Untitled - Inoxpark

Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
2
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
СОДЕРЖАНИЕ
Введение................................................................................................................. 4
1. Исходные данные............................................................................................... 5
2. Гидравлические характеристики водоприемников ....................................... 6
3. Экспериментальная установка и методика проведения исследований ........ 9
4. Результаты экспериментального исследования пропускной способности
водоприемных трапов ............................................................................................ 19
5. Анализ гидравлических характеристик водоприемных трапов .................... 44
Выводы ................................................................................................................... 49
Литература .............................................................................................................. 50
Приложения. Протоколы гидравлического исследования
пропускной способности водоприемных трапов производства
Компании "Стандартпарк" .................................................................................... 51
3
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
ВВЕДЕНИЕ
Основанием для выполнения работ является Договор
№0411 от
21.03.2012 г. между Национальным университетом “Львивська политэхника”
(Исполнитель) и ТЗОВ “Стандарт – Парк” (Заказчик).
Целью выполнения работ, согласно требованиям технического задания,
являются экспериментальные исследования гидравлических характеристик
водоприемных трапов производства ООО “Стандарт–Парк” в соответствии с
требованиями европейского стандарта EN 1253-2:2003.
Авторами этой разработки запроектировано и смонтировано лабораторную
установку для выполнения экспериментальных гидравлических исследований
пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» согласно требованиям нормативного документа EN 12532:2003 «Водоприемники для зданий – Часть 2: Методы испытаний», а также
выполнены систематические экспериментальные гидравлические исследования
пропускной способности водоприемных трапов с условным диаметром 100 мм,
150 мм и 200 мм без бокового подвода сточных вод, с вертикальным и
горизонтальным выпуском сточных вод.
При составлении этого отчета использованы нормативные, учебные и
справочные материалы [1–8].
4
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Для выполнения НИР Заказчиком предоставлены следующие исходные
данные:
– требования к гидравлическому испытанию водоприемников зданий
EN 1253-2:2003;
– чертежи водоприемных трапов;
– натурные образцы водоприемных трапов с условным диаметром 100 мм,
150 мм и 200 мм с вертикальным и горизонтальным выпуском сточных вод;
– резервуар стальной открытый шестиугольный в плане с длиной стороны
625 мм, высотой 1,1 м с внутренней стальной перегородкой высотой 1,0 м и
специальными стальными
креплениями (5 шт.),
предназначенный для
выполнения гидравлических испытаний водоприемных трапов;
– канализационные пластиковые трубы и фасонные детали: 4 трубы
канализационных d=110 мм длиной 1000 мм каждая, 1 колено 88о d=110 мм,
один тройник прямой d=110×110 мм; 4 трубы канализационных d=160 мм
длиной 1000 мм каждая, 1 колено 88о d=160 мм, один тройник прямой
d=160×160 мм; 8 труб канализационных d=200 мм длиной 500 мм каждая, 1
колено 88о d=200 мм, один тройник прямой d=200×200 мм.
5
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВОДОПРИЕМНИКОВ
Основная
гидравлическая
характеристика
любого
водоприемника,
который устанавливается в системе внутреннего или внешнего водоотвода, –
это зависимость пропускной способности водоприемника от напора воды, то
есть зависимость объемного расхода воды, которая проходить сквозь
водоприемник, от высоты расположения свободной поверхности воды перед
водоприемником над плоскостью его водоприемной поверхности.
Для водоприемных воронок, устанавливаемых в системах внутреннего
дождевого водоотведения зданий, пропускная способность Q определяется по
формуле [5, 6]:
Q  mDвн 2g H 1,5 ,
(1)
где Н – напор, м; Dвн – внутренний диаметр воронки, м; m – коэффициент
расхода, зависящий от соотношения Н и Dвн [5]:
m  0 ,62  0 ,46 H / Dвн .
(2)
Известно также, что при объемном расходе, большем некоторого
критического значения Qкр, начинается быстрое подтопления водоприемной
воронки, то есть незначительное увеличение расхода вызывает существенный
рост напора на водоприемнике. Для водоприемных воронок согласно [5, 6]:
2 ,5
Qкр  0 ,195 H кр
,
л/c,
(3)
где Нкр – критический напор, cм;
H кр  0,665 Dст -18 ,
мм,
(4)
где Dст – диаметр водоотводящего стояка, мм.
