Как из крана течет вода: Течет кран в ванной: как починить / Капает из крана: как устранить проблему

Содержание

Течет кран: причины поломок и методы устранения

Многие сталкиваются с проблемой, когда течет вода из крана на кухне или в ванной. Вызов мастера может занять определенное время и стоит денег, поэтому многие пытаются определить причину поломки самостоятельно и устранить ее. В некоторых случаях справиться можно и без помощи специалиста.

Определяем причину проблемы

Чтобы выяснить вид поломки, рассматривают разные источники протечки:

течет кран из носика при закрытом положении;
вода просачивается в месте соединения корпуса с изливом;
жидкость отсутствует или течет тонкой струей, когда ручки вентиля открыты
на смесителе заметны повреждения, из которых просачивается вода;
течь находится внизу соединения со шлангами или трубами.

Если течет кран, его не обязательно менять на новый, справиться с проблемой можно собственными силами:

Вода из крана медленно течет чаще всего при засорении фильтрующего аэратора, поломке картриджа или запорного элемента. Проблемы возникают, если стерлись прокладки. Если в фильтр попал мусор, его достаточно прочистить, остальные неисправности устраняют путем замены деталей.
Текущий кран может быть связан с повреждением подводящего шланга или износом прокладки в месте его подсоединения к корпусу.
Течет кран на кухне в месте соединения с корпусом при повреждении прокладок. Их можно заменить.
Течет смеситель при повреждении корпуса. Это происходит, если на его выходе засорился фильтр и под воздействием водного напора появились трещины в металлической трубке.

Часто случается, когда закрываешь кран, а вода течет. Такая неисправность обычно связана с появлением осадка известковых солей на сантехнике. Избавиться от проблемы можно, разобрав и почистив детали с применением специальных средств.

Устройство и виды смесителей, способы ремонта

Устранить течь крана на кухне или в ванной реально, но нужно знать не только тип неисправности, а и разновидность смесителя.

Они бывают двухвентильными и однорычажными. Вторые бывают картриджными и шаровыми.

Однорычажные устройства

Однорычажный смеситель

Такие изделия отличаются наличием одной рукояти. С ее помощью пользователь регулирует температуру и поток воды. Чаще всего на кухнях или в ванных встречаются модели с дисковым картриджем, оснащенные пластинами, перекрывающими напор.

В качестве основных элементов у таких смесителей выступают внутренние картриджи с направляющими отверстиями и цилиндрические картриджи, в них и установлены пластины из керамики, которые особенно чувствительны к водным загрязнениям.

Строение и принцип работы способствуют тому, что чаще всего, если течет однорычажный смеситель, проблема в картриджах. Их замена не сопровождается особыми трудностями.

Чтобы устранить течь картриджа смесителя, его необходимо заменить целиком. Процедура состоит из нескольких шагов:

Рычаг оборудован защитной пробкой, чтобы вода не попадала в фиксатор. Ее нужно снять вместе с цветной заглушкой.
Плоской отверткой следует демонтировать винт, прикрепляющий ручку к штоку.
На фиксирующей гайке находится накладка в виде купола. Ее необходимо открутить.
Гаечным ключом нужно вывернуть гайку, которая закрепляет картридж, и установить новый элемент.

В конце работы все детали нужно разместить на место в обратном порядке.

Шаровые смесители

Устройство шарового смесителя

Такие устройства имеют более сложное строение, чем вентильные. В изделиях напор воды перекрывается за счет небольшого шарика из нержавейки, который перемещается и закрывает отток. Он находится в нейтральном положении за счет пружин, выполненных из металлов, устойчивых к коррозии.

Если течет шаровой кран, проблема может быть связана с загрязнениями внутри корпуса, которые мешают работе смесителя. При ремонте такого изделия нужно осторожно снять вентиль, если течет шаровый кран из-под вентиля. Для этого нужно избавиться от декоративной заглушки, под которой расположен фиксирующий винт. Разбор крана не занимает много времени. Для этого отверткой выкручивают резьбовой винт, снимают купол и уплотнитель. Чтобы выяснить, по какой причине течет шаровый смеситель, необходимо тщательно осмотреть прокладку и удалить налет.

В случаях, когда шаровой кран течет из-под ручки, прокладку необходимо заменить. Также не помешает осмотреть шар. Если на нем будут обнаружены повреждения, придется установить новый элемент.

Часто течет шаровый кран при износе уплотнителей, фиксирующих шар. Если они немного износились, следует установить новые элементы. После замены уплотнители обрабатывают специальными средствами, которые рекомендует производитель.

Если шаровый кран течет из-под ручки, все этапы очистки и проверки нужно выполнять с осторожностью, так как детали можно легко повредить. При правильно выполненном ремонте проблема будет устранена. Этим способом также борются с неисправностями регулировки температуры. Часто достаточно просто сменить картридж, если течет вода из крана при закрытом положении.

Обычно, если течет шаровой смеситель, достаточно проверить шар и очистить его. Деталь следует натереть мягкой тканью, добавив каплю полирующего вещества. Нельзя пользоваться абразивными средствами. При малейших повреждениях понадобится новый шар. Это поможет улучшить ситуацию, если течет кран из-под вентиля.

