Сколько воды в трубе: Расчет объема воды в трубе

Как рассчитать объём воды в трубе системы отопления, и не только.

Опубликовано: 28 декабря 2012 г.

    Здравствуйте! Для того, чтобы правильно спроектировать систему отопления, нужно иметь о ней как можно больше исходной информации: площадь помещений, объём помещений, материал из которого изготовлены стены, степень теплоизоляции и т. д. Я хочу обратить Ваше внимание на один из таких факторов, как объём воды в трубах системы отопления. Как рассчитать объём воды в трубе, ведь для того, чтобы правильно подобрать мощность котла, необходимо обязательно знать объём воды в системе отопления, плюс, объём воды в котле!

    Чтобы справиться с этой задачей нам нужно знать сколько метров трубы в системе отопления, причём каждого диаметра, т. е., сколько трубы диаметром 20 мм., сколько трубы диаметром 25 мм., и т. д.

    Для чего это нужно? Сейчас Вы сами всё поймёте.

    Взгляните на картинку снизу. В этой таблице представлены основные используемые в бытовых системах отопления диаметры труб, а так же объём воды в этих трубах.

    Как не трудно догадаться, остаётся количество метров, каждого диаметра, помножить на объём воды, согласно таблицы. Затем полученный результат суммируем, и прибавляем объём воды в котле.

    В паспорте каждого котла, имеются данные о максимальном объёме воды в системе отопления, который котёл может нагревать без потери мощности. Например: ваш котёл, по паспорту имеет мощность — 20 Квт., и допустимый объём теплоносителя — 180 литров. После подсчётов, у Вас получился объём воды в трубах равный — 220 литров. Что из этого следует? А то что если у вас площадь помещений например 120-150 кв. м., то котёл скорее всего справится с нагревом системы, а если площадь 180-200 кв. м., то всё, — зимой, в более сильный мороз придётся мёрзнуть. В таком случае вам нужен котёл большей мощности, например — 24 Квт. (Надеюсь вы понимаете, что эти цифры условные!)

    Надеюсь, при расчёте системы отопления, эта информация поможет Вам избежать ненужных проблем!

    Хочу добавить, что на картинке, объём воды в секции радиатора, имеется в виду чугунный радиатор. 2*L.

Где,

L— длина трубопровода.

R1— внутренний радиус.

R2— наружный радиус.

Как правильно выполняются вычисления объема тел

Расчет объема цилиндра, труб и других физических тел – классическая задача из прикладной науки и инженерной деятельности. Как правило, данная задача не является тривиальной. Согласно аналитическим формулам для вычисления объема жидкостей в различных телах и емкостях может оказаться очень затруднительным и громоздким. Но, в основном объем простых тел можно вычислить достаточно просто. К примеру, при помощи нескольких математических формул Вы сможете определить объем трубопровода. Как правило, количество жидкости в трубах определяется значением м3 или метры кубические. Однако в нашей программе, Вы получаете все расчеты в литрах, а площадь поверхности определяется в м2 – квадратных метрах.

Полезная информация

Размеры стальных трубопроводов для газоснабжения, отопления или водоснабжения указываются в целых дюймам (1″,2″) или его долях (1/2″, 3/4″). За 1″ согласно общепринятым меркам принимают 25,4 миллиметра. На сегодняшний день стальные трубы можно встретить в усиленном (с двойной стенкой) или в обычном исполнении.

Для усиленного и обычного трубопровода внутренние диаметры отличаются от стандартных – 25,4 миллиметра: так в усиленном, этот параметр составляет 25,5 миллиметров, а в стандартном или обычном – 27,1 миллиметр. Отсюда следует, что незначительно, но эти параметры отличаются, что тоже следует учесть при выборе труб для отопления или водоснабжения. Как правило, специалисты не особо вникают в эти подробности, так как для них важным условием является — Ду (Dn) или условный проход. Данная величина является безразмерной. Этот параметр можно определить с помощью специальных таблиц. Но нам не стоит вникать в эти подробности.

Стыковка различных стальных труб, размер которых представлен в дюймах с алюминиевыми, медными, пластиковыми и другими, данные которых представлены в миллиметрах, предусмотрены специальные переходники.

Как правило, данный вид расчета труб необходим в процессе вычисления размера расширительного бачка для отопительной системы. Объем воды в системе обогрева комнаты или дома, рассчитывается с помощью нашей программы в онлайн-режиме. Однако, зачастую, этими данными неопытные специалисты просто пренебрегают, что не стоит делать. Так как, для эффективного функционирования отопительной системы нужно учесть все параметры, чтобы правильно выбрать котел, насос и радиаторы. Также немаловажным объем жидкости в трубопроводе будет в том случае, когда вместо воды будет использовать антифриз в системе обогрева, который является достаточно дорогим и переплаты в этом случае будут излишни.

Чтобы определить объем жидкости необходимо правильно замерять наружный и внутренний диаметр трубопровода.

Важно! Не стоит пренебрегать результатами расчета при проектировании отопительной системы. В противном случае Вы рискуете не правильно выбрать котел по мощности, который будет неэффективным и неэкономичным в процессе эксплуатации, и как следствие помещения будут плохо обогреваться.

Примерный расчет можно выполнить исходя из пропорции 15 л жидкости на 1 кВт мощности отопительного котла

К примеру, у Вас котел на 4 кВт, отсюда получаем объем всей системы равен 60 литров (4х15)

Мы привели точные значения объема жидкости для разных радиаторов в системе отопления.

Объем воды:

• старая чугунная батарея в 1 секции – 1,7 литра;
• новая чугунная батарея в 1 секции – 1 литр;
• биметаллический радиатор в 1 секции – 0,25 литра;
• алюминиевый радиатор в 1 секции – 0,45 литра.

Заключение

Теперь Вы знаете, как можно правильно и быстро вычислить объем трубы для водоснабжения или системы отопления.

Расход воды через трубу при заданном давлении

Содержание статьи

Основная задача расчёта объёма потребления воды в трубе по её сечению (диаметру) – это подобрать трубы так, чтобы водорасход не был слишком большой, а напор оставался хороший. При этом необходимо учесть:

• диаметры (ДУ внутреннего сечения),
• потери напора на рассчитываемом участке,
• скорость гидропотока,
• максимальное давление,
• влияние поворотов и затворов в системе,
• материал (характеристики стенок трубопровода) и длину и т.д..

Подбор диаметра трубы по расходу воды с помощью таблицы считается более простым, но менее точным способом, чем измерение и расчёт по давлению, скорости воды и прочим параметрам в трубопроводе, сделанный по месту.

Табличные стандартные данные и средние показатели по основным параметрам

Для определения расчётного максимального расхода воды через трубу приводится таблица для 9 самых распространённых диаметров при различных показателях давления.

Среднее значение давления в большинстве стояках находится в интервале 1,5-2,5 атмосфер. Существующая зависимость от количества этажей (особенно заметная в высотных домах) регулируется путём разделения системы водообеспечения на несколько сегментов. Водонагнетение с помощью насосов влияет и на изменение скорости гидропотока. Кроме того, при обращении к таблицам в расчёте водопотребления учитывают не только число кранов, но и количество водонагревателей, ванн и др. источников.

Изменение характеристик проходимости крана с помощью регуляторов водорасхода, экономителей, аналогичных WaterSave (http://water-save.com/), в таблицах не фиксируются и при расчёте расхода воды на (по) трубе, как правило, не учитываются.

