Capacitatea de transport este un parametru important pentru orice conducte, canale și alți moștenitori ai apeductului roman. Cu toate acestea, debitul nu este întotdeauna indicat pe ambalajul țevii (sau pe produsul în sine). În plus, cât de mult fluid trece conducta prin secțiune depinde și de diagrama conductei. Cum se calculează corect debitul conductelor?
Metode de calcul a debitului conductelor
Există mai multe metode de calculare a acestui parametru, fiecare dintre acestea fiind potrivită pentru un anumit caz. Câteva denumiri care sunt importante în determinarea debitului unei conducte:
Diametrul exterior - dimensiunea fizică a secțiunii de țeavă de la o margine a peretelui exterior la cealaltă. În calcule, este desemnat ca Dn sau Dн. Acest parametru este indicat în marcaj.
Diametrul nominal al alezajului este o valoare aproximativă a diametrului secțiunii interne a țevii, rotunjită la cel mai apropiat număr întreg. În calcule, este desemnat ca Du sau Du.
Metode fizice pentru calcularea debitului conductelor
Valorile debitului conductelor sunt determinate de formule speciale. Pentru fiecare tip de produs - pentru gaz, alimentare cu apă, canalizare - metodele de calcul sunt diferite.
Metode de calcul tabelar
Există un tabel cu valori aproximative creat pentru a facilita determinarea debitului conductelor pentru cablarea intra-apartament. În cele mai multe cazuri, nu este necesară o precizie ridicată, astfel încât valorile pot fi aplicate fără calcule complexe. Dar acest tabel nu ia în considerare scăderea debitului din cauza apariției acumulării de sedimente în interiorul conductei, ceea ce este tipic pentru autostrăzile vechi.
| Tip de lichid | Viteza (m/s) |
| Alimentarea cu apă a orașului | 0,60-1,50 |
| Apa din conducte | 1,50-3,00 |
| Apa de incalzire centrala | 2,00-3,00 |
| Apă sub presiune în conductă | 0,75-1,50 |
| Fluid hidraulic | până la 12 m/s |
| Conducta de petrol | 3,00-7,5 |
| Ulei în sistemul de presiune al conductei | 0,75-1,25 |
| Abur în sistemul de încălzire | 20,0-30,00 |
| Sistem central de conducte de abur | 30,0-50,0 |
| Abur într-un sistem de încălzire cu o temperatură ridicată | 50,0-70,00 |
| Aer și gaz în sistemul central de conducte | 20,0-75,00 |
Există un tabel precis de calcul al debitului, numit tabelul Shevelev, care ia în considerare materialul țevii și mulți alți factori. Aceste mese sunt rareori folosite atunci când se instalează un sistem de alimentare cu apă în jurul unui apartament, dar într-o casă privată cu mai multe coloane nestandard pot fi utile.
Calcul folosind programe
La dispoziția firmelor moderne de instalații sanitare există programe speciale de calculator pentru calcularea debitului conductelor, precum și mulți alți parametri similari. În plus, au fost dezvoltate calculatoare online care, deși mai puțin precise, sunt gratuite și nu necesită instalare pe un PC. Unul dintre programele staționare „TAScope” este o creație a inginerilor occidentali, care este shareware. Companiile mari folosesc Hydrosystem, un program intern care calculează conductele în funcție de criterii care le afectează funcționarea în regiunile Federației Ruse. Pe lângă calculul hidraulic, vă permite să citiți și alți parametri ai conductelor. Prețul mediu este de 150.000 de ruble.
Cum se calculează debitul unei conducte de gaz
Gazul este unul dintre cele mai greu de transportat materiale, în special pentru că are proprietatea de a fi comprimat și, prin urmare, de a putea scăpa prin cele mai mici goluri din conducte. Există cerințe speciale pentru calcularea debitului conductelor de gaz (precum și pentru proiectarea sistemului de gaz în ansamblu).
Formula pentru calcularea debitului unei conducte de gaz
Debitul maxim al conductelor de gaz este determinat de formula:
Qmax = 0,67 Du2 * p
unde p este egal cu presiunea de funcționare în sistemul de conducte de gaz + 0,10 MPa sau presiunea absolută a gazului;
Du - alezajul nominal al conductei.