Двухвентильные смесители

Двухвентильный смеситель

Такие изделия считаются классическим вариантом для регулировки процесса подачи воды. В них, чтобы настроить на соответствующую температуру, необходимо поворачивать отдельно расположенные вентили холодной и горячей воды. Механизм состоит из двух запирающий устройств: резинового и керамического. Резиновая прокладка быстро изнашивается и повреждается при резких перепадах температур и пользователь сталкивается с такой проблемой, когда течет смеситель в ванной из-под гайки.

В изделиях с двумя рукоятками вода перекрывается кран буксой. Если кран букса течет, то ремонт осуществляется в зависимости от вида и причины поломки.

Если наблюдается течь смесителя на поворотной прокладке, выполненной из керамики, ее нужно заменить. Конструкция этого элемента похожа на однорычажный картридж. Внутри буксы находятся пластины, которые со временем повреждаются или стираются и вода просачивается через них.

Если течет смеситель на кухне из поворотного устройства данного типа, необходимо:

Снять заглушку отверткой или выкрутить.
Вывернуть винт, фиксирующий буксу. На этой детали может быть ржавчина или грибок.
Выкрутить кран-буксу.
Поставить новый элемент и вернуть заглушку на место.

Иногда кран течет при закрытом состоянии при неисправности вентильной буксы. Ее работа основана на механизме червячной передачи, который регулирует поток воды, обеспечивая движение штока с резинкой. Если эта резинка истончается, течет смеситель. Этот элемент можно починить без замены. В таком случае, если течет кран, ремонт состоит из нескольких этапов:

Снимают ручку смесителя.
Развинчивают буксу.

С нижней стороны располагают уплотнитель и расходник.
При износе сальника его меняют.
Раскручивают стержень в механизме и устанавливают новую резинку в пазу штока.

Если под рукой резинки нет, вместо нее можно использовать изоленту, намотав ее вокруг стержня. Это поможет справиться с проблемой, если течет кран в ванной.

В случае, когда течет смеситель с гибким изливом, лучше обратиться к услугам специалистов, так как подобные модели дорогие и нуждаются в особом обращении.

Одновременная течь из крана и душа

При некоторых поломках вода течет из крана и душа одновременно. Обычно, когда при закрытии крана вода все равно течет из нескольких элементов, это значит, что стерлись, продавились или высохли прокладки. Их истончение приводит к нарушению переключения напора и затвор плотно не закрывается, из-за этого при включении крана течет душ.

Для замены прокладки нужно открутить гайку и снять шланг. После этого открыть переходник и извлечь прокладку. Ее следует подробно осмотреть, чтобы определить, по какой причине при включении крана течет из душа. Поврежденный элемент нужно заменить и закрутить конструкцию.

Если течет душ в смесителе и одновременно с ним излив, возможно, стерлось резиновое кольцо. Необходимо установить новое после извлечения поврежденной детали.

Ремонт переключателя и рычага

Если течет переключатель на душ в смесителе, вероятнее всего износилась прокладка или идет подтекание по резьбе. Для устранения неисправности резьбу обматывают фум-лентой и устанавливают новую прокладку. Часто достаточно подтянуть уплотнительную гайку.

Если течет переключатель душа на смесителе, иногда требует заменить золотник или полностью сам переключатель, если он имеет неразборную конструкцию.

Когда в смесителе течет вода из-под рычага, причина в попадании инородной частицы в картридж, который является сердцевиной конструкции.

Она состоит из двух фиксирующих стержней и трех проемов: для входа холодной и горячей воды и вывода смешанной. Отличие состоит только в том, что будет смешиваться вода – в картридже или теле смесителя.

Если течет вода из смесителя в ванной, то нужно починить или сменить картридж. Шариковые картриджи можно починить, а керамические придется менять. После демонтажа деталь нужно осмотреть, очистить от засоров и избавиться от непригодных деталей, установив новые. Смена картриджа необходима, если:

из крана плохо течет холодная вода или горячая;
течет смеситель из-под рычага;
меняется температура воды сама по себе.

Если кран закрыт, а вода течет, справиться с проблемой можно и без помощи специалистов, главное определить причину.

Проблемы с запорным краном

Если запорный кран течет, это может быть связано с износом уплотнительной прокладки, отсоединением клапана от шпинделя, перегибом шпинделя, загрязнением отложениями. Если течет кран при закрытом кране, нужно осмотреть корпус на наличие трещин, проверить сальниковую набивку.

Проще всего, когда закрыт кран, а вода течет, заменить прокладку. Для этого необходимо:

Открутить элемент, фиксирующий шпиндель вентиля, а также гайку, фиксирующую прокладку.
Снять шайбу и поврежденную прокладку.
Ножом прочистить корпус вентиля, аккуратно удаляя отложения на корпусе и в резьбовом соединении. Если механические способы не помогают очистить, можно использовать керосин или специальную жидкость.
Насадить кран-буксу на резьбу.
Обеспечить герметизацию соединения и полностью зафиксировать устройство.

Очень важно при ремонте вентиля сначала перекрыть водоснабжение.

Чтобы никогда не столкнуться с протечкой смесителя, следует использовать устройства, выполненные из высококачественных материалов. Предпочтительней оборудование из нержавеющей стали, медных сплавов, латуни. Срок службы изделий можно увеличить, установив дополнительные фильтры на запорную линию.

