Jaký by měl být tlak pro automatické zavlažování?

Zvažme téma výběru průměru potrubí, výpočtu a výběru
standardní velikost elektromagnetického ventilu, stejně jako výpočet minima
požadovaný tlak pro zavlažování, když všechny sprinklery fungují „správně“.
V tématu Základní zákony hydrauliky je zmíněno pravidlo 1,5 m/s. Že pro optimální provoz automatického zavlažovacího systému by průtok vody potrubím neměl překročit tuto hodnotu. Za prvé, překročení rychlosti 1,5 m/s zvyšuje pravděpodobnost takového jevu, jako je vodní ráz, a za druhé, další zvýšení rychlosti proudění vody vede k výraznému zvýšení tlakové ztráty v důsledku tření podél potrubí. Nejjednodušší způsob, jak tyto jevy kontrolovat, je tedy nepřekračovat rychlost proudění v potrubí 1,5 m/s. Podívejme se na toto doporučení na příkladu: V tomto příkladu jsou uvedeny dvě zóny sprinklerů, které jsou k hlavnímu vedení jinak připojeny.
Jeden v sérii 1, druhý paralelně 2.
Vezměme si například podmíněně střední rotory (14,33 m) s provozním tlakem (3,8 bar) a průtokem pro každý sprinkler 1,8 m3/h nebo 0,5 l/s. Každá část potrubí od splinkeru po splinker v zóně má označení písmenem – to pomůže při objasnění.
Podle výpočtů musí být zajištěn provozní tlak na posledních zavíracích sprinklerech
rovných 3,8 baru. Jako materiál pro potrubí byla zvolena HDPE trubka. Pro HDPE trubky požadované SDR můžete použít tabulku hydraulických charakteristik. Dimenzování potrubí začíná od splinkeru na konci řetězu směrem k ventilu. Od posledního po předposlední. Další úsek potrubí nese zatížení dvou sprinklerů. Spotřeba se zdvojnásobí. Velikost potrubí se také může změnit. A tak výpočet opakujte až do prvního postřikovače před ventilem. Tento přístup k určení standardní velikosti zónového potrubí se nazývá „Rozhodná délka obrysu“. Podle tohoto přístupu řešení byste měli vybrat nejdelší větev v zóně a na základě toho vypočítat.
Podívejme se na zónu č. 1 v příkladu. Je snadné si všimnout, že nejdelší větev, která je také jedinou v této zóně, zahrnuje všechny prostory mezi sprinklery od „A“ do „D“. V zóně č. 2 je řetěz sprinklerů přerušen ve středu okruhu. Přesněji řečeno, ventil není umístěn v samém středu větve. A obrys směrem k úsekům „B“, „G“ je o něco delší. Proto to bude „rozhodující délka“ v této zóně. Určíme průřezy potrubí těchto zón.
Zóna 1.
Sekce „G“. Průtok pro sprinkler, jak jsme uvedli, je 1,8 m0,5/h nebo 1,5 l/s. V tabulce hydraulických charakteristik pro daný průtok hledáme úsek potrubí, ve kterém se rychlost pohybu bude co nejvíce blížit 25 m/s. Půjde o trubku 1,409 mm (parametry XNUMX m/s).