Există o formulă complexă pentru calcularea debitului unei conducte de gaz. Atunci când se efectuează calcule preliminare, precum și atunci când se calculează o conductă de gaz casnică, de obicei nu este utilizat.
Qmax = 196,386 Du2 * p / z * T
unde z este coeficientul de compresibilitate;
T este temperatura gazului transportat, K;
Conform acestei formule, se determină dependența directă a temperaturii mediului transportat de presiune. Cu cât valoarea T este mai mare, cu atât gazul se extinde mai mult și se apasă pe pereți. Prin urmare, atunci când calculează conducte mari, inginerii iau în considerare posibilele condiții meteorologice din zona pe unde trece conducta. Dacă valoarea nominală a conductei DN este mai mică decât presiunea gazului generată la temperaturi ridicate vara (de exemplu, la + 38 ... + 45 grade Celsius), atunci conducta este probabil să fie deteriorată. Acest lucru implică scurgerea de materii prime valoroase și creează probabilitatea unei explozii în secțiunea conductei.
Tabelul debitelor conductelor de gaz în funcție de presiune
Există un tabel pentru calcularea debitului unei conducte de gaz pentru diametrele utilizate în mod obișnuit și presiunea nominală de lucru a conductelor. Pentru a determina caracteristicile unei conducte de gaz cu dimensiuni și presiune nestandard, vor fi necesare calcule de inginerie. Temperatura aerului exterior afectează și presiunea, viteza și volumul gazului.
Viteza maximă (W) a gazului din tabel este de 25 m / s, iar z (coeficientul de compresibilitate) este 1. Temperatura (T) este de 20 de grade Celsius sau 293 Kelvin.
| Pwork (MPa) | Debitul conductei (m3 / h), la wgas = 25m / s; z = 1; Т = 20 ° С = 293 ° К | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN 50 | DN 80 | DN 100 | DN 150 | DN 200 | DN 300 | DN 400 | DN 500 | |
| 0,3 | 670 | 1715 | 2680 | 6030 | 10720 | 24120 | 42880 | 67000 |
| 0,6 | 1170 | 3000 | 4690 | 10550 | 18760 | 42210 | 75040 | 117000 |
| 1,2 | 2175 | 5570 | 8710 | 19595 | 34840 | 78390 | 139360 | 217500 |
| 1,6 | 2845 | 7290 | 11390 | 25625 | 45560 | 102510 | 182240 | 284500 |
| 2,5 | 4355 | 11145 | 17420 | 39195 | 69680 | 156780 | 278720 | 435500 |
| 3,5 | 6030 | 15435 | 24120 | 54270 | 96480 | 217080 | 385920 | 603000 |
| 5,5 | 9380 | 24010 | 37520 | 84420 | 150080 | 337680 | 600320 | 938000 |
| 7,5 | 12730 | 32585 | 50920 | 114570 | 203680 | 458280 | 814720 | 1273000 |
| 10,0 | 16915 | 43305 | 67670 | 152255 | 270680 | 609030 | 108720 | 1691500 |
Debitul conductei de canalizare
Debitul unei conducte de canalizare este un parametru important care depinde de tipul conductei (presiune sau gravitație). Formula de calcul se bazează pe legile hidraulicei. Pe lângă calculul laborios, se folosesc tabele pentru a determina debitul sistemului de canalizare.
Pentru calculul hidraulic al sistemului de canalizare, este necesar să se determine necunoscutele:
- diametrul conductei DN;
- viteza medie de curgere v;
- panta hidraulica l;
- gradul de umplere h / Du (în calcule, ele sunt respinse de raza hidraulică, care este asociată cu această valoare).
În practică, se limitează la calcularea valorii lui l sau h / d, deoarece restul parametrilor sunt ușor de calculat. În calculele preliminare, panta hidraulică este considerată a fi egală cu panta suprafeței pământului, la care mișcarea apei uzate nu va fi mai mică decât viteza de autocurățare. Valorile vitezei, precum și valorile maxime h/DN pentru rețelele domestice pot fi găsite în tabelul 3.
Iulia Petrichenko, expert
În plus, există o valoare standardizată pentru panta minimă pentru țevi cu un diametru mic: 150 mm
(i = 0,008) și 200 (i = 0,007) mm.
Formula pentru debitul volumetric al lichidului arată astfel:
unde a este aria zonei de curgere liberă,
v - viteza curgerii, m / s.
