🚰 Potrubí a armatury

Doma i v továrně

O čem to je

Doma otočíš kohoutkem a teče voda. Pod dřezem je ventil, kterým vodu zavřeš při opravě. V továrně vedou trubkami pára, stlačený vzduch, olej nebo plyn. Všechno to je potrubí a armatury.

Nové pojmy

PotrubíSoustava trubek, tvarovek a spojů, kterou proudí kapalina nebo plyn.Vodovod, plynovod, rozvod stlačeného vzduchu.

TvarovkaDíl potrubí, který mění směr nebo průměr nebo potrubí větví.Koleno (zatáčka), T-kus (odbočka), redukce (zúžení).

ArmaturaZařízení na potrubí, kterým se průtok uzavírá, reguluje nebo jistí.Ventil, kohout, šoupátko, zpětná klapka.

DN a PNDN (jmenovitá světlost) je zaokrouhlený vnitřní průměr v mm. PN (jmenovitý tlak) je tlak v barech, na který je díl stavěný.Ventil DN 50 PN 16: světlost asi 50 mm, tlak 16 bar.

Jak se trubky spojují

závitem – menší ocelové trubky, domácí rozvody
přírubami – dvě příruby se těsněním mezi nimi stáhnou šrouby; jde rozebrat
svařením – ocelové a plastové trubky (polyfúze), trvalé a těsné
pájením nebo lisováním – měděné trubky
lepením – trubky z PVC

Druhy armatur

Zkus armatury roztřídit podle toho, k čemu slouží.

Pojistný ventilVentil, který se sám otevře, když tlak překročí nastavenou hodnotu, a přebytek vypustí. Chrání nádobu nebo kotel před roztržením.Pojistný ventil u bojleru.

Zpětná klapkaPustí proud jen jedním směrem. Když se proud otočí, sama se zavře.Za čerpadlem, aby voda neutekla zpátky do studny.

Barvy potrubí

V provozech se potrubí označuje barvou podle látky (ČSN 13 0072). Například voda zelená, pára červená, vzduch modrý, plyny žluté. Hned vidíš, na co nesahat.

Proč se potrubí s horkou vodou nebo párou dělá s ohyby nebo kompenzátory?

Při ohřátí se ocel prodlužuje. Rovné potrubí sevřené na obou koncích by se prohnulo nebo utrhlo uložení. Ohyb (U-kompenzátor) nebo vlnovec délku vyrovná.

Jakou armaturu dáš za čerpadlo, které čerpá vodu ze studny do domu?

Zpětnou klapku (zpětný ventil). Když se čerpadlo zastaví, voda neodteče zpět do studny a potrubí zůstane plné.

✗Šoupátko mohu nechat napůl otevřené a regulovat jím průtok.

✓Šoupátko má být úplně otevřené, nebo úplně zavřené. K regulaci slouží ventil.

V pootevřeném šoupátku proud víří a deska i sedlo se rychle opotřebí.

Potrubí tvoří trubky, tvarovky, spoje a armatury. DN je jmenovitá světlost, PN jmenovitý tlak. Armatury uzavírají (šoupátko, kohout), regulují (ventil) a jistí (pojistný ventil, zpětná klapka).

Armatury a výpočty

O čem to je

Technik navrhuje rozvod vody v dílně. Musí zvolit průměr potrubí, vybrat armatury a myslet na to, že se horké potrubí prodlužuje. Pomohou mu tři jednoduché výpočty a přehled armatur.

Nové pojmy

Potrubí a armaturaPotrubí = trubky a tvarovky, kterými teče kapalina nebo plyn. Armatura = zařízení na potrubí, které průtok uzavírá, reguluje nebo jistí.Vodovod a uzavírací ventil.

DN a PNDN = jmenovitá světlost (přibližný vnitřní průměr v mm). PN = jmenovitý tlak v barech (1 bar = 0,1 MPa).PN 16 = 16 bar = 1,6 MPa.

Průtok QObjem, který proteče za sekundu: Q = S · v, kde S je plocha průřezu trubky a v rychlost proudu.S = 0,002 m², v = 2 m/s: Q = 0,004 m³/s = 4 l/s.

Teplotní roztažnostProdloužení trubky při ohřátí: Δl = α · l · Δt. Pro ocel je α přibližně 12 · 10⁻⁶ 1/K.Ocelová trubka 10 m ohřátá o 50 °C se prodlouží asi o 6 mm.

Přehled uzavíracích armatur

Armatura	Jak pracuje	Výhoda	Nevýhoda
ventil	kuželka dosedne na sedlo, proud mění směr	dobře těsní, reguluje	větší odpor proudění
šoupátko	deska se zasune kolmo do proudu	otevřené skoro nebrzdí proud	neslouží k regulaci, dlouhá stavební výška
kohout (kulový)	koule s otvorem se otočí o 90°	rychle otevře i zavře	rychlé zavření může způsobit tlakový ráz
klapka	kotouč se v potrubí natočí	lehká, i pro velké DN	kotouč zůstává v proudu

Výpočet průtoku

Převeď průměr na metry.

Plocha průřezu S = π · d² / 4.

Průtok Q = S · v.

Převeď na litry za sekundu: 1 m³ = 1 000 l.

Trubka s vnitřním průměrem 50 mm, voda teče rychlostí 2 m/s. Jaký je průtok?

S = π · 0,05² / 4 = 0,001 96 m². Q = 0,001 96 · 2 = 0,003 93 m³/s ≈ 3,9 l/s.

Ocelové parní potrubí dlouhé 50 m se ohřeje z 20 °C na 100 °C. O kolik se prodlouží?

Δt = 80 K. Δl = 12 · 10⁻⁶ · 50 · 80 = 0,048 m = 48 mm. Proto potřebuje kompenzátor.

Převody tlaků

✗DN 50 znamená, že vnější průměr trubky je přesně 50 mm.

✓DN je jmenovitá světlost – zaokrouhlený vnitřní průměr. Skutečné rozměry se liší podle druhu trubky.

Například ocelová trubka DN 50 má vnější průměr kolem 60 mm.

Průtok Q = S · v, prodloužení Δl = α · l · Δt. Ventil reguluje, šoupátko a kohout jen uzavírají, pojistný ventil a zpětná klapka jistí. PN se udává v barech.

⛓️Řemenové a řetězové převody