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

В данной формуле водорасхода:

• под q принимается расход в л/с,
• V –  определяет скорость гидропотока в м/с,
• d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

• длину трубопровода (L),
• коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
• вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой. 

Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html). Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

1. способа расчёта сопротивления,
2. материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии,
3. внутреннего диаметры,
4. длины участка,
5. падения напора на каждый метр трубопровода.

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

• новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
• с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
• с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

Как разморозить пластиковые трубы, или несколько способов не остаться зимой без воды

29 Января 2014г.

Почему трубы замерзают? Причины могут быть самые разные: трубы проложены на недостаточной глубине, неэффективно утеплены, по ним транспортируются слишком малые объемы воды, трубы эксплуатируются при экстремально низких температурах. При этом необходимо учитывать, что если разморозка труб, проложенных в доступных местах, не вызывает особых трудностей (их, например, можно прогреть с помощью обычного бытового фена), то как разморозить наружные водопроводные трубы при подземной прокладке?  «Удачно», если труба замерзла в месте ввода – в таком случае можно просто нагреть стены. А если точка замерзания в нескольких метрах от сооружения? Есть ли решение проблемы или нужно ждать тепла? Решение проблемы есть!

Если трубы металлические, то процесс разморозки достаточно прост. Для этого берем обыкновенный сварочный аппарат и подключаем его к разным концам трубы. Такой простой электрический способ устраняет проблему в течение двух-четырех часов. Чем замерзший участок трубы длиннее, тем дольше длится разморозка.

Но что делать, если замерзла пластиковая труба? В настоящее время в сетях водоснабжения используются преимущественно ПЭ трубы, изготовленные из полиэтилена высокой плотности (HDPE), которые выдерживают давление до 10 атм. Они не подвержены коррозионным процессам и не разрушаются при замерзании. По своим свойствам полиэтилен не является проводником электрического тока, поэтому разморозка с помощью  сварочного аппарата невозможна. Удаление ледяной пробки с помощью стального прута тоже чревато, можно повредить трубу. Таким образом, выход один – использовать для разморозки горячу воду.

Предлагаемые три способа разморозки полиэтиленовых труб являются «ноу хау» народных умельцев. Однако, не смотря на свою некоторую эксцентричность – они работают. Единственным их недостатком является то, что они подходят только для трубопроводов небольших диаметров.

Способ 1

Следует учитывать, что ледяная пробка в трубе не позволит горячей воде попасть внутрь, если ее заливать просто так. Значит нужно найти способ подачи горячей воды в замерзшую зону. Для этого можно использовать шланг или трубу с меньшим диаметром. Например, если нужно разморозить водопроводную трубу диаметром 25 или 30 мм, а замерзший отрезок – прямой, то наиболее эффективным будет использование металлопластиковой трубы диаметром 16 мм. Сначала выпрямляем металлопластиковую трубу (м/п трубы как правило свернуты в бухты), а затем вдвигаем ее в замерзшую трубу пока она не достигнет льда. После этого подаем по ней к месту замерзания максимально горячую воду. Оттаявшая холодная вода будет выливаться по зазору между водопроводной и металлопластиковой трубами. Кстати, если запас воды у вас ограничен, то можно использовать оттаявшую воду: подогревать и снова направлять к месту замерзания. При этом ледяная пробка будет таять, и можно проталкивать металлопластиковую трубу дальше.

Но что делать, если замерзший участок водопроводной трубы имеет изгибы и повороты? Использовать жесткую металлопластиковую трубу в этом случае не удастся. Есть ли решение? В такой ситуации можно воспользоваться жестким шлангом. Отметим, что обычный поливочный шланг при этом не подходит, он размякнет от горячей воды и протолкнуть его будет невозможно. Эффективными в такой ситуации оказались кислородные шланги и шланги для подключения газовых баллонов. Такие шланги достаточно жестки, но, тем не менее, их можно протолкнуть не больше, чем на 10-15 метров от ввода. К тому же, они  достаточно тяжелые и проталкивать их в трубе нужно с существенным усилием.

Способ 2

А как разморозить трубу водопровода, если это произошло в десятках метров от дома и трубопровод имеет изгибы и повороты? Есть эффективный и экономичный способ. Для этого понадобится комплект из закаленной стальной проволоки (2-4 мм), строительного гидроуровня и кружки Эсмарха (банальной клизмы). Стоимость такого набора невелика, и многие имеют в хозяйстве все его составляющие. 

Вначале необходимо выровнять трубку гидроуровня и проволоку, а после прикрутить изолентой конец проволоки к гидроуровню. Чтобы обеспечить большую твердость на конце проволоки можно сделать петлю. Cама проволока не должна торчать, а конец трубки гидроуровня должен выступать на 1 сантиметр перед проволокой. После этого другой конец гидроуровня нужно подключить к кружке Эсмарха и проталкивать проволоку с трубкой в трубопровод до упора в ледяную пробку.  Ввиду того, что трубка гидроуровня имеет очень небольшой диаметр и очень малый вес, она легко продвигается по трубопроводу, преодолевая все повороты. Далее заливаем горячую воду, делая замерзшему водопроводу «клизму». Для сбора оттаявшей воды под водопроводную трубу нужно подставить емкость, ведь, сколько горячей воды заливается, столько холодной – выливается. По мере того, как лед тает, продолжаем проталкивать проволоку с трубкой гидроуровня. Этот способ разморозки труб довольно длительный, приблизительно за час можно разморозить до 1 м трубопровода, т.е. в течение рабочего дня можно освободить ото льда 5-7 м трубы. При этом не следует спешить, перед проталкиванием трубки/шланга нужно заливать не меньше 10 л горячей срабатывает при минимальных затратах.

Схема процесса разморозки трубы с помощью проволоки, гидроуровня и кружки Эсмарха

 Способ 3

Рассмотрим ситуацию, когда мы имеем замерзший полиэтиленовый водопровод небольшого диаметра (20 мм) протяженностью 50 м с глубиной прокладки до 80 см. Отметим, что это недостаточная глубина прокладки водопровода, поэтому он и замерз. Отличительная особенность – водопровод проходит под проезжей частью. Коммунальщики в подобной ситуации, как правило, советуют дожидаться оттепели, но, тем не менее, есть способ обойтись и без них.

Нам понадобится следующее «оборудование»: медный двухжильный провод (длину и толщину сечения подбираем по длине и диаметру замерзшего водопровода), вилка для розетки, компрессор и шланг для выдувания оттаявшей воды. Так, например, для трубы диаметром 20 мм можно взять провод 2,5-3 мм и автомобильный топливный шланг диаметром 8 мм, обычный автомобильный компрессор (в крайнем случае, можно использовать насос).

Предупреждаем, что используя этот способ необходимо соблюдать особую осторожность, поскольку работа производится с использованием высокого напряжения.

Теперь необходимо подготовить все это к процессу разморозки. С небольшого участка провода нужно снять внешнюю изоляцию, разделить его на две проволоки и  одну из них оголить (снять внутреннюю изоляцию), оставшуюся в изоляции проволоку аккуратно загнуть в обратную сторону вдоль провода. При этом нужно следить, чтобы изоляция не была повреждена.

Затем практически рядом со сгибом провода нужно сделать 3-5 витка оголенной проволокой (максимально плотно друг к другу) и обрезать ее оставшийся конец.

После этого – отступить 2-3 мм от сделанных витков, оголить вторую проволоку и обвить ее вокруг провода точно также. Витки первой и второй проволок не должны соприкасаться, иначе в дальнейшем случится короткое замыкание.