Если течет кран в ванне или на кухне, чаще всего достаточно выполнить замену керамических дисков и резиновых прокладок. Если течет кран при включении душа однорычажного типа, то меняют картридж. Процедура не сопровождается особыми сложностями, достаточно иметь сантехнический разводной ключ и минимальные знания и навыки.

Специалисты компании ООО «СОМАТО» помогут быстро устранить течь крана или установить новый смеситель. Мы имеем многолетний опыт работ и специальное оборудование. Звоните по телефону +7 (343) 346-81-82 или оставляйте заявку на сайте. Работаем 24 часа.

Из крана течет грязная питьевая вода: как решить проблему?

Из крана течет грязная питьевая вода: как решить проблему? | BWT

Главная > Статьи > Вода и здоровье человека > Из крана течет грязная питьевая вода: как решить проблему?

Статьи

27. 08.2020

Всем известно, что вода является самым важным источником жизни. Чтобы оставаться здоровым, человеку необходимо выпивать около 1,5 литра чистой жидкости каждый день. Но что делать, если из крана в доме течет грязная питьевая вода? Эту проблему можно решить с помощью высокотехнологичных современных средств и оборудования.

Решения BWT для промышленной и бытовой очистки воды:

Фильтры механической очистки

Фильтр с активированным углем

Удаление железа и марганца

Фильтры под мойку

Получить консультацию

Насколько опасна грязная вода для организма людей?

Поставляемая коммунальными службами поселков и городов вода часто не проходит должные этапы очистки, поэтому в большинстве случаев ее нельзя считать здоровой питьевой жидкостью. Но именно от чистой воды зависит наше здоровье:

Крепкий иммунитет
Красивая кожа и волосы
Отсутствие дисбактериоза
Правильный обмен веществ и т. д.

Как показывают многие исследования, если постоянно пить грязную воду, показатель продолжительности жизни значительно сокращается. Организм становится более восприимчив к болезням, является хорошей средой для заселения и размножения паразитов.

Согласно государственным стандартам, чистой признается вода с такими характеристиками:

Нейтральный уровень щелочности – 7-7,5 рН;
Количество полезных минералов – до 1 г/л;
Отсутствие любых болезнетворных бактерий и вирусов;
Минимальная концентрация химических примесей.

Для того чтобы соблюдать вышеперечисленные нормы, компания BWT разрабатывает и производит специализированные системы водоочистки, позволяющие быстро и эффективно фильтровать грязную воду и получать чистую питьевую жидкость.

Очищение грязной воды лучше доверить профессионалам

Если в доме идет грязная питьевая вода, очистить ее можно с помощью различных фильтровальных установок. Но сначала рекомендуется провести лабораторные анализы, выявляющие вредные примеси, несоответствующие принятым стандартам. После этого специалисты смогут определить лучший вид фильтрующего устройства.

Для максимальной очистки грязной воды от разных химических минералов, примесей и микроорганизмов лучше использовать установки обратного осмоса.

Такие системы являются наиболее распространенными, потому что осуществляют высокую степень очистки. Фильтры способны удалить из питьевой воды нитраты, свинец, магний, ртуть, сульфаты, все бактерии и вирусы и т.д.

Озонирование воды улучшает ее вкусовые качества, а также действует как обеззараживающий фильтр, окисляя органические вещества.

Также для удаления органических соединений, поглощения хлора, грязи и растворенных газов применяются фильтры с активированным углем.

Для очистки грязной воды с большим количеством извести используются как механические методы фильтрации, так отстаивание в специальных резервуарах. Питьевая жидкость, насыщенная солями кальция, имеет неприятный привкус, а также приводит к образованию накипи в бытовых приборах и водонагревательном оборудовании. Устранить эту проблему помогает очистка воды методом обратного осмоса, так как при прохождении через полупроницаемые мембраны, задерживаются частицы элементов и минералов разного размера.

Железо может делать питьевую воду грязной, проходя через водопроводную систему с участками коррозии. Из-за металла жидкость приобретает неприятный привкус и запах, «ржавый» цвет. Очистка воды в квартире от железа и марганца производится фильтрами-обезжелезивателями.

Если Вам трудно самостоятельно определиться с выбором какой-то фильтровальной установки, когда в доме идет грязная питьевая вода, обращайтесь к специалистам компании БВТ в удобное время. Профессиональные консультанты подберут подходящий вариант водоочистного оборудования.

Статьи BWT

BWT BWT

Больше, чем просто вода. Какой из фильтров BWT выбрать? Больше, чем просто вода. Какой из фильтров BWT выбрать?

BWT BWT

Строительство спортивного бассейна Строительство спортивного бассейна

Строительство любого бассейна имеет свою специфику и обязательные требования к стандарту качества.

BWT BWT

Презентация. Секреты защиты от накипи (журнал Потребитель — Всё для стройки и ремонта, лето 2012 №9) Презентация. Секреты защиты от накипи (журнал Потребитель — Всё для стройки и ремонта, лето 2012 №9)

Примерно 90 % поломок котельного оборудования вызваны проблемами с гидравлической частью. Накипь…

BWT BWT

Журнал Standart, Март 2019 Журнал Standart, Март 2019

Все статьи

База знаний

Мы используем файлы «cookie», чтобы обеспечить максимальное удобство пользователям. Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cookie. Согласен

Вход на сайт

Восстановить пароль

Введите код авторизации из письма, после чего Вы будете перенаправлены в «Личный кабинет» для изменения пароля.

