Proračun potrošnje vode unutarnjim dijelom cijevi: formule i druge metode

Protok vode kroz cijev pod željenim tlakom

Sadržaj članka
Glavni zadatak izračuna volumena potrošnje vode u cijevi prema njezinom presjeku (promjeru) je odabrati cijevi tako da potrošnja vode ne bude prevelika, a tlak i dalje dobar. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir:

• promjeri (DN unutarnji presjek),
• gubitak glave u izračunatom području,
• hidraulički protok,
• maksimalni tlak,
• utjecaj zavoja i kapija u sustavu,
• materijal (karakteristike zidova cjevovoda) i duljina itd.

Odabir promjera cijevi prema brzini protoka vode pomoću tablice smatra se jednostavnijim, ali manje točnim načinom od mjerenja i izračunavanja tlaka, brzine vode i ostalih parametara u cjevovodu, koji se vrši lokalno.

Opseg cijevi

Gdje započinje određivanje promjera cjevovoda brzinom protoka? Ako ste novi u postavljanju mreža, tada ovaj postupak započinje razumijevanjem promjera.

Dakle, promjer je segment koji povezuje dvije krajnje točke na krugu smještenom na suprotnim stranama konstrukcije. Promjer cjevovoda izračunava se ovisno o brzini protoka, to je jedna od značajnih ukupnih dimenzija sustava.

Mudrost proračuna

Što se uzima u obzir u trenutku izračuna, koje parametre treba uzeti u obzir?

1. Debljina stijenke konstrukcije.
2. Unutarnja dimenzija crte.
3. Vanjska dimenzija mrežastih elemenata.
4. Nazivni promjer konstrukcije, koji se u formulama često naziva DN.
5. Pokazatelj koji karakterizira uvjetni prolaz, koji se u izračunima naziva Du. Mjereno u milimetrima.

Uz to, treba uzeti u obzir što će se kretati u sustavu, pod kojim pritiskom i duljinu rute. Također je potrebno uzeti u obzir za koju vrstu cjevovoda su proračuni. Parametri za sustav grijanja i opskrbe vodom razlikuju se.

Prije se veličina konstrukcija izračunavala i označavala u inčima, no tijekom posljednjih nekoliko godina sve se više prakticira izračun u centimetrima i milimetrima. Ali čak i ako ste sve izračunali u inčima, nije važno - samo upotrijebite jednu od tablica pretvorbe mjerenja izdašno objavljene na webu.

Standardi za određivanje brzine protoka

Potrošnja vode

Važno je pravilno odrediti protok vode u cjevovodu.

Uzmimo seosku kuću. Da bi se utvrdila veličina konstrukcija koje se koriste za dovod vode u strukturu, mora se izračunati maksimalna potrošnja. Ova je točka važna ne samo za razumijevanje koji su elementi potrebni za trasu, već i za ispravne postupke bušenja kada je veličina kućišta važna.

Razmotrimo situaciju na primjeru. Privatna kuća prosječne veličine. To znači da ima kuhinju u koju treba dovoditi vodu, kupaonicu (wc, kupaonica, u kojoj će biti i umivaonik). Pored toga, sada se koriste perilice rublja, koje također treba spojiti na sustav. Ljeti će vam trebati navodnjavanje gredica i cvjetnjaka. Na temelju takvih ulaznih podataka može se zaključiti da će za opskrbu vodom ovom gospodarstvu biti potreban sustav vodoopskrbe s približnim parametrima od 3 kubika na sat.

Za takvo opterećenje prikladne su crpke od tri inča. Sama jedinica ima promjer 75 cm. Prilikom ugradnje crpke važno je imati na umu da uređaj ne smije doći u kontakt sa stijenkama kućišta, što znači da morate voditi računa da između elemenata ima slobodnog prostora - unutar cjevovoda.

U pravilu je dovoljna pumpa od tri inča za opskrbu privatne kuće vodom.

Smanjivanje tlaka i izračunavanje hidrauličkog otpora

Da bi se odredila glava unutar cijevi i ispravno odabrala oprema koja pomaže pumpati tekući ili plinoviti medij, potrebno je izračunati pad tlaka. U nedostatku pristupa internetskoj mreži, izračuni se vrše prema formuli:

Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²

Δp - padovi napona u dijelu cjevovoda, Pa l - duljina dijela cjevovoda, m λ - koeficijent otpora d1 - presjek cijevi, m ρ - razina gustoće transportiranog medija, kg / m3 v - brzina kretanja, m / s

Hidraulički otpor nastaje pod utjecajem 2 glavna čimbenika:

• otpor trenja;
• lokalni otpor.

Prva je opcija predviđena za stvaranje nepravilnosti i hrapavosti koje ometaju pomicanje pumpanih medija. Da bi se prevladao inhibicijski učinak, potrebna je dodatna potrošnja energije. S laminarnim protokom i odgovarajućim niskim Reynoldsovim eksponentom (Re), karakteriziranim ujednačenošću i isključenjem mogućnosti miješanja susjednih slojeva tekućeg ili plinovitog medija, učinak hrapavosti je minimalan. To je zbog povećanja parametra ekstremno viskoznog podsloja pumpanog medija, u odnosu na stvorene nepravilnosti i izbočine na površini cijevi. Ovi uvjeti omogućuju da se cijevi smatraju hidrauličkim glatkim.

