статья опубликована в журнале: Бассейн и его сотрудники, выпуск 03/2015
Полезная информация о переливном лотке ...
Когда речь идет о новом строительстве или реконструкции плавательного бассейна, все специалисты едины в следующем: ± 2 мм у переливного лотка должны быть соблюдены!
Но в достаточной ли степени участвующие в строительстве бассейна специалисты согласны с этим? По моему опыту, как правило, не все планировщики знают, какое влияние имеет это требование на их работу. ДИН 19643 описывает это требование очень точно: «Равномерный и непрерывный слив воды должен обеспечиваться по всей длине переливного лотка. Гребень водослива должен быть проведен вокруг всего бассейна. По всей своей длине он (гребень) должен располагаться горизонтально (Отклонения не больше ± 2 мм)." Почему это действительно необходимо?
Переливной лоток с керамикой, Фотография: aqua&pools
Доля загрязнений, скапливающихся у или на поверхности воды, очень велика. Бассейн с переливным лотком должен поддерживать поверхностное напряжение воды и самым эффективным образом транспортировать эти загрязнения к водоочистительной установке. Таким образом, можно выделить, по моему мнению, 3 функции переливного лотка:
- Функция бокового водослива вокруг бассейна,
- Транспортировка воды в переливном лотке в направлении сливного канала и
- Подача воды в подключенную систему трубопроводов.
Точность гребня водослива
Таким образом, гребень водослива должен быть установлен с миллиметровой точностью, чтобы объемный расход жидкости (Q) был достаточным для того, чтобы по всему объему (В) создать небольшую разницу в высоте (h) между уровнем воды и кромкой бассейна. Для контроля можно вычислить объемный расход жидкости, который может преодолеть упомянутые ± 2 = 4 миллиметра = 0,004 м на длине переливного лотка, равной 1 м. Этот расчет осуществляется с помощью формулы Полени следующим образом:
На рисунке это представлено, стилизованный переливной лоток прозрачен и имеет свои отражения. Но только гребень водослива обычно закруглен, так чтобы вода свободно протекала. Поэтому, в игру вступает так называемый (µ) "коэффициент расхода водослива". В нашем случае коэффициент расхода водослива ≅ 0,65.
Высота h у гребня водослива
Для того, чтобы допустимое отклонение ± 2 мм было эффективным, объемный расход в м³/ч должен быть больше, чем 1,75xобъема бассейна в метрах . Вероятно кто-то вспомнит сейчас недавние скандалы, кто подумает здесь о прикладных задачах из 9. класса ! Но ничего не поможет, мы должны еще глубже погружаться в математику.
Капрун, 1-сторонний водяной заслон на природном камне, 3-сторонний крытый переливной лоток, Фотография: aqua&pools
Проблемы планирования
Проблема в реализации заключается в следующем: Чем дальше субподрядная организация отдаляется от этого правила , тем больше проблемы, которые могут возникнуть. В классическом керамическом бассейне плиточник отвечает за точность, он, как правило, придерживается строгих предписаний, зафиксированных в договоре. Знает ли бетонщик, что необходимо плиточнику? Знает ли проектировщик, что необходимо бетонщику? Знает ли инженер-конструктор, что необходимо проектировщику? Знает ли эксперт строительного грунта, что необходимо инженеру-конструктору? Знает ли садовод, что он должен осторожно обращаться с компрессором? Все это похоже на игру «глухой телефон», и на практике это, к сожалению, слишком частое явление. Регулярно в этой цепочке происходит та или иная поломка, и когда вода наливается в новый бассейн, все величины меняются «сверх неожиданно». Конечно, эти вопросы может задать и чемпион по плаванию . Это, безусловно, более эффективно, чем надеяться на счастливый конец.
Есть мелочи, которые помогут сократить отгадывание этих загадок. Изменятся ли имеющийся бассейн, когда он наполняется водой? Местный персонал может дать ответ и без вопроса. Если предполагается такое изменение, то это должно быть замерено и запротоколировано с помощью нивелира (обратите внимание на его точность!) при ближайшей возможности.
В этом случае строительные специалисты готовы к тому, чтобы найти правильные меры противодействия. Опытные компании знают эту причинную цепь и перестраховывают себя при строительстве бассейна с помощью контрольных измерений, которые, однако, часто напечатаны «мелким шрифтом».
Но что делать, если все же не удалось избежать определенных ошибок? Тогда все зависит от хода строительства и выбранной системы. Как правило, требуется пробное заполнение бассейна для проверки герметичности , которое может быть использовано для измерения движений. На основе данных измерений можно в незаполненном водой бассейне оставить «неровность» и таким образом уже в заполненном бассейне мы получим требуемые размеры .
Я приобрел хороший опыт в тех случаях, когда, с целью минимизации возможных нарушений, установка переливного лотка производилась на этапе завершения
строительства бассейна. Но к сожалению, есть и такие системы, в которых исправление нарушений возможно только с высокими затратами на строительство.