Viteza se calculează folosind formula:
unde R este raza hidraulică;
C este coeficientul de umectare;
De aici, puteți deriva formula pentru panta hidraulică:
Potrivit acestuia, acest parametru este determinat dacă este necesar un calcul.
unde n este factorul de rugozitate, variind de la 0,012 la 0,015, în funcție de materialul țevii.
Raza hidraulică este considerată egală cu raza normală, dar numai atunci când conducta este complet umplută. În alte cazuri, utilizați formula:
unde A este aria de curgere transversală a lichidului,
P este perimetrul umezit sau lungimea transversală a suprafeței interioare a țevii care atinge lichidul.
Tabele de debit al conductelor de canalizare gravitaționale
Tabelul include toți parametrii utilizați pentru efectuarea calculului hidraulic. Datele sunt selectate în funcție de valoarea diametrului țevii și înlocuite în formulă. Aici, debitul volumetric al lichidului q care trece prin secțiunea transversală a țevii a fost deja calculat, care poate fi considerat ca debitul conductei.
În plus, există tabele Lukins mai detaliate care conțin valori gata făcute ale debitului pentru țevi de diferite diametre de la 50 la 2000 mm.
Tabele de debit al sistemelor de canalizare sub presiune
În tabelele cu capacitatea conductelor de presiune de canalizare, valorile depind de gradul maxim de umplere și de viteza medie calculată a apei uzate.
| Diametru, mm | Umplere | Acceptat (pantă optimă) | Viteza apei reziduale în conductă, m/s | Consum, l/s |
| 100 | 0,6 | 0,02 | 0,94 | 4,6 |
| 125 | 0,6 | 0,016 | 0,97 | 7,5 |
| 150 | 0,6 | 0,013 | 1,00 | 11,1 |
| 200 | 0,6 | 0,01 | 1,05 | 20,7 |
| 250 | 0,6 | 0,008 | 1,09 | 33,6 |
| 300 | 0,7 | 0,0067 | 1,18 | 62,1 |
| 350 | 0,7 | 0,0057 | 1,21 | 86,7 |
| 400 | 0,7 | 0,0050 | 1,23 | 115,9 |
| 450 | 0,7 | 0,0044 | 1,26 | 149,4 |
| 500 | 0,7 | 0,0040 | 1,28 | 187,9 |
| 600 | 0,7 | 0,0033 | 1,32 | 278,6 |
| 800 | 0,7 | 0,0025 | 1,38 | 520,0 |
| 1000 | 0,7 | 0,0020 | 1,43 | 842,0 |
| 1200 | 0,7 | 0,00176 | 1,48 | 1250,0 |
Debitul conductei de apă
Conductele sanitare sunt cel mai frecvent utilizate în casă. Și, deoarece sunt sub sarcină grea, calculul debitului principal de apă devine o condiție importantă pentru o funcționare fiabilă.
Permeabilitatea conductei in functie de diametru
Diametrul nu este cel mai important parametru atunci când se calculează permeabilitatea unei țevi, dar afectează și valoarea acesteia. Cu cât diametrul interior al țevii este mai mare, cu atât este mai mare permeabilitatea, precum și șansa de blocaje și dopuri mai mici. Cu toate acestea, pe lângă diametru, este necesar să se țină cont de coeficientul de frecare al apei față de pereții țevii (valoarea tabelară pentru fiecare material), lungimea conductei și diferența de presiune a fluidului la intrare și la ieșire. . În plus, numărul de coturi și fitinguri din conductă va afecta foarte mult permeabilitatea.
Tabel cu debitul conductelor în funcție de temperatura lichidului de răcire
Cu cât temperatura în țeavă este mai mare, cu atât debitul acesteia este mai mic, deoarece apa se extinde și, prin urmare, creează frecare suplimentară. Acest lucru nu este important pentru sistemul de alimentare cu apă, dar în sistemele de încălzire este un parametru cheie.
