Ūdens plūst caur cauruli vēlamajā spiedienā
Raksta saturs
Ūdens patēriņa tilpuma aprēķināšanai caurulē pēc tā šķērsgriezuma (diametra) galvenais uzdevums ir izvēlēties caurules tā, lai ūdens patēriņš nebūtu pārāk liels, un spiediens paliktu labs. Šajā gadījumā ir jāņem vērā:
- diametri (DN iekšējā daļa),
- galvas zaudējums aprēķinātajā apgabalā,
- hidrauliskā plūsmas ātrums,
- maksimālais spiediens,
- pagriezienu un vārtu ietekme sistēmā,
- materiāls (cauruļvada sienu raksturojums) un garums utt.
Caurules diametra izvēle atbilstoši ūdens plūsmas ātrumam, izmantojot tabulu, tiek uzskatīta par vienkāršāku, bet mazāk precīzu veidu, nekā mērot un aprēķinot spiedienu, ūdens ātrumu un citus parametrus cauruļvadā, veicot lokāli.
Cauruļu apkārtmērs
Kur sākas cauruļvada diametra noteikšana pēc plūsmas ātruma? Ja jūs esat jauns, lai izveidotu tīklus, tad šis process sākas ar izpratni par diametru.
Tātad diametrs ir segments, kas savieno divus galējos punktus uz apļa, kas atrodas konstrukcijas pretējās pusēs. Cauruļvada diametru aprēķina atkarībā no plūsmas ātruma, tas ir viens no nozīmīgākajiem sistēmas kopējiem izmēriem.
Aprēķina gudrība
Kas tiek ņemts vērā aprēķinu laikā, kādi parametri jāņem vērā?
- Struktūras sienas biezums.
- Līnijas iekšējā dimensija.
- Acs elementu ārējais izmērs.
- Struktūras nominālais diametrs, ko formulās bieži sauc par DN.
- Rādītājs, kas raksturo nosacīto pāreju, aprēķinos dēvēts par Du. Mēra milimetros.
Turklāt jāņem vērā, kas pārvietosies sistēmā, zem kāda spiediena un maršruta garums. Jāņem vērā arī tas, kāda veida cauruļvadiem tiek veikti aprēķini. Apkures sistēmas un ūdens apgādes parametri atšķiras.
Iepriekš struktūru lielums tika aprēķināts un norādīts collās, bet pēdējos gados arvien biežāk tiek praktizēts aprēķins centimetros, milimetros. Bet, pat ja visu aprēķinājāt collās, tas nav svarīgi - vienkārši izmantojiet kādu no mērījumu reklāmguvumu tabulām, kas dāsni ievietota tīmeklī.
Plūsmas ātruma noteikšanas standarti
Ūdens patēriņš
Svarīgs punkts ir pareizi noteikt ūdens plūsmu cauruļvadā.
Paņemsim lauku māju. Lai noteiktu to konstrukciju lielumu, kuras izmanto ūdens piegādei struktūrai, jāaprēķina maksimālais patēriņš. Šis punkts ir svarīgs ne tikai, lai saprastu, kādi elementi ir nepieciešami maršrutam, bet arī pareiziem urbšanas procesiem, kad svarīgs ir apvalka izmērs.
Apskatīsim situāciju ar piemēru. Vidēja lieluma privātmāja. Tas nozīmē, ka tajā ir virtuve, kur jāpiegādā ūdens, vannas istaba (tualete, vannas istaba, kurā atradīsies arī izlietne). Turklāt tagad tiek izmantotas veļas mazgājamās mašīnas, kuras arī jāpieslēdz sistēmai. Vasarā jums būs nepieciešama gultu un puķu dobju apūdeņošana. Pamatojoties uz šādiem ievades datiem, var secināt, ka ūdens piegādei šai ekonomikai būs nepieciešama ūdensapgādes sistēma ar aptuveniem parametriem 3 kubikmetri stundā.
