Ухил для самопливної каналізації
Ухил: геометрія самопливної каналізації
На відміну від водопровідних труб (які використовують тиск насосу), дренажні труби (DWV) покладаються на гравітацію. Труба повинна спадати від кожного приладу до каналізації, й ухил повинен бути точно контрольований.
Ухил — це відношення підйому (вертикального падіння) до шляху (горизонтальної відстані), вираженого в дюймах падіння на фут шляху.
Стандартні ухили за розміром труби:
- Труби 3 дюйми й менше: 1/4 дюйма на фут (ухил 2,08%, 1,19 градусів)
- Труби 4 дюйми й більше: 1/8 дюйма на фут (ухил 1,04%, 0,60 градусів)
Чому не крутіше? Це дивує більшість людей. Якщо труба занадто крута, вода прискорюється й випереджає тверді відходи. Тверді речовини залишаються позаду, висихають й забивають трубу. Правильно схилена труба підтримує швидкість самоочищення: достатньо швидку, щоб переносити тверді речовини, але достатньо повільну, щоб вода й тверді речовини рухались разом.
Чому не пласче? Якщо ухил занадто пологий, ні вода, ні тверді речовини не мають достатньої швидкості. Тверді речовини осідають й накопичуються, поки труба не забивається.
Оптимальний діапазон вузький: приблизно від 1 до 4 футів на секунду швидкість потоку.
Розрахунок ухилу
Ви прокладаєте 2-дюймову дренажну лінію від раковини ванної кімнати до основного стояка. Горизонтальний пробіг становить 14 футів.
Кути й шляхи потоку
Трубні фітинги: геометрія визначає потік
Кожна зміна напрямку потребує фітинга, й кожен фітинг визначається його геометрією.
Стандартні кути фітингів:
- Коліно 90 градусів (чвертьовий вигин): змінює напрямок на прямий кут
- Коліно 45 градусів (восьмий вигин): змінює напрямок на 45 градусів
- Вигин 22,5 градусів (шістнадцятий вигин): м'яка зміна
- Т-подібне з'єднання (Y-з'єднання): з'єднує дві труби під кутом 45 градусів
- Тійник (T-з'єднання): з'єднує дві труби під кутом 90 градусів
Фітинги DWV проти напірних: тут геометрія має найбільше значення:
- Фітинги DWV (дренажні-відходи-вентиляція) використовують довгі криві. Довге коліно 90 має поступовий радіус: тверді речовини й стічні води можуть слідувати кривій без накопичення на повороті. Внутрішній радіус зазвичай становить 1,5 діаметра труби.
- Напірні фітинги (лінії водопостачання) можуть використовувати короткорадіусні повороти, оскільки вода знаходиться під тиском й буде протиснута навколо кута незалежно від того.
У роботі DWV стандартне коліно 90 градусів насправді заборонено для горизонтально-горизонтальних змін напрямку в дренажі. Ви повинні використовувати або довге коліно 90, або два колінна 45 градусів з коротким шматком труби між ними.
Вибір правильного фітинга
Вам потрібно з'єднати горизонтальний дренаж кухні з вертикальним стояком (спускаючись). Потім у нижній частині стояка вам потрібно змінити вертикальне положення на горизонтальне, щоб прийти до основної каналізаційної лінії.
Тригонометрія на місці
Зміщення труб: де тригонометрія зустрічає водопровід
Коли труба має рухатися вбік, щоб оминути перешкоду (балку, іншу трубу, каналізацію), водопровідник створює зміщення, використовуючи два фітинги одного й того ж кута.
Зміщення — це Z-подібний об'їзд: труба нахиляється в один бік, йде по діагоналі (подорож), потім нахиляється назад до вихідного напрямку.
Геометрія — це прямокутний трикутник:
- Зміщення = перпендикулярна відстань, на яку труба рухається вбік (сторона, протилежна кутові)
- Подорож = діагональна довжина труби між двома фітингами (гіпотенуза)
- Поширення = горизонтальна відстань, споживана зміщенням (прилегла сторона)
Взаємозв'язок: зміщення = подорож x sin(кут). Переставлено: подорож = зміщення / sin(кут).
Для загальних кутів фітингів водопровідники запам'ятовують множники:
- Фітинги 45 градусів: подорож = зміщення x 1.414 (оскільки 1/sin(45) = sqrt(2) = 1.414)
- Фітинги 22,5 градусів: подорож = зміщення x 2.613 (оскільки 1/sin(22,5) = 2.613)
- Фітинги 60 градусів: подорож = зміщення x 1.155 (оскільки 1/sin(60) = 1.155)
Зміщення на 45 градусів найбільш поширене. Кожен водопровідник має 1.414 запалено в пам'яті.
Розрахунок зміщення
Ви прокладаєте 3-дюймову дренажну лінію горизонтально на висоті 48 дюймів над підлогою. Сталева двотаврова балка перехідно перетинає вашу дорогу, й вам потрібно опустити трубу на 10 дюймів, щоб очистити під нею, потім повернутися на вихідну висоту.
Діаметр, площа та рівняння Меннінга
Розмір труби: як геометрія визначає здатність
Водопровідні труби розраховуються за витратою (галонів за хвилину) й тиском. Але дренажні труби розраховуються за одиничною системою, яка називається одиниці дренажних приладів (DFU).
Кожному сантехнічному приладу присвоюється значення DFU на основі того, скільки він може скидати:
- Раковина (раковина ванної кімнати): 1 DFU
- Ванна: 2 DFU
- Душ: 2 DFU
- Кухонна раковина: 2 DFU
- Туалет (унітаз): 3-4 DFU
- Пральна машина: 2 DFU
Значення DFU відображаються на мінімальні діаметри труб через таблиці кодів. Більше DFU = більш потенційний потік = більша потреба в трубі.
Основна геометрія: рівняння Меннінга розраховує потік у частково заповнених трубах. Він використовує гідравлічний радіус: чисто геометричну властивість, визначену як площа поперечного перерізу води, що тече, поділена на змочений периметр (частина стінки труби, що торкається води).
Половинна труба має найкращий гідравлічний радіус для свого діаметра. Це умова проектування для дренажу: труби DWV розраховуються на роботу приблизно наполовину заповненими при максимальному потоку.
Гідравлічний радіус
Розгляньте дренажну трубу діаметром 4 дюйма, яка працює рівно наполовину заповненою.