Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Badanie współczynników oporów miejscowych ζ w trójnikach żeliwnych i PVC

Metodyka badań
Rys. 1. Schemat instalacji wodociągowej i kanalizacyjnej [9] - opis w tekście
Rys. 1. Schemat instalacji wodociągowej i kanalizacyjnej [9] - opis w tekście
Rys. M. Kalenik
Ciąg dalszy artykułu...

Metodyka badań

Badania miejscowych oporów hydraulicznych w trójnikach żeliwnych i PVC wykonano w laboratorium na stanowisku pomiarowym (rys. 2).

Układ rurociągów i urządzeń pomiarowych został zamontowany za pomocą obejm na dwóch stalowych statywach.

Rurociąg (1) doprowadzał wodę do pompy (2), która wymuszała przepływ przez stanowisko pomiarowe.

Za pompą zamontowano elektroniczny przepływomierz (3) PROMAG 33FT40 do pomiaru ilości przepływającej wody oraz zawór grzybkowy (4), który odcinał dopływ wody podczas wymiany trójników.

Na początku i na końcu trójnika (7) zamontowane zostały wężyki impulsowe (8), które podłączono do odcinających zaworów kulowych (9).

Straty hydrauliczne w poszczególnych trójnikach mierzono za pomocą elektronicznego miernika różnicy ciśnienia (10) DELTABAR 230.

Trójniki na stanowisku pomiarowym montowano za pomocą śrubunku (5) i krótkiego odcinka z rury PE (6).

W najwyższym punkcie układu pomiarowego zamontowano odpowietrznik (11).

Natężenie przepływu wody na stanowisku pomiarowym regulowano za pomocą zaworu grzybkowego (12). Stanowisko pomiarowe pracowało w układzie otwartym, a woda odprowadzana była spustem do kanalizacji (13).

Badania podzielono na dwa etapy:

  • W pierwszym obliczono współczynniki oporów miejscowych w trójnikach wg PN-76/M-34034 [13]. Do obliczenia współczynników oporów miejscowych w trójnikach przyjęto z tej normy współczynniki chropowatości bezwzględnej dla nowych trójników ocynkowanych k = 0,25 mm i nieocynkowanych k = 1 mm, natomiast dla nowych trójników PVC k = 0,025 mm przyjęto z publikacji [4].
  • W drugim etapie wyznaczono współczynniki oporów miejscowych dla trójników żeliwnych i PVC na podstawie przeprowadzonych badań eksperymentalnych.

Podczas pomiarów na elektronicznym przepływomierzu obserwowano nieznaczne pulsacje natężenia przepływu wody wywołane pracą pompy. Pulsacje te wpływały również na wielkość strat ciśnienia rejestrowanego przez elektroniczny miernik różnicy ciśnienia o zakresie pomiarowym 0–500 mbar.

W celu wyeliminowania błędów pomiarowych przeprowadzono po trzy serie pomiarowe dla każdego kolanka. Po ustabilizowaniu się przepływu dla zadanych wartości natężenia wykonywano po dwa odczyty w dwuminutowych odstępach.

Rys. 2. Schemat stanowiska pomiarowego do badania miejscowych oporów hydraulicznych w trójnikach: 1 – rurociąg doprowadzający wodę, 2 – pompa, 3 – elektroniczny przepływomierz, 4 – zawór grzybkowy, 5 – śrubunek, 6 – odcinek z rury PE, 7 – kształtka (trójnik), 8 – wężyki impulsowe, 9, 14–23 –zawory kulowe odcinające, 10 – elektroniczny miernik różnicy ciśnienia, 11 – odpowietrznik, 12 – zawór grzybkowy do regulacji przepływu, 13 – spust do kanalizacji
Rys. 2. Schemat stanowiska pomiarowego do badania miejscowych oporów hydraulicznych w trójnikach: 1 – rurociąg doprowadzający wodę, 2 – pompa, 3 – elektroniczny przepływomierz, 4 – zawór grzybkowy, 5 – śrubunek, 6 – odcinek z rury PE, 7 – kształtka (trójnik), 8 – wężyki impulsowe, 9, 14–23 –zawory kulowe odcinające, 10 – elektroniczny miernik różnicy ciśnienia, 11 – odpowietrznik, 12 – zawór grzybkowy do regulacji przepływu, 13 – spust do kanalizacji; rys. arch. autora

W czasie pomiaru straty hydrauliczne występowały w krótkich odcinkach rur z PE i śrubunkach łączących badane trójniki z końcówkami impulsowymi (rys. 2).