К другому концу провода подсоединяем вилку и «агрегат» для разморозки трубы готов. В народе этот прибор известен под названием «бульбулятор»: если поместить его в воду и подключить к электросети, то при прохождении тока через воду происходит реакция с выделением большого количества теплоты. В нашем случае такое устройство идеально, ведь нагревается только вода, а проволоки остаются холодными, т.е. пластиковая труба не проплавится даже случайно.

Собранное приспособление необходимо обязательно проверить. Для этого его нужно поместить в банку с водой и подключить к питанию. Если от контактов отходят пузырьки воздуха и чувствуется легкое гудение – агрегат работает.  Еще раз напоминаем, что при контакте с водой пока приспособление работает можно получить удар током.

Приступаем к процессу размораживания водопровода. Провод нужно аккуратно проталкивать в трубу так, чтобы он при этом не сгибался. Поэтому предпочтительнее брать провод более крупного сечения. Когда провод упрется в ледовую пробку нужно включить «бульбулятор» и подождать одну-две минуты. Теперь можно попробовать протолкнуть провод дальше: лед начал плавиться. Когда разморожено около метра трубы, оттаявшую воду желательно выдуть при помощи компрессора, это необходимо для уменьшения объема разогреваемой воды, и чтобы водопровод не промерзал вновь на уже размороженном участке.  

Если есть специальное оборудование, то на трубу желательно наварить кран. Когда по трубе пойдет вода, провод из нее вытаскивают, а кран закрывают, т.е. подтопления места проведения процедуры разморозки (например, подвала) не произойдет.

Чтобы пластиковые трубы не замерзали следует помнить:

• прокладка труб должна осуществляться на глубине ниже уровня промерзания почвы конкретного региона. В северных и восточных областях Украины — Луганской, Харьковской, Полтавской, Сумской, Киевской, Черниговской — глубина промерзания грунта не превышает 100 см, в южных — (Николаевской, Одесской, Херсонской) — 60 см, в остальных—80 см. Водопроводные и канализационные трубы желательно прокладывать на глубине не менее 120-140 см.
• не следует прокладывать водопровод и канализацию вблизи от железобетонных конструкций (опор, балок, фундаментов, ростверков), так как теплопроводность бетона гораздо выше теплопроводности грунта, т.е. вероятность промерзания грунта со стороны ж/б конструкций повышается. В таком случае нужно делать утепление труб (например, поместить между трубопроводом и ж/б конструкциями плиты из экструдированного пенополистирола)
• если позволяют финансы рядом с трубопроводом можно проложить греющий кабель. В настоящее время уже освоено производство саморегулирующихся греющих кабелей, включающихся только при необходимости
• места прохождения трубопровода сквозь стены зданий и сооружений желательно утеплять стекловатой, минеральной ватой и монтажной пеной для предотвращения прямого контакта стенок трубы со стенами строений
• при обустройстве водопровода на дачном участке желательно использовать трубы диаметром не менее 50 мм, трубы меньшего диаметра более подвержены замерзанию
• выбирая между различными полимерными водопроводными трубами следует знать, что полиэтиленовые трубы хорошо переносят множественный процесс заморозки и размораживания, в то время как трубы из полипропилена после двух-трех разморозок могут лопнуть
• если водопроводом или канализаций в зимнее время пользуются нерегулярно, то лучше полностью сливать воду из системы.

Если все эти условия будут соблюдены при прокладке водопровода, Вам не придется думать, как разморозить трубы.

Источник: Журнал Полимерные трубы Украина.

Когда замерзает водопровод? Расчет в Excel.

Опубликовано 19 Авг 2019
Рубрика: Теплотехника | 10 комментариев

Однажды довелось наблюдать успешный опыт эксплуатации технического водопровода, проложенного по воздуху от скважины до административного здания. В условиях сибирской зимы при температуре воздуха временами до -37 ˚С поставленный на постоянный…

…минимальный проток водопровод ни разу не перемерз, успешно обеспечивая водой санузлы. Несмотря на некоторую странность темы статьи, попробуем разобраться.

Для ответа на вопрос «Когда замерзает водопровод?» нет необходимости составлять очередной алгоритм и писать программу. В предыдущих публикациях на этом сайте в категории «Теплотехника» есть для этого все необходимые расчеты!

Пример. Расчет в Excel.

Условия задачи:

Проложенный по воздуху в неотапливаемом помещении участок стального водопровода без теплоизоляции длиной L=20 м выполнен из круглой трубы с наружным диаметром D=33,5 мм и с толщиной стенки s=2,8 мм. Температура окружающего воздуха (среды) t_с=-10 °С. Скорость движения воздуха v=1 м/с. Температура воды на входе в трубопровод t₁=+5 °С. Давление воды в трубопроводе P=0,1 МПа. Коэффициент температуропроводности воды а=0,000000143 м²/с. Температура замерзания воды t₃=0 °С.

Требуется:

1. Найти время начала замерзания воды в трубе при отсутствии расхода.

2. Вычислить минимальный расход воды, при котором водопровод не замерзает.

Решение:

1. Для вычисления плотности, теплоемкости и теплопроводности воды воспользуемся программой из статьи «Теплофизические свойства воды». В исходные данные введем среднюю температуру воды из интересующего нас диапазона +5…0 °С.

Время остывания воды (труба полностью заполнена) до критической температуры замерзания при отсутствии расхода рассчитаем по программе из статьи «Время охлаждения (нагрева)». Все исходные данные для этого у нас есть из условий задачи и предыдущего первого расчета.

Первая часть задачи решена. Время охлаждения неподвижной воды в трубопроводе до 0 °С — около 21 минуты.

Обращаю внимание и напоминаю, что выполненный расчет носит оценочный характер! В частности, теплоемкость оболочки – стенки стальной трубы – этот расчет не учитывает.

Если бы скорость ветра в задаче была не 1 м/с, а, например, 10 м/с, то резко бы увеличился коэффициент теплоотдачи на границе «труба-воздух» α=45,6 Вт/(м²*К). И время до начала замерзания водопровода составило бы всего 4…5 минут! (В примечании к ячейке D3 программы приведены справочные данные, формулы и рекомендации по определению α.)

2. Минимальный теоретический расход воды, при котором водопровод не должен замерзать, рассчитаем с помощью программы из статьи «Расчет теплоотдачи трубы». Примем температуру воды на выходе из трубопровода t₂=+1 °С. Это означает, что падение температуры воды на двадцати метрах не должно превысить |d_tтрГГ|=4 °С.

Сравнительно небольшой проток 0,015 кг/с (или примерно 0,92 л/мин) воды с температурой t₁=+5 °С на входе обеспечит мощность притока тепловой энергии P_трГГ=256,6 Вт, которой достаточно для поддержания системы в стационарном равновесном состоянии. При этом температура воды на выходе двадцатиметровой трубы будет равна t₂=+1 °С.

Проверка:

Проверим выполненные расчеты по еще одной программе из статьи «Регистры отопления из труб».

Рассчитанная мощность Q=262 Вт приближенно равна теплоотдаче из предыдущего третьего расчета P_трГГ=256,6 Вт, а вычисленный коэффициент теплоотдачи α=9,6 Вт/(м²*К) равен коэффициенту теплоотдачи из второго расчета, где его в исходных данных мы определили по скорости движения воздуха.

Ответ:

1. Замерзает водопровод при отсутствии движения воды уже через 21 минуту.