Для
гидравлического
расчета
пропускной
способности
решеток
водоприемника систем дождевого водоотвода используются следующие
формулы:
а) при малых глубинах воды на подходе к дождеприемнику (при
Ho<1,33реш/lреш):
6
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Q реш 1,55 l реш H 1,5 ,
(5)
б) при больших глубинах воды, когда решетка дождеприемника полностью
покрыта слоем воды (при Ho≥1,33реш/lреш):
Q реш  2  реш H 0 ,5 ,
(6)
где ωреш, lреш – соответственно площадь-брутто решетки дождеприемника в
плане и длина решетки в направлении, перпендикулярном к направлению
поступления в дождеприемник поверхностного стока; Но – полный напор на
дождеприемнике с учетом скоростного напора:
Ho  H 
V2
,
2g
(7)
где V – средняя скорость течения на подходе к дождеприемнику, м/c [5].
Нормативные документы [1, 3] регламентируют не гидравлическую
характеристику трапа, а лишь его минимально допустимую пропускную
способность при максимально допустимом напоре.
Согласно требований п. 4.2.1 действующего в Украине стандарта [3]
"трапы типов Т50, ТК50, ТВ50 должны обеспечивать отведение сточных вод в
количестве не менее 0,7 л/с; трапы типов Т100м, ТК100м, ТВ100 – не менее
2,1 л/с; трапы типов Т100б и ТК100б – не менее 3,7 л/с при средней высоте слоя
воды перед внешней кромкой решетки не больше (20+3) мм".
В документе [3] используется такая маркировка трапов:
Т50 - трап с прямым отводом с условным проходом 50 мм;
ТК50 - трап с косым отводом с условным проходом 50 мм;
Т100м - трап с прямым отводом с условным проходом 100 мм, малый;
ТК100м - трап с косым отводом с условным проходом 100 мм, малый;
Т100б - трап с прямым отводом с условным проходом 100 мм, большой;
ТК100б - трап с косым отводом с условным проходом 100 мм, большой;
ТВ50 - трап с вертикальным отводом с условным проходом 50 мм;ТВ100 трап с вертикальным отводом с условным проходом 100 мм.
7
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Согласно требованиям действующего в странах ЕС документа EN 12531:2002, пропускная способность водоприемных трапов разного диаметра
должна соответствовать требованиям, представленным в табл. 1.
Таблица 1
Минимальная пропускная способность водоприемных трапов,
устанавливаемых на полу (по требованиям [1])
Номинальный входной размер
Пропускная
Напор воды a,
3
способность Q, дм /с
мм
DN/OD
DN/ID
32
30
0,4
40
40
0,6
50
50
0,8
63
50
0,8
75
70
0,8
90
75
0,8
100
100
1,4
110
100
1,4
125
125
1,4
160
150
2,8
200
200
4,0
20
8
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальная установка для исследования пропускной способности
водоприемных трапов запроектирована в соответствии с требованиями п. 11 EN
1253 2:2003 [2]. Тест выполняется на установке, схема которой представлена на
рис. 1.
Рис. 1. Схема установки для экспериментального определения пропускной
способности водоприемных трапов (согласно [2]): 1 – водосчетчик; 2 –
регулировочный вентиль; 3 – пьезометр-уровнемер; 4 – вертикальный стояк
Спроектированный экспериментальный резервуар в плане имеет форму
правильного шестиугольника с длиной стороны 635 мм (рис. 2). Поперечный
размер резервуара в плане в направлении от подачи воды к выходу отводного
трубопровода составляет 1100 мм, что соответствует требованиям [2]. Общая
высота экспериментального резервуара – 1100 мм, что позволяет выполнять
экспериментальные исследования водоприемных трапов как с горизонтальным,
так и вертикальным выпуском диаметром до 200 мм включительно.
Водоприемные трапы устанавливались по центру резервуара согласно
схеме на рис. 1. Для стабилизации уровней жидкости на подходе к
водоприемному трапу в резервуаре предусмотрена внутренняя перегородка
высотой 1000 мм в форме правильного шестиугольника с длиной стороны
520 мм (рис. 2).
