Все о потерях и падении давления в трубопроводе

Потери и падение давления в трубопроводе

Иногда происходит так, что движущийся внутри трубопровода продукт встречает сопротивление в виде неких препятствий внутри самой этой трубы. Это сопротивление называется гидравлическим, и, как следствие, сопровождается потерей давления в трубопроводе.

Процесс этот в силу своего повсеместного распространения довольно неплохо изучен, и на данный момент существуют необходимые рекомендации как правильно реагировать на потерю давления, какие меры следует принимать. Но для этого в первую очередь нужно понимать саму суть возникновения проблемы. Подробнее о классификации трубопроводов по категориям и параметрам, Вы сможете узнать в статье на нашем сайте.

Причины падения давления

Основными факторами увеличения гидравлического сопротивления являются:

• Внутренний диаметр трубы. Если он увеличивается, то сопротивление уменьшается в прямо пропорциональном соотношении;
• Скорость движения воды в системе. Похожая схема с предыдущим показателем: чем меньше она, тем слабее давление;
• Учитывается и индивидуальные особенности материала, из которого собран трубопровод. Давление в нем пропорционально уровню гладкости: чем глаже поверхность, тем сильнее напор.

Но нельзя отбрасывать тот факт, что даже если все эти факторы будут приведены к максимальному показателю, то это ни в коей мере не будет означать, что никакого торможения потока и падения давления не будет. Оно в любом случае будет иметь место, только тогда его основным критерием станет протяженность трубы. Подробнее о том, как рассчитать объем жидкости в трубопроводе, читайте в статье на нашем сайте.

Расчеты потери давления в линейных трубопроводах

Как уже говорилось выше, наукой процесс потери давления изучался плотно, поэтому сейчас разработаны формулы и таблицы, по которым можно рассчитать потерю напора в трубопроводе за счет умножения коэффициентов скорости движения материала в трубе на площадь сечения этой трубы. Из этой формулы путем расчетов была составлена таблица потерь давления, которая базировалась как раз на данных диаметра трубопровода, его сечения и скорости напора.

Наружный диаметр Dнар (мм)	Толщина стенки S (мм)	Внутренний диаметр Dвн (мм)	Оптимальный расход Qопт (м3/час)
20	2	16	1,09
25	2	21	1,87
32	2,4	27,2	3,14
40	3	34	4,9
50	3,7	42,6	7,7
63	4,7	53,6	12,18

Следует заметить, что на данный момент большинство трубопроводов делаются максимально прямыми и изготавливаются из гладких полимерных труб. Это позволяет в разы снизить гидравлическое сопротивление, помимо этого, при эксплуатации дают ряд преимуществ:

• Легкость материала и удобство при монтаже;
• Нет опасности ржавчины;
• Самые высокие показатели шероховатости тех полимеров, которые используются для производства труб. Это весомый показатель при снижении внутреннего сопротивления. По этим параметрам пластиковые материалы более чем в 1,5 раза превосходят свои стальные аналоги.

Местные сопротивления

Помимо сопротивлений, которые возникают в линейных трубопроводах, особое внимание уделяют дополнительным, которые называются местными. Они возникают из-за установки разного вида переходников, тройников, клапанов, угловых разветвителей – то есть всех комплектующих, которые регулируют мощность и распределение потока. Об укрупненных монтажных узлах трубопроводов, читайте в этой статье.

При местном сопротивлении выделяют следующие виды потерь:

1. потери, которые связаны непосредственно с сечением потока (то есть те, которые образуются либо при внеплановом сужении, либо, наоборот, расширении);
2. Потери при деформации трубопровода (его повороты, то есть изменение направления в разные стороны);
3. Потери, которые обуславливаются индивидуальными свойствами комплектующих приспособлений (например, размер ячейки сетки фильтров, диаметр пропускного хода крана и т. д.);
4. Потери при использовании комплектующих, задачей которых является разветвление, либо слияние двух или нескольких потоков. Это так называемые тройники, крестовины и т. д.

Как контролировать потерю давления?

Главная опасность потери давления в том, что если этот процесс не контролировать, то эти потери могут быть очень значительными, что в конце концов может привести даже к авариям. Поэтому следует соблюдать некоторые правила.
Специалисты советуют при установке трубопровода всегда использовать, если это возможно по технологии, трубы большего диаметра. Это позволяет решить целых две проблемы:

1. Исключение аварийности при внезапных скачках давления (когда поток по каким-либо причинам внезапно увеличивается);
2. Практически полностью можно при учете давления отбросить расчеты местного сопротивления.

Также нужно понимать, что любые падения давления в отдельных трубопроводах ведут свое начало от общего давления воды в трубе. Для того, чтобы не создать аварийных ситуаций на этом участке, следует:

1. контролировать уровень засорения всей коммуникации;
2. следить за тем, чтобы не произошла разгерметизация соединений;
3. вовремя устранять поломки регулирующих и запорных устройств;
4. правильно рассчитать максимальное количество потребителей;
5. правильно подобрать скважинный насос.

Важно!

Для того, чтобы грамотно осуществлять контроль за потерями давления, подобрать нужные материалы и комплектующие для сборки трубопровода необходимо обладать техническими знаниями и опытом решения задач такого плана. Самостоятельно при отсутствии нужных навыков заниматься подобными работами крайне нежелательно! Поэтому при необходимости обязательно следует обратиться в компании соответствующего профиля, специалисты которой грамотно разработают план мероприятий и предпримут нужные действия. 

Наши специалисты проконсультируют Вас, помогут осуществить замеры параметров а также исключить потери давления.