Borudan istenen basınçta su akışı
Makalenin içeriği
Bir borudaki su tüketim hacmini kesitine (çapına) göre hesaplamanın ana görevi, su tüketiminin çok büyük olmaması ve basıncın iyi kalması için boruları seçmektir. Bu durumda şunları dikkate almak gerekir:
- çaplar (DN iç bölüm),
- hesaplanan alanda kafa kaybı,
- hidrolik akış hızı,
- maksimum basınç,
- dönüşlerin ve kapıların sistemdeki etkisi,
- malzeme (boru hattı duvarlarının özellikleri) ve uzunluk vb.
Tabloyu kullanarak su akış hızına göre boru çapının seçilmesi, boru hattındaki basıncı, su hızını ve yerel olarak yapılan diğer parametreleri ölçmek ve hesaplamaktan daha basit, ancak daha az doğru bir yol olarak kabul edilir.
Boru çevresi
Boru hattının çapının akış hızına göre belirlenmesi nerede başlar? Ağları döşemede yeniyseniz, bu süreç çapın ne olduğunu anlamakla başlar.
Dolayısıyla çap, yapının zıt taraflarında bulunan bir daire üzerindeki iki uç noktayı birleştiren bir segmenttir. Boru hattının çapı akış hızına bağlı olarak hesaplanır, sistemin önemli genel boyutlarından biridir.
Hesaplamanın bilgeliği
Hesaplamalar sırasında neler dikkate alınır, hangi parametrelerin dikkate alınması gerekir?
- Yapının duvarının kalınlığı.
- Çizginin iç boyutu.
- Ağ elemanlarının dış boyutu.
- Formüllerde genellikle DN olarak anılan yapının nominal çapı.
- Hesaplamalarda Du olarak atıfta bulunulan koşullu geçişi karakterize eden bir gösterge. Milimetre cinsinden ölçülmüştür.
Ek olarak, sistemde neyin, hangi baskı altında hareket edeceği ve güzergahın uzunluğu hesaba katılmalıdır. Hesaplamaların ne tür bir boru hattı için olduğunu da hesaba katmak gerekir. Isıtma sistemi ve su temini için parametreler farklıdır.
Daha önce, yapıların boyutları inç cinsinden hesaplanıp gösteriliyordu, ancak son birkaç yılda santimetre, milimetre cinsinden hesaplamalar yapmak giderek daha fazla uygulanmaya başlandı. Ancak her şeyi inç cinsinden hesaplamış olsanız bile, önemli değil - sadece Web'de cömertçe yayınlanan ölçüm dönüştürme tablolarından birini kullanın.
Akış oranını belirlemek için standartlar
Su tüketimi
Önemli bir nokta, boru hattındaki su akışını doğru bir şekilde belirlemektir.
Bir kır evi alalım. Yapıya su temini için kullanılan yapıların boyutlarını belirlemek için maksimum tüketim hesaplanmalıdır. Bu nokta, sadece rota için hangi elemanların gerekli olduğunu anlamak için değil, aynı zamanda kasa boyutunun önemli olduğu durumlarda doğru delme işlemleri için de önemlidir.
Durumu bir örnekle ele alalım. Ortalama büyüklükte özel ev. Bu, suyun sağlanması gereken bir mutfağa, bir banyoya (tuvalet, banyo, aynı zamanda bir lavabo da barındıracak) anlamına gelir. Ayrıca sisteme bağlanması gereken çamaşır makineleri de artık kullanılmaktadır. Yaz aylarında, yatakların ve çiçek tarhlarının sulanmasına ihtiyacınız olacak. Bu tür girdi verilerine dayanarak, bu ekonomiye su sağlamak için saatte yaklaşık 3 metreküp parametrelere sahip bir su temin sistemine ihtiyaç duyulacağı sonucuna varılabilir.
Böyle bir yük için üç inçlik pompalar uygundur. Ünitenin çapı 75 cm'dir.Pompayı kurarken, cihazın kasanın duvarlarıyla temas etmemesi gerektiğini unutmamak önemlidir, bu, elemanlar arasında boş alan olmasına dikkat etmeniz gerektiği anlamına gelir. - boru hattının içinde.
Kural olarak, özel bir eve su sağlamak için üç inçlik bir pompa yeterlidir.
Basıncı düşürmek ve hidrolik direnci hesaplamak
Boruların içindeki kafayı ve sıvı veya gazlı ortamın pompalanmasına yardımcı olan doğru ekipman seçimini belirlemek için basınç düşüşünü hesaplamak gerekir. İnternet ağına erişimin olmaması durumunda, aşağıdaki formüle göre hesaplamalar yapılır:
Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²
Δp - boru hattı bölümündeki voltaj düşüşleri, Pa l - boru hattı bölümünün uzunluğu, m λ - direnç katsayısı d1 - boru kesiti, m ρ - taşınan ortamın yoğunluk seviyesi, kg / m3 v - hareket hızı, m / s
Hidrolik direnç, 2 ana faktörün etkisi altında oluşur:
- sürtünme direnci;
- yerel direniş.
İlk seçenek, pompalanan ortamın hareketini engelleyen düzensizliklerin ve pürüzlerin oluşumu için sağlanır. Engelleyici etkinin üstesinden gelmek için ek enerji tüketimi gereklidir. Düzgünlük ve bitişik sıvı veya gazlı ortam katmanlarını karıştırma olasılığının dışlanması ile karakterize edilen laminer akış ve karşılık gelen düşük Reynolds üssü (Re) ile pürüzlülüğün etkisi minimumdur. Bu, boruların yüzeyinde oluşan düzensizlikler ve çıkıntılara göre pompalanan ortamın aşırı viskoz alt tabakasının parametresindeki bir artıştan kaynaklanmaktadır. Bu koşullar, boruların hidrolik olarak pürüzsüz görülmesine izin verir.