2. При расходе воды около 1 л/мин (при средней скорости движения воды ~ 25 мм/с) водопровод из условий задачи в спокойном воздухе с температурой -10 °С не должен замерзнуть никогда.

Заключение.

Конечно, в реальных условиях температуру воды +1 °С на выходе из трубопровода поддерживать нельзя. Желательно иметь запас подальше от точки кристаллизации с учетом возможных колебаний скорости и температуры, как воздуха, так и воды. Также необходимо учитывать наличие сужений и массивных теплоотводов-холодильников в виде опор трубопровода, корпусов и других деталей запорной арматуры.

Все четыре использованные в статье теплотехнические программы в Excel доступны на сайте для свободного скачивания.

Прошу уважающих труд автора  скачивать файлы с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

P.

S. (25.11.2019)

Проверил в программе Agros2D результаты расчетов, выполненных в статье.

Результат: при всех тех же исходных данных и коэффициенте теплоотдачи на наружной поверхности трубы α=9,6 Вт(м²*К) процесс замерзания воды в трубе при отсутствии движения начнется через ~23 минуты (1380 секунд).  Расчет в Agros2D выполнен без учета конвективного перемешивания воды в трубе, но с учетом теплоемкости стенки трубы, которая «добавила» к предыдущему результату пару минут.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению, формула максимального расхода при давлении в трубе круглого сечения

Содержание:

Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.

Зачем нужны подобные расчеты

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего зависит проходимость трубы

От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. А простая формула объема трубы позволит узнать и это значение. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.

 Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

1. Длина трубы. При увеличении ее протяженности вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. Действительно, в самом начале системы вода испытывает воздействие исключительно давлением, однако важно и то, как быстро у следующих порций появится возможность войти внутрь коммуникации. Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.
2. Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.
3. Материал изготовления.  Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе.  К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
4. Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. 2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.

   
   

   Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.

   
   

   Меры против замерзания трубопровода | САН САМЫЧ

   Водопровод., Дом.

   Колодец или скважина загородного дома, как правило, располагается в нескольких метрах от дома. Иногда, скважину делают в подполе или подвале дома, но и тогда меры против замерзания трубопровода будут не лишними. Как правило, вода в трубе замерзает не на подземном участке трубопровода, а на границе «земля-воздух», далее кристаллизация идет по воздушному участку трубы. Еще один «слабый» участок трубопровода находится на границе «подпол-дом» из-за неизбежного в этом месте сквозняка по контуру трубы, избавиться от которого довольно сложно.

   Все меры по борьбе с замерзанием трубы я бы условно разделил на  пассивные и активные. И те, и другие желательно предусмотреть заранее, еще на стадии проектирования. Итак:

   Пассивные меры.
   1. Материал подводящей трубы сам по себе должен быть теплоизолирующим. Это может быть полиэтилен, полипропилен, металлопластик. Нежелательны трубы металлические.
   2. Диаметр подводящей трубы желательно выбирать побольше. Чем больше диаметр трубы, тем больше объем воды, находящейся в ней, тем толще стенка трубы (дополнительная теплоизоляция), тем дольше будет остывать вода до температуры замерзания. Оптимальные диаметры – от 3/4 (20мм) для полипропилена и металлопластика (лучше 26мм) до 1½ (40мм) для полиэтилена (можно больше, но это дорого).
   3. Глубина траншеи для трубы должна быть сравнима со средней глубиной промерзания вашей местности, от 0.7м до 1.5м.
   4. Труба должна иметь уклон к колодцу или скважине.
   5. Труба обязательно должна быть утеплена.
   6. Все места прохода трубы через стены и перекрытия (полы, потолки) должны быть герметичны (запенены) во избежания образования даже малейших сквозняков холодного воздуха в этих местах.
   7. При прохождении трубы в углах помещений (стык между стеной и полом или потолком) обязательно нужно проверить эти углы на наличие тех же сквозняков, и, по возможности, устранить их.
   8. Нежелательно, даже вернее, недопустимо размещение металлических фитингов на открытом воздухе и (или) в возможных местах образования сквозняков. В случае их размещения в таких местах и невозможности переделки, их нужно хорошо утеплить и предусмотреть возможность их хотя бы периодического прогрева (греющий кабель, тепло из дома, трубы ГВС или отопления).

   Следующие меры я условно называю

   Активными:
   1. Необходимо предусмотреть легкоразъемные соединения трубы на выходе из колодца (скважины) и на входе в дом или подвал, для возможного осмотра устья подземного участка трубы и удаления ледяных пробок.
   2. Лучшей активной защитой является прокладка греющего кабеля по подающей трубе. Необязательно покупать дорогой саморегулирующийся двухжильный. В худшем случае Вы воспользуетесь им всего несколько раз за зиму. Вполне достаточно дешевого одножильного кабеля для теплых полов отечественного производства. Единственное ограничение в его использовании, время его включения не должно превышать 15 минут. Если этого оказалось недостаточно, просто повторите процедуру минут через 10-15, чтобы кабель немного остыл. Включать кабель на постоянный обогрев не имеет смысла (для этого нужен другой кабель), это лишняя трата энергии, да и кабель может перегреться. Кабель крепится к трубе с помощью пластиковых хомутов или скотча.
   3. При использовании погружных насосов можно проделать небольшое отверстие в трубе (1-3мм) в 3-5см от насоса для постоянного тока воды. Текущая вода никогда не замерзнет. К сожалению, при использовании насосных станций это сделать невозможно.
   4. В сильные морозы, если Вы находитесь дома, проливайте, т.е. включайте воду, хотя бы раз в два часа. Тогда отогревать трубу, включать греющий кабель, Вам понадобится только раз в сутки – утром.

   Как показывает практика, соблюдение только пассивных мер против замерзания трубопроводов гарантирует их безотказную работу до 20-25 градусов мороза. При соблюдении всех мер – при любом морозе.

   Страница 2 из 2 ← Ранее 1 2 Страница 2 из 2 ← Ранее 1 2

   Ваш отзыв

   Калькулятор объема трубы

   | Объем, диаметр, вес

   Сантехникам и другим подрядчикам нужны правильные инструменты для решения сложных математических уравнений в полевых условиях, например, для расчета объема трубы, чтобы определить, сколько воды она может выдержать. Калькулятор объема трубы ServiceTitan делает расчет трубы простым и легким.

   Измерьте объем труб по внутреннему диаметру и длине. Вы также можете использовать этот калькулятор, чтобы подсчитать, сколько весит объем воды в трубах.

   Что такое калькулятор объема трубы?

   Сантехники и другие квалифицированные специалисты используют калькулятор объема воды в трубе для определения точного объема трубы, а также массы жидкости или веса воды, которая течет через нее. Этот очень полезный инструмент, по сути, работает как калькулятор объема жидкости.

   Кто пользуется калькулятором объема трубы?

   Сантехники, подрядчики по ирригации, бригады септиков и работники обслуживания бассейнов постоянно проводят расчеты труб в полевых условиях, чтобы определить правильный размер трубы для установки, определить расход и давление воды или работать для максимального повышения эффективности насоса.

   Счетчик объема трубы ServiceTitan также легко вычисляет:

   • Водопропускная способность домашних систем отопления.

   • Расчеты трубопроводов, необходимые для заполнения садового пруда.

   • Объем трубопроводов, необходимый для установки системы орошения газонов и садов.

   • Расчет правильного размера трубопровода, необходимый для наполнения бассейна.

   Формула объема трубы

   Формула объема трубы:

   Объем = pi x радиус² x длина

   Для расчета размера трубы выполните следующие действия:

   • Найти внутренний диаметр и длина трубы в дюймах или миллиметрах.