Регистрация

Получать новости об акциях и скидках

Сообщить о поступлении

Получить консультацию по товару, снятому с производства

Получите предложение по аренде диспенсеров

Купить товар у дилера

Заказать оптом

Получить консультацию

Частное лицо

Получите предложение

Сообщить о поступлении

Нажимая на кнопку «Отправить», вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Спасибо!

Ошибка!

—>

Как работает кран — Урок

Quick Look

Уровень: 6 (5-7)

Необходимое время: 15 минут

Зависимость от урока: Нет

предметных областей: Физические науки

TE Информационный бюллетень

Краткое содержание

Учащиеся узнают об основных инженерных принципах внутренней работы простого предмета домашнего обихода – крана.

Учащиеся используют основные понятия простых механизмов, силы и потока жидкости, чтобы описать путь воды через простой кран. Наконец, они переводят эти знания в размышления о том, как различные конструкции смесителей также используют те же самые концепции.

Инженерное подключение

Инженеры используют принципы механических и жидкостных систем для проектирования многих предметов повседневного обихода, таких как кран. Инженеры используют математические уравнения, чтобы вычислить связанные с ними давление, силу и поток жидкости в таких объектах. Еще одним хорошим примером совместного использования инженерных, механических и гидравлических систем является плотина и ворота плотины, удерживающие воду. Когда ворота открываются, вода начинает вытекать из соответствующего резервуара. Чтобы предотвратить катастрофу, давление воды на ворота должно быть прямо пропорционально площади воды, протекающей мимо ворот. Инженеры должны знать, как все взаимосвязано, чтобы все системы работали вместе.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

