пропускную способность труб различного диаметра можно определить по таблице.

Пропускная способность труб различного диаметра

Для подбора диаметра турбы нам понадобиться знание следующих величин:

Расмотрим технологию подбора труб на конкретных примерах обвязки закладных элементов.

Диаметр трубы для подключения возвратных форсунок

Например, движение воды в системе обеспечивается насосом EcoX2-16000, максимальной производительностью 16 м³/час. Возврат воды в плавательную чашу осуществляется через 4 возвратные форсунки - Дюза для подключения пылесоса (подключение 2" наружная резьба), каждая ввинчена в стеновой проход с соединением D 50/63. Форсунки расположены попарно на противоположных бортах. Подберем необходимый трубопровод.

Скорость воды на подающей магистрали - 2 м/с. Форсунки делятся на две ветви по две штуки. Производительность на каждую форсунку - 4 м³/час, на каждую ветвь - 8 м³/час. Подберём диаметр общей трубы, трубы на каждую ветвь и турбы на каждую насадку. Если в таблице нет точного совпадения производительности для конкртеной скорости течения, берём ближайшую. По таблице получается:

• при производительности 16 м³/час (в таблице ближайшее значение 14,14 м³/час) - диаметр трубы равен 63 мм;
• при производительности 8 м³/час (в таблице ближайшее значение 9,05 м³/час) - диаметр турбы равен 50 мм;
• при производительности 4 м3/час (в таблице ближайшее значение 3,54 м³/час) - диаметр трубы равен 32 мм.

Получается, что на общую подачу подходит труба, диаметром 63 мм, на каждую ветвь - диаметром 50 мм, и на каждую насадку - диаметром 32 мм. Но так, как стеновой проход расчитан на подключение 50 и 63 трубы, трубу, диаметром 32 мм не берём, а соединяем всё трубой 50 мм. К тройнику идет 63-я труба, разводка 50-й трубой.

Диаметр труб для подключения скиммеров

Тот же насос с производительностью 16 м³/час забирает воду через скиммеры. Скиммер в режиме фильтрации забирает обычно от 70 до 90% воды от общего потока, который всасывает насос, остальное приходится на донный слив. В нашем случае 70% производительности - это 11,2 м³/час. Подключение скиммер обычно это 1 1/2" или 2". Скорость потока на всасывающей линии насоса - 1.2 м/с.

По таблице получаем:

• для этого случая достаточно трубы, диаметром 63 мм, но идеально - 75 мм;
• в случае подключения двух скимеров, разветвление ведём 50-ой трубой.

Диаметр труб для подключения донного заборника

30% от производительности насоса EcoX2 16000 - это 4,8 м³/час. По таблице для подключения донного стока достаточно трубы 50 мм. Обычно при подключении донного стока ориентируются на диаметр его присоединения. Стандартный донный сток имеет подсоединение 2", поэтому выбирают трубу 63 мм.

Расчет диаметра трубы

Формулу для расчета оптимального диаметра трубопровода получим из формулы для расхода:

Q=(П*d²/4)*v, где:
Q – расход перекачиваемой воды, м³/с
d – диаметр трубопровода, м
v – скорость потока, м/с
П – число пи = 3.14.

Отсюда, расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода:

d=((4*Q)/(П*v))^1/2.

Обратим внимание на то, что в этой формуле расход перекачиваемой воды выражен в м³/с. Производительность насосов обычно указывается в м³/час. Для того, чтобы перевести м³/час в м³/с, необходимо значение поделить на 3600.

Q(м³/с)=Q(м³/час)/3600.

В качестве примера расчитаем оптимальный диаметр трубопровода для производительности насоса 16 м³/час на подающей магистрали.

Переведем производительность в м³/с:

Q(м³/с)=16 м³/час/3600 = 0,0044 м³/с

Скорость потока на подающей магистрали равна 2 м/с.

Подставляя значения в формулу получим:

d=((4*0,0044)/(3,14*2))^1/2≈0,053 (м) = 53 (мм)

Получилось, что в данном случае оптимальный внутренний диаметр трубы будет равен 53 мм. Сравниваем с таблицей: для ближайшей производительности 14.14 м³/час при скорости протока 2 м/с подходти труба внутренним диаметром 50 мм.

При подборе труб Вы можете воспользоваться одним из описанных выше способов, мы подтвердили расчетами их равнозначность.

По материалам сайтов: waterspace.com, ence-pumps.ru

Рекомендуем ознакомиться:

Изливы для водопадов: расчет производительности, подбор.

Подбор оборудования. Выбор насоса для искусственного водоёмa