Povećanjem Reynoldsove vrijednosti viskozni podsloj ima manju debljinu, što osigurava preklapanje nepravilnosti i učinak hrapavosti, razina hidrauličkog otpora ne ovisi o Reynoldsovom eksponentu, a prosječna visina izbočina na premaz cijevi. Naknadno povećanje Reynoldsove vrijednosti omogućuje prenošenje pumpanog medija u turbulentni način protoka, gdje nastaje uništavanje viskoznog podsloja, a trenje se određuje vrijednošću hrapavosti.

Gubitak trenja izračunava se zamjenom podataka:

HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]

• HT - gubitak glave s otporom trenja, m
• [w2 / (2g)] - glava brzine, m
• λ - koeficijent otpora
• l - duljina dionice cjevovoda, m
• dÉ - ekvivalentna vrijednost presjeka cjevovoda, m
• w - brzina kretanja medija, m / s
• g - ubrzanje gravitacije, m / s2

Metode za izračunavanje ovisnosti brzine protoka vode i promjera cjevovoda

Koristeći donje formule, možete izračunati protok vode u cijevi i odrediti ovisnost promjera cijevi o protoku vode.

U ovoj formuli potrošnje vode:

• q je protok u l / s,
• V - određuje brzinu hidrauličkog protoka u m / s,
• d - unutarnji presjek (promjer u cm).

Poznavajući brzinu protoka i d presjeka, moguće je pomoću inverznih izračuna izračunati brzinu ili, znajući brzinu i brzinu protoka, odrediti promjer. U slučaju dodatnog punjenja (na primjer u visokim zgradama), tlak koji se njime stvara i hidraulički protok naznačeni su u putovnici instrumenta. Bez dodatnog ubrizgavanja, brzina protoka najčešće varira u rasponu od 0,8-1,5 m / s.

Za preciznije izračune uzimaju se u obzir gubici glave koristeći Darcyjevu formulu:

Da biste izračunali, morate dodatno instalirati:

• duljina cjevovoda (L),
• faktor gubitka, koji ovisi o hrapavosti zidova cjevovoda, turbulenciji, zakrivljenosti i presjecima sa zapornim ventilima (λ),
• viskoznost fluida (ρ).

Odnos između D vrijednosti cjevovoda, hidrauličkog protoka (V) i protoka vode (q), uzimajući u obzir kut nagiba (i), može se izraziti u tablici u kojoj su dvije poznate veličine povezane ravna crta, a vrijednost željene vrijednosti vidjet će se na presjeku skale i ravne crte.

Radi tehničke opravdanosti grade se i grafikoni ovisnosti operativnih i kapitalnih troškova s ​​određivanjem optimalne vrijednosti D, koja je postavljena na sjecištu krivulja operativnih i kapitalnih troškova.

Izračun protoka vode kroz cijev uzimajući u obzir pad tlaka može se provesti pomoću internetskih kalkulatora (na primjer: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Za hidraulički proračun, kao u formuli, morate uzeti u obzir faktor gubitka, koji podrazumijeva izbor:

1. metoda izračunavanja otpora,
2. materijal i vrsta cjevovodnih sustava (čelik, lijevano željezo, azbest, armirani beton, plastika), pri čemu se uzima u obzir da su, na primjer, plastične površine manje hrapave od čelika i da ne korodiraju,
3. unutarnji promjeri,
4. duljina presjeka,
5. pad tlaka za svaki metar cjevovoda.

Neki kalkulatori uzimaju u obzir dodatne karakteristike cjevovodnih sustava, na primjer:

• novi ili novi s bitumenskim premazom ili bez unutarnjeg zaštitnog sloja,
• s vanjskim plastičnim ili polimer-cementnim premazom,
• s vanjskim cementno-pjeskovitim premazom, primijenjen različitim metodama itd.

Kako izračunati promjer plinske cijevi

Plinska cijev izračunava se nešto drugačije od cijevi za vodu. Ovdje su temeljne vrijednosti:

• brzina i tlak plina;
• duljina cijevi s gubitkom tlaka na armaturama;
• pad tlaka u prihvatljivim granicama.

Izračun promjera cijevi za plin može se provesti prema formuli:

gdje je di unutarnji promjer cjevovoda, m;

V´ - zapreminska potrošnja komprimiranog zraka, m³ / s;

L je duljina cjevovoda, prilagođena armaturama, m;

Δp - dopušteni pad tlaka, bar;

pmax - gornji tlak kompresora, bar.

Stoga je pri odabiru promjera cijevi važan parametar propusnost, koja ovisi o presjeku i unutarnjoj veličini vodova. Stoga je nužno izmjeriti podatke kao što su dopušteni tlak, debljina stjenke, unutarnji promjer cijevi, svojstva rashladne tekućine ili plina.

Kako dimenzionirate cjevovod? Recite nam, po kojim ste parametrima izračunali cijevi za vlastiti dom?

Pri polaganju vodovoda, najteže je izračunati propusnost dijelova cijevi. Točni izračuni osigurat će da brzina protoka vode nije prevelika i da joj se tlak ne smanjuje.