Перечислите две инженерные концепции, использованные при проектировании крана: простые механизмы и поток жидкости.
Опишите хотя бы одну простую машину, используемую в основном кране.
Опишите поток воды в кране.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.
Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).
В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .
Общие базовые государственные стандарты — математика
Свободно делите многозначные числа по стандартному алгоритму. (Оценка 6) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Свободно складывать, вычитать, умножать и делить многозначные десятичные числа, используя стандартный алгоритм для каждой операции. (Оценка 6) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Напишите, прочитайте и оцените выражения, в которых буквы обозначают числа. (Оценка 6) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное выше
Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?
Подписаться
Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!
PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.
Рабочие листы и вложения
Кран накладной (doc)
Смеситель накладной (pdf)
Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/cub_faucets_lesson01], чтобы распечатать или загрузить.
Больше учебных программ, подобных этому
Урок средней школы
Основы Fluid Power
Учащиеся узнают об основных понятиях, важных для гидроэнергетики, которая включает в себя как пневматические (газовые), так и гидравлические (жидкостные) системы.
Основы гидроэнергетики
Высший элементарный урок
Скольжение вправо с помощью наклонной плоскости
Студенты изучают строительство пирамиды, изучая простой механизм, называемый наклонной плоскостью. Они также узнают о другом простом механизме, винте, и о том, как он используется в качестве подъемного или крепежного устройства.
Скользите вправо, используя наклонную плоскость
Урок средней школы
Расчеты: анализ сил в ферменном мосту
Изучите основы анализа сил, которые инженеры выполняют в соединениях ферм для расчета прочности ферменного моста, известного как «метод соединений». Найдите растяжения и сжатия для решения систем линейных уравнений, где размер зависит от количества элементов и узлов в ферме…
Занимаемся математикой: анализ сил в ферменном мосту
Предварительные знания
Учащиеся должны иметь базовые знания о простых механизмах и понимать понятие давления.
Введение/Мотивация
В наших домах столько классной техники. Сегодня мы узнаем об обычном объекте, с которым все часто соприкасаются. Мы собираемся узнать о кранах.
Подумайте обо всех видах кранов, которые вы видели. Есть смесители, для включения которых нужно завинтить ручку; есть краны, для включения которых нужно потянуть за рычаг; есть смесители, для включения которых нужно нажать кнопку, а есть смесители, к которым даже не нужно прикасаться, чтобы их включить. В какой-то момент инженеру пришлось спроектировать все эти смесители.
В каждом смесителе используется несколько важных инженерных концепций. Первый — это простые машины. В большинстве смесителей используется обычный простой механизм, такой как винт или рычаг, для создания усилия, необходимого для остановки непрерывного потока воды. Еще одна инженерная концепция, которую использует кран, — это поток жидкости. Смесители должны сдерживать поток воды при выключении и регулировать поток воды при включении. В нашем сегодняшнем уроке мы сосредоточимся на обычном кране с одной ручкой, похожем на наружный кран, к которому можно присоединить садовый шланг.
Мы начнем с воды и пройдем от труб в вашем доме через кран к вашей раковине. Вода в трубах вашего дома находится под давлением выше, чем давление окружающего вас воздуха. Эта разница давлений является причиной того, что вода поднимается из труб на уровне земли, поступающих в ваш дом, и выходит через кран. Если бы по какой-то причине давление воздуха вокруг вас поднялось до давления воды в трубе, вода больше не вытекала бы из трубы. Итак, за счет давления в трубе вода готова к движению. Все, что должен делать кран, — это удерживать воду, пока мы не захотим ее использовать.
Если бы вы были молекулой воды, протекающей через этот кран, первое, с чем вы соприкоснулись бы, — это маленькое круглое отверстие: около четверти дюйма в диаметре. С другой стороны этого отверстия будет небольшая резиновая пробка. Если бы кран был закрыт, эта пробка была бы прижата к отверстию с другой стороны. Это то, что удерживает воду. Резиновая пробка удерживается на месте с помощью простого механизма — винта. Кто знает, к какой простой машине относится винт? Клин. Винт представляет собой клин, обернутый вокруг цилиндра.
Теперь добавим поток жидкости. Когда кран открывается, винт отодвигает резиновую пробку от отверстия, создавая небольшую щель, через которую можете пройти вы — молекула воды — и несколько тысяч ваших друзей. Давление внутри трубы падает, когда вы проходите через отверстие. Помните, что без этого перепада давления вы не смогли бы пройти через отверстие. Когда кран закрыт, винт работает в другую сторону и закрывает отверстие, останавливая поток воды — тем самым запрещая вам проходить через отверстие.
Примерно так вода попадает из труб в земле, через кран в вашем доме и в раковину. Помните, что инженеры проектируют простые смесители с учетом двух важных инженерных концепций — простых механизмов и потока жидкости (воды). После урока проведите связанное с ним упражнение Слишком большое давление! Моделирование отношений сила-давление-площадь, чтобы помочь проиллюстрировать отношения между силой, давлением и площадью, путем создания простой системы, которая удерживает воду из труб различного диаметра.
Предыстория урока и концепции для учителей
Роль давления
Вода в трубах в нашем доме проходит под давлением выше, чем давление окружающего нас воздуха. Эта разница давлений является причиной того, что вода поднимается по трубам на уровне земли в ваш дом и в конечном итоге выливается из крана. Обычно это давление создается за счет градиента гидростатического давления. Лучший способ думать о гидростатическом давлении — это думать о плавательных бассейнах. Когда ныряешь глубоко под воду в бассейне, обычно болят уши — это из-за повышения давления. Чем глубже вы идете, тем больше давление и тем сильнее болят уши. Это верно до тех пор, пока вода не сильно движется, и здесь в игру вступает «статическая» часть. На самом деле взаимосвязь между давлением и глубиной точно моделируется следующим уравнением:
P = ρgh
, где P — давление, ρ — плотность жидкости (воды), g — сила тяжести, а h — высота воды над рассматриваемой точкой.
Образец расчета: вода имеет плотность 999 кг на кубический метр; гравитация на Земле составляет около 9,81 метра в секунду в квадрате. Если цилиндр с водой наполнить высотой пять метров, давление можно рассчитать по формуле:
999 кг/м ³ × 9,81 м/с ² × 5 м = 49,0 кПа.
Значит давление 49килопаскалей, что равно 1000 ньютонов на квадратный метр. Поэтому важно знать, что давление можно измерять в килопаскалях или ньютонах.
Можно найти давление жидкости в любой заданной точке, зная только плотность жидкости, гравитацию и высоту до поверхности воды. Итак, поскольку плотность воды и гравитация всегда равны, давление на самом деле зависит только от высоты. Таким образом, как показано на рисунке 1, точки А и В находятся на одной высоте h, поэтому давление в обеих точках вначале одинаково.
Рисунок 1. Градиент гидростатического давления.
Copyright
Copyright © Крис Шеридан и Джанет Йоуэлл, Университет Колорадо в Боулдере, 2006.
Однако давление падает, когда вода проходит через узкое отверстие (в сосуде справа на рис. 1). Без этого перепада давления вода не прошла бы через отверстие. А поскольку отверстие довольно маленькое, оно оказывает сопротивление потоку. Тогда скорость, с которой вода проходит через кран, равна разности давлений, деленной на сопротивление отверстия, или:
PInside — POutside = (Скорость потока)*(Сопротивление)
В приведенном выше уравнении видно, что если давление снаружи равно давлению внутри, то левая часть уравнения должна равняться нулю. Таким образом, либо скорость потока, либо сопротивление должны быть равны нулю. Мы можем сделать вывод, что скорость потока должна быть равна нулю, так как все трубы имеют хоть какое-то небольшое сопротивление. Кроме того, если перепад давления становится очень большим, а сопротивление относительно небольшим, скорость потока становится довольно большой. Наконец, если разница давлений останется прежней, а сопротивление уменьшится, скорость потока увеличится. Именно такое падение сопротивления происходит, когда кран открывается, а резиновая пробка отодвигается от отверстия.
Сколько силы?
Итак, сколько сил нужно, чтобы удержать всю эту воду? К счастью, это достаточно легко рассчитать: необходимая сила равна давлению воды, умноженному на площадь отверстия. Это выражается общим уравнением:
Ф=П*А
Где F — сила воды, действующая на пробку, P — давление воды, а A — площадь отверстия. Поскольку пробка не движется, сила воздействия воды на пробку должна быть равна силе воздействия пробки на воду.
Рисунок 2. Внутреннее устройство крана.
Copyright
Copyright © Крис Шеридан, Колорадский университет в Боулдере, 2006.
Пример расчета : Предположим, что давление воды в трубе (показанной на рис. 2) составляет около 30 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм; это станет важным позже). Во-вторых, площадь отверстия составляет 0,049 квадратных дюймов (получается путем возведения радиуса отверстия в квадрат и умножения на число Пи). Таким образом, сила воздействия воды на резиновую пробку равна 30 фунтов на квадратный дюйм, умноженным на 0,049.2) = 1,47 фунта
Мы знаем, что ответ должен быть какой-то единицей силы. Фунты на квадратный дюйм, умноженные на квадратные дюймы, действительно равны фунтам, поэтому единицы работают.
Как кран машина?
Теперь перейдем к механической системе в общем кране. Резиновая пробка устанавливается на место с помощью винта (см. рис. 2). Этот винт служит для уменьшения силы, необходимой для удержания воды. Винт преобразует крутящий момент (крутящую силу) в линейную силу. Это также обеспечивает механическое преимущество, которое преобразует небольшую входную силу в потенциально большую выходную силу. Чтобы проиллюстрировать концепцию механического преимущества, мы можем рассмотреть пример простого клина, поднимающего коробку на рис. 3.
Рисунок 3. Пример того, как клин поднимает коробку или блок.
Copyright
Copyright © Крис Шеридан, Колорадский университет в Боулдере, 2006.
Пример расчета : Предположим, что ящик на рис. 3 весит 100 фунтов и что нам требуется сила 50 фунтов, чтобы поднять ящик. Если мы используем клин, такой как на рис. 3, мы можем использовать меньшее усилие, чтобы поднять коробку. Это означало бы, что около 50 фунтов будут опираться на клин, а остальные 50 фунтов — на пол в противоположном углу коробки. Это приближение прекрасно работает, пока коробка не сильно наклонена. Следовательно, если наш клин имеет длину пять дюймов и высоту один дюйм, мы можем приблизить величину необходимой силы.
Первым шагом является вычисление наклона гипотенузы треугольника, образующего клин. Уклон рассчитывается делением высоты на длину.
Высота ÷ Длина = Наклон
1 дюйм ÷ 5 дюймов = 1/5
Итак, наклон клина составляет одну пятую. Это безразмерная величина, потому что дюймы, разделенные на дюймы, не имеют единиц измерения. Затем необходимую силу можно рассчитать, используя следующее уравнение.
Сила для подъема ящика × Наклон = Сила для толкания клина
50 фунтов × 1/5 = 10 фунтов
Опять же, та же самая операция, выполняемая с числами, также выполняется с единицами измерения (фунтами), умноженными на безразмерное количество, которое снова равно фунтам. Уравнение дает необходимую приложенную силу в десять фунтов. Таким образом, чтобы поднять коробку, потребуется всего десять фунтов, приложенных к клину. В этой оценке не учитывается трение между клином и ящиком, а также между клином и полом.
Однако за это снижение силы приходится платить. Чтобы угол коробки поднялся на один дюйм, клин должен скользить по горизонтали на пять дюймов. Точнее, расстояние, на которое вам нужно толкнуть клин, равно расстоянию, на которое вы хотите поднять коробку, деленному на наклон клина:
1 дюйм ÷ 1/5 = 5 дюймов
В приведенном выше случае работа — это сила, необходимая для подъема ящика, умноженная на расстояние, на которое эта сила действует. Важной концепцией здесь является то, что независимо от того, как поднимается коробка, потребуется одинаковое количество работы, чтобы поднять коробку на один дюйм. В приведенном выше примере мы толкнули с силой в десять фунтов на расстояние в пять дюймов. Необходимая работа тогда равна 50 дюйм-фунтам. Если бы мы решили не использовать клин, нам пришлось бы применять пятьдесят фунтов вместо десяти. Однако нам нужно было бы применить эту силу только на один дюйм.
Связанные виды деятельности
Слишком большое давление! Моделирование отношений сила-давление-площадь. Учащиеся экспериментируют с соотношением между силой, давлением и площадью, создавая простую систему, удерживающую воду из труб разного диаметра.
Закрытие урока
Сегодня мы говорили о том, как работает кран. Мы узнали, что инженеры проектируют разные типы кранов. Существует множество инженерных концепций, которые используются при проектировании смесителя. Кто может назвать один? Первый — это простые машины. В кране, о котором мы говорили сегодня, использовалась простая машина, винт, чтобы вода не текла постоянно. Еще одна инженерная концепция, на которой основан кран, — это поток жидкости. Инженеры должны думать о том, как течет вода, чтобы регулировать включение и выключение воды.
