Vedenkulutuksen laskeminen putken sisäosasta: kaavat ja muut menetelmät

Veden virtaus putken läpi halutulla paineella

Artikkelin sisältö
Päätehtävä laskettaessa putken vedenkulutuksen tilavuus sen poikkileikkauksen (halkaisijan) mukaan on valita putket siten, että veden kulutus ei ole liian suuri ja paine pysyy hyvänä. Tässä tapauksessa on otettava huomioon:

• halkaisijat (DN sisäinen osa),
• pään menetys lasketulla alueella,
• hydraulinen virtausnopeus,
• suurin paine,
• käännösten ja porttien vaikutus järjestelmään,
• materiaali (putkilinjan seinämien ominaisuudet) ja pituus jne.

Putken halkaisijan valintaa veden virtausnopeuden mukaan taulukon avulla pidetään yksinkertaisempana, mutta vähemmän tarkkana tapana kuin mitata ja laskea paikallisesti putkilinjan paine, veden nopeus ja muut parametrit.

Putken ympärysmitta

Mistä putkilinjan halkaisijan määrittäminen virtausnopeudella alkaa? Jos olet uusi verkkojen asettamisessa, tämä prosessi alkaa ymmärtämällä halkaisija.

Joten halkaisija on segmentti, joka yhdistää kaksi ääripistettä ympyrän sisällä, joka sijaitsee rakenteen vastakkaisilla puolilla. Putkilinjan halkaisija lasketaan virtausnopeudesta riippuen, se on yksi järjestelmän merkittävistä kokonaismitoista.

Laskennan viisaus

Mitä otetaan huomioon laskennassa, mitkä parametrit on otettava huomioon?

1. Rakenteen seinämän paksuus.
2. Linjan sisäinen ulottuvuus.
3. Verkkoelementtien ulkomitat.
4. Rakenteen nimellishalkaisija, jota kaavoissa kutsutaan usein DN: ksi.
5. Ehdollista kulkua kuvaava indikaattori, jota laskelmissa kutsutaan nimellä Du. Mitattu millimetreinä.

Lisäksi on otettava huomioon, mikä liikkuu järjestelmässä, missä paineessa ja reitin pituus. On myös otettava huomioon, minkä tyyppiselle putkistolle laskelmat tehdään. Lämmitysjärjestelmän ja vesihuollon parametrit eroavat toisistaan.

Aikaisemmin rakenteiden koko laskettiin ja ilmoitettiin tuumina, mutta viime vuosina on yhä useammin harjoitettu laskelmien tekemistä senttimetreinä, millimetreinä. Mutta vaikka laskisit kaiken tuumina, sillä ei ole merkitystä - käytä vain yhtä mittausmuunnostaulukkoa, joka on lähetetty runsaasti verkkoon.

Normit virtausnopeuden määrittämiseksi

Vedenkulutus

Tärkeä asia on määrittää putkilinjan vesivirta oikein.

Otetaan maalaistalo. Rakenteen veden syöttämiseen käytettyjen rakenteiden koon määrittämiseksi on laskettava suurin kulutus. Tämä kohta on tärkeä paitsi sen ymmärtämiseksi, mitä elementtejä tarvitaan reitille, myös oikean porausprosessin kannalta, kun kotelon koko on tärkeä.

Tarkastellaan tilannetta esimerkillä. Keskikokoinen omakotitalo. Tämä tarkoittaa, että sillä on keittiö, josta vettä tulisi toimittaa, kylpyhuone (wc, kylpyhuone, jossa on myös pesuallas). Lisäksi käytetään nyt pesukoneita, jotka on myös kytkettävä järjestelmään. Kesällä tarvitset sängyn ja kukkapenkin kastelun. Tällaisten syöttötietojen perusteella voidaan päätellä, että veden toimittamiseksi tähän talouteen tarvitaan vesihuoltojärjestelmää, jonka parametrit ovat likimäärin 3 kuutiometriä tunnissa.

Tällaista kuormitusta varten sopivat kolmen tuuman pumput. Itse yksikön halkaisija on 75 cm. Pumpun asennuksen yhteydessä on tärkeää muistaa, että laite ei saa joutua kosketukseen kotelon seinämien kanssa, mikä tarkoittaa, että on huolehdittava siitä, että elementtien välillä on vapaata tilaa - putkilinjan sisällä.

Kolmen tuuman pumppu riittää yleensä toimittamaan vettä yksityiseen taloon.

Paineen alentaminen ja hydraulisen vastuksen laskeminen

Putken sisällä olevan pään ja nesteen tai kaasumaisen aineen pumppaamiseen tarvittavien laitteiden oikean valinnan määrittämiseksi on tarpeen laskea painehäviö. Jos Internet-verkkoon ei ole pääsyä, laskelmat tehdään kaavan mukaan:

Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²

Δp - jännitehäviöt putkiosassa, Pa l - putkilinjan pituus, m λ - vastuskerroin d1 - putken poikkileikkaus, m ρ - kuljetetun väliaineen tiheys, kg / m3 v - liikkumisnopeus, m / s

Hydraulinen vastus muodostuu kahden päätekijän vaikutuksesta:

• kitkakestävyys;
• paikallinen vastarinta.

Ensimmäinen vaihtoehto on tarkoitettu epätasaisuuksien ja karheuden muodostumiseen, jotka estävät pumpatun väliaineen liikkumista. Estävän vaikutuksen voittamiseksi tarvitaan lisää energiankulutusta. Laminaarisella virtauksella ja vastaavalla matalalla Reynolds-eksponentilla (Re), jolle on tunnusomaista tasaisuus ja mahdollisuus sulkea vierekkäiset nestemäisen tai kaasumaisen kerroksen kerrokset, karheuden vaikutus on vähäinen. Tämä johtuu pumpatun väliaineen äärimmäisen viskoosisen alikerroksen parametrin kasvusta suhteessa muodostuneisiin epätasaisuuksiin ja ulkonemiin putkien pinnalla. Näiden olosuhteiden ansiosta putkia voidaan pitää hydraulisesti sileinä.

Reynoldsin arvon kasvaessa viskoosilla kerroksilla on pienempi paksuus, mikä varmistaa epäsäännöllisyyksien päällekkäisyyden ja karheuden vaikutuksen, hydraulisen vastuksen taso ei riipu Reynoldsin eksponentista ja ulkonemien keskimääräisestä korkeudesta putken pinnoite. Myöhempi Reynolds-arvon nousu mahdollistaa pumpatun väliaineen siirtämisen turbulenssivirtaustilaan, jossa muodostuu viskoosisen alikerroksen tuhoutuminen ja muodostuneen kitkan määrää karheuden arvo.

Kitkahäviö lasketaan korvaamalla tiedot:

HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]

• HT - pään menetys kitkakestävyydellä, m
• [w2 / (2g)] - nopeuspää, m
• λ - vastuskerroin
• l - putkilinjan pituus, m
• dЭ - putkilinjan poikkileikkauksen ekvivalenttiarvo, m
• w - väliaineen liikkumisnopeus, m / s
• g - painovoimasta johtuva kiihtyvyys, m / s2

Menetelmät veden virtausnopeuden ja putken halkaisijan riippuvuuksien laskemiseksi

Alla olevien kaavojen avulla voit laskea putken vesivirtauksen ja määrittää putken halkaisijan riippuvuuden vesivirtauksesta.

Tässä vedenkulutuskaavassa:

• q on virtausnopeus l / s,
• V - määrittää hydraulivirtauksen nopeuden m / s,
• d - sisäinen osa (halkaisija cm).

Kun tiedetään osan virtausnopeus ja d, käänteislaskelmien avulla on mahdollista asettaa nopeus tai, tietäen virtausnopeuden ja nopeuden, määrittää halkaisija. Jos kyseessä on ylimääräinen ahdin (esimerkiksi korkeissa rakennuksissa), sen aiheuttama paine ja hydraulinen virtausnopeus ilmoitetaan laitteen passissa. Ilman lisäinjektiota virtausnopeus vaihtelee useimmiten välillä 0,8-1,5 m / s.

Tarkempia laskelmia varten pään häviöt otetaan huomioon Darcyn kaavan avulla:

Laskemiseksi sinun on lisäksi asennettava:

• putkilinjan pituus (L),
• häviökerroin, joka riippuu putkilinjan seinämien karheudesta, turbulenssista, kaarevuudesta ja sulkuventtiileillä varustetuista osista (λ),
• nesteen viskositeetti (ρ).

Putkilinjan D-arvon, hydraulisen virtausnopeuden (V) ja veden virtausnopeuden (q) välinen suhde, ottaen huomioon kaltevuuskulma (i), voidaan ilmaista taulukossa, jossa kaksi tunnettua määrää on kytketty suora viiva, ja halutun määrän arvo näkyy asteikon ja suoran leikkauspisteessä.

Teknisen perustelun vuoksi kaaviot käyttö- ja pääomakustannusten riippuvuudesta rakennetaan myös määrittämällä optimaalinen D-arvo, joka asetetaan käyttö- ja pääomakustannuskäyrien leikkauspisteessä.

Putken läpi kulkevan veden virtaus voidaan laskea painehäviöt huomioiden käyttämällä online-laskimia (esimerkiksi: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Hydraulilaskennassa, kuten kaavassa, on otettava huomioon menetyskerroin, mikä tarkoittaa valintaa:

1. menetelmä resistanssin laskemiseksi,
2. putkistojärjestelmien materiaali ja tyyppi (teräs, valurauta, asbesti, teräsbetoni, muovi), jos otetaan huomioon, että esimerkiksi muovipinnat ovat vähemmän karkeita kuin teräs eivätkä syövytä,
3. sisähalkaisijat,
4. osan pituus,
5. painehäviö putkilinjan jokaiselle metrille.

Jotkut laskimet ottavat huomioon putkistojärjestelmien lisäominaisuudet, esimerkiksi:

• uusi tai ei uusi, bitumisella pinnoitteella tai ilman sisäistä suojapinnoitetta,
• ulkoisella muovi- tai polymeerisementtipinnoitteella,
• ulkoisella sementti-hiekkapinnoitteella, levitetään eri menetelmillä jne.

Kuinka laskea kaasuputken halkaisija

Kaasuputki lasketaan hieman eri tavalla kuin vesiputki. Tässä perusarvot ovat:

• kaasun nopeus ja paine;
• putken pituus liittimien painehäviöllä;
• painehäviö hyväksyttävissä rajoissa.

Kaasuputken halkaisijan laskeminen voidaan suorittaa kaavan mukaan:

missä di on putkilinjan sisähalkaisija, m;

V´ - paineilman tilavuuskulutus, m³ / s;

L on putkilinjan pituus, sovitettuina liittimien mukaan, m;

Δp - sallittu painehäviö, bar;

pmax - kompressorin ylempi paine, bar.

Tällöin putken halkaisijan valinnassa tärkeä parametri on läpäisykyky, joka riippuu linjan poikkileikkauksesta ja sisäisestä koosta. Siksi on välttämätöntä mitata sellaisia ​​tietoja kuin sallittu paine, seinämän paksuus, putken sisähalkaisija, lämmönsiirtimen tai kaasun ominaisuudet.

Kuinka mitoitat putken? Kerro meille, millä parametreilla laskit putket omaan kotiin?

Vesijohtoja laskettaessa vaikeinta on laskea putkiosien läpäisykyky. Oikeilla laskelmilla varmistetaan, että veden virtausnopeus ei ole liian suuri eikä sen paine laske.