Нойруппин, Возвышение переливного лотка на внешней стороне в области скамейки с бурлящей водой, Фотография: aqua&pools
Почти философские соображения
В рядах планировщиков бассейна, по моему опыту, отсутствует единое мнение относительно того, какой философии следует придерживаться при планировании переливного лотка: "Большой переливной лоток с несколькими сливными каналами!" или " небольшой переливной лоток с большим количеством сливных каналов". Вероятно, на передний план здесь выходят экономические соображения системного поставщика . Мы не собираемся сравнивать здесь стоимость переливного лотка и сливного канала, в конце концов, работа по координации субподрядных организаций доверена, как правило, специалисту по планированию бассейна. Тем не менее, я хотел бы представить некоторые выводы:
| Глубина переливного лотка | ⇔ | Расстояние между сливными каналами |
| Глубина переливного лотка | ⇔ | Высота падения воды, Газовыделение, потери температуры |
| Глубина переливного лотка | ⇔ | Монтажное пространство |
Некоторые читатели заметят отсутствие здесь такой темы, как образование шума в сливных каналах. Поскольку, на мой взгляд, эта тема непосредственно связана с системой трубопроводов, то я хотел бы рассмотреть ее вместе с вопросом по монтажу трубопроводов.
Здесь я только замечу: вода переливного лотка должна пройти через сливной канал! Поэтому переливной лоток должен быть такого размера, что он не переполнялся водой.
|
Части этой серии «Полезная информация о технике плавательного бассейна»
|
Прежде чем мы начнем обсуждать эту тему, хотелось бы поделиться еще одним опытом из «практики упрощения». Если Вы в полной мере хотите быть уверены в том,, что переливной лоток не переполнится, то просто выбирайте конструкцию, при которой гребень водослива расположен на несколько миллиметров ниже, чем подключение к обрамлению бассейна. (см. фото Нойруппин) Иногда это может быть таким простым решением! Хотелось бы, чтобы читатель обратил внимание на мой выбор слов, потому что, если сумма сливных каналов слишком мала, то даже эта уловка не поможет.
Если рассматривать прямой переливной лоток, то можно увидеть, как в середине между двумя сливными каналами образуется водяной вал, свободный борт в этом месте наименьшего размера. Теперь давайте мысленно установим на высшей точке этого водяного вала перегородку, а на другом конце, там, где должен быть расположен сливной канал, мысленно отсечем переливной лоток и оставим конец открытым. В конце концов, мы же (еще) не, какой сливной канал следует там установить. Для удобства будем производить расчеты, используя параметры 25×10-метрового плавательного бассейна. Циркуляционная мощность будет составлять 110 м³/ч, а периметр бассейна = длина желоба 70м. Рассматриваемый нами участок переливного лотка (Lпереливной лоток)будет составлять 7 м, ширина заглушки желоба (В) 0,2м .
Известную нам формулу Полени, упоминаемую в начале статьи, обозначим буквой h. Для значения µ мы будем использовать, так как по крайне мере сейчас это открытый конец, безразмерную величину, равную 0,64 , что представлено в приведенной ниже формуле.
Буквенное обозначение параметров на отрезке переливного лотка
В стандарте DIN 19643 приводятся указания относительно запасов. Приведем цитату из раздела 9.4: «Переливной лоток может дополнительно служить и для транспортировки воды и для хранения. ... На практике оставляют запас 50 % для рассчитанного поперечного сечения с целью компенсации помех. Кроме того, следует предусмотреть водохранилище (См. также памятку Германского объединения по вопросам водолечения 65.06)."
К сожалению, в тексте стандарта не приведены дальнейшие указания для проведения расчета. В моей практике, при строительстве крытых бассейнов, необходимость в запасе 50% не возникала. Высокие нагрузки, возникаемые вследствие
внезапных событий, таких, например, как прыжки в бассейн большой группы людей, как правило, происходят с временной задержкой и достаточной амортизацией, и это благодаря переливному лотку. Иная ситуация складывается при влиянии ветра, данное явление довольно часто встречается в открытых бассейнах. Здесь 50%-ного запаса для объемного потока, в большинстве случаев, не хватит. В конце концов, равномерный ветер способен переместить перелив в то или иное направление и перенаправить весь объемный поток на половину длины переливного лотка. Здесь я считаю целесообразным 100% -ный запас для объемного потока. Но внимание, из этого вовсе не следует, что глубина переливного лотка должна быть больше на 100% , нет, это будет ошибочным решением! Позднее мы произведем данный расчет.
Переливной лоток, который является слишком глубоким, растрачивает энергию и приводит к дегазации!
На мой взгляд, большинство ошибок возникают вблизи воздушных аттракционов, таких, как подводные шезлонги. Воздух, который спрессовывается здесь компрессором, вытесняет воду в отношении 1:1 в непосредственно примыкающий переливной лоток. Значения вытеснения можно считать из производительности компрессора, но : вытеснение происходит в течение нескольких секунд! Этот объемный поток должен быть преобразован в [м³/ч] , обратите на это внимание.
