オーバーフロー配管の適切な径は？
- オーバーフロー配管の適切な径を選定する方法について教えてください。
- 現在考えているのは、オーバーフロー配管の流速を1m/s以下とし、100Aの施工を行う方法です。
- 簡易的な算出方法でも構いませんので、適切なオーバーフロー配管の径について教えてください。
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オーバーフロー配管径
お世話様です。 色々調べたのですが、分からなかったので投稿させていただきます。 １０ｍ3のタンク（大気圧設計）に２５m3/ｈの水が供給されます。 この３０m3/ｈの水を１０m3タンクからオーバーフローさせなければならいのですが、オーバーフロー用の配管口径の選定方法がわかりません。 現在はオーバーフロー配管内の流速を１m/ｓ以下として１００Aでの施工を考えているのですが根拠がないです・・・。 簡易的な算出方法でよろしいのでどなたかおしえてください。 よろしくお願い致します。
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少し古い回答ですが、１００Ａの配管で問題ありません。 ただし、オーバーフロー管がタンクのすぐ近くの地下の ピットに排出される倍ならという条件付きです。 先ず、タンクの形状を推定します。仮に高さＬ＝２ｍとすると、 直径Ｄ＝２．５ｍ、断面積Ａ＝５ｍ2、給水量ｑ＝２５ｍ3/h そうすると、水位上昇速度Δｈ＝ｑ/A＝5m/h=500cm/60min≒８cm/min つまり、水位上昇速度は非常に大きい。・・・・これは問題です。 その時の状況を想像してみると次のようになります。 水位が８cm/minの速度で上昇し、オーバフロー管下端に水位が上昇 すると、オーバーフロー管から水が流れ始めるが流出面積は オーバーフロー管の一部だけ。 水位がさらに上昇して、オーバーフロー管の断面積の下半分から水が流出。 水位が上昇し続け、オーバーフロー管の断面積の全部から水が流出 ・・・流出量に安全率を掛けてＱ＝30m^3/h が流出。 オーバーフローがタンクから出てすぐ下の排水溝に入るとして そのときの流速ｖ＝√（2gH)＝√(2*9.8m/s^2*2m)＝6m/s>>1m/s・・・ＯＫ 100Aの配管だとすると 速度Ｖ＝Ｑ/Ａ＝（30m^３/h）/{(π/4)(Dm^2)} ＝(30/3600)(m^3/s)/{(π/4)(0.1^2m^2)} ＝(30/3600)(0.1^２)(4/π)(m/s)＝1.06(m/s)・・・・・ＯＫ
この３０m3/ｈの水を １m/ｓ以下として１００A 単位あわせて 計算してば 解けますが 100A の 内径は 110.1mm http://www.ryutai.co.jp/shiryou/pipe/sus-pipe.htm 面積は9515.77785mm2 30m3/h ＝ 0.0083333333...m3/s = 8333333.33mm3/s 1m/s=1000mm/s 8333333.33mm3/s / 9515.77785mm2 = 875.74 mm/s っまあ 抵抗など考えればもう一回り大きいほうが安心？ ──────────── │ │ │ │ │ 30m3 │← 配管断面 │ の水 │ │ │ ──────────── ──────────────────────── │ │ │ │ │ │ │ │ │ 30m3 │ 移動速度？→ │ 30m3 │ │ の水 │ │ の水 │ │ │ │ │ ──────────────────────── 小中まで落とさないいいけない？ ●●●●●● ●●●●●● ●●●●●● ＝ 水30m3 ●●●●●● ●●●●●● 長さ │←───────────→│ ─────────────── ●●●●●●●●●●●●●●● → ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ─────────────── 一時間で●を30個排出 長さ │←──→│ ────── ●●●●●● ●●●●●● ●●●●●● → ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●● 一時間で●を30個排出 ────── 体積は 断面積 x 長さ 流量は 体積 / 時間 ＝ （断面積 x 長さ）/時間 流量を断面積で割ると （断面積 x 長さ）/時間 ──────────── ＝ 長さ/時間 ＝ 速さ 断面積 １００A の配管で ３０m3/ｈ を流したときの 速度を 上記の方法で求めただけ
お礼
はははさん ありがとうございます。 折角なのですが・・・。 難しいです（涙） 1000mm/S ＞ 875.74mm/S で結果OKなのでしょうが、根本的に分かっていません。 875.74mm/s は 30m3/hの水が、100Aの配管の中をい秒間に動く距離になるのでしょうか？ ありがとう御座います やっぱり私には難しいですね。 クイズみたいです（笑） もう少しヒントが欲しいです
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お礼
mnjohn様 素人の私でも非常に解り易いです。 ありがとい御座います。助かりました。 なるほどですね。 今後、オーバーブロー配管についてはこのやりかたで考えていきます。 実はこの件、１００Ａでは怖かったので１２５Ａでタンク設計を行いました。 １００ＡでもＯＫなのですから１２５Ａですと余裕なんですね。 良かった。 工事は今月末から、試運転は４月に入ってからです。 運転の結果を報告しようと思います。 ありがとう御座いました。