Reynolds değerindeki bir artışla, viskoz alt tabaka daha küçük bir kalınlığa sahiptir, bu da düzensizliklerin örtüşmesini ve pürüzlülüğün etkisini garanti eder, hidrolik direnç seviyesi Reynolds üssüne ve çıkıntıların ortalama yüksekliğine bağlı değildir. boru kaplama. Reynolds değerinde müteakip bir artış, pompalanan ortamın, viskoz alt tabakanın tahribatının oluştuğu ve oluşan sürtünmenin pürüzlülüğün değeri tarafından belirlendiği türbülanslı bir akış moduna aktarılmasını mümkün kılar.
Sürtünme kaybı, veri ikamesi ile hesaplanır:
HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]
- HT - sürtünme direnci ile yük kaybı, m
- [w2 / (2g)] - hız kafası, m
- λ - direnç katsayısı
- l - boru hattı bölümünün uzunluğu, m
- dЭ - boru hattı hattının enine kesitinin eşdeğer değeri, m
- w - medyanın hareket hızı, m / s
- g - yerçekimine bağlı ivme, m / s2
Su akış hızı ve boru hattı çapının bağımlılıklarını hesaplama yöntemleri
Aşağıdaki formülleri kullanarak hem borudaki su akışını hesaplayabilir hem de boru çapının su akışına bağımlılığını belirleyebilirsiniz.
Bu su tüketimi formülünde:
- q, l / s cinsinden akış hızıdır,
- V - hidrolik akışın hızını m / s cinsinden belirler,
- d - iç bölüm (cm cinsinden çap).
Kesitin debisini ve d'sini bilerek, ters hesaplamalar kullanılarak hızı ayarlamak veya debi ve hızı bilerek çapı belirlemek mümkündür. Ek bir süper şarj cihazı olması durumunda (örneğin, yüksek binalarda), bunun oluşturduğu basınç ve hidrolik akış hızı, aletin pasaportunda belirtilir. Ek enjeksiyon olmadan, akış hızı çoğunlukla 0,8-1,5 m / s aralığında değişir.
Daha doğru hesaplamalar için, kafa kayıpları Darcy'nin formülü kullanılarak dikkate alınır:
Hesaplamak için ek olarak yüklemelisiniz:
- boru hattı uzunluğu (L),
- boru hattı duvarlarının pürüzlülüğüne, türbülansa, eğriliğe ve stop vanalı bölümlere (λ) bağlı olan kayıp faktörü,
- akışkan viskozitesi (ρ).
Eğim açısını (i) hesaba katarak boru hattının D değeri, hidrolik akış hızı (V) ve su akış hızı (q) arasındaki ilişki, bilinen iki büyüklüğün bir düz çizgi ve istenen miktarın değeri, ölçek ile düz çizginin kesişme noktasında görülecektir.
Teknik gerekçelendirme için, işletme ve sermaye maliyetlerinin eğrilerinin kesişme noktasında belirlenen D'nin optimal değerinin belirlenmesi ile işletme ve sermaye maliyetlerinin bağımlılığının grafikleri de oluşturulur.
Basınç düşüşü hesaba katılarak borudan geçen su akışının hesaplanması, çevrimiçi hesap makineleri kullanılarak gerçekleştirilebilir (örneğin: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Hidrolik hesaplama için, formülde olduğu gibi, şu seçimi ifade eden kayıp faktörünü hesaba katmanız gerekir:
- direnç hesaplama yöntemi,
- Örneğin plastik yüzeylerin çelikten daha az pürüzlü olduğu ve aşınmadığı dikkate alınan boru sistemlerinin malzemesi ve türü (çelik, dökme demir, asbest, betonarme, plastik),
- iç çaplar,
- bölüm uzunluğu,
- boru hattının her metresi için basınç düşüşü.
Bazı hesap makineleri, boru sistemlerinin ek özelliklerini hesaba katar, örneğin:
- bitümlü kaplamalı veya iç koruyucu kaplamasız yeni veya yeni değil,
- dış plastik veya polimer çimento kaplamalı,
- dış çimento-kum kaplamalı, farklı yöntemlerle vb.
Bir gaz borusunun çapı nasıl hesaplanır
Gaz borusu, su borusundan biraz farklı hesaplanır. İşte temel değerler:
- gaz hızı ve basıncı;
- bağlantı parçalarında basınç kaybı olan boru uzunluğu;
- kabul edilebilir sınırlar içinde basınç düşüşü.
Gaz borusunun çapının hesaplanması aşağıdaki formüle göre yapılabilir:
di, boru hattının iç çapıdır, m;
V´ - hacimsel basınçlı hava tüketimi, m³ / s;
L, bağlantı parçaları için ayarlanmış boru hattının uzunluğudur, m;
Δp - izin verilen basınç düşüşü, bar;
pmax - üst kompresör basıncı, bar.
Bu nedenle, bir boru çapı seçerken, hattın enine kesitine ve iç boyutuna bağlı olan önemli bir parametre verimdir. Bu nedenle, izin verilen basınç, duvar kalınlığı, boru iç çapı, ısı taşıyıcısının veya gazın özellikleri gibi verilerin ölçülmesi zorunludur.
Boru hattını nasıl boyutlandırıyorsunuz? Söyleyin, kendi eviniz için boruları hangi parametrelere göre hesapladınız?
Su şebekesi döşenirken, en zor şey boru bölümlerinin verimini hesaplamaktır. Doğru hesaplamalar, su akış hızının çok büyük olmamasını ve basıncının düşmemesini sağlayacaktır.