V další sekci „B“ bude průtok ze dvou sprinklerů 3,6 m1,0/h nebo XNUMX l/s. Ke spotřebě
rovný 3,6 m40/h bude odpovídat potrubí o vnějším průměru XNUMX mm. Tito. jeden nám chyběl
standardní velikost V sekci „B“ je již spotřeba tří sprinklerů – 5 m4/h nebo 1,5 l/s. A když se podíváme na tabulku tlakových ztrát vlivem tření, uvidíme, že pro průtok 5 m4/h
limitu bude odpovídat trubka o vnějším průměru 40 mm, nebo můžete zvolit následující
standardní velikost je hrubá s vnějším průměrem 50 mm, protože další a poslední výdaj, který je
do trubky 4 mm se vejdou i celkem 7,2 sprinklery 3 m2,0/h nebo 50 l/s. Pro zónu č. 1 je potrubí dimenzováno nyní pro zónu č. 2 určíme průměry potrubí.
V této oblasti pracují stejné sprinklery a potrubí je vyrobeno ze stejného materiálu z HDPE trubek. V souladu s tím je pro sekci „D“ s průtokem z jednoho sprinkleru velikost potrubí 25 mm, pro sekci „B“ to bude 40 mm.
V opačném směru od ventilu pro sekce „A“ a „B“ je situace obdobná. Tedy zápletka
„A“ je trubka o průměru 25 mm, sekce „B“ je trubka o průměru 40 mm. Z uvedeného příkladu
Je jasně vidět, jaká je výhoda „paralelního“ schématu připojení sprinklerů oproti sériovému.
Používáme o jednu standardní velikost menší průměr trubky. Takže dále musíme vybrat solenoidové ventily a určit
rozměry zbývajícího potrubí. Začněme zjištěním velikosti solenoidových ventilů.
Zóny na plánu jsou totožné a průtok procházející ventilem je 7,2 m3/h nebo 2,0 l/s. Při výběru elektromagnetického ventilu vám doporučujeme dodržovat následující doporučení:

• Tlaková ztráta na solenoidovém ventilu nesmí překročit 10% z
  pracovní tlak dostupný pro zavlažování v hlavním potrubí;

• Velikost ventilu musí odpovídat velikosti potrubí o max. průměru
  zóně nebo nesmí být menší než jedna standardní velikost, než je maximální velikost potrubí
  průměr;
• Velikost ventilu by neměla být větší než velikost zónového potrubí, ledaže
  paralelní spojovací okruh, kde je průtok významný

Řekněme v našem příkladu s rotory s posuvnou částí, statický tlak na manometru je 5 bar.
Pokud u tohoto příkladu nedojde k žádným změnám tlaku souvisejícím se změnami nadmořské výšky, pak bude tlak 5 barů v celém hlavním potrubí při průtoku 2. Tj. v případě, že neteče voda. Známe velikost potrubí vhodného pro ventily. Podívejme se na ventily.
Otevřete si katalogovou stránku s ventily například řady Rain Bird REV. Tyto ventily jsou navrženy pro provoz ve vysokotlakých systémech. Solenoidové ventily s 24 V elektromagnetem v této řadě
K dispozici jsou 3 standardní velikosti.

Takže při průtoku 7,2 m3/h nebo 2,0 l/s by hodnota tlakové ztráty neměla překročit 10 % z 5
bar podle prvního doporučení. Tito. nesmí být větší než 0,52 bar. Pro daný průtok
tabulka.
Všechny ventily této řady od 100 do 200 REV (1”-2”) splňují první pravidlo.
Pro výběr ventilu použijeme druhé pravidlo. Velikost 1″ odpovídá trubce o průměru 32 mm. A
pokud by byl vhodný pro zónu č. 2, pak v tomto případě tento ventil není vhodný pro zónu č. 1. Průměr trubky vhodné pro ventil je 50 mm, což znamená, že minimální průměr ventilu musí být minimálně 40 mm. To znamená, že v našem případě je 100-REV ventil vyloučen, protože je určena pro průměr trubky 32 mm. 1,5″ odpovídá 40 mm trubce. To znamená, že ventily řady 150-REV splňují všechny požadavky pro
vybrat je pro práci v zóně č. 1 a zóně č. 2.