Šādai slodzei ir piemēroti trīs collu sūkņi. Iekārtas diametrs ir 75 cm, uzstādot sūkni, ir svarīgi atcerēties, ka ierīcei nevajadzētu nonākt saskarē ar korpusa sienām, kas nozīmē, ka jums ir jārūpējas par to, lai starp elementiem būtu brīva vieta - cauruļvada iekšpusē.
Parasti ūdens piegādei privātmājā pietiek ar trīs collu sūkni.
Spiediena samazināšana un hidrauliskās pretestības aprēķināšana
Lai noteiktu galvu cauruļu iekšpusē un pareizu aprīkojuma izvēli, kas palīdz sūknēt šķidrumu vai gāzveida barotni, ir jāaprēķina spiediena kritums. Ja nav piekļuves interneta tīklam, aprēķini tiek veikti pēc formulas:
Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²
Δp - sprieguma kritumi cauruļvada posmā, Pa l - cauruļvada posma garums, m λ - pretestības koeficients d1 - caurules šķērsgriezums, m ρ - transportētās vides blīvuma līmenis, kg / m3 v - kustības ātrums, m / s
Hidrauliskā pretestība veidojas divu galveno faktoru ietekmē:
- berzes pretestība;
- vietējā pretestība.
Pirmais variants ir paredzēts tādu nelīdzenumu un raupjumu veidošanai, kas kavē sūknētā materiāla kustību. Lai pārvarētu inhibējošo efektu, nepieciešams papildu enerģijas patēriņš. Ar lamināru plūsmu un atbilstošo zemo Reinoldsa eksponentu (Re), ko raksturo viendabīgums un izslēgta iespēja sajaukt blakus esošos šķidro vai gāzveida nesēju slāņus, raupjuma ietekme ir minimāla. Tas ir saistīts ar sūknētā materiāla galējā viskozā apakšslāņa parametra palielināšanos attiecībā pret izveidojušiem nelīdzenumiem un izvirzījumiem uz cauruļu virsmas. Šie apstākļi ļauj caurules uzskatīt par hidrauliski gludām.
Palielinoties Reinoldsa vērtībai, viskozajam apakšslānim ir mazāks biezums, kas nodrošina nelīdzenumu pārklāšanos un raupjuma efektu, hidrauliskās pretestības līmenis nav atkarīgs no Reinoldsa eksponenta un vidējā izvirzījumu augstuma uz cauruļu pārklājums. Turpmāks Reinoldsa vērtības pieaugums ļauj pārsūknēto barotni pārsūtīt turbulentā plūsmas režīmā, kur veidojas viskozā apakšslāņa iznīcināšana, un izveidoto berzi nosaka raupjuma vērtība.
Berzes zudumu aprēķina, aizstājot datus:
HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]
- HT - galvas zudums ar berzes izturību, m
- [w2 / (2g)] - ātruma galva, m
- λ - pretestības koeficients
- l - cauruļvada posma garums, m
- dЭ - cauruļvada līnijas šķērsgriezuma ekvivalenta vērtība, m
- w - nesēja kustības ātrums, m / s
- g - paātrinājums gravitācijas dēļ, m / s2
Metodes ūdens plūsmas ātruma un cauruļvada diametra atkarību aprēķināšanai
Izmantojot tālāk norādītās formulas, jūs varat gan aprēķināt ūdens plūsmu caurulē, gan noteikt caurules diametra atkarību no ūdens plūsmas.
Šajā ūdens patēriņa formulā:
- q ir plūsmas ātrums l / s,
- V - nosaka hidrauliskās plūsmas ātrumu m / s,
- d - iekšējā sekcija (diametrs cm).
Zinot sekcijas plūsmas ātrumu un d, izmantojot apgrieztus aprēķinus, ir iespējams iestatīt ātrumu vai, zinot plūsmas ātrumu un ātrumu, noteikt diametru. Papildu kompresora gadījumā (piemēram, daudzstāvu ēkās) tā radītais spiediens un hidrauliskā plūsmas ātrums ir norādīts instrumenta pasē. Bez papildu iesmidzināšanas plūsmas ātrums visbiežāk mainās diapazonā no 0,8-1,5 m / s.