9
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 2. Экспериментальный резервуар
10
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Подача воды напорным трубопроводом в резервуар осуществлялась в
пространство между внешней стенкой и перегородкой со стороны отверстия
№1. Для выхода воды из межстенного пространства в центральную часть
экспериментального резервуара в нижней части каждой стороны перегородки
устроены водопропускные окна высотой 100 мм с переменной шириной: от
200 мм со стороны ввода напорного трубопровода до 300 мм на дальних от
ввода сторонам перегородки (рис. 3). Переменная ширина водопропускных
окон позволяет обеспечивать равномерное поступление воды в центральную
часть
экспериментального
резервуара
со
всех
сторон.
Отверстие
в
противоположной от ввода стенке перегородки сделано высотой 300 мм для
возможности устройства выпускных трубопроводов для трапов диаметром до
200 мм включительно.
Материал корпуса экспериментального резервуара и перегородки – сталь.
Все поверхности корпуса и перегородки резервуара загрунтованные и
окрашенные масляной краской.
Рис. 3. Развертка внутренней перегородки экспериментального резервуара
Для устройства герметичного выхода отводного трубопровода из
исследовательского резервуара запроектировано специальную конструкцию
исходного
узла
(рис.
4)
со
стальными
дисками
разных
диаметров,
соответствующих отводным трубопроводам из труб диаметрами 100 мм,
150 мм и 200 мм (рис. 5).
11
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 4. Узел выхода водоотводящих труб с экспериментального резервуара
Рис. 5. Диски для выполнения уплотнения на выходе из экспериментального резервуара
Водоприемные
трапы
производства
Компании
"Стандартпарк"
изготовляются из нержавеющей стали 12Х18Н10Т за ГОСТ 5582-72(AISI 304).
Толщина материала корпуса – 2 мм. На рис. 6 и рис. 8 представлены чертежи
водоприемных трапов с вертикальным и горизонтальным выпуском с условным
диаметром 100 мм. Трапы с вертикальным выпуском могут оборудоваться
съемными гидрозатворами для недопущения попадания газов из сети водоотведения в помещение. Гидрозатвор являет собой стальную цилиндрическую
крышку с ручкой, которая устанавливается по центру на дно трапа.
12
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 6. Водоприемный трап Dy=100 мм с вертикальным выпуском
Для предварительной очистки сточных вод от крупных загрязнений трап
Dy=100 мм с вертикальным выпуском может быть оборудован гидрозатвором с
уловителем механических примесей (УМП), который являет собой стальное
сито с отверстиями диаметром около 5 мм (рис. 7).
Трапы с горизонтальным выпуском имеют встроенный гидрозатвор
(наклонная пластина 5 на рис. 8).
13
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 7. Гидрозатвор с уловителем механических примесей (УМП),
установленный в водоприемном трапе Dy=100 мм с вертикальным выпуском
Рис. 8. Водоприемный трап Dy=100 мм с горизонтальным выпуском
14
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Для выполнения гидравлических исследований пропускной способности
водоприемных трапов было запроектировано установку циркуляционного типа,
представленную на рис. 9.
Вода при помощи центробежного насоса 3 отбиралась из нижнего
резервуара 1 и напорным трубопроводом 7 подавалась в экспериментальный
резервуар 6, по центру которого устанавливался исследуемый водоприемный
трап.
Далее
вода
сквозь
трап,
отводящий
трубопровод
и
стояк
соответствующего диаметра попадала обратно в нижний резервуар 1.
Рис. 9. Установка для экспериментального определения пропускной
способности водоприемных трапов: 1 – нижний резервуар; 2 – всасывающий
трубопровод; 3 – центробежный насос; 4 – водосчетчик; 5 – регулировочный
вентиль; 6 – экспериментальный резервуар; 7 – напорный трубопровод
Для подачи воды из нижнего резервуара 1 в экспериментальный резервуар
6 использовался насос центробежный 3 консольного типа марки Grundfos
NB 40-160/158 с номинальной подачей Qн=39,1 м3/час и напором Нн=30,3 м.
15
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Измерение
объемного
расхода
воды,
которая
поступала
в
экспериментальный резервуар 6, осуществлялось с помощью крыльчатого
водосчетчика 4 марки Gross МТК UA 50FS с условным диаметром Dy=50 мм.
Этот водосчетчик предназначен для измерения объема холодной воды с
температурой от 5 оС до 30 оС. Номинальный объемный расход, на который
рассчитан водосчетчик, составляет Qном,сч=15 м3/час, максимальный расход –
Qmax,сч=30 м3/час, минимальный расход – Qmin,сч=0,6 м3/час. Максимальное
рабочее избыточное давление воды, объем которой измеряется – 1 МПа. Класс
точности счетчика – В. Максимальная относительная погрешность измерения
объема воды счетчиком МТК UA 50FS составляет ± 2%, что соответствует
требованиям [2].