   • Вычислите внутренний диаметр трубы, измерив расстояние от одной внутренней кромки через центр и до противоположной внутренней кромки.

   • Используйте те же единицы измерения (дюймы или миллиметры) для измерения длины трубы.

   • Рассчитайте радиус трубы по ее диаметру. Чтобы получить радиус, разделите диаметр на 2.

   • Возьмите радиус и возведите его в квадрат или умножьте на себя. Например, 5² = 25.

   Пример расчета объема трубы

   Вот конкретный пример того, как применить формулу объема трубы:

   Полезный совет: Чтобы возвести число в квадрат, умножьте его на само. Чтобы получить число в кубе, умножьте это число на само себя три раза.

   Калькулятор объема трубы в галлонах

   Если вам нужно знать водоемкость в галлонах, вам необходимо преобразовать объем воды в метрической системе калькулятора трубы в кубические дюймы.

   • Кубический дюйм = 1 дюйм x 1 дюйм x 1 дюйм.

   • Дюйм = измерение длины.

   • Квадратный дюйм = мера площади.

   • Кубический дюйм = мера объема.

   • В 1 галлоне США 231 кубический дюйм.

   • Плотность воды = 997 кг / м³

   Пусть калькулятор объема водопровода ServiceTitan исключит из уравнения догадки при попытке определить объем воды в трубах, измеренный в галлонах.Для получения информации об общих размерах труб подрядчики также могут обратиться к общей диаграмме объема труб в Интернете.

   Калькулятор размера трубы Дополнительный совет

   Если вы не знаете, как измерить внутренний диаметр трубы, подумайте о приобретении набора штангенциркулей, которые подходят по внешней стороне трубы. Используйте штангенциркуль для непосредственного измерения внешнего диаметра вместо оценки внутреннего диаметра по окружности.

   После определения внешнего диаметра обратитесь к этой таблице общих размеров трубы, чтобы точно определить внутренний диаметр вашей трубы.

   Объем трубы: нижняя линия

   Объем трубы равен объему жидкости внутри нее или занимаемому пространству.

   Сантехники и другие подрядчики по обслуживанию стремятся к точным измерениям при работе с трубами для водопровода, вентиляции, кондиционирования, орошения и т. Д., Поэтому они выполняют работу правильно с первого раза.

   Калькулятор объема трубы ServiceTitan повышает точность данных, экономит время и сокращает количество отходов, поэтому вы всегда будете знать, что выбираете трубы правильного размера для работы.

   Заявление об отказе от ответственности

   * Рекомендуемые значения являются добросовестными и предназначены исключительно для общих информационных целей. Мы не гарантируем точность этой информации. Обратите внимание, что другие внешние факторы могут повлиять на рекомендации или исказить их. Для получения точных результатов обратитесь к профессионалу.

   Сколько воды может течь по трубе (галлонов в минуту / галлонов в час)?

   Нас регулярно спрашивают о пропускной способности труб различного диаметра и о том, какая водосточная воронка лучше всего подходит для труб определенного размера.К сожалению, рекомендации не так просты, потому что вам также необходимо учитывать давление воды, трение материала и многое другое.

   Тем не менее, мы составили следующие таблицы, которые служат в качестве общих рекомендаций для оценки пропускной способности трубы по воде через трубу или водосток. Если у вас есть вопросы, позвоните нашему мастеру слива по телефону 800-635-0384.

   Расход воды (галлонов в минуту / галлонов в час) в зависимости от размера трубы и внутреннего / внешнего диаметра

   			Предположим, что гравитация — низкое давление.Скорость потока около 6 футов / с, также на стороне всасывания насоса		Предположим среднее давление (20-100 фунтов на квадратный дюйм). Скорость потока около 12 ф / с		Предположим, ПИКовый расход «высокого давления». Скорость потока около 18 ф / с
   Размер трубы (сортамент 40)	I.D. (диапазон)	Н.Д.	галлонов в минуту (с потерями и шумом в фунтах на квадратный дюйм)	GPH (с / мин.Потери и шум PSI)	галлонов в минуту (с потерями и шумом в фунтах на квадратный дюйм)	GPH (с потерями и шумом в фунтах на квадратный дюйм)	галлонов в минуту (с потерями и шумом в фунтах на квадратный дюйм)	GPH (с потерями и шумом в фунтах на квадратный дюйм)
   1/2 «	0,5 — 0,6 дюйма	0,85 «	7	420	14	840	21	1,260
   3/4 дюйма	0. 75 — 0,85 «	1,06 «	11	660	23	1,410	36	2,160
   1 «	1 — 1,03 дюйма	1,33 дюйма	16	960	37	2200	58	3,480
   1-1 / 4 «	1,25 — 1,36 дюйма	1,67 дюйма	25	1,500	62	3,750	100	6 000
   1-1 / 2 «	1.5 — 1,6 «	1,9 «	35	2100	81	4 830	126	7 560
   2 «	1,95 — 2,05 дюйма	2,38 дюйма	55	3 300	127	7,650	200	12 000
   2-1 / 2 «	2,35 — 2,45 дюйма	2.89 «	80	4,800	190	11 400	300	18 000
   3 «	2,9 — 3,05 дюйма	3,5 дюйма	140	8 400	273	16,350	425	25 500
   4 дюйма	3,85 — 3,95 дюйма	4,5 «	240	14 400	480	28 800	700	42 000
   5 дюймов	4.95–5,05 дюйма	5,563 «	380	22 800	750	45 000	1,100	66 000
   6 дюймов	5,85 — 5,95 дюйма	6,61 дюйма	550	33 000	1100	66 000	1700	102 000
   8 дюймов	7,96 дюйма	8.625 «	950	57 000	1900	114 000	2800	168 000

   Расход воды (галлонов в минуту) в зависимости от внутреннего диаметра и давления

   ДАВЛЕНИЕ	РАСХОД В ГАЛЛ. / МИН ЧЕРЕЗ ТРУБОПРОВОД В ДЮЙМАХ
   фунт / кв. Дюйм	1 «	1.25 «	1,5 дюйма	2 «	2,5 дюйма	3 «	4 дюйма
   20	26	47	76	161	290	468	997
   30	32	58	94	200	360	582	1240
   40	38	68	110	234	421	680	1449
   50	43	77	124	264	475	767	1635
   60	47	85	137	291	524	846	1804
   75	53	95	153	329	591	955	2035
   100	62	112	180	384	690	1115	2377
   125	70	126	203	433	779	1258	2681
   150	77	139	224	478	859	1388	2958
   200	90	162	262	558	1004	1621	3455

   Пропускная способность по воде в стальных трубах (sch 40)

   Размер трубы	Максимальный расход (галлон / мин)	Скорость (фут / с)	Потеря напора (фут / 100 футов)
   2 «	45	4. 3	3,9
   2-1 / 2 «	75	5,0	4,1
   3 «	130	5,6	3,9
   4 дюйма	260	6,6	4,0
   6 дюймов	800	8,9	4,0
   8 дюймов	1,600	10.3	3,8
   10 дюймов	3 000	12,2	4,0
   12 дюймов	4,700	13,4	4,0
   14 дюймов	6 000	14,2	4,0
   16 дюймов	8 000	14,5	3,5
   18 дюймов	10 000	14.3	3,0
   20 дюймов	12 000	13,8	2,4
   24 дюйма	18 000	14,4	2,1

   Калькулятор объема воды в ПВХ трубе и полной массы воды

   Этот калькулятор объема воды для трубы из ПВХ определяет объем трубы из ПВХ на основе входного диаметра и длины и вычисляет общий вес при заполнении водой.

