Calculul consumului de apă de către secțiunea interioară a conductei: formule și alte metode

Debitul de apă prin conductă la presiunea dorită

Conținutul articolului
Sarcina principală de a calcula volumul consumului de apă într-o conductă după secțiunea transversală (diametrul) este de a selecta conductele astfel încât consumul de apă să nu fie prea mare și presiunea să rămână bună. În acest caz, este necesar să se ia în considerare:

• diametre (secțiunea internă DN),
• pierderea de cap în zona calculată,
• debit hidraulic,
• presiune maximă,
• influența virajelor și a porților în sistem,
• materialul (caracteristicile pereților conductei) și lungimea etc.

Selectarea diametrului țevii în funcție de debitul de apă folosind tabelul este considerată a fi o modalitate mai simplă, dar mai puțin precisă decât măsurarea și calcularea presiunii, vitezei apei și a altor parametri din conductă, realizată local.

Circumferința țevii

De unde începe determinarea diametrului conductei după debit? Dacă sunteți nou în rețelele de așezare, atunci acest proces începe cu înțelegerea diametrului.

Deci, diametrul este un segment care leagă două puncte extreme pe un cerc situat pe laturile opuse ale structurii. Diametrul conductei este calculat în funcție de debit, este una dintre dimensiunile globale semnificative ale sistemului.

Înțelepciunea calculului

Ce se ia în considerare în momentul calculelor, ce parametri ar trebui luați în considerare?

1. Grosimea peretelui structurii.
2. Dimensiunea internă a liniei.
3. Dimensiunea exterioară a elementelor de plasă.
4. Diametrul nominal al structurii, denumit adesea DN în formule.
5. Un indicator care caracterizează pasajul condiționat, denumit în calcule ca Du. Măsurată în milimetri.

În plus, ar trebui să se țină cont de ceea ce se va deplasa în sistem, sub ce presiune și de lungimea traseului. De asemenea, este necesar să se ia în considerare pentru ce tip de conductă sunt utilizate calculele. Parametrii pentru sistemul de încălzire și alimentarea cu apă diferă.

Anterior, dimensiunea structurilor era calculată și indicată în inci, dar în ultimii ani s-a practicat din ce în ce mai mult să se facă calcule în centimetri, milimetri. Dar chiar dacă ați calculat totul în inci, nu contează - folosiți doar unul dintre tabelele de conversie a măsurătorilor postate cu generozitate pe web.

Standarde pentru determinarea debitului

Consum de apă

Un punct important este determinarea corectă a debitului de apă în conductă.

Să luăm o casă la țară. Pentru a determina dimensiunea structurilor utilizate pentru alimentarea cu apă a structurii, trebuie calculat consumul maxim. Acest punct este important nu numai pentru a înțelege ce elemente sunt necesare pentru traseu, ci și pentru procesele corecte de găurire, atunci când dimensiunea carcasei este importantă.

Să luăm în considerare situația cu un exemplu. Casă privată de dimensiuni medii. Aceasta înseamnă că are o bucătărie în care ar trebui furnizată apă, o baie (toaletă, baie, care va adăposti și o chiuvetă). În plus, acum sunt folosite mașini de spălat, care trebuie conectate și la sistem. Vara, veți avea nevoie de irigarea paturilor și a paturilor de flori. Pe baza acestor date de intrare, se poate concluziona că pentru alimentarea cu apă a acestei economii va fi nevoie de un sistem de alimentare cu apă cu parametri aproximativi de 3 metri cubi pe oră.

Pentru o astfel de sarcină, sunt potrivite pompele de trei inci. Unitatea în sine are un diametru de 75 cm. La instalarea pompei, este important să rețineți că dispozitivul nu trebuie să intre în contact cu pereții carcasei, ceea ce înseamnă că trebuie să aveți grijă să existe spațiu liber între elemente. - în interiorul conductei.

De regulă, o pompă de trei inci este suficientă pentru a furniza apă unei case private.

Reducerea presiunii și calcularea rezistenței hidraulice

Pentru a determina capul din interiorul conductelor și selectarea corectă a echipamentelor care ajută la pomparea mediilor lichide sau gazoase, este necesar să se calculeze căderea de presiune. În absența accesului la rețeaua de internet, calculele se fac conform formulei:

Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²

Δp - căderi de tensiune în secțiunea conductei, Pa l - lungimea secțiunii conductei, m λ - coeficientul de rezistență d1 - secțiunea transversală a conductei, m ρ - nivelul densității mediului transportat, kg / m3 v - viteza de mișcare, m / s

Rezistența hidraulică se formează sub influența a 2 factori principali:

• rezistență la frecare;
• rezistență locală.

Prima opțiune este prevăzută pentru formarea de nereguli și rugozități care împiedică mișcarea mediului pompat. Pentru a depăși efectul inhibitor, este necesar un consum suplimentar de energie. Cu un flux laminar și exponentul Reynolds redus corespunzător (Re), caracterizat prin uniformitate și excluderea posibilității de a amesteca straturi adiacente de mediu lichid sau gazos, efectul rugozității este minim. Acest lucru se datorează creșterii parametrului substratului vâscos extrem al mediului pompat, în raport cu neregulile și proeminențele formate de pe suprafața țevilor. Aceste condiții permit ca țevile să fie considerate hidraulice netede.