Poznámka: Při výběru elektromagnetického ventilu se neřiďte tím, že čím větší ventil, tím menší tlaková ztráta. A výběrem ventilu s nadměrným průměrem se můžete dostat do situace, kdy vámi navržený zavlažovací systém nebude fungovat nebude. Vezměte prosím na vědomí, že byste neměli vybírat ventil pro průtok, který jste nenašli v tabulce ztrát nebo který je ve sloupci průtoku pomlčkou. Takže pro průtok 10 m/h se nedoporučuje používat ventil 7-REV.
Ventil musí mít minimální hodnotu tlakové ztráty. Ventil využívá tento rozdíl v tlakové ztrátě na ventilu, aby se mohl otevřít a zavřít. Pokud v tabulce nevidíte hodnotu ztráty pro ventil při určitém průtoku, je to známka toho, že společnost nedoporučuje používat tento ventil při tomto průtoku.
Vraťme se k našemu příkladu. Takže, podobně jako zóna č. 1, bude také zóna č. 2 řízena ventilem řady 150-REV. Pokud by se průtok v kterékoli zóně z jakéhokoli důvodu (jiné sprinklery, jiné schéma zapojení) lišil od průtoku zóny č. 1, pak bychom museli provést výpočty podobné těm, které jsou uvedeny výše s použitím doporučení.

Nyní musíme vybrat velikost průřezu hlavního potrubí. Pro spolehlivý provoz to
musí být vysoce odolné, určené pro práci pod vysokým tlakem, se silnými stěnami,
protože bude neustále pod tlakem. Pokud tedy zvolíte boční potrubí
potrubí s maximálním provozním tlakem 6 bar, pak pro hlavní hlavní potrubí potřebujete
použijte potrubí s maximálním provozním tlakem větším než 10 bar.

Rozměry a maximální provozní tlaky polyetylénových trubek PE 80

Můžete také použít tabulku průtoku a tlakové ztráty.
(tabulky ztrát lze vyžádat u výrobců potrubí). Poté, s provozním průtokem systému 7,2 m3/h nebo 2,0 l/s, bude mít hlavní hlavní potrubí průměr 50 mm SDR 13,6. Pro zbytek bočního potrubí můžete použít potrubí s maximálním pracovním tlakem 6-10 bar.
Upozornění: S rostoucím průtokem v potrubí se zvyšuje pravděpodobnost vodního rázu. Vždy zkontrolujte větev potrubí, ve které je překročen váš průtok a která je značně dlouhá pro maximální možnou hodnotu tlaku.

Rtot = Rrab + Rizb;
kde Ptotal je celkový tlak v potrubí;
Pwork – provozní tlak systému;
Risb – přetlak způsobený rychlým uzavřením ventilu nebo kohoutku;

kde V je rychlost průtoku vody potrubím, m/s;
L je délka projektovaného potrubí, m;
T je doba uzavření ventilu nebo kohoutku, s.
Hodnota tlaku Ptotal by neměla překročit maximální přípustnou hodnotu charakterizující dané potrubí, viz tabulka výše.

Rozhodli jsme se pro všechny součásti systému a nyní jsme připraveni
najít požadovanou hodnotu tlaku pro normální fungování systému
automatické zavlažování Tyto kroky je nutné provést, aby bylo zajištěno, že systém bude pracovat při daném tlaku a průtoku.
Zapišme si vzorec tlaku:

kde
Ro- Zbývající tlak;
Рс – Statický tlak;
Рр – provozní tlak odpovídající provozu sprinklerů v nejhorším případě;
Рп – Celková tlaková ztráta v celém systému (určeno pro nejhorší podmínky).

Výpočty začínají určením zóny nejhoršího případu, tzn. zóna, která
se nachází nejvzdálenější od místa příjmu vody (Water Intake Point) nebo oblasti, která kombinuje umístění na velkou vzdálenost a také spotřebovává velký průtok. Tito. používáme charakteristiky, které tvoří tlakovou ztrátu. Další možností pro zónu s nejhoršími podmínkami je vysoký průtok a výrazné změny výšky směrem nahoru vzhledem k TZV. Pokud máte různé zóny s různými kombinacemi podmínek, které zvyšují tlakovou ztrátu, musíte je všechny prostudovat a určit variantu „nejhorší případ“ – zónu s maximální tlakovou ztrátou. V této oblasti najdete sprinkler i v horších podmínkách. To by měl být sprinkler nejdále od ventilu.

