Расчёт диаметра трубы для полива и потерь давления
Расчёт трубы для полива начинается с расхода, который она должна пропустить. Мы берём самую маленькую трубу из таблиц TS EN 12201, при которой вода идёт медленнее 1,5 м/с, и считаем потери давления по формуле Хазена-Вильямса. Добавив перепад высот, получаем давление, нужное в начале трубы. Рядом показана труба на размер больше: видно, что она даёт насосу.
Загрузка калькулятора…
Пример расчёта
Теплица с клубникой на субстрате, 25 декаров, Серик. Каждая зона берёт 36 тонн в час. От фильтра до самого дальнего клапана идёт 400 м магистрали ПЭ100 на 10 атм; клапан на 8 м выше фильтра, на входе ему нужно 1,5 бар.
- Наименьший внутренний диаметр 92,1 мм при 1,5 м/с
- Рекомендуемая труба Ø110 × 6,6 мм, внутри 96,8 мм; скорость воды 1,36 м/с
- Потери давления 8,6 м с запасом 10% на фитинги, то есть 0,84 бар
- Всего с перепадом высот 8,6 + 8 = 16,6 м, то есть 1,62 бар
- Давление в начале трубы 1,5 + 1,62 = 3,12 бар
- На размер больше, Ø125 1,05 м/с, потери 0,45 бар, в начале 2,73 бар. Насосу нужно примерно на 4 м меньше напора.
[Цифры примера ждут проверки Perge.]
Как считается
Сначала по пределу скорости находим наименьший внутренний диаметр: D = √(4 × Q ÷ (π × v)), где Q — расход в м³/с, v — наибольшая скорость. Затем из стандартной таблицы берём первую трубу шире него. Внутренний диаметр — это наружный минус две стенки. При том же наружном диаметре у более высокого класса давления стенка толще, а просвет уже, поэтому труба на 16 атм теряет больше, чем на 10 атм.
Потери давления считаются по формуле Хазена-Вильямса: hf = 10,67 × L × Q^1,852 ÷ (C^1,852 × D^4,87). Для ПЭ берём C = 140, для ПВХ — 150. На отводы, тройники и краны добавляем 10% к трению. Если конец трубы выше начала, добавляется и перепад высот; 10,2 м водяного столба — это 1 бар.
Потери падают примерно в пятой степени от внутреннего диаметра. Поэтому труба на размер больше часто снижает их вдвое. На длинных линиях большая труба экономит электричество насоса каждый год; инструмент показывает обе трубы рядом.
Частые вопросы
Как рассчитать диаметр трубы для полива?
Возьмите расход через трубу и наибольшую скорость воды. Внутренний диаметр = √(4 × расход ÷ (π × скорость)). Для 36 тонн в час при 1,5 м/с нужно не меньше 92 мм внутри — это труба Ø110 из ПЭ100 на 10 атм. Затем проверьте потери давления по длине трубы.
Какой должна быть скорость воды в трубе для полива?
В магистралях и распределительных трубах обычно стараются держать меньше 1,5 м/с. Чем быстрее вода, тем быстрее растут потери давления и тем сильнее гидроудар при закрытии клапана. Слишком медленная вода значит, что труба взята больше, чем нужно.
Сколько давления теряется на 100 м трубы?
Зависит от расхода, диаметра и типа трубы. 36 тонн в час теряют около 0,2 бар на 100 м в трубе Ø110 ПЭ100 на 10 атм. Та же вода теряет около 0,56 бар в трубе Ø90 и около 0,11 бар в Ø125.
Какой класс давления трубы ПЭ100 выбрать?
По наибольшему давлению в линии, с запасом на гидроудар. На ровном участке, если насос даёт не больше 4 бар, может хватить 6 атм. Для магистралей полива чаще всего берут 10 атм. На выходе мощных насосов и на крутых склонах нужна 16 атм.
Как перепад высот влияет на давление?
Каждые 10,2 м высоты требуют 1 бар. Если труба идёт в гору, это добавляется к давлению в начале. Если под гору, давление растёт, но в нижней точке оно становится выше, и класс трубы нужно выбирать по нему.