Cu o creștere a valorii Reynolds, substratul vâscos are o grosime mai mică, ceea ce asigură suprapunerea neregulilor și efectul rugozității, nivelul rezistenței hidraulice nu depinde de exponentul Reynolds și de înălțimea medie a proeminențelor pe acoperirea țevilor. O creștere ulterioară a valorii Reynolds face posibilă transferarea mediului pompat într-un mod turbulent de curgere, unde se formează distrugerea substratului vâscos, iar fricțiunea formată este determinată de valoarea rugozității.

Pierderea prin frecare este calculată prin substituirea datelor:

HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]

• HT - pierderea de cap cu rezistență la frecare, m
• [w2 / (2g)] - viteza capului, m
• λ - coeficient de rezistență
• l - lungimea secțiunii conductei, m
• dЭ - valoarea echivalentă a secțiunii transversale a liniei conductei, m
• w - viteza de mișcare a mediului, m / s
• g - accelerația datorată gravitației, m / s2

Metode pentru calcularea dependențelor de debitului de apă și de diametrul conductei

Folosind formulele de mai jos, puteți calcula debitul de apă din conductă și puteți determina dependența diametrului conductei de debitul de apă.

În această formulă de consum de apă:

• q este debitul în l / s,
• V - determină viteza debitului hidraulic în m / s,
• d - secțiunea internă (diametrul în cm).

Cunoscând debitul și d al secțiunii, este posibil, folosind calcule inverse, să setați viteza sau, cunoscând debitul și viteza, să determinați diametrul. În cazul unui supraîncărcător suplimentar (de exemplu, în clădiri înalte), presiunea generată de acesta și debitul hidraulic sunt indicate în pașaportul instrumentului. Fără injecție suplimentară, debitul variază cel mai adesea în intervalul 0,8-1,5 m / s.

Pentru calcule mai precise, pierderile de cap sunt luate în considerare folosind formula lui Darcy:

Pentru a calcula, trebuie să instalați suplimentar:

• lungimea conductei (L),
• factorul de pierdere, care depinde de rugozitatea pereților conductei, turbulență, curbură și secțiuni cu supape de oprire (λ),
• vâscozitatea fluidului (ρ).

Relația dintre valoarea D a conductei, debitul hidraulic (V) și debitul de apă (q), ținând cont de unghiul pantei (i), poate fi exprimată într-un tabel în care două mărimi cunoscute sunt conectate printr-o linia dreaptă, iar valoarea mărimii dorite va fi văzută la intersecția scalei și a liniei drepte.

Pentru justificarea tehnică, graficele dependenței costurilor de exploatare și de capital sunt, de asemenea, construite cu determinarea valorii optime a lui D, care este stabilită la intersecția curbelor costurilor de exploatare și de capital.

Calculul debitului de apă prin conductă ținând seama de căderea de presiune poate fi efectuat folosind calculatoare online (de exemplu: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Pentru calculul hidraulic, ca și în formulă, trebuie să țineți cont de factorul de pierdere, care implică alegerea:

1. metoda de calcul a rezistenței,
2. materialul și tipul sistemelor de conducte (oțel, fontă, azbest, beton armat, plastic), unde se ia în considerare faptul că, de exemplu, suprafețele din plastic sunt mai puțin aspre decât oțelul și nu se corodează,
3. diametre interioare,
4. lungimea secțiunii,
5. căderea de presiune pentru fiecare metru al conductei.

Unele calculatoare iau în considerare caracteristicile suplimentare ale sistemelor de conducte, de exemplu:

• nou sau nu nou cu acoperire bituminoasă sau fără acoperire de protecție internă,
• cu acoperire exterioară din plastic sau polimer-ciment,
• cu acoperire exterioară de ciment-nisip, aplicată prin diferite metode etc.

Cum se calculează diametrul unei conducte de gaz

Conducta de gaz se calculează ușor diferit față de conducta de apă. Aici valorile fundamentale sunt:

• viteza și presiunea gazului;
• lungimea conductei cu pierderi de presiune pe fitinguri;
• căderea de presiune în limite acceptabile.

Calculul diametrului conductei de gaz poate fi efectuat conform formulei:

unde di este diametrul interior al conductei, m;

V´ - consum volumetric de aer comprimat, m³ / s;

L este lungimea conductei, ajustată pentru fitinguri, m;

Δp - cădere de presiune admisibilă, bar;

pmax - presiunea superioară a compresorului, bar.

Astfel, atunci când alegeți un diametru al țevii, un parametru important este debitul, care depinde de secțiunea transversală și dimensiunea internă a liniei. Prin urmare, este imperativ să se măsoare date precum presiunea admisibilă, grosimea peretelui, diametrul interior al țevii, proprietățile purtătorului de căldură sau gazului.

Cum dimensionezi conducta? Spuneți-ne, prin ce parametri ați calculat conductele pentru propria dvs. casă?

Când puneți rețeaua de apă, cel mai dificil lucru este să calculați debitul secțiunilor conductelor. Calculele corecte vor asigura că debitul de apă nu este prea mare și presiunea acestuia nu scade.