Для повышения точности определения напора воды на водоприемном
трапе были устроены два пьезометра-уровнемера на двух дальних сторонах
экспериментального резервуара, расположенные симметрично относительно
точки подачи воды в резервуар. Импульсная трубка обоих пьезометров была
выведена через межстенное пространство и внутреннюю перегородку в
центральную часть экспериментального резервуара.
На рис. 10 показан смонтированный отводящий трубопровод D=100 мм и
виден один из двух пьезометров-уровнемеров (пьезометр № 2). Пьезометр № 1
установлен симметрично пьезометру № 2 относительно центральной линии
экспериментального резервуара, соединяющей точки подачи и отвода воды из
резервуара.
Водоприемные трапы устанавливались в горизонтальное положение на
двух горизонтальных направляющих (рис. 11) и фиксировались к ним с
помощью специальных креплений (см. рис. 13).
16
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 10. Экспериментальный резервуар со смонтированным отводным
трубопроводом и стояком диаметром 100 мм
Рис. 11. Экспериментальный резервуар с установленным водоприемным трапом
Dy=100 мм с вертикальным выпуском, оборудованный гидрозатвором с УМП
17
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
После установки водоприемного трапа в проектное положение и монтажа
отводящего трубопровода и герметизации выходного узла экспериментальный
резервуар
заполняли
водой.
Перед
выполнением
опытов
проверяли
герметичность установки водоприемника так, чтобы ни один стык или
соединение не пропускали воду.
Перед каждой серией опытов определяли нулевые значения показаний
пьезометров,
соответствующие
уровню
воды
в
центральной
части
экспериментального резервуара, равном отметке водоприемной плоскости
трапа. В начале и в конце каждой серии опытов измеряли температуру воды с
о
точностью 0,1
С. После завершения исследований делали контрольную
проверку нулевых значений показаний пьезометров.
Объемный расход потока воды через водоприемный трап и отводящий
трубопровод,
а
также
отметки
уровней
воды
в
центральной
части
экспериментального резервуара измерялись после 10-минутного притока воды
с постоянной объемным расходом.
Объем воды, поступающей в экспериментальный резервуар, измерялся с
помощью
счетчика
МТК
UA
50FS
с
максимальной
относительной
погрешностью δ=2%. Время измерялось с помощью электронного секундомера
с точностью до 0,01 с. Показы пьезометров-уровнемеров определялись с
максимальной абсолютной погрешностью 0,5 мм.
Пропускная способность водоприемного трапа принималась равной
объемному расходу воды в напорном трубопроводе и определялась как частное
объема W, измеренного с помощью счетчика МТК UA 50FS, и времени t:
Q W / t .
(8)
Напор на водоприемном трапе определялся как средний по показаниям
двух пьезометров-уровнемеров:
hmid 
( z1  z1,0 )  ( z2  z2 ,0 )
,
2
(9)
где z1,0 , z2,0 – нулевые значения показаний соответственно пьезометра №1 и №2;
z1 , z2 – текущие показания соответственно пьезометра №1 и №2.
18
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
ВОДОПРИЕМНЫХ ТРАПОВ
Согласно техническому заданию были выполнены экспериментальные
гидравлические исследования пропускной способности шести водоприемных
трапов производства Компании "Стандартпарк": с условными диаметрами
Dy=100 мм;
Dy=150 мм и
Dy=200 мм с вертикальным и горизонтальным
выпусками.
В
целом
выполнена
21
серия
экспериментальных
исследований
водоприемных трапов (табл. 2).
На рис. 12–15 показаны различные водоприемные трапы в процессе
исследования.
Протоколы
гидравлического
исследования
пропускной
способности водоприемных трапов производства Компании "Стандартпарк"
представлены в дополнениях А–Е.
Гидравлические характеристики пропускной способности водоприемных
трапов производства Компании "Стандартпарк" представлены в виде графиков
зависимости пропускной способности трапа Q от гидравлического напора
h=hmid на страницах 23–43 этого отчета.
