Υπολογισμός της κατανάλωσης νερού από το εσωτερικό τμήμα του σωλήνα: τύποι και άλλες μέθοδοι

Ροή νερού μέσω του σωλήνα στην επιθυμητή πίεση

Το περιεχόμενο του άρθρου
Ο κύριος στόχος του υπολογισμού του όγκου της κατανάλωσης νερού σε έναν σωλήνα από τη διατομή του (διάμετρος) είναι η επιλογή σωλήνων έτσι ώστε η κατανάλωση νερού να μην είναι πολύ μεγάλη και η πίεση να παραμένει καλή. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη:

• διάμετροι (DN εσωτερική τομή),
• απώλεια κεφαλής στην υπολογιζόμενη περιοχή,
• υδραυλικός ρυθμός ροής,
• μέγιστη πίεση,
• επιρροή στροφών και πυλών στο σύστημα,
• υλικό (χαρακτηριστικά των τοιχωμάτων του αγωγού) και μήκος κ.λπ.

Η επιλογή της διαμέτρου του σωλήνα σύμφωνα με το ρυθμό ροής του νερού χρησιμοποιώντας τον πίνακα θεωρείται ότι είναι ένας απλούστερος, αλλά λιγότερο ακριβής τρόπος από τη μέτρηση και τον υπολογισμό της πίεσης, της ταχύτητας του νερού και άλλων παραμέτρων στον αγωγό, που γίνεται τοπικά.

Περίμετρος σωλήνα

Από πού ξεκινά ο προσδιορισμός της διαμέτρου του αγωγού με ρυθμό ροής; Εάν είστε νέοι στην τοποθέτηση δικτύων, τότε αυτή η διαδικασία ξεκινά με την κατανόηση της διαμέτρου.

Έτσι, η διάμετρος είναι ένα τμήμα που συνδέει δύο ακραία σημεία σε έναν κύκλο που βρίσκεται στις αντίθετες πλευρές της κατασκευής. Η διάμετρος του αγωγού υπολογίζεται ανάλογα με το ρυθμό ροής, είναι μία από τις σημαντικές συνολικές διαστάσεις του συστήματος.

Η σοφία του υπολογισμού

Τι λαμβάνεται υπόψη κατά τη στιγμή των υπολογισμών, ποιες παράμετροι πρέπει να ληφθούν υπόψη;

1. Το πάχος του τοιχώματος της κατασκευής.
2. Εσωτερική διάσταση της γραμμής.
3. Εξωτερική διάσταση στοιχείων πλέγματος.
4. Η ονομαστική διάμετρος της δομής, που συχνά αναφέρεται ως DN σε τύπους.
5. Ένας δείκτης που χαρακτηρίζει τη διέλευση υπό όρους, που αναφέρεται στους υπολογισμούς ως Du. Μετράται σε χιλιοστά.

Επιπλέον, πρέπει να λάβουμε υπόψη τι θα κινηθεί στο σύστημα, υπό ποια πίεση και το μήκος της διαδρομής. Είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο τύπος αγωγού για τους υπολογισμούς. Οι παράμετροι για το σύστημα θέρμανσης και την παροχή νερού διαφέρουν.

Προηγουμένως, το μέγεθος των κατασκευών υπολογίστηκε και υποδείχθηκε σε ίντσες, αλλά τα τελευταία χρόνια έχει γίνει όλο και περισσότερο πρακτικό να γίνεται υπολογισμός σε εκατοστά, χιλιοστά. Αλλά ακόμα κι αν υπολογίσατε τα πάντα σε ίντσες, δεν έχει σημασία - απλώς χρησιμοποιήστε έναν από τους πίνακες μετατροπής μέτρησης που δημοσιεύονται γενναιόδωρα στον Ιστό

Πρότυπα για τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής

Κατανάλωση νερού

Ένα σημαντικό σημείο είναι ο σωστός προσδιορισμός της ροής του νερού στον αγωγό.