   Собранный комплект тайника для выживания с трубкой из ПВХ длиной 2 фута

   Калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ

   Титуса Нельсона, PE

   Изобретатель экскаватора Holey-Moley

   Используйте следующий калькулятор объема и веса воды для трубы из ПВХ , чтобы определить объем стандартной трубы из ПВХ, определить, сколько воды она будет удерживать, и ее вес. Выходные данные выражаются в (кубических дюймах) и (кубических футах). Кроме того, объем отображается в галлонах, а также его общий вес при заполнении водой.Входные значения диаметра трубы относятся к стандартным доступным диаметрам трубы.

   Кэш-тубусы из ПВХ

   идеально подходят для хранения воды. Благодаря простой крышке с уплотнительным кольцом и герметичной крышке новый контейнер будет удерживать воду в течение длительного периода времени. Калькулятор, представленный ниже, особенно актуален и прост в использовании для проектирования аварийного резервуара для воды. Просто введите диаметр и длину трубы, и вы точно будете знать, сколько воды она выдержит.

   Попробуй. Введите 6 дюймов для диаметра трубы и 24 дюйма для длины.Вы можете сделать это из нашего набора Survival Cache Tube Kit , предлагаемого в виде набора. Вы увидите, что одна только часть трубы вмещает 2,86 галлона. Не так уж плохо для контейнера, который можно быстро взять и уйти.

   Калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ

   Этот калькулятор выводит объем отверстия в кубических футах и ​​галлонах, вес почвы в фунтах на основе выбранной плотности почвы и входных размеров отверстия. Он также обеспечивает удаленный объем почвы на основе выбранных факторов набухания почвы.

   Вход

   1. Выберите диаметр трубы (дюймы)

   2. Введите длину трубы (дюймы)

   Выход (объем)

   1. Объем трубы (кубические дюймы)

   2. Объем трубы (кубические футы)

   3. Объем трубы (галлоны)

   Выход (вес)

   4. Вес воды в целой трубе (фунты)

   Сколько воды нужно налить в бонг?

   Если вы читаете это, скорее всего, у вас есть надежный новый бонг.Но вы не совсем уверены, сколько воды следует налить в бонг, прежде чем его курить. Не бойтесь: вы попали в нужное место, и мы покажем вам самый быстрый и простой способ найти идеальный уровень воды! Важно знать, сколько воды вам следует налить в бонг — это единственный способ полностью насладиться прохладным фильтрованным дымом, который они производят. Бонги бывают разных форм и размеров, поэтому курение бонга без нужного уровня воды может быть большим затруднением (видите, что мы там делали?).

   Независимо от того, курите ли вы бонг или просто учитесь курить бонг, всегда есть чему поучиться. Прочтите, чтобы узнать, как найти идеальный уровень воды для вашего нового бонга.

   Этот пост был обновлен 3 января 2019 года новой информацией и водопроводом!

   Какое количество воды лучше всего для моего бонга?

   Давайте перейдем к медным гвоздям: сколько воды нужно налить в простой бонг с прямой трубкой? Краткий ответ: ровно столько, чтобы нижняя часть ствола и его прорези были полностью погружены в воду.Если нижняя часть вашей водопроводной трубы не имеет прорезей, убедитесь, что нижняя часть нижней части трубы находится примерно на полдюйма или около того в воде. Не стесняйтесь добавлять больше воды, если хотите — до тех пор, пока вода не достигает вашего рта при вдохе.

   Сколько воды нужно налить в перк-бонг?

   Оптимальное количество воды для бонга может меняться в зависимости от его размера. Итак, что, если у вас есть огромный научный бонг с несколькими перками и камерами? Идея остается неизменной — вам нужно добавить достаточно воды, чтобы затопить все отверстия для перфорирования.Например, если у вашего бонга есть матричный и встроенный перфоратор, то оба они должны быть погружены в воду. Этот шаг гарантирует, что вы в полной мере воспользуетесь фильтрацией бонга!

   Как наполнить бонг водой?

   Теперь, когда вы знаете, сколько воды нужно налить в бонг, мы объясним, как это сделать. Вы не поверите, но неправильное наполнение бонга водой может привести к беспорядку.

   Наполнение водой простых стаканов или бонгов с прямой трубкой

   Для простых бонгов, у которых есть только нижняя часть, процесс наполнения водой очень прост.Просто налейте воду через мундштук (сверху) в основание, пока нижняя часть не погрузится в воду. При желании вы можете удалить нижнюю часть ствола и залить водой через стержень.

   Наполнение перк-бонга водой

   Когда ваш бонг имеет несколько перколяторов или камер, все может стать немного сложнее. Как мы упоминали ранее, идея состоит в том, чтобы погрузить дно каждого перколятора в воду. Итак, лучший способ сделать это — налить воду в мундштук, чтобы вода стекала к перьям на дне.Если вода не совсем стекает, попробуйте продуть мундштук, чтобы опустить воду к нижним частям, или (слегка) наклоните бонг в сторону.

   Последние штрихи

   После того, как вода осядет, убедитесь, что все перки погружены в воду. В противном случае вы всегда можете добавить воду сверху, чтобы погрузить перки в верхние камеры. Если вы случайно переполнили камеру, просто наклоните бонг, чтобы вода переместилась на дно, а затем вылейте ее из нижней части бонга.Вы также можете заполнить стержень бонга водой из сустава, а не сверху.

   Что делает вода бонга?

   Вода — это то, что позволяет вашему бонгу плавно и круто наносить удары, которые вы так любите. Это помогает отфильтровать много вредных токсинов из ваших сухих трав. Вода из бонга также охлаждает дым, делая процесс вдыхания более плавным. Некоторые курильщики предпочитают ледяную воду, а другие — теплую. В Toker Supply мы рекомендуем использовать только воду, так как другие жидкости могут забить ваш бонг и испачкать его.

   Почему уровень воды в бонге имеет значение?

   Как мы уже говорили, уровень воды в бонге может иметь огромное значение для вашего опыта курения. Благодаря идеальному уровню воды вы можете наслаждаться прохладным отфильтрованным дымом и легко вытягивать дым через воду. Когда в вашем бонге слишком много воды, вашим легким приходится работать намного тяжелее, чтобы прогнать дым. Вы также можете попасть в рот. С другой стороны, недостаток воды означает, что вы не в полной мере пользуетесь фильтрами бонга и перколяторами.

   Магазинные бонги и водопроводные трубки

   Нет ничего лучше, чем выкурить в первый раз из нового кальяна. В Toker Supply есть большой выбор новых кальянов, которые помогут вам в полной мере насладиться курением! Если вы ищете новую вещь, обязательно ознакомьтесь с нашей подборкой.

   По мере разрушения инфраструктуры триллионы галлонов воды теряются: NPR

   Бригада по обслуживанию водоснабжения работает над протекающей инфраструктурой в Скоки, пригороде Чикаго. Этот район теряет почти 22 миллиарда галлонов воды в год из-за плохой инфраструктуры. Дэвид Шапер / NPR скрыть подпись

   переключить подпись Дэвид Шапер / NPR

   Бригада по обслуживанию водоснабжения работает с протекающей инфраструктурой в Скоки, пригороде Чикаго.Этот район теряет почти 22 миллиарда галлонов воды в год из-за плохой инфраструктуры.

