Vplyv zámeny materiálu potrubí na hydrauliku
V súčasnosti je široký sortiment materiálov na výrobu potrubí používaných v technických zariadenia budov a na rozvod rôznych technologických médií. Vzhľadom k ich rôznym vlastnostiam a cenám je nutné zvážiť vhodnosť použitia na daný účel. Často rozhodujúcim kritériom je cena dodávky a montáže. Pri zohľadnení týchto faktorov sa stáva často v praxi, že zámena materiálu sa deje len nahradením pôvodnej DN potrubia rovnakou DN z iného typu materiálu. Skúsenosti z praxe však potvrdzujú aj zmenšenie DN oproti pôvodnej.
Táto myšlienka je vyústením vedomostí o tom že pri rôznych materiáloch sú prípustné vyššie rýchlosti prúdenia médií.
| Materiál | odporúčané | maximálne | drsnosť |
| Oceľ | 1,0 m/s | 1,5 m/s | 0,1 mm |
| Meď | 0,8 m/s | 1,2 m/s | 0,0063 mm |
| Plast | 1,5 m/s | 3,0 m/s | 0,0085 mm |
Tab. 1: Odporúčané a maximálne rýchlosti prúdenia média v potrubí
Ďalšou vlastnosťou je drsnosť potrubia, ktorá jednoznačne zvýhodňuje materiály plast a meď oproti oceľovým potrubiam. Hodnoty drsnosti uvádzané v tabuľke sú pre rozvody s uzatvoreným systémom, resp. u médií, kde je vylúčený vznik nánosov na stenách potrubí.
Z hydraulikého hľadiska tieto údaje zvádzajú k nevýhodnosti oceľového potrubia oproti medeným resp. plastovým.
Pri definovaní rozmeru potrubia často mýli spôsob jeho určovania.
Pri oceľových potrubiach sa DN uvádza ako vnútorný priemer. U materiálov meď a plast sa udáva vonkajší priemer / hrúbka steny potrubia. Pre porovnanie rozmerov potrubí uvádzam nasledujúci nákres.
Obr. 1: Porovnanie potrubí OCEL - MEĎ - PLAST z jednej rozmerovej rady
Z obrázku č. 1 jednoznačne vyplýva rozdielna prierezová plocha potrubia, ktorá výrazne ovplyvňuje tlakové straty. Pre porovnanie vnútorný priemer potrubí docel = 35,9 mm d med = 32,0 mm dplast = 21,2 mm
Tab. 2: Porovnanie tlakovýcj strát potrobi oceľ - meď
Nárast tlakových ztrát pri změnšení DN oceľ - meď
Vysvětlivky
Tabuľky č. 2 a č. 3 dokladujú mernú tlakovú stratu potrubia R-[Pa/m] pri nahradení oceľového materiálom meď, resp. plast pri prietoku množstva média M-[kg/h].
Tab. 3: Porovnanie tlakovýcj strát potrobi oceľ - plast PN20
Nárast tlakových ztrát pri změnšení DN oceľ - plast PN20
Vysvětlivky
Použité značky:
DN Rozmer potrubia [mm].
D / t Vonkajší priemer potrubia / hrúbka steny [mm].
M Prietočné množstvo pretekajúceho média [kg/h].
R Merná tlaková strata potrubia trením [Pa/m]
Graf č. 1
Ako pomôcku uvádzam graf č. 1, kde je možné posúdenie vhodného rozmeru potrubia nahradením z iného materiálu. Optimálne tlakové straty R sa pohybujú v rozmedzí R=30-100 Pa/m. V týchto rozsahoch by sa mali pohybovať tlakové straty správne navrhnutého systému.