Beräkning av vattenförbrukning med rörets inre del: formler och andra metoder

Vatten rinner genom röret vid önskat tryck

Innehållet i artikeln
Huvuduppgiften att beräkna volymen på vattenförbrukningen i ett rör med dess tvärsnitt (diameter) är att välja rör så att vattenförbrukningen inte blir för stor och trycket förblir bra. I det här fallet är det nödvändigt att ta hänsyn till:

• diametrar (DN invändig sektion),
• huvudförlust i det beräknade området,
• hydrauliskt flöde,
• maximalt tryck,
• påverkan av svängar och grindar i systemet,
• material (egenskaper hos rörledningens väggar) och längd etc.

Valet av rördiametern enligt vattenflödeshastigheten med hjälp av tabellen anses vara ett enklare men mindre exakt sätt än att mäta och beräkna tryck, vattenhastighet och andra parametrar i rörledningen, lokalt.

Rörets omkrets

Var börjar bestämningen av rörledningens diameter efter flödeshastighet? Om du är ny på att lägga nätverk börjar processen med att förstå vilken diameter som är.

Så, diametern är ett segment som förbinder två extrema punkter på en cirkel belägen på motsatta sidor av strukturen. Rörledningens diameter beräknas beroende på flödeshastigheten, det är en av systemets betydande övergripande dimensioner.

Visdom av beräkning

Vad tas med i beräkningen, vilka parametrar måste tas med i beräkningen?

1. Tjockleken på strukturens vägg.
2. Linjens inre dimension.
3. Ytterdimension av nätelement.
4. Den nominella diametern på strukturen, ofta kallad DN i formler.
5. En indikator som kännetecknar den villkorliga passagen, i beräkningarna kallad Du. Mätt i millimeter.

Dessutom bör man ta hänsyn till vad som kommer att röra sig i systemet, under vilket tryck och längden på rutten. Det är också nödvändigt att ta hänsyn till vilken typ av rörledning beräkningarna är för. Parametrarna för värmesystemet och vattenförsörjningen skiljer sig åt.

Tidigare beräknades storleken på strukturerna och indikerades i tum, men under de senaste åren har det i allt högre grad praktiserats att göra beräkningar i centimeter, millimeter. Men även om du har beräknat allt i tum spelar det ingen roll - använd bara en av mätkonverteringstabellerna som generöst publicerats på webben.

Standarder för att bestämma flödeshastigheten

Vatten konsumption

En viktig punkt är att korrekt bestämma vattenflödet i rörledningen.

Låt oss ta ett hus på landet. För att bestämma storleken på de strukturer som används för att tillföra vatten till strukturen måste den maximala förbrukningen beräknas. Denna punkt är viktig inte bara för att förstå vilka element som behövs för rutten utan också för korrekta borrprocesser, när höljets storlek är viktig.

Låt oss överväga situationen med ett exempel. Privat hus av genomsnittlig storlek. Det betyder att det har ett kök där vatten ska levereras, ett badrum (toalett, badrum, som också kommer att rymma ett handfat). Dessutom används nu tvättmaskiner som också måste anslutas till systemet. På sommaren behöver du bevattning av sängar och blomsterbäddar. Baserat på sådana ingångsdata kan man dra slutsatsen att ett vattenförsörjningssystem med ungefärliga parametrar på 3 kubikmeter per timme krävs för att leverera vatten till denna ekonomi.

För en sådan belastning är tre tum pumpar lämpliga. Själva enheten har en diameter på 75 cm. Vid installation av pumpen är det viktigt att komma ihåg att enheten inte bör komma i kontakt med höljets väggar, vilket innebär att du måste se till att det finns fritt utrymme mellan elementen - inne i rörledningen.

Som regel är en tre-tums pump tillräcklig för att leverera vatten till ett privat hus.

Minska trycket och beräkna hydrauliskt motstånd

För att bestämma huvudet inuti rören och rätt val av utrustning som hjälper till att pumpa flytande eller gasformigt media är det nödvändigt att beräkna tryckfallet. I avsaknad av tillgång till internetnätverket görs beräkningar enligt formeln:

Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²

Δp - spänningsfall i rörsektionen, Pa l - rörledningssektionens längd, m λ - motståndskoefficient d1 - rörtvärsnitt, m ρ - densitetsnivå för transporterat medium, kg / m3 v - rörelsehastighet, m / s

Hydrauliskt motstånd bildas under påverkan av två huvudfaktorer:

• friktionsmotstånd
• lokalt motstånd.

Det första alternativet tillhandahålls för bildandet av oegentligheter och grovhet som hindrar rörelsen hos det pumpade mediet. För att övervinna den hämmande effekten krävs ytterligare energiförbrukning. Med ett laminärt flöde och motsvarande låga Reynolds-exponent (Re), kännetecknad av enhetlighet och uteslutande av möjligheten att blanda intilliggande skikt av flytande eller gasformigt medium, är effekten av ojämnhet minimal. Detta beror på en ökning av parametern för det extrema viskösa underskiktet av det pumpade mediet i förhållande till de bildade oregelbundenheterna och utsprången på rörets yta. Dessa förhållanden gör att rören kan betraktas som hydrauliskt släta.