Как вода течет через наш кран? Что ж, первое, с чем соприкасается вода, это маленькое круглое отверстие. С другой стороны этого отверстия находится небольшая резиновая заглушка. При закрытом кране пробка прижимается к отверстию с другой стороны. Это то, что удерживает воду. Резиновая пробка удерживается на месте винтом. Когда мы поворачиваем винт, он освобождает резиновую пробку, и вода течет. Можете ли вы придумать другие способы остановить быстрое или медленное течение воды по трубе? Именно над этим работают инженеры, разрабатывая новые смесители.
Словарь/Определения
Сила: Что-то, что действует извне, чтобы толкать или тянуть и возражать.
Давление: количество силы, распределенной по площади; измеряется как сила на единицу площади, например, в фунтах на квадратный дюйм.
psi: фунты на квадратный дюйм; единица давления, обычно используемая в системе США.
Сопротивление: Противодействие тела или предмета чему-либо, проходящему через него, например, трубе (предмету) с проходящей через нее водой.
Простая машина: категория устройств, включающая клин, рычаг и винт, которые способны обеспечивать механическое преимущество и передавать усилие.
Оценка
Оценка перед уроком
Мозговой штурм : В самом начале урока дайте парам или группам учащихся несколько минут, чтобы они придумали решение простой задачи. Напомните учащимся, что в мозговом штурме никакая идея или предложение не является «глупой». Все идеи должны быть выслушаны с уважением. Поощряйте дикие идеи и препятствуйте критике идей. Спросите у студентов:
Как они могли поднять 100-фунтовый ящик на несколько дюймов над землей? Придумывают ли учащиеся способы использования простых механизмов, таких как клин или винт? Если да, укажите, какие из идей учащихся используют понятия и принципы простых машин.
Оценка после внедрения
Групповое обсуждение : Отобразите изображение внутренней работы крана (или используйте прикрепленный рисунок 2). Укажите на винтовой механизм крана и спросите учащихся, что это за механизм. (Ответ: простая машина) Укажите на резиновую пробку и спросите учащихся, какую функцию выполняет эта деталь. (Ответ: Она сдерживает поток воды.) Спросите учащихся, что произойдет, если резиновую пробку переместить на разную высоту. (Ответ: Течение воды быстрее или медленнее.) Спросите учащихся, что нужно сделать, чтобы переместить пробку в разные места. (Ответ: Вы должны повернуть винт.)
Оценка итогов урока
Инженер лучше !: Инженеры использовали винт для управления водой в простом кране. Предложите учащимся подумать о других простых механизмах, которые можно использовать для сдерживания потока жидкости для новой конструкции крана. Попросите их нарисовать свой новый дизайн крана. Они должны маркировать простые машины, которые они использовали, а также другие детали, чтобы объяснить их конструкцию.
Расширение урока
Затем урок можно масштабировать в объяснении в зависимости от того, что учащиеся уже знают о простых машинах. Если учащиеся знают, что такое простая машина, то учитель может более подробно рассказать о математике, используемой для расчета уменьшения силы и выполненной работы. Или, может быть, просто урок о том, что такое простые машины, что они могут и чего не могут.
Спросите учащихся: «Что происходит, когда вы ныряете глубоко под воду?» Математический ответ таков: давление возрастает линейно по уравнению: P = ρgh, где ρ равно плотности жидкости, g — сила тяжести, h — высота воды над человеком. Конечно, вы не получите такой точной реакции, но большинству девочек и мальчиков знакомо то, как увеличивается давление по мере того, как пловец погружается глубже. Это приводит к вопросу: «Что такое давление воды?» Наконец, «сколько вам нужно надавить, чтобы сдержать давление воды?»
Math Extension 1 : (старшеклассники) Используя уравнение для давления в толще воды, попросите учащихся рассчитать давление в самой глубокой точке океана, Марианской впадине. Во-первых, найдите глубину траншеи и используйте уравнение градиента гидростатического давления для расчета давления. Найдите ответ на http://www.marianatrench.com/
.
Расширение по математике 2 : (старшеклассники) Если учащимся требуется дополнительная математическая задача, они могут рассчитать необходимую силу и перемещение, необходимые для подъема 2-фунтовой книги, на один дюйм для разных клиньев. Затем можно рассчитать работу для каждого клина. (Ответ: Работа должна быть такой же.)
Рекомендации
Агентство по охране окружающей среды США, Подземные воды и питьевая вода, Академия питьевых вод, Спутниковое обучение, 21 февраля 2006 г.
Авторские права
© 2006 Регенты Университета Колорадо.
Авторы
Крис Шеридан, Тод Салливан, Джеки Салливан, Малинда Шефер Зарске, Джанет Йоуэлл
Программа поддержки
Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере
Благодарности
Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда, грант GK-12 №. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.
Последнее изменение: 24 апреля 2020 г.
Все, что вам нужно знать о расходе воды в кране
Что такое расход?
Прежде всего, что такое расход воды? Скорость потока вашего крана может оказать существенное влияние на ваш дом, поэтому полезно понимать, что это такое. Счета за воду зашкаливают? Продать свой дом? Оцените эффективность вашего дома? Установить новый водонагреватель? Вас не устраивает напор воды? Все это может быть связано с пониманием вашего расхода воды.
Скорость потока — это именно то, на что это похоже: скорость (коэффициент), с которой подается вода (расход), но это также означает гораздо больше. Процесс начинается с ваших систем водоподготовки, таких как водонагреватель и/или умягчитель, которым нужно время, чтобы химические реакции произошли, чтобы они могли работать эффективно. Нагревателю требуется время для подачи теплой воды, а умягчителю и его фильтру для удаления загрязнений. Подумайте о доступном пространстве, необходимом для ваших систем очистки воды — если системы слишком малы, вам не хватит воды. Если вы не понимаете свой расход или не поддерживаете его должным образом, у вас может быстро закончиться горячая или чистая вода.
Агентство по охране окружающей среды (EPA) подсчитало, что душевые кабины потребляют около 1,2 триллиона галлонов воды в год в Соединенных Штатах — на смесители для кухни и ванной приходится 19% потребления воды в среднем доме. Чтобы ваши счета были низкими, а ваш дом был экологически безопасным, внимательно изучите расход ваших смесителей и душевых головок, чтобы узнать, как вы можете экономить и экономить.