Pro náš příklad budou nejhorší možnosti zóny buď zóna č. 1 nebo zóna č. 2. Pro obě zóny
průtok je stejný, ale zóna č. 2 se nachází dále podél hlavní magistrály. Délka boční větve zóny č. 1 je přitom delší (sekvenční schéma) než dělená délka
boční větev zóny č. 2.
Rychlý způsob, jak zkontrolovat systém bez počítání ztrát v každé z těchto zón, je vypočítat tlakové ztráty v zóně č. 1 a umístit ji na místo zóny č. 2. V tomto případě budete mít možnost
horší, než ve skutečnosti je. A pokud výpočty s takovými předpoklady ukážou, že zóna bude
fungovat normálně, pak budete vědět, že všechny ostatní oblasti jsou dostatečně vybaveny
tlak, protože jsou blíže ke zdroji.

Pokud je hodnota tlaku ve vzorci Po velmi malá, nebo je hodnota dokonce záporná, bude to znamenat, že pro provoz je potřeba vyšší hodnota statického tlaku ve zdroji. A pokud je tento projekt stále na papíře, může projektant změnit schéma zavlažování, snížit spotřebu vody potřebnou pro zavlažování, přidat počet zón, zvětšit průměr přívodního potrubí systému a vybrat jiný typ postřikovačů. Jedním slovem proveďte řadu opatření, aby se schéma zavlažování vešlo do počátečních parametrů zdroje. Pokud je systém již nainstalován, můžete se ze situace dostat pomocí čerpadel, které zvyšují tlak v systému.

V příkladu, na který se díváme, máme co do činění s vysokým tlakem. Takže na manometru na začátku systému máme 7,7 baru a na postřikovačích po celé ploše bychom neměli mít více než 2,1 baru. (pro statické vstřikovače) Nadměrný tlak může poškodit systém a ovlivnit jeho výkon. Místo rovnoměrného kropení se na postřikovači vytvoří mlha, kterou snadno odnese i mírný větřík. V tomto případě se voda nedostane na trávník a další rostlinný materiál. K tomuto účelu slouží regulátor tlaku v závlahovém systému v hlavním vedení. Regulátor tlaku umožňuje snížit hodnoty tlaku pro celou linku. Existuje mnoho výrobců takových regulátorů. Pokud jste ale upravili systém regulace tak, aby mohla správně fungovat i nejvzdálenější zóna, co byste měli udělat se zónami, které jsou umístěny v mnohem bližší vzdálenosti od TZV?
V tomto případě bude hodnota tlakové ztráty v důsledku tření podél potrubí menší a budete mít opět přetlak na sprinklery. Pro snížení tlaku v zóně dodávají výrobci zavlažovacích zařízení spolu s klasickými elektromagnetickými ventily ventily s možností regulace průtoku. Když použijete tento typ ventilu ve svých projektech, budete mít skutečně zavlažovací systém s nejflexibilnějším možným řízením zavlažovacího tlaku. Mnohem správnější by ale bylo použít speciální regulátory tlaku pro elektromagnetické ventily. Stejně tak použití sprinklerů s udržováním daného tlaku (PRS). Mikrozavlažovací systém má obvykle samokompenzační a samoregulační zařízení. Ale v každém případě musíte vždy vyrovnat provozní a přípustný tlak v zavlažovacím systému.
Doporučení: Chcete-li rychle změřit potrubí na plánku, abyste nemuseli hledat v referenční tabulce tlakové ztráty podél potrubí a korespondenci s rychlostí a průtokem vody potrubím, napište si pro sebe malý „cheat sheet“ . Zobrazuje maximální povolený průtok pro běžně používané velikosti potrubí. Měli byste dostat něco takového: