Waterstroom door de buis met de gewenste druk
De inhoud van het artikel
De belangrijkste taak bij het berekenen van het volume van het waterverbruik in een buis aan de hand van de dwarsdoorsnede (diameter) is om buizen zo te selecteren dat het waterverbruik niet te groot is en de druk goed blijft. In dit geval moet u rekening houden met:
- diameters (DN binnendoorsnede),
- hoofdverlies in het berekende gebied,
- hydraulisch debiet,
- maximale druk,
- invloed van bochten en poorten in het systeem,
- materiaal (kenmerken van de pijpleidingwanden) en lengte, etc.
De selectie van de buisdiameter op basis van het waterdebiet met behulp van de tabel wordt als een eenvoudigere, maar minder nauwkeurige manier beschouwd dan het lokaal meten en berekenen van de druk, de watersnelheid en andere parameters in de pijpleiding.
Omtrek van de buis
Waar begint de bepaling van de diameter van de pijpleiding door stroomsnelheid? Als u nieuw bent bij het leggen van netwerken, begint dit proces met het begrijpen van wat de diameter is.
De diameter is dus een segment dat twee uiterste punten op een cirkel aan weerszijden van de constructie met elkaar verbindt. De diameter van de pijpleiding wordt berekend afhankelijk van het debiet, het is een van de significante algemene afmetingen van het systeem.
De wijsheid van berekening
Waar wordt bij de berekeningen rekening mee gehouden, met welke parameters moet rekening worden gehouden?
- De dikte van de muur van de constructie.
- Interne dimensie van de lijn.
- Buitenmaat van mesh-elementen.
- De nominale diameter van de constructie, in formules vaak DN genoemd.
- Een indicator die de voorwaardelijke passage kenmerkt, in de berekeningen aangeduid als Du. Gemeten in millimeters.
Daarnaast dient men rekening te houden met wat er in het systeem gaat bewegen, onder welke druk en de lengte van de route. Ook moet er rekening mee worden gehouden voor welk type pijpleiding de berekeningen zijn bedoeld. De parameters voor het verwarmingssysteem en de watervoorziening verschillen.
Vroeger werd de grootte van constructies berekend en aangegeven in inches, maar de laatste jaren wordt steeds meer geoefend om berekeningen te maken in centimeters, millimeters. Maar zelfs als u alles in inches hebt berekend, maakt het niet uit - gebruik gewoon een van de meetconversietabellen die royaal op internet zijn gepost.
Normen voor het bepalen van het debiet
Waterverbruik
Een belangrijk punt is om de waterstroom in de pijpleiding correct te bepalen.
Laten we een landhuis nemen. Om de grootte te bepalen van de constructies die worden gebruikt om water aan de constructie te leveren, moet het maximale verbruik worden berekend. Dit punt is niet alleen belangrijk om te begrijpen welke elementen nodig zijn voor de route, maar ook voor de juiste boorprocessen, waarbij de grootte van de verbuizing belangrijk is.
Laten we de situatie met een voorbeeld bekijken. Eigen huis van gemiddelde grootte. Dit betekent dat het een keuken heeft waar water moet worden geleverd, een badkamer (toilet, badkamer, waar ook een wastafel zal zijn). Daarnaast worden er nu wasmachines gebruikt, die ook op het systeem moeten worden aangesloten. In de zomer heeft u irrigatie van de perken en bloembedden nodig. Op basis van dergelijke invoergegevens kan worden geconcludeerd dat om deze economie van water te voorzien, een watervoorzieningssysteem met geschatte parameters van 3 kubieke meter per uur nodig zal zijn.
Voor een dergelijke belasting zijn pompen van 3 inch geschikt. De unit zelf heeft een diameter van 75 cm. Bij het plaatsen van de pomp is het belangrijk om te onthouden dat het apparaat niet in contact mag komen met de wanden van de behuizing, wat betekent dat je moet zorgen dat er vrije ruimte is tussen de elementen - in de pijpleiding.
In de regel is een pomp van 3 inch voldoende om water aan een privéwoning te leveren.
Druk verlagen en hydraulische weerstand berekenen
Om de opvoerhoogte in de leidingen te bepalen en de juiste selectie van apparatuur die helpt bij het verpompen van vloeibare of gasvormige media, is het noodzakelijk om de drukval te berekenen. Als er geen toegang is tot het internetnetwerk, worden berekeningen gemaakt volgens de formule:
Ap=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²
Δp - spanningsval in het pijpleidinggedeelte, Pa l - lengte van het pijpleidinggedeelte, m λ - weerstandscoëfficiënt d1 - pijpdoorsnede, m ρ - dichtheidsniveau van getransporteerde media, kg / m3 v - bewegingssnelheid, m / s
Hydraulische weerstand wordt gevormd onder invloed van 2 hoofdfactoren:
- wrijvingsweerstand;
- lokaal verzet.
De eerste optie wordt geboden voor de vorming van onregelmatigheden en ruwheid die de beweging van de verpompte media belemmeren. Om het remmende effect te overwinnen, is extra energieverbruik vereist. Met een laminaire stroming en de bijbehorende lage Reynolds-exponent (Re), gekenmerkt door uniformiteit en de uitsluiting van de mogelijkheid om aangrenzende lagen van vloeibare of gasvormige media te mengen, is het effect van ruwheid minimaal. Dit komt door een toename van de parameter van de extreem viskeuze onderlaag van het verpompte medium ten opzichte van de gevormde onregelmatigheden en uitsteeksels op het oppervlak van de pijpen. Door deze omstandigheden kunnen de leidingen als hydraulisch glad worden beschouwd.
Met een toename van de Reynolds-waarde heeft de stroperige onderlaag een kleinere dikte, wat zorgt voor de overlapping van onregelmatigheden en het effect van ruwheid, het niveau van hydraulische weerstand is niet afhankelijk van de Reynolds-exponent en de gemiddelde hoogte van de uitsteeksels op de pijp coating. Een daaropvolgende verhoging van de Reynolds-waarde maakt het mogelijk om het verpompte medium in een turbulente stromingsmodus over te brengen, waarbij de vernietiging van de viskeuze onderlaag wordt gevormd en de gevormde wrijving wordt bepaald door de waarde van de ruwheid.
Wrijvingsverlies wordt berekend door gegevenssubstitutie:
HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]
- HT - hoofdverlies met wrijvingsweerstand, m
- [w2 / (2g)] - snelheidshoogte, m
- λ - weerstandscoëfficiënt
- l - lengte van het pijpleidinggedeelte, m
- dЭ - equivalente waarde van de doorsnede van de pijpleiding, m
- w - bewegingssnelheid van media, m / s
- g - versnelling door zwaartekracht, m / s2
Methoden voor het berekenen van de afhankelijkheden van het waterdebiet en de diameter van de pijpleiding
Met behulp van onderstaande formules kunt u zowel het waterdebiet in de buis berekenen als de afhankelijkheid van de buisdiameter van het waterdebiet bepalen.
In deze formule voor waterverbruik:
- q is het debiet in l / s,
- V - bepaalt de snelheid van de hydraulische stroom in m / s,
- d - interne sectie (diameter in cm).
Als u de stroomsnelheid en d van de sectie kent, is het mogelijk om met behulp van omgekeerde berekeningen de snelheid in te stellen of, als u de stroomsnelheid en snelheid kent, om de diameter te bepalen. In het geval van een extra supercharger (bijvoorbeeld in hoogbouw), worden de druk die hierdoor wordt gegenereerd en het hydraulische debiet aangegeven in het paspoort van het instrument. Zonder extra injectie varieert het debiet meestal in het bereik van 0,8 - 1,5 m / s.
Voor nauwkeurigere berekeningen wordt rekening gehouden met hoofdverliezen met behulp van de formule van Darcy:
Om te berekenen, moet u bovendien installeren:
- pijpleiding lengte (L),
- verliesfactor, die afhangt van de ruwheid van de pijpleidingwanden, turbulentie, kromming en secties met afsluiters (λ),
- vloeibare viscositeit (ρ).
De relatie tussen de D-waarde van de pijpleiding, het hydraulische debiet (V) en het waterdebiet (q), rekening houdend met de hellingshoek (i), kan worden uitgedrukt in een tabel waarin twee bekende grootheden zijn verbonden door een rechte lijn, en de waarde van de gewenste hoeveelheid zal worden gezien op het snijpunt van de schaal en de rechte lijn.
Voor technische rechtvaardiging worden ook grafieken van de afhankelijkheid van bedrijfs- en kapitaalkosten opgesteld met de bepaling van de optimale waarde van D, die wordt vastgesteld op het snijpunt van de curven van bedrijfs- en kapitaalkosten.
De berekening van de waterstroom door de buis, rekening houdend met de drukval, kan worden uitgevoerd met behulp van online rekenmachines (bijvoorbeeld: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Voor de hydraulische berekening, zoals in de formule, moet u rekening houden met de verliesfactor, wat de keuze inhoudt:
- methode om weerstand te berekenen,
- materiaal en type leidingsystemen (staal, gietijzer, asbest, gewapend beton, kunststof), waarbij er rekening mee wordt gehouden dat bijvoorbeeld kunststof oppervlakken minder ruw zijn dan staal en niet corroderen,
- binnendiameters,
- sectie lengte,
- drukval voor elke meter van de pijpleiding.
Sommige rekenmachines houden rekening met aanvullende kenmerken van leidingsystemen, bijvoorbeeld:
- nieuw of niet nieuw met bitumineuze coating of zonder interne beschermende coating,
- met externe coating van kunststof of polymeercement,
- met externe cement-zandcoating, aangebracht volgens verschillende methoden, enz.
Hoe de diameter van een gasleiding te berekenen
De gasleiding wordt iets anders berekend dan de waterleiding. Hier zijn de fundamentele waarden:
- gassnelheid en druk;
- buislengte met drukverlies op fittingen;
- drukval binnen aanvaardbare grenzen.
De berekening van de diameter van de gasleiding kan worden uitgevoerd volgens de formule:
waarbij di de binnendiameter van de pijpleiding is, m;
V´ - volumetrisch verbruik van perslucht, m³ / s;
L is de lengte van de pijpleiding, aangepast voor fittingen, m;
Δp - toegestane drukval, bar;
pmax - bovenste compressordruk, bar.
Bij het kiezen van een buisdiameter is dus een belangrijke parameter de doorvoer, die afhangt van de doorsnede en de interne afmeting van de leiding. Daarom is het absoluut noodzakelijk om gegevens zoals toegestane druk, wanddikte, binnendiameter van de buis, eigenschappen van de warmtedrager of het gas te meten.
Hoe bepaal je de pijplijn? Vertel ons, met welke parameters heb je de leidingen voor je eigen huis berekend?
Bij het aanleggen van waterleidingen is het moeilijkste om de doorvoer van leidingdelen te berekenen. Correcte berekeningen zorgen ervoor dat het waterdebiet niet te groot is en dat de druk niet afneemt.