Таким образом, возникает расчет, который будет отличаться для определенных участков переливного лотка.
Таким образом, на открытом конце переливного лотка уровень воды в соответствии с условиями будет находиться на 39мм выше дна бассейна. Над расчетом того, как течет вода в переливном лотке, многие ученые буквально "сломали себе голову". Мы не будем здесь вдаваться в подробности , что отличает «текущую» от «стремительно текущей» воды. Мы должны следовать стандарту ДИН 19643 , где указано, что следует ориентироваться на формулу Маннинга, Гауклера и Штриклера (ДИН 19643, раздел 9.4, уравнение 12 и 13):
При этом, n - скорость потока [м/с], ks показатель шероховатости поверхности [1/s], R - гидравлический радиус [м], А - поперечное сечение сквозного потока [м²], U - смоченный периметр [м], I - уклон уровня воды (tan a). Я позволю себе небольшую поправку, корректная единица измерения для ks-значения:
Мы знаем значение уровня воды на плоской стороне у сливного канала, но мы хотим знать уровень воды в самой высокой точке. Между ними есть уклон, итак, мы преобразуем формулу :
Отдельные факторы относительно легко вычислить из доступных значений.
Мы знаем, ширина заглушки желоба (В) составляет, согласно нашему начальному представлению, 0,2м . Уровень воды (h) составляет 0,039м. В итоге мы получаем:
Внимательный читатель, конечно, обратит внимание на то, что угол, с помощью которого стенка переливного лотка на боковой части Вашего бассейна препятствует свободному переливу воды , отсутствует в этой формуле. Но если все же, несмотря на чрезвычайно незначительные изменения, Вы хотели бы принять во внимание этот угол, можете воспользоваться следующей формулой:
Коэффициент шероховатости ks зависит от поверхности переливного лотка. В литературе мы находим информацию о переливных лотках из листового материала и из гладкого бетона
Переливной лоток с линейным уровнем воды
Мы исходим из того, что наш канал является гладким и его очистка осуществляется регулярно. Cкорость воды нам тоже известна, так как то, что стекает с гребня водослива внутрь, в той же сумме вытекает также и на открытом конце.
Так что теперь мы можем определить наклон, который теоретически может принять уровень воды:
Из значений высоты (h), наклона уровня воды (I) и длины переливного лотка получается (моя интерпретация ДИН 19643) значение высоты уровня воды на другом конце воображаемого переливного лотка:
Поздравляем всех, кто дошел до этой строчки! Но: самое интересное только впереди.
Ближе к практике
Хотя расчет выглядит уже очень сложным, можно обнаружить отклонения в реальность.
Согласно этой теории, уровень воды представляет собой гладкую поверхность, в действительности же уровень воды описывает параболу. Используемая формула Маннинга, Гауклера и Стриклера описывает открытое водное пространство, в начало и в конец которого поступают равные водные потоки. В нашем случае вода поступает распределенно по всей длине переливного лотка. Это означает, что в начале переливного лотка ничто не течет горизонтально в переливном лотке (поскольку там расположена наша воображаемая перегородка).
Мы могли бы сейчас уйти в глубь математики, но лучше останемся в наглядной области. В конце концов табличное вычисление поможет нам несколько упростить расчет.
Разделим мысленно наш переливной лоток на 100 отдельных частей одинакового размера и рассчитаем отдельно начало каждой части , в каждом случае с помощью одного и того же процесса вычисления. Начало нулевой части мы уже рассчитали, это наше место сливного канала. Нам известны уровень воды и наклон - до следующей части - в 1/100 удалении. Там высота уровня воды немного (на I*L/100) выше, а горизонтальный объемный поток составляет лишь 99% процентов. Поверхность и гидравлический радиус изменяются, а следовательно и результаты. Наклон частично становится все меньше, общая высота немного возрастает. Мы производим поэтапный расчет с помощью этих показателей , до тех пор, пока мы не подойдем к концу переливного лотка.
Переливной лоток с уровнем воды в дифференциальном расчете
Нет, никто не должен рассчитывать это вручную сто раз. Функцию, а также описанные выше формулы с учетом наклонной стенки, Вы можете самостоятельно создать в Excel.
Отправить электронное письмо на адрес Dirk.Sura@aquaandpools.de тоже будет достаточным. В ответе можно будет найти небольшой пример расчета и диаграмму кривой . Замечания и предложения по этому вопросу очень приветствуются! В следующей статье мы поговорим о сливных каналах и о прокладывании трубопроводов к накопительной емкости. Благодарим Вас за проявленный интерес! ♦
запрос
Загрузки
Для загрузки требуется регистрация и или вход в систему.
[wpdm_package ID =»461′]
конец
Загрузка ...
Перезагрузить документ 
Открыть в новой вкладке
Оставьте ответ
Ты должен быть вошел в систему добавить комментарий.