Dodatkowo wykonano pomiary strat hydraulicznych w tych śrubunkach z zamontowanym między nimi odcinkiem rury z PE, który stanowił sumę odcinków rur wykorzystanych do badań danego trójnika. Otrzymane wielkości strat hydraulicznych w rurze z PE i śrubunkach odejmowano od wielkości strat hydraulicznych pomierzonych w trójnikach, uzyskując w ten sposób rzeczywiste straty hydrauliczne z badanego trójnika.

Pomiar strat hydraulicznych w poszczególnych trójnikach wykonywano w następujący sposób (rys. 2): po zamontowaniu trójnika (7) i przed rozpoczęciem każdej serii pomiarowej wszystkie zawory na stanowisku pomiarowym były zamykane.

Pomiary strat hydraulicznych wykonywano odrębnie dla przepływu przelotowego B, rozbieżnego A i zbieżnego C.

Na początku każdej serii pomiarowej otwierano zawory (4) i (12) oraz: dla przepływu przelotowego B – (20) i (17), dla przepływu rozbieżnego A – (20), (18) i (16), a dla przepływu zbieżnego C – (19), (18) i (17).

Następnie włączano pompę (2) i na rozdzielaczu elektronicznego miernika różnicy ciśnienia (10) otwierano zawory: dla przepływu przelotowego B – (9) i (22), dla przepływu rozbieżnego A – (9) i (23), a dla przepływu zbieżnego C – (21) i (22).

Elektroniczny miernik różnicy ciśnienia za pomocą wężyków impulsowych (8) połączony był z początkiem i końcem trójnika dla danego przepływu wody. Następnie odpowietrzano wężyki impulsowe (8) i elektroniczny miernik różnicy ciśnienia (10) oraz cały układ pomiarowy za pomocą odpowietrzników (11).

Po usunięciu pęcherzyków powietrza z układu pomiarowego ustawiano pierwszy zadany przepływ wody za pomocą zaworu grzybkowego (12), obserwując przepływ wody na elektronicznym przepływomierzu (3).

Po ustabilizowaniu się warunków przepływu wody wykonywano odczyty z elektronicznego miernika różnicy ciśnienia (10). Następnie ustawiano kolejny przepływ wody za pomocą zaworu grzybkowego (12) i po ustabilizowaniu się warunków przepływu wody wykonywano kolejne odczyty z elektronicznego miernika różnicy ciśnienia (10).

Po skończeniu serii pomiarowej każdorazowo wyłączano pompę (2).

Pomiary strat hydraulicznych wykonywano dla zadanych przepływów wody z zakresu od 10 do 18 dm3 · min–1 z interwałem co 2 dm3 · min–1. Zakres pomiarowy został określony zgodnie z zalecanymi prędkościami przepływu wody w instalacji wodociągowej wg normy PN-92/B-01706 [14]. Badania przeprowadzono w trzech losowo wybranych trójnikach wykonanych z żeliwa nieocynkowanego i ocynkowanego oraz PVC o średnicy 0,02 m. Pomiary wykonano dla trójników wyprodukowanych przez dwóch producentów trójników żeliwnych (firmę I i firmę II) oraz dwóch producentów trójników PVC (firmę III i firmę IV).

Współczynniki oporów miejscowych ζ dla trójników żeliwnych i PVC z przeprowadzonych badań eksperymentalnych wyznaczono na podstawie równania [8]:

 (1)

które przy założeniu, że długość przewodu L równa jest zero i w układzie pomiarowym występuje tylko jedna kształtka, przekształcono do postaci:

(2)

gdzie:

∆H – straty hydrauliczne, m;
– suma współczynników oporów miejscowych, -;
ζ – współczynnik oporu miejscowego dla kształtki, -;
l – współczynnik oporów liniowych, -;
L – długość przewodu, m;
d – średnica przewodu, m;
Q – przepływ wody, m3 · s–1;
g – przyspieszenie ziemskie, m · s–2.

Czytaj też: Projektowanie i eksploatacja układów hydroforowo-pompowych >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   19.07.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Jak osiągnąć 99% skuteczność bakteriobójczej w wentylacji » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl