A víz átfolyik a csövön a kívánt nyomáson
A cikk tartalma
A csőben a vízfogyasztás térfogatának a keresztmetszete (átmérője) alapján történő kiszámításának fő feladata a csövek kiválasztása úgy, hogy a vízfogyasztás ne legyen túl nagy, és a nyomás jó maradjon. Ebben az esetben figyelembe kell venni:
- átmérők (DN belső szakasz),
- fejveszteség a számított területen,
- hidraulikus áramlási sebesség,
- maximális nyomás,
- fordulatok és kapuk hatása a rendszerben,
- anyag (a csővezeték falainak jellemzői) és hossza stb.
A csőátmérőnek a víz áramlási sebességének a táblázat segítségével történő kiválasztását egyszerűbb, de kevésbé pontos módszernek tekintjük, mint a csővezeték nyomásának, vízsebességének és egyéb paramétereinek helyben történő mérését és kiszámítását.
Cső kerülete
Hol kezdődik a csővezeték átmérőjének áramlási sebességgel történő meghatározása? Ha még nem ismeri a hálózatok lefektetését, akkor ez a folyamat az átmérő megértésével kezdődik.
Tehát az átmérő egy olyan szegmens, amely összeköti a kör két szélső pontját a szerkezet ellentétes oldalán. A csővezeték átmérőjét az áramlási sebességtől függően számítják ki, ez a rendszer egyik jelentős átfogó mérete.
A számítás bölcsessége
Mit vesznek figyelembe a számítások során, milyen paramétereket kell figyelembe venni?
- A szerkezet falának vastagsága.
- A vonal belső mérete.
- A hálóelemek külső mérete.
- A szerkezet névleges átmérője, amelyet gyakran DN-ként emlegetnek a képletekben.
- A feltételes átjárást jellemző mutató, amelyet a számításokban Du néven emlegetnek. Milliméterben mérve.
Ezenkívül figyelembe kell venni, hogy mi mozog a rendszerben, milyen nyomás alatt, és az útvonal hossza. Figyelembe kell venni azt is, hogy milyen típusú csővezetékre vonatkoznak a számítások. A fűtési rendszer és a vízellátás paraméterei eltérnek.
Korábban a szerkezetek méretét hüvelykben számolták és jelezték, de az elmúlt néhány évben egyre gyakoribbá vált a centiméterben, milliméterben történő számítás. De még akkor is, ha mindent hüvelykben számolt, ez nem számít - csak használja az interneten bőségesen közzétett mérési konverziós táblák egyikét.
Az áramlási sebesség meghatározására vonatkozó előírások
Vízfogyasztás
Fontos pont a csővezeték vízáramának helyes meghatározása.
Vegyünk egy vidéki házat. A szerkezet vízellátásához használt építmények méretének meghatározásához meg kell számítani a maximális fogyasztást. Ez a pont nemcsak annak megértéséhez fontos, hogy milyen elemek szükségesek az útvonalhoz, hanem a helyes fúrási folyamatok szempontjából is, amikor a burkolat mérete fontos.
Vizsgáljuk meg a helyzetet egy példával. Átlagos méretű magánház. Ez azt jelenti, hogy van konyhája, ahol vizet kell szolgáltatni, fürdőszoba (WC, fürdőszoba, amelyben mosdó is helyet kap). Ezenkívül most mosógépeket használnak, amelyeket szintén össze kell kötni a rendszerrel. Nyáron szüksége lesz az ágyak és a virágágyások öntözésére. Az ilyen bemeneti adatok alapján arra lehet következtetni, hogy ennek a gazdaságnak a vízellátásához olyan vízellátó rendszerre lesz szükség, amelynek hozzávetőleges paraméterei 3 köbméter / óra.
Ilyen terheléshez három hüvelykes szivattyúk alkalmasak. Maga az egység átmérője 75 cm. A szivattyú telepítésekor fontos megjegyezni, hogy az eszköz ne érintkezzen a burkolat falával, ami azt jelenti, hogy ügyelnie kell arra, hogy az elemek között szabad hely legyen - a csővezeték belsejében.
Általános szabály, hogy egy három hüvelykes szivattyú elegendő a ház vízellátásához.
A nyomás csökkentése és a hidraulikus ellenállás kiszámítása
A csöveken belüli fej és a folyadék vagy gáz halmazállapotú közegek szivattyúzását segítő berendezések helyes kiválasztásához meg kell számítani a nyomásesést. Az internetes hálózathoz való hozzáférés hiányában a számításokat a következő képlet szerint végezzük:
Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²
Δp - feszültségesés a csővezeték szakaszán, Pa l - a csővezeték szakaszának hossza, m λ - ellenállási tényező d1 - cső keresztmetszete, m ρ - szállított közeg sűrűségszintje, kg / m3 v - mozgási sebesség, m / s
A hidraulikus ellenállás 2 fő tényező hatására alakul ki:
- súrlódási ellenállás;
- helyi ellenállás.
Az első lehetőség olyan szabálytalanságok és érdesség kialakulására szolgál, amelyek akadályozzák a szivattyúzott közeg mozgását. A gátló hatás legyőzéséhez további energiafogyasztásra van szükség. Lamináris áramlással és a megfelelő alacsony Reynolds-kitevővel (Re), amelyet az egyenletesség és a szomszédos folyékony vagy gáznemű rétegek keverésének lehetőségének kizárása jellemez, az érdesség hatása minimális. Ennek oka a szivattyúzott közeg szélsőségesen viszkózus alrétegének paramétereinek növekedése, a csövek felületén kialakult szabálytalanságokhoz és kiemelkedésekhez viszonyítva. Ezek a körülmények lehetővé teszik a csövek hidraulikusan simának tekintését.
A Reynolds-érték növekedésével a viszkózus alréteg vastagsága kisebb, ami biztosítja az egyenetlenségek átfedését és az érdesség hatását, a hidraulikus ellenállás szintje nem függ a Reynolds-kitevőtől és a kiemelkedések átlagos magasságától a csőbevonat. A Reynolds-érték későbbi növekedése lehetővé teszi a szivattyúzott közeg átadását turbulens áramlási módba, ahol a viszkózus alréteg pusztulása képződik, és a képződött súrlódást az érdesség értéke határozza meg.
A súrlódási veszteséget az adatok helyettesítésével számítják ki:
HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]
- HT - fejveszteség súrlódási ellenállással, m
- [w2 / (2g)] - sebességfej, m
- λ - ellenállási együttható
- l - a csővezeték szakaszának hossza, m
- dЭ - a csővezeték keresztmetszetének egyenértékű értéke, m
- w - a közeg mozgási sebessége, m / s
- g - gyorsulás a gravitáció miatt, m / s2
Módszerek a víz áramlási sebességének és a csővezeték átmérőjének függőségeinek kiszámításához
Az alábbi képletek segítségével kiszámíthatja a csőben lévő víz áramlását, és meghatározhatja a cső átmérőjének függését a víz áramlásától.
Ebben a vízfogyasztási képletben:
- q az áramlási sebesség l / s-ban,
- V - meghatározza a hidraulikus áramlás sebességét m / s-ban,
- d - belső szakasz (átmérő cm-ben).
A szakasz áramlási sebességének és d ismeretében inverz számítások segítségével beállítható a sebesség, vagy az áramlási sebesség és a sebesség ismeretében meghatározható az átmérő. Egy további kompresszor esetén (például sokemeletes épületekben) az általa generált nyomást és a hidraulikus áramlási sebességet a műszer útlevelében feltüntetik. További befecskendezés nélkül az áramlási sebesség leggyakrabban 0,8-1,5 m / s tartományban változik.
A pontosabb számításokhoz a fejveszteségeket Darcy képletével vesszük figyelembe:
A számításhoz ezen felül telepítenie kell:
- a csővezeték hossza (L),
- veszteségtényező, amely a csővezeték falainak érdességétől, turbulenciájától, görbületétől és elzáró szelepekkel ellátott szakaszaitól függ (λ),
- folyadék viszkozitása (ρ).
A csővezeték D értéke, a hidraulikus áramlási sebesség (V) és a víz áramlási sebessége (q) közötti összefüggést, figyelembe véve a lejtési szöget (i), egy táblázatban fejezhetjük ki, ahol két ismert mennyiséget egy egyenes, és a kívánt mennyiség értéke a skála és az egyenes metszéspontjában lesz látható.
Technikai indokolásként a működési és a tőkeköltség függőségének grafikonjai is felépülnek a D optimális értékének meghatározásával, amelyet a működési és a tőkeköltség görbéinek metszéspontjában állítunk be.
A csövön keresztüli vízáram kiszámítása a nyomásesés figyelembevételével online számológépekkel elvégezhető (például: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). A hidraulikus számításhoz, a képlethez hasonlóan, figyelembe kell venni a veszteségi tényezőt, amely a választást jelenti:
- módszer az ellenállás kiszámítására,
- a csőrendszerek anyaga és típusa (acél, öntöttvas, azbeszt, vasbeton, műanyag), ahol figyelembe veszik, hogy például a műanyag felületek kevésbé érdesek, mint az acél, és nem korrodálódnak,
- belső átmérők,
- szakasz hossza,
- nyomásesés a csővezeték minden méterére.
Néhány számológép figyelembe veszi a csőrendszerek további jellemzőit, például:
- új vagy nem új, bitumenes bevonattal vagy belső védőbevonattal,
- külső műanyag vagy polimer-cement bevonattal,
- külső cement-homok bevonattal, különböző módszerekkel felhordva stb.
Hogyan számoljuk ki a gázcső átmérőjét
A gázvezetéket kissé eltérően számolják, mint a vízvezetéket. Itt az alapvető értékek a következők:
- a gáz sebessége és nyomása;
- a cső hossza a szerelvények nyomásveszteségével;
- nyomásesés elfogadható határokon belül.
A gázvezeték átmérőjének kiszámítása a következő képlet szerint végezhető:
ahol di a csővezeték belső átmérője, m;
V´ - sűrített levegő térfogati fogyasztása, m³ / s;
L a csővezeték hossza a szerelvényekhez igazítva, m;
Δp - megengedett nyomásesés, bar;
pmax - a kompresszor felső nyomása, bar.
Így a csőátmérő kiválasztásakor fontos paraméter az áteresztőképesség, amely függ a vezeték keresztmetszetétől és belső méretétől. Ezért feltétlenül meg kell mérni az olyan adatokat, mint a megengedett nyomás, falvastagság, a cső belső átmérője, a hőhordozó vagy a gáz tulajdonságai.
Hogyan méretezi a csővezetéket? Mondja el, milyen paraméterekkel számolta ki a csöveket a saját otthonához?
Vízhálózatok lefektetésekor a legnehezebb a csőszakaszok áteresztőképességének kiszámítása. Helyes számítások biztosítják, hogy a víz áramlási sebessége ne legyen túl nagy, és ne csökkenjen a nyomása.