19
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Таблица 2
Перечень исследованых водоприемных трапов
№ серии
Название водоприемного трапа
9
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, с перфорированной решеткой
10
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, без решетки
1
2
3
4
5
6
7
8
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с ячеистой
решеткой
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с
перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без
гидрозатвора, без решетки
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без
гидрозатвора, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с
гидрозатвором, без решетки
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с
гидрозатвором, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, без решетки
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, с
перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, без
гидрозатвора
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, с
гидрозатвором
Водоприемный трап Dу 200, горизонтальный
Артикул
5211
5211+5531
5211+5511
5211+ 5611
5211+ 5611+5531
5211+ 5611+5511
5211+ 5621
5211+ 5621+5531
5211+ 5621+5511
5221
5221+5531
5221+5511
5216
5216+5516
5216+5616
5216+5616+5516
5226
5226+5516
5212
5212+5612
5222
20
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 12. Исследование водоприемного трапа Dy=100 мм с вертикальным
выпуском с гидрозатвором и ячеистой решеткой
Рис. 13. Исследование водоприемного трапа Dy=200 мм
с вертикальным выпуском
21
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Рис. 14. Исследование водоприемного трапа Dy=150 мм
с вертикальным выпуском и перфорированной решеткой
Рис. 15. Исследование водоприемного трапа Dy=150 мм
с горизонтальным выпуском
22
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без гидрозатвора (артикул 5211)
Без решетки
Объемный расход Q, л/с
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
23
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без гидрозатвора (артикул 5211)
Ячеистая водоприемная решетка
Объемный расход Q, л/с
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
24
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без гидрозатвора (артикул 5211)
Объемный расход Q, л/с
Перфорированная водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
25
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором (артикул 5211+5611)
Без решетки
Объемный расход Q, л/с
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
26
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором (артикул 5211+5611)
Объемный расход Q, л/с
Ячеистая водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
27
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором (артикул 5211+5611)
Объемный расход Q, л/с
Перфорированная водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
28
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором и УМП
(артикул 5211+5621)
Объемный расход Q, л/с
Без решетки
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
29
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором и УМП
(артикул 5211+5621)
Объемный расход Q, л/с
Ячеистая водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
30
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором и УМП
(артикул 5211+5621)
Объемный расход Q, л/с
Перфорированная водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
31
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный (артикул 5221)
Объемный расход Q, л/с
Без решетки
7
6
5
4
3
2
1
0
0
10
20
30
40
50
60
Гидравлический напор h, мм
32
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный (артикул 5221)
Объемный расход Q, л/с
Ячеистая водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
10
20
30
40
50
60
Гидравлический напор h, мм
33
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный (артикул 5221)
Объемный расход Q, л/с
Перфорированная водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
10
20
30
40
50
60
Гидравлический напор h, мм
34
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без гидрозатвора (артикул 5216)
Объемный расход Q, л/с
Без решетки
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
35
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без гидрозатвора (артикул 5216)
Перфорированная водоприемная решетка
Объемный расход Q, л/с
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
36
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с гидрозатвором (артикул 5216+5616)
Объемный расход Q, л/с
Без решетки
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
37
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с гидрозатвором (артикул 5216+5616)
Объемный расход Q, л/с
Перфорированная водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
38
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный (артикул 5226)
Объемный расход Q, л/с
Без решетки
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
39
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный (артикул 5226)
Объемный расход Q, л/с
Перфорированная водоприемная решетка
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Гидравлический напор h, мм
40
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, без гидрозатвора (артикул 5212)
Объемный расход Q, л/с
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
Гидравлический напор h, мм
41
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Объемный расход Q, л/с
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, с гидрозатвором (артикул 5212+5612)
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
Гидравлический напор h, мм
42
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Гидравлическая характеристика пропускной способности
водоприемного трапа производства Компании "Стандартпарк"
Водоприемный трап Dу 200, горизонтальный (артикул 5222)
Объемный расход Q, л/с
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
Гидравлический напор h, мм
43
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
5. АНАЛИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ВОДОПРИЕМНЫХ ТРАПОВ
Анализ
гидравлических
характеристик
пропускной
способности
водоприемных трапов производства Компании "Стандартпарк" показало, что их
пропускная способность значительно превышает минимально допустимые
значения, обусловленные в [1].
В табл. 3 для исследованных водоприемных трапов приведены значения
гидравлических напоров h', при которых уже обеспечивается минимальная
пропускная способность трапов, которая лимитируется [1] для напора h=20 мм.