Med en ökning av Reynolds-värdet har det viskösa underskiktet en mindre tjocklek, vilket säkerställer överlappning av oegentligheter och effekten av grovhet, nivån på hydrauliskt motstånd beror inte på Reynolds-exponenten och den genomsnittliga höjden på utsprången på rörbeläggning. En efterföljande ökning av Reynolds-värdet gör det möjligt att överföra det pumpade mediet till ett turbulent flödesläge, där förstörelsen av det viskösa underskiktet bildas och den bildade friktionen bestäms av grovhetens värde.

Friktionsförlust beräknas genom dataersättning:

HT = [(A · l) / de] · [w2 / (2g)]

• HT - huvudförlust med friktionsmotstånd, m
• [w2 / (2g)] - hastighetshuvud, m
• λ - motståndskoefficient
• l - rörledningssektionens längd, m
• dЭ - ekvivalent värde för rörledningens tvärsnitt, m
• w - mediahastighet, m / s
• g - acceleration på grund av tyngdkraften, m / s2

Metoder för att beräkna beroendet av vattenflödeshastighet och rörledningsdiameter

Med hjälp av formlerna nedan kan du både beräkna vattenflödet i röret och bestämma rörets diameter beroende på vattenflödet.

I denna vattenförbrukningsformel:

• q är flödeshastigheten i l / s,
• V - bestämmer hastigheten på det hydrauliska flödet i m / s,
• d - invändig sektion (diameter i cm).

Genom att känna till flödeshastigheten och d för sektionen är det möjligt att använda inversa beräkningar för att ställa in hastigheten eller, med kännedom om flödeshastighet och hastighet, för att bestämma diametern. När det gäller en extra kompressor (till exempel i höghus) anges trycket som genereras av den och den hydrauliska flödeshastigheten i instrumentets pass. Utan ytterligare injektion varierar flödeshastigheten oftast i intervallet 0,8-1,5 m / s.

För mer exakta beräkningar beaktas huvudförluster med Darcys formel:

För att beräkna måste du dessutom installera:

• rörledningslängd (L),
• förlustfaktor, som beror på grovheten hos rörväggarna, turbulens, krökning och sektioner med stoppventiler (λ),
• flytande viskositet (ρ).

Förhållandet mellan rörledningens D-värde, hydraulflödeshastigheten (V) och vattenflödeshastigheten (q), med hänsyn tagen till lutningsvinkeln (i), kan uttryckas i en tabell där två kända kvantiteter är förbundna med en rät linje, och värdet på den önskade kvantiteten kommer att ses vid skärningspunkten mellan skalan och den raka linjen.

För teknisk motivering byggs också diagram över beroendet av driftskostnader och kapitalkostnader med bestämning av det optimala värdet av D, vilket ställs in i skärningspunkten mellan kurvorna för driftskostnader och kapitalkostnader.

Beräkningen av vattenflödet genom röret med hänsyn till tryckfallet kan utföras med hjälp av online-räknare (till exempel: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). För den hydrauliska beräkningen, som i formeln, måste du ta hänsyn till förlustfaktorn, vilket innebär valet:

1. metod för beräkning av motstånd,
2. material och typ av rörsystem (stål, gjutjärn, asbest, armerad betong, plast), där man tar hänsyn till att till exempel plastytor är mindre grova än stål och inte korroderar,
3. innerdiametrar,
4. sektionslängd,
5. tryckfall för varje meter i rörledningen.

Vissa miniräknare tar hänsyn till ytterligare egenskaper hos rörsystem, till exempel:

• ny eller inte ny med bituminös beläggning eller utan inre skyddande beläggning,
• med yttre plast- eller polymercementbeläggning,
• med extern cement-sandbeläggning, applicerad med olika metoder etc.

Hur man beräknar ett gasrörs diameter

Gasledningen beräknas något annorlunda än vattenledningen. Här är de grundläggande värdena:

• gashastighet och tryck;
• rörlängd med tryckförlust på rördelar;
• tryckfall inom acceptabla gränser.

Beräkningen av gasrörets diameter kan utföras enligt formeln:

där di är den inre diametern på rörledningen, m;

V´ - volymförbrukning av tryckluft, m³ / s;

L är rörledningens längd, justerad för rördelar, m;

Δp - tillåtet tryckfall, bar;

pmax - övre kompressortryck, bar.

Således, när du väljer en rördiameter, är en viktig parameter genomströmningen, som beror på ledningens tvärsnitt och inre storlek. Det är därför absolut nödvändigt att mäta sådana data som tillåtet tryck, väggtjocklek, rörets innerdiameter, egenskaper hos värmebäraren eller gasen.

Hur storleksanpassar du rörledningen? Berätta för oss, med vilka parametrar beräknade du rören för ditt eget hem?

När du lägger vattenledningar är det svåraste att beräkna kapaciteten för rörsektioner. Korrekta beräkningar säkerställer att vattenflödet inte är för stort och att dess tryck inte minskar.