Ας πάρουμε ένα εξοχικό σπίτι. Για να προσδιοριστεί το μέγεθος των κατασκευών που χρησιμοποιούνται για την παροχή νερού στη δομή, πρέπει να υπολογιστεί η μέγιστη κατανάλωση. Αυτό το σημείο είναι σημαντικό όχι μόνο για την κατανόηση των στοιχείων που απαιτούνται για τη διαδρομή, αλλά και για τις σωστές διαδικασίες διάτρησης, όταν το μέγεθος του περιβλήματος είναι σημαντικό.

Ας εξετάσουμε την κατάσταση με ένα παράδειγμα. Ιδιωτική κατοικία μέσου μεγέθους. Αυτό σημαίνει ότι διαθέτει κουζίνα όπου θα πρέπει να παρέχεται νερό, μπάνιο (τουαλέτα, μπάνιο, το οποίο θα φιλοξενεί επίσης νιπτήρα). Επιπλέον, χρησιμοποιούνται πλυντήρια, τα οποία πρέπει επίσης να συνδεθούν με το σύστημα. Το καλοκαίρι, θα χρειαστείτε άρδευση των κρεβατιών και των παρτέρια. Με βάση αυτά τα δεδομένα εισόδου, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι για την παροχή νερού σε αυτήν την οικονομία, θα χρειαστεί ένα σύστημα παροχής νερού με κατά προσέγγιση παραμέτρους 3 κυβικών μέτρων ανά ώρα.

Για τέτοιο φορτίο, οι αντλίες τριών ιντσών είναι κατάλληλες. Η ίδια η μονάδα έχει διάμετρο 75 εκ. Κατά την εγκατάσταση της αντλίας, είναι σημαντικό να θυμάστε ότι η συσκευή δεν πρέπει να έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα του περιβλήματος, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να προσέξετε ότι υπάρχει ελεύθερος χώρος μεταξύ των στοιχείων - εντός του αγωγού.

Κατά κανόνα, μια αντλία τριών ιντσών επαρκεί για την παροχή νερού σε μια ιδιωτική κατοικία.

Μείωση πίεσης και υπολογισμός υδραυλικής αντίστασης

Για να προσδιορίσετε την κεφαλή μέσα στους σωλήνες και τη σωστή επιλογή εξοπλισμού που βοηθά στην άντληση υγρών ή αερίων μέσων, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η πτώση πίεσης. Ελλείψει πρόσβασης στο δίκτυο Διαδικτύου, οι υπολογισμοί γίνονται σύμφωνα με τον τύπο:

Δρ=λ·(μεγάλο/ρε1)·(ρ/2)·β²

Δp - πτώσεις τάσης στο τμήμα αγωγού, Pa l - μήκος του τμήματος αγωγού, m λ - συντελεστής αντίστασης d1 - διατομή σωλήνα, m ρ - επίπεδο πυκνότητας μεταφερόμενων μέσων, kg / m3 v - ταχύτητα κίνησης, m / s

Η υδραυλική αντίσταση σχηματίζεται υπό την επίδραση 2 κύριων παραγόντων:

• αντίσταση τριβής
• τοπική αντίσταση.

Η πρώτη επιλογή παρέχεται για τον σχηματισμό ανωμαλιών και τραχύτητας που εμποδίζουν την κίνηση των αντλούμενων μέσων. Για να ξεπεραστεί το ανασταλτικό αποτέλεσμα, απαιτείται επιπλέον κατανάλωση ενέργειας. Με στρωτή ροή και τον αντίστοιχο χαμηλό εκθέτη Reynolds (Re), που χαρακτηρίζεται από ομοιομορφία και αποκλείοντας τη δυνατότητα ανάμιξης γειτονικών στρωμάτων υγρών ή αέριων μέσων, το αποτέλεσμα της τραχύτητας είναι ελάχιστο. Αυτό οφείλεται στην αύξηση της παραμέτρου του ακραίου ιξώδους υποστρώματος των αντλούμενων μέσων, σε σχέση με τις σχηματισμένες ανωμαλίες και προεξοχές στην επιφάνεια των σωλήνων. Αυτές οι συνθήκες επιτρέπουν στους σωλήνες να θεωρούνται υδραυλικά λεία.

Με την αύξηση της τιμής Reynolds, το παχύρρευστο στρώμα έχει μικρότερο πάχος, το οποίο εξασφαλίζει την επικάλυψη των ανωμαλιών και την επίδραση της τραχύτητας, το επίπεδο υδραυλικής αντίστασης δεν εξαρτάται από τον εκθέτη Reynolds και το μέσο ύψος των προεξοχών στο επίστρωση σωλήνων. Μια επακόλουθη αύξηση της τιμής Reynolds καθιστά δυνατή τη μεταφορά του αντλούμενου μέσου σε μια κατάσταση τυρβώδους ροής, όπου σχηματίζεται η καταστροφή του ιξώδους υποστρώματος και η τριβή που σχηματίζεται καθορίζεται από την τιμή της τραχύτητας.

Η απώλεια τριβής υπολογίζεται με αντικατάσταση δεδομένων:

HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]

• HT - απώλεια κεφαλής με αντίσταση τριβής, m
• [w2 / (2g)] - κεφαλή ταχύτητας, m
• λ - συντελεστής αντίστασης
• l - μήκος του τμήματος αγωγού, m
• dЭ - ισοδύναμη τιμή της διατομής της γραμμής αγωγού, m
• w - ταχύτητα κίνησης μέσων, m / s
• g - επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, m / s2

Μέθοδοι υπολογισμού των εξαρτήσεων του ρυθμού ροής του νερού και της διαμέτρου του αγωγού

Χρησιμοποιώντας τους παρακάτω τύπους, μπορείτε και οι δύο να υπολογίσετε τη ροή του νερού στο σωλήνα και να προσδιορίσετε την εξάρτηση της διαμέτρου του σωλήνα από τη ροή του νερού.

Σε αυτόν τον τύπο κατανάλωσης νερού:

• q είναι ο ρυθμός ροής σε l / s,
• V - καθορίζει την ταχύτητα της υδραυλικής ροής σε m / s,
• d - εσωτερικό τμήμα (διάμετρος σε cm).

Γνωρίζοντας το ρυθμό ροής και το d του τμήματος, είναι δυνατόν, χρησιμοποιώντας αντίστροφους υπολογισμούς, να ρυθμίσετε την ταχύτητα ή, γνωρίζοντας το ρυθμό ροής και την ταχύτητα, να προσδιορίσετε τη διάμετρο. Στην περίπτωση ενός πρόσθετου υπερσυμπιεστή (για παράδειγμα, σε πολυώροφα κτίρια), η πίεση που δημιουργείται από αυτόν και ο υδραυλικός ρυθμός ροής αναφέρονται στο διαβατήριο του οργάνου. Χωρίς πρόσθετη έγχυση, ο ρυθμός ροής κυμαίνεται συχνότερα στο εύρος 0,8-1,5 m / s.

Για πιο ακριβείς υπολογισμούς, οι απώλειες κεφαλής λαμβάνονται υπόψη χρησιμοποιώντας τον τύπο του Darcy:

Για τον υπολογισμό, πρέπει επιπλέον να εγκαταστήσετε:

• μήκος αγωγού (L),
• συντελεστής απώλειας, ο οποίος εξαρτάται από την τραχύτητα των τοιχωμάτων του αγωγού, την αναταραχή, την καμπυλότητα και τις τομές με βαλβίδες διακοπής
• ρευστό ιξώδες (ρ).

Η σχέση μεταξύ της τιμής D του αγωγού, του υδραυλικού ρυθμού ροής (V) και του ρυθμού ροής νερού (q), λαμβάνοντας υπόψη τη γωνία κλίσης (i), μπορεί να εκφραστεί σε έναν πίνακα όπου δύο γνωστές ποσότητες συνδέονται με ευθεία γραμμή, και η τιμή της επιθυμητής ποσότητας θα φαίνεται στην τομή της κλίμακας και της ευθείας γραμμής.