Термины, которые следует знать
GPM: галлоны в минуту – единицы, в которых измеряется расход воды
PSI: фунты на квадратный дюйм – единицы, в которых измеряется давление воды
Аэратор: небольшое круглое устройство, привинченное к кончику носика, которое ограничивает скорость потока воды из крана

Почему важна скорость потока
Среднестатистические водопотребители часто упускают из виду или неправильно понимают скорость потока. Если вода течет более тонкой струйкой и менее взрывоопасной, она, казалось бы, в хорошем рабочем состоянии, но это не всегда так. Если у вас начинает заканчиваться горячая вода быстрее, чем в среднем, это может предупредить вас о том, что расход воды может быть неподходящим. Если вы используете умягчитель воды с неправильной скоростью потока, у вас может закончиться чистая вода, прежде чем вы поймете, что она у вас есть. Если у вас есть колодец, скорость потока жизненно важна для функциональности дома.

Сколько воды в минуту расходует кран?
Средний расход для кранов составляет от 1,0 до 2,2 галлонов в минуту. В США максимальный расход смесителей для кухни и ванной составляет 2,2 галлона в минуту при давлении 60 фунтов на квадратный дюйм. В более экологически регулируемых районах максимальные скорости потока дополнительно ограничены. Например, в Джорджии скорость снизилась до 2,0 галлонов в минуту, а в Калифорнии — до 1,8 галлонов в минуту.
Многие смесители для ванных комнат имеют гораздо меньший расход воды, чем смесители для кухни. Смесители для ванных комнат могут работать со скоростью 0,8–1,5 галлона в минуту без заметного снижения того, что большинство из нас называет «напором воды».

Как можно измерить давление и расход воды?
Если вы подозреваете, что давление воды слишком высокое или слишком низкое, вы можете проверить это простым способом. Самый точный метод — купить манометр в местном хозяйственном магазине и подключить его к шланговому крану. Проверьте показания манометра, когда все остальные краны и приборы, использующие воду, выключены, чтобы получить базовые показания. В общем, вы хотите, чтобы домашняя сантехника обеспечивала от 30 до 80 фунтов на квадратный дюйм.
Если вы не хотите тратить дополнительные деньги на манометр, есть гораздо более простой способ проверить низкое давление воды. Например, предположим, вы рассматриваете возможность покупки дома и хотите измерить давление воды, но не взяли с собой манометр на экскурсию. Вместо этого попробуйте следующее: включите смесители для душа и раковины в ванной, спустите воду в унитазе и понаблюдайте за потоком воды в душе. Если во время смыва в унитазе кажется, что он значительно падает, вам следует провести дальнейшее расследование, прежде чем сдавать дом.
Чтобы измерить расход воды из вашего крана, вам понадобится контейнер достаточного размера, чтобы вместить галлон воды, мерный стакан и секундомер, таймер или что-то подобное:
Поместите контейнер под излив крана.
Откройте ручку крана и одновременно запустите секундомер. Важно, чтобы эти два действия выполнялись одновременно.
Примечание. Если вы измеряете максимальный расход, убедитесь, что ручка полностью открыта. Если у вас есть смеситель с двумя ручками, убедитесь, что оба полностью открыты.
Когда контейнер наполнится, разделите 60 на количество секунд, которое потребовалось для заполнения (т. е. если наполнение заняло 30 секунд, то 60/30 = 2 галлона в минуту).

Что может повлиять на расход воды?
На расход воды из крана могут влиять различные факторы. Поскольку EPA ограничивает поток воды на уровне 2,2 галлона в минуту, большинство современных смесителей теперь поставляются с предварительно установленным аэратором, который ограничивает поток до 2,2 галлона в минуту, а также наполняет поток воды воздухом, чтобы уменьшить разбрызгивание.
Диаметр ваших труб также может играть большую роль в регулировании потока воды — более широкие трубы пропускают больше воды, что приводит к более высокому расходу.
Одна из причин, по которой поток воды может уменьшиться, заключается в том, что в кране скопились минеральные отложения. Очень часто аэраторы частично засоряются в зависимости от времени их использования, что может ограничивать количество проходящей через них воды.
Другими факторами могут быть место вашего проживания. По ряду причин в некоторых районах давление воды ниже, что снижает расход воды.
Давление воды также может варьироваться в зависимости от потребности. Очень часто поток слабее утром, когда все ваши соседи принимают душ перед тем, как отправиться в школу или на работу.

Как уменьшить расход воды из крана?
Большинство смесителей имеют маленькое круглое устройство, привинченное к кончику носика. Это аэратор. Работа аэраторов заключается в создании смеси воды и воздуха, что помогает сделать поток воды более плавным, а также ограничить поток воды до приемлемого уровня.
Если у вас слишком большой расход воды и вы хотите уменьшить его, чтобы сэкономить деньги, вы можете установить новый аэратор, который еще больше ограничит поток воды.
В целом рекомендуется заменить аэратор, если вы измеряете расход воды и обнаруживаете, что он слишком высок, особенно если вы пытаетесь сократить расходы и не нуждаетесь в большом количестве воды при использовании крана.

Как вы можете увеличить скорость потока вашего крана?
В большинстве случаев самый простой способ увеличить расход смесителя — заменить аэратор.