В табл. 4 приведены значения пропускной способности исследованных
водоприемных трапов при гидравлическом напоре h=20 мм. Поскольку
пропускная
способность
исследуемых
трапов
значительно
превышает
нормативные значения, то для нескольких трапов при максимальном
экспериментальном расходе 7 л/с гидравлический напор все еще был меньшим
за 20 мм. Для этих случаев в табл. 4 показаны прогнозные значения пропускной
способности при h=20 мм, базирующиеся на экстраполяции полученных
функциональных зависимостей Q(h) до h=20 мм.
Явление
подтопления,
соответствующее
достижению
критического
расхода Qкр, получено лишь для трапов диаметром 100 мм. При расходах,
меньших за Qкр, гидравлические характеристики всех трапов с высокой
степенью достоверности описываются степенными зависимостями вида:
Q  Ch k ,
л/c,
где C – постоянный множитель; k – показатель степени;
(10)
h – гидравлический
напор, мм.
Значение коэффициента С и показателя степени k для водоприемных
трапов диаметром Dy=100 мм приведены в табл. 5, а для трапов диаметром
Dy=150 мм и Dy=200 мм – в табл. 6.
Показатель степени k для различных водоприемных трапов диаметром
Dy=100 мм изменяется от 1,374 до 1,834, для трапов диаметром Dy=150 мм – от
1,453 до 1,923, а для трапов диаметром Dy=200 мм – от 2,019 до 2,074.
44
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Таблица 3
Гидравлический напор, при котором обеспечивается минимально
допустимая пропускная способность водоприемных трапов
№ серии
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Название водоприемного трапа
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, с перфорированной
решеткой
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, без
решетки
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с
ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с
перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без
гидрозатвора, без решетки
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без
гидрозатвора, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с
гидрозатвором, без решетки
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с
гидрозатвором, с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, без
решетки
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, с
перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, без
гидрозатвора
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, с
гидрозатвором
Водоприемный трап Dу 200, горизонтальный
Q=Qmin, л/с
h', мм
1,4
9,3
1,4
9,1
1,4
9,8
1,4
8,8
1,4
8,5
1,4
9,0
1,4
8,4
1,4
9,3
1,4
9,2
1,4
9,8
1,4
9,3
1,4
9,4
2,8
12,8
2,8
13,3
2,8
12,7
2,8
13,4
2,8
10,9
2,8
12,0
4,0
12,5
4,0
12,3
4,0
14,2
45
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Таблица 4
Пропускная способность исследованных водоприемных трапов при
гидравлическом напоре h=20 мм
№ серії
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Назва водоприймального трапу
Q20,
л/с
Qmin,
л/с
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без гидрозатвора,
5,32
без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без гидрозатвора,
4,86
с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без гидрозатвора,
4,26
с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором,
5,56
без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором,
5,31
с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором,
4,62
с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором и
5,85
УМП, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором и
4,52
УМП, с ячеистой решеткой
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с гидрозатвором и
4,10
УМП, с перфорированной решеткой
5,13
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, без решетки
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с ячеистой
4,75
решеткой
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с
4,27
перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без гидрозатвора,
6,55
без решетки
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без гидрозатвора,
5,78
с перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с гидрозатвором,
6,73*
без решетки
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с гидрозатвором,
5,67
с перфорированной решеткой
7,31*
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, без решетки
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, с
5,90
перфорированной решеткой
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, без гидрозатвора 10,49*
10,93*
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, с гидрозатвором
8,00*
Водоприемный трап Dу 200, горизонтальный
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
4,0
4,0
4,0
* значения получены экстраполяцией экспериментальных данных по формуле (10);
соответствующие значения С и k представлены в табл. 5 и 6
46
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Таблица 5
Экспериментальные значения критического расхода Qкр и значения С и k
апроксимационных зависимостей Q  Ch k для трапов с Dy=100 мм
№ серії