Lai iegūtu precīzākus aprēķinus, galvas zaudējumi tiek ņemti vērā, izmantojot Darsija formulu:
Lai aprēķinātu, jums papildus jāinstalē:
- cauruļvada garums (L),
- zaudējumu koeficients, kas atkarīgs no cauruļvada sienu raupjuma, turbulences, izliekuma un sekcijām ar aiztures vārstiem (λ),
- šķidruma viskozitāte (ρ).
Attiecību starp cauruļvada D vērtību, hidraulisko plūsmas ātrumu (V) un ūdens plūsmas ātrumu (q), ņemot vērā slīpuma leņķi (i), var izteikt tabulā, kur divi zināmie lielumi ir savienoti ar taisna līnija, un vēlamā daudzuma vērtība būs redzama skalas un taisnes krustojumā.
Tehniskam pamatojumam tiek veidoti arī ekspluatācijas un kapitāla izmaksu atkarības grafiki, nosakot D optimālo vērtību, kas ir iestatīta ekspluatācijas un kapitāla izmaksu līkņu krustpunktā.
Ūdens plūsmas aprēķināšanu caur cauruli, ņemot vērā spiediena kritumu, var veikt, izmantojot tiešsaistes kalkulatorus (piemēram: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Hidrauliskajam aprēķinam, tāpat kā formulā, jāņem vērā zaudējumu koeficients, kas nozīmē izvēli:
- pretestības aprēķināšanas metode,
- cauruļvadu sistēmu materiāls un tips (tērauds, čuguns, azbests, dzelzsbetons, plastmasa), ja ņem vērā, ka, piemēram, plastmasas virsmas ir mazāk raupjas nekā tērauds un nerūsē,
- iekšējie diametri,
- sekcijas garums,
- spiediena kritums katram cauruļvada skaitītājam.
Daži kalkulatori ņem vērā papildu cauruļvadu sistēmu raksturlielumus, piemēram:
- jauns vai jauns ar bitumena pārklājumu vai bez iekšēja aizsargpārklājuma,
- ar ārēju plastmasas vai polimēra-cementa pārklājumu,
- ar ārēju cementa-smilšu pārklājumu, kas uzklāts ar dažādām metodēm utt.
Kā aprēķināt gāzes caurules diametru
Gāzes caurule tiek aprēķināta nedaudz savādāk nekā ūdens caurule. Šeit pamatvērtības ir:
- gāzes ātrums un spiediens;
- caurules garums ar spiediena zudumu uz veidgabaliem;
- spiediena kritums pieņemamās robežās.
Gāzes caurules diametra aprēķinu var veikt pēc formulas:
kur di ir cauruļvada iekšējais diametrs, m;
V´ - saspiesta gaisa tilpuma patēriņš, m³ / s;
L ir cauruļvada garums, pielāgots armatūrai, m;
Δp - pieļaujamais spiediena kritums, bar;
pmax - kompresora augšējais spiediens, bar.
Tādējādi, izvēloties caurules diametru, svarīgs parametrs ir caurlaidspēja, kas ir atkarīga no līnijas šķērsgriezuma un iekšējā lieluma. Tāpēc obligāti jāmēra tādi dati kā pieļaujamais spiediens, sienas biezums, caurules iekšējais diametrs, siltumnesēja vai gāzes īpašības.
Kā jūs izmērāt cauruļvadu? Pastāstiet mums, pēc kādiem parametriem jūs aprēķinājāt caurules savai mājai?
Ieklājot ūdensvadus, visgrūtāk ir aprēķināt cauruļu sekciju caurlaidspēju. Pareizi aprēķini nodrošinās, ka ūdens plūsmas ātrums nav pārāk liels un tā spiediens nesamazinās.