   Дэвид Шапер / NPR

   Представьте себе Манхэттен на глубине почти 300 футов. Не вода от урагана или цунами, а очищенная питьевая вода — 2,1 триллиона галлонов.

   Это количество воды, которое, по оценкам исследователей, ежегодно теряется в этой стране из-за старения и негерметичности труб, поломки водопровода и неисправных счетчиков.

   Ремонт этой инфраструктуры обойдется недешево, что, вероятно, обнаружит каждый потребитель воды.

   В Чикаго пресная вода забирается в водозаборные сооружения в озере Мичиган и подается по трубопроводу на огромную установку фильтрации воды Jardine на берегу озера, рядом с военно-морским пирсом.

   Jardine — крупнейшая в мире по объему установка для фильтрации воды, перекачивающая около 1 миллиарда галлонов очищенной питьевой воды через сотни тысяч миль труб для 5 миллионов человек в Чикаго и 125 близлежащих населенных пунктов.

   Но не вся очищенная питьевая вода попадает через систему в дома и на предприятия. Фактически, немало потеряно.

   Чикагский Центр технологий соседства, некоммерческая организация, занимающаяся вопросами устойчивого развития, недавно опубликовала отчет, в котором, по оценкам, «около 6 миллиардов галлонов воды в день могут быть потрачены впустую в США», — говорит Даниэль Галлет, программа группы по водоснабжению. управляющий делами.

   Куда он девается? Большая его часть просто вытекает из стареющих труб и водопроводов, которые трескаются и ломаются.

   «У нас действительно есть проблема с разрушающейся инфраструктурой», — говорит Галлет. «Это старое.»

   Рабочие по обслуживанию водоснабжения в Скоки, штат Иллинойс, заменили 6 футов водопровода шириной 10 дюймов с отверстиями размером с мяч для гольфа. Дэвид Шапер / NPR скрыть подпись

   переключить подпись Дэвид Шапер / NPR

   Рабочие по обслуживанию водоснабжения в Скоки, штат Иллинойс., заменил 6 футов водопровода шириной 10 дюймов, в котором были отверстия размером с мяч для гольфа.

   Дэвид Шапер / NPR

   Сильные холода прошлой зимы на Среднем Западе и Северо-Востоке особенно сильно повлияли на стареющую инфраструктуру водоснабжения в этих частях страны.

   Но и в теплые месяцы все чаще случаются перерывы в водопроводных магистралях. «Мы заменили здесь 6 футов магистрали [из] 10-дюймовой магистрали», которая прорвалась на 5 футов под оживленной улицей в пригороде Чикаго Скоки, — говорит Перри Габуцци, рабочий по техническому обслуживанию городского управления водоснабжения, недавняя теплая утро.

   «Видите в нем лунки размером с мяч для гольфа?» — спросил он, указывая на отрезок трубы, снятый его командой.

   Проржавевшая труба лопнула от старости. Габуцци и его коллеги оценили возраст секции как минимум 70 лет.

   В июле в Лос-Анджелесе водопровод, возрастом примерно 93 года, прорвался настежь, вызвав сильное наводнение в кампусе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

   И такого рода инциденты происходят по всей стране, поскольку большая часть водной инфраструктуры страны насчитывает столетие.

   «Инфраструктура и огромные инвестиции, которые вложили наши бабушки и дедушки, прабабушки и дедушки, некоторые из нас, наши прапрапрадеды, подходят к концу своего срока службы, и счет должен быть оплачен незадолго до нас», — говорит Галлет.

   Недавнее исследование, проведенное группой Галлета и Чикагским городским агентством по планированию, показало, что только в районе Чикаго ежегодно теряется 22 миллиарда галлонов очищенной воды из-за негерметичных труб.

   «Мы рассчитали, что это может удовлетворить потребности около 700 000 человек в жилом секторе в год», — говорит Тим ​​Лофтус, специалист по планированию водных ресурсов в агентстве.

   «Это большой город», — говорит он. «Это годовая стоимость использования воды в жилищах».

   По данным Американской ассоциации водопроводных сооружений, по всей стране ежегодно теряется около 2 триллионов галлонов воды. Это примерно от 14 до 18 процентов (или одна шестая) воды, которую обрабатывает нация.

   И не только вода уходит в канализацию, но и миллиарды долларов дохода, потому что коммунальные предприятия не могут взимать с клиентов плату за воду, потерянную до того, как она доходит до них.

   Но ремонт национальных систем водоснабжения не будет дешевым.

   «По нашим оценкам, это программа стоимостью триллион долларов», — говорит Дэвид ЛаФранс, генеральный директор Американской ассоциации водопроводных сооружений. «Около половины этого триллиона долларов пойдет на замену существующей инфраструктуры. Другая половина будет закладывать новую инфраструктуру для обслуживания роста населения и районов, которые в настоящее время не получают воду».

   По всей стране многие общины повышают плату за воду — некоторые из них двузначные и трехзначные — чтобы начать решение проблемы.Калифорния и Мэн, а также несколько отдельных сообществ просят избирателей на следующей неделе одобрить масштабные инициативы по облигациям для финансирования улучшений водной инфраструктуры.

   Но некоторые наблюдатели за государственными расходами настроены скептически.

   «Каждый раз, когда кто-то говорит мне, что мы должны тратить больше денег, я собираюсь посмотреть, кто мне это говорит и есть ли у них в этом интерес», — говорит Стив Эллис из вашингтонской группы «Налогоплательщики за здравый смысл».

   Он говорит, что предприятия водоснабжения выиграют от огромных расходов на инфраструктуру водоснабжения, как и Американское общество инженеров-строителей, которое дает водной инфраструктуре страны едва проходящую оценку «D.»

   Эллис говорит, что это не означает, что не нужны большие расходы на водную инфраструктуру. Избирателям просто нужно убедиться, что есть надлежащий надзор, а также инвестиции в более совершенные технологии и охрану окружающей среды.

   Американская ассоциация водопроводных сооружений проводит на этой неделе в Атланте свою первую конференцию, посвященную водной инфраструктуре.

   ЛаФранс говорит, что первоочередной задачей является заставить водоканалы провести аудит своих систем, а также установить и модернизировать счетчики там, где это необходимо. Тогда они смогут лучше понять, сколько воды теряется, потому что слишком много, по его словам, просто не знают.

   А тем временем старые и осыпающиеся трубы продолжают протекать.

   13 фактов о системе водоснабжения США, которые вы, возможно, не знаете (но должны) — Новости Национального географического общества

   Вода реки Колорадо проходит через плотину Морелос.(Фотография EDF)

   Это уже был тяжелый год для системы водоснабжения США, и сейчас только лето.

   Два города США (Чарльстон, Западная Вирджиния и Толедо, Огайо) уже несколько дней не имеют доступа к безопасной воде. Самый большой резервуар в стране ниже, чем когда-либо. Самый большой штат страны переживает самую сильную засуху из когда-либо зарегистрированных.

   Вот некоторые статистические данные о состоянии водной системы США, которые, одним словом, не очень хорошие.

   • В США 1.2 миллиона миль водопровода — 26 миль водопровода на каждую милю межгосударственного шоссе.

   • Система водоснабжения США настолько устарела, что в среднем каждая миля водопровода ломается каждые шесть лет.

   • Водопроводные трубы в США пропускают воду за один полный день каждые семь дней. То есть предприятия водоснабжения США теряют один из семи галлонов поставляемой ими питьевой воды до того, как она поступит к потребителю.