Назва водоприймального трапу
Qкр, л/с
С
k
1
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, без решетки
6,43
0,0295
1,734
2
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, с ячеистой решеткой
5,56
0,0416
1,589
3
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, без
гидрозатвора, с перфорированной решеткой
5,58
0,04
1,558
4
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, без решетки
5,55
0,0432
1,601
5
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, с ячеистой решеткой
5,31
0,0597
1,477
6
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором, с перфорированной решеткой
6,34
0,0514
1,502
7
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, без решетки
5,33
0,0479
1,587
8
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, с ячеистой решеткой
6,18
0,0468
1,526
9
Водоприемный трап Dу 100, вертикальный, с
гидрозатвором и УМП, с перфорированной
решеткой
6,09
0,0668
1,374
10
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный,
без решетки
5,86
0,0211
1,834
11
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с
ячеистой решеткой
5,88
0,0389
1,604
12
Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный, с
перфорированной решеткой
5,71
0,0522
1,470
47
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
Таблица 6
Значения коэффициентов С и k апроксимационных зависимостей Q  Ch k
для водоприемных трапов с Dy=150 мм и 200 мм
№ серии
Название водоприемного трапа
С
k
13
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без
гидрозатвора, без решетки
0,0225
1,894
14
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, без
гидрозатвора, с перфорированной решеткой
0,0286
1,772
15
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с
гидрозатвором, без решетки
0,0212
1,923
16
Водоприемный трап Dу 150, вертикальный, с
гидрозатвором, с перфорированной решеткой
0,0278
1,775
17
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный,
без решетки
0,0649
1,577
18
Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный, с
перфорированной решеткой
0,0759
1,453
19
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, без
гидрозатвора
0,0232
2,041
20
Водоприемный трап Dу 200, вертикальный, с
гидрозатвором
0,0219
2,074
21
Водоприемный трап Dу 200, горизонтальный
0,0189
2,019
48
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
ВЫВОДЫ
1. В результате выполнения НИР впервые в Украине выполнены
систематические экспериментальные исследования пропускной способности
водоприемных трапов диаметрами 100 мм, 150 мм и 200 мм по методике
европейского стандарта EN 1253-2:2003 [2].
2. Полученные
в
результате
экспериментальных
исследований
гидравлические характеристики пропускной способности водоприемных трапов
производства
Компании
"Стандартпарк"
позволяют
утверждать,
что
пропускная способность всех представленных для исследования трапов
отвечает требованиям п. 11 нормативного документа EN 1253-1:2003 [1].
3. Пропускная способность водоприемных трапов Dy=100 мм производства
Компании "Стандартпарк" при гидравлическом напоре h=20 мм превышает
минимально необходимые значения, регламентированные ДСТУ Б В.2.5-11-98
(ГОСТ 1811-97) [3].
49
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
ЛИТЕРАТУРА
1. EN 1253-1:2003. Gullies for buildings. Requirements. – 18 p.
2. EN 1253-2:2003. Gullies for buildings. Test methods. – 24 p.
3. ДСТУ Б В.2.5-11-98. Інженерне обладнання будинків і споруд. Трапи для
систем каналізації будинків. Технічні умови (ГОСТ 1811-97. Трапы для
систем канализации зданий / Межгосударственный стандарт. Технические
условия)
//
Межгосударственная
стандартизации,
техническому
научно-техническая
нормированию
и
комиссия
сертификации
по
в
строительстве (МНТКС). – Москва, 1998.
4. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. Госстрой
СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
5. Алексеев М.И. Организация отведения поверхностного (дождевого и талого)
стока с урбанизированных территорий: учеб. пособие / М.И. Алексеев,
А.М. Курганов. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2000. − 352 с.
6. Кедров В.С., Ловцов Е.Н. Санитарно-техническое оборудование зданий. –
М.: Стройиздат, 1989. – 495 с.
7. Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. Изд. 2-е, перераб. и доп.
– Л.: Энергия, 1967.
8. Справочник по гидравлике / Под ред. В.А.Большакова.– К.: Вища шк.
Головное изд-во, 1984.– 343с.
50
Гидравлические исследования пропускной способности водоприемных трапов производства Компании
«Стандартпарк» по европейскому стандарту EN 1253-2:2003
ПРИЛОЖЕНИЯ
Протоколы гидравлического исследования пропускной способности
водоприемных трапов производства Компании "Стандартпарк"
Приложение А. Водоприемный трап Dу 100, вертикальный
Приложение Б. Водоприемный трап Dу 100, горизонтальный
Приложение В. Водоприемный трап Dу 150, вертикальный
Приложение Г. Водоприемный трап Dу 150, горизонтальный
Приложение Д. Водоприемный трап Dу 200, вертикальный
Приложение Е. Водоприемный трап Dу 200, горизонтальный
51