Για τεχνική αιτιολόγηση, δημιουργούνται επίσης γραφήματα της εξάρτησης του κόστους λειτουργίας και του κεφαλαίου με τον προσδιορισμό της βέλτιστης τιμής του D, η οποία καθορίζεται στη διασταύρωση των καμπυλών του λειτουργικού και του κεφαλαίου.

Ο υπολογισμός της ροής του νερού μέσω του σωλήνα, λαμβάνοντας υπόψη την πτώση πίεσης μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικούς υπολογιστές (για παράδειγμα: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Για τον υδραυλικό υπολογισμό, όπως στον τύπο, πρέπει να λάβετε υπόψη τον παράγοντα απώλειας, ο οποίος συνεπάγεται την επιλογή:

1. μέθοδος υπολογισμού της αντίστασης,
2. το υλικό και τον τύπο συστημάτων σωληνώσεων (χάλυβας, χυτοσίδηρος, αμίαντος, οπλισμένο σκυρόδεμα, πλαστικό), όπου λαμβάνεται υπόψη ότι, για παράδειγμα, οι πλαστικές επιφάνειες είναι λιγότερο τραχιές από το χάλυβα και δεν διαβρώνουν,
3. εσωτερικές διαμέτρους,
4. μήκος τομής,
5. πτώση πίεσης για κάθε μέτρο του αγωγού.

Ορισμένοι υπολογιστές λαμβάνουν υπόψη πρόσθετα χαρακτηριστικά των συστημάτων σωληνώσεων, για παράδειγμα:

• νέο ή όχι νέο με ασφαλτική επίστρωση ή χωρίς εσωτερική προστατευτική επίστρωση,
• με εξωτερική επίστρωση πλαστικού ή πολυμερούς-τσιμέντου,
• με εξωτερική επίστρωση τσιμέντου-άμμου, που εφαρμόζεται με διαφορετικές μεθόδους κ.λπ.

Πώς να υπολογίσετε τη διάμετρο ενός σωλήνα αερίου

Ο σωλήνας αερίου υπολογίζεται ελαφρώς διαφορετικά από τον σωλήνα νερού. Εδώ οι θεμελιώδεις αξίες είναι:

• ταχύτητα και πίεση αερίου ·
• μήκος σωλήνα με απώλεια πίεσης στα εξαρτήματα.
• πτώση πίεσης εντός αποδεκτών ορίων.

Ο υπολογισμός της διαμέτρου του σωλήνα αερίου μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με τον τύπο:

όπου di είναι η εσωτερική διάμετρος του αγωγού, m;

V´ - ογκομετρική κατανάλωση πεπιεσμένου αέρα, m³ / s;

L είναι το μήκος του αγωγού, προσαρμοσμένο για εξαρτήματα, m;

Δp - επιτρεπόμενη πτώση πίεσης, bar;

pmax - άνω πίεση συμπιεστή, bar.

Έτσι, όταν επιλέγετε μια διάμετρο σωλήνα, μια σημαντική παράμετρος είναι η απόδοση, η οποία εξαρτάται από τη διατομή και το εσωτερικό μέγεθος της γραμμής. Επομένως, είναι επιτακτική η μέτρηση δεδομένων όπως η επιτρεπόμενη πίεση, το πάχος τοιχώματος, η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα, οι ιδιότητες του θερμικού φορέα ή του αερίου.

Πώς μετράτε τον αγωγό; Πείτε μας, με ποιες παραμέτρους υπολογίσατε τους σωλήνες για το σπίτι σας;

Κατά την τοποθέτηση αγωγού νερού, το πιο δύσκολο είναι να υπολογιστεί η απόδοση των τμημάτων σωλήνων. Οι σωστοί υπολογισμοί θα εξασφαλίσουν ότι ο ρυθμός ροής του νερού δεν θα είναι πολύ μεγάλος και η πίεση του δεν θα μειωθεί.