   • Многие города имеют многовековые циклы замены водопроводных труб.У Лос-Анджелеса и Филадельфии есть 300-летний цикл замены. В Вашингтоне, округ Колумбия, есть 200-летний цикл замены водопровода.

   • Водная система часто неожиданно устаревает. В Сакраменто, столице Калифорнии, половина потребителей воды не имеет счетчиков воды, поэтому в разгар самой сильной засухи в истории штата они платят фиксированную плату независимо от того, сколько воды они используют. В крупнейшем жилом комплексе города Нью-Йорка Peter Cooper Village / Stuyvesant Town насчитывается 11 232 квартиры, но нет счетчиков воды.

   • Средний счет за воду для семьи из четырех человек в США составляет 34 доллара в месяц — 1 доллар в день.

   • Еще ​​в 1950 году более трети домов в США не имели водопровода.

   • Водные условия меняются быстро и резко. Озеро Мид, самое большое водохранилище в США длиной 110 миль, снабжает водой 30 миллионов человек. В 2000 году озеро Мид было практически заполнено. Сегодня он заполнен всего на 39%, что ниже, чем было с момента его заполнения в мае 1937 года.

   • В США.С., 8% муниципальной воды очищается и используется повторно. Сингапур перерабатывает 30% воды. Израиль перерабатывает 70%.

   • Вода в США больше всего используется для выработки электроэнергии. Электростанции потребляют 49% воды, используемой каждый день, в основном для охлаждения. Орошение в сельском хозяйстве является вторым по величине пользователем воды — 31%. Водопроводная вода от коммунальных предприятий, домов и предприятий составляет 11% от общего объема водопотребления.

   • На четыре штата приходится 25% всей воды, используемой в США: Калифорния, Техас, Айдахо, Флорида.(Два из них, Калифорния и Техас, переживают третий год серьезной засухи.)

   • Продажи бутилированной воды в США достигли рекордно высокого уровня в 2013 году, когда американцы купили 10 миллиардов галлонов. Это 32 галлона бутилированной воды в год на человека, что эквивалентно 5 пол-литровым бутылкам на каждого мужчину, женщину и ребенка каждую неделю.

   • Американцы потратили 25 миллиардов долларов на воду в бутылках в розницу в 2013 году. Страна потратила 29 миллиардов долларов на поддержание всей инфраструктуры водоснабжения.

   Чарльз Фишман — журналист и автор книги The Big Thirst. Послушайте его на NPR.

   Разбитые водопроводные трубы: стоимость замены и способы ремонта трубы

   Водопроводные трубы в вашем доме — неотъемлемая часть функционального, комфортного дома. Сломанная водопроводная труба — серьезная проблема. К счастью, есть способы контролировать ущерб и управлять ситуацией.

   Причины поломки водопровода

   Водопроводная труба может сломаться по нескольким причинам в зависимости от среды, в которой вы живете, типа трубы и обстоятельств.

   Самая частая причина поломки труб — замерзание. Если вы живете в более холодном климате, это может случиться. Когда вода замерзает, ее объем увеличивается на 9%, а давление в трубах может упасть с 40 фунтов на квадратный дюйм до 40 000 фунтов на квадратный дюйм. Ясно, что это может нанести вред трубам. Замерзание воды вызывает быстрое расширение, которое создает нагрузку на трубы и может привести к их растрескиванию или ослаблению. Когда вода тает, она потечет из трещин. Другие изменения давления воды также могут вызвать поломку. Еще одна частая причина поломки водопроводных труб — возраст.

   В зависимости от материала водопроводные трубы могут прослужить от 70 до 100 лет. Но чем старше они становятся, тем более подвержены ослаблению и коррозии. Более старые трубы, контактирующие с другим материалом, также могут ускорить процесс коррозии. Трубы из ПВХ могут стать хрупкими с возрастом, а медь со временем подвержена коррозии и нагрузкам. Что-то, что также может потенциально сломать водопроводные трубы, — это когда они двигаются. Они могут переехать из строительства или заселения дома. Перемещение может вызвать нагрузку на неподвижную трубу, что может привести к утечке или разрыву трубы.

   Сколько воды может попасть в ваш дом из сломанной трубы?

   Количество протекающей воды зависит от того, насколько велик разрыв в трубе. Если это небольшая трещина, вода будет медленно вытекать. Это не так серьезно, как полностью сломанная труба, но все же может нанести значительный ущерб вашему дому. Прорыв трубы может привести к утечке до 10 галлонов воды в минуту. Количество протекшей воды также зависит от того, какой прибор задействован. Водопровод к вашему холодильнику может протекать от ½ до 1 галлона в минуту в зависимости от давления воды.Одна линия подачи унитаза может протекать на 2–3 галлона в минуту, а шланг стиральной машины — до 10–12 галлонов в минуту.

   Подробнее: Что такое дымовая труба печи? Советы и идеи

   5 вещей, которые нужно делать при поломке водопровода

   Поломка водопровода — серьезная проблема. Вот 5 вещей, которые вы можете сделать немедленно, чтобы справиться с ситуацией и минимизировать ущерб:

   1.) Выключите воду

   Сделать это в первую очередь обязательно; все остальное может подождать.Вам необходимо отключить подачу воды, чтобы остановить поток воды и предотвратить утечку воды в ваш дом. Отключение воды потенциально может сэкономить вам тысячи на ремонте, вызванном водой. Обнаружение ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ клапана зависит от климата, в котором вы живете. В холодном климате, клапаны, как правило, внутри, например, в подвале. Для домов в более мягкую погоду запорные клапаны, вероятно, будут снаружи — либо прикреплены к внешней стене, либо в подземном боксе со съемной крышкой.

   2.) Откройте кран

   Следующее, что нужно сделать, это открыть кран или включить раковину. Это снизит оставшееся давление воды в трубах и обеспечит полное отключение.

   3.) Избавьтесь от воды

   Чем быстрее вы избавитесь от воды, тем меньше будет повреждений от воды и плесени. Используйте швабру и пылесос, чтобы убрать воду. Используйте полотенца, чтобы высушить все как можно лучше.

   4.) Открытые двери

   Если причина поломки трубы — замерзание, включите обогрев и откройте дверцы шкафа, умывальника и туалета.Это поможет теплу лучше проникать в трубы под раковиной и в стены, чтобы вода быстрее оттаивала.

   5.) Обрежьте и удалите поврежденную трубу

   После того, как вы отключили воду и слили поврежденную водопроводную трубу, вы можете приступить к устранению проблемы. Вырежьте поврежденный участок трубы труборезом, убедившись, что вы также отрезали на дюйм больше с каждой стороны повреждения. Избавившись от сломанной части трубы, можно приступать к ремонту.

   Сколько стоит починить сломанную водопроводную трубу?

   Сломанная водопроводная труба — не шутка и может стоить от 150 до 2000 долларов.Средняя цена по стране составляет 500 долларов, а средний диапазон — от 200 до 1000 долларов.

   Подробнее: Каковы преимущества покупки новой энергоэффективной печи?

   Различные факторы стоимости сломанных водопроводных труб

   На стоимость ремонта сломанного водопровода влияет множество факторов. Первое, что повлияет на цену, — это место расположения поврежденной трубы. Если он находится в комнате, где он открыт или легко доступен через опущенную потолочную или стеновую панель, он будет значительно дешевле, чем труба, для доступа к которой требуется открывающийся гипсокартон.Пробить бетон, чтобы добраться до трубы, также будет дорого.