Există un tabel pentru calcule pentru căldură și lichid de răcire.
| Diametrul conductei, mm | Lățimea de bandă | |||
|---|---|---|---|---|
| Prin căldură | Prin lichid de răcire | |||
| Apă | Aburi | Apă | Aburi | |
| Gcal/h | t/h | |||
| 15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
| 25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
| 38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
| 50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
| 75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
| 100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
| 125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
| 150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
| 200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
| 250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
| 300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
| 350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
| 400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
| 450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
| 500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
| 600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
| 700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
| 800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
| 900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
| 1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
Tabel de debit al conductelor în funcție de presiunea lichidului de răcire
Există un tabel care descrie capacitatea conductelor în funcție de presiune.
| Consum | Lățimea de bandă | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Du pipe | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa / m - mbar / m | mai puțin de 0,15 m/s | 0,15 m/s | 0,3 m/s | ||||||
| 90,0 - 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 - 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 - 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 - 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 - 1,000 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 - 1,200 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 - 1,400 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 - 1,600 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 - 1,800 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 - 2,000 | 266 | 619 | 1151 | 2486 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 - 2,200 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 - 2,400 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 - 2,600 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 - 2,800 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8566 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 - 3,000 | 331 | 767 | 1415 | 3076 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Tabelul debitelor conductei în funcție de diametru (conform lui Shevelev)
Tabelele lui F.A. și A.F.Shevelev sunt una dintre cele mai precise metode tabelare pentru calcularea debitului unui sistem de alimentare cu apă. În plus, ele conțin toate formulele de calcul necesare pentru fiecare material specific. Acesta este un material informativ voluminos folosit cel mai des de inginerii hidraulici.
Tabelele au în vedere:
- diametrele conductei - interior și exterior;
- grosimea peretelui;
- durata de viață a sistemului de alimentare cu apă;
- lungimea liniei;
- numirea conductelor.
Formula de calcul hidraulic
Pentru conductele de apă, se aplică următoarea formulă de calcul:
Calculator online: calculul debitului conductei
Dacă aveți întrebări sau aveți cărți de referință care folosesc metode care nu sunt menționate aici, scrieți în comentarii.
La instalarea rețelei de apă, cel mai dificil lucru este să calculați debitul secțiunilor de conducte. Calculele corecte vor asigura că debitul de apă nu este prea mare și presiunea acesteia nu scade.
Importanta calculelor corecte
Calculul consumului de apă vă permite să alegeți materialul potrivit și diametrul țevii
Atunci când proiectați o cabană cu două sau mai multe băi sau un mic hotel, este necesar să țineți cont de câtă apă pot furniza conductele din secțiunea selectată. La urma urmei, dacă presiunea din conductă scade cu un consum mare, acest lucru va duce la faptul că va fi imposibil să faci un duș sau o baie în mod normal. Dacă apare o problemă în urma unui incendiu, s-ar putea chiar să vă pierdeți casa. Prin urmare, calculul capacității transversale a autostrăzilor este efectuat chiar înainte de începerea construcției.
Pentru proprietarii de afaceri mici, este, de asemenea, important să cunoască ratele de producție. Într-adevăr, în lipsa dispozitivelor de contorizare, utilitățile, de regulă, prezintă organizațiilor o factură pentru consumul de apă în funcție de volumul trecut de conductă. Cunoașterea datelor despre alimentarea cu apă vă va permite să controlați consumul de apă și să nu plătiți suplimentar.
Ceea ce determină permeabilitatea conductei
Consumul de apă va depinde de configurația sistemului de alimentare cu apă, precum și de tipul de conducte din care este montată rețeaua
Permeabilitatea secțiunilor de conductă este o valoare metrică care caracterizează volumul de lichid trecut prin conductă pentru un anumit interval de timp. Această cifră depinde de materialul utilizat la fabricarea țevilor.
Conductele din plastic mențin aproape aceeași permeabilitate pe toată perioada de funcționare. Plasticul, în comparație cu metalul, nu ruginește, datorită acestui fapt, liniile nu se înfundă mult timp.
Pentru modelele metalice, debitul scade an de an. Datorită faptului că țevile ruginesc, suprafața interioară se desprinde treptat și devine aspră. Din această cauză, pe pereți se formează mult mai multă placă. În special, conductele de apă caldă se înfundă rapid.
Pe lângă materialul de fabricație, permeabilitatea depinde și de alte caracteristici:
- Lungimea alimentării cu apă. Cu cât lungimea este mai mare, cu atât debitul este mai mic datorită efectului forței de frecare, iar presiunea scade în consecință.
- Diametrul conductei. Pereții liniilor înguste creează mai multă rezistență. Cu cât secțiunea transversală este mai mică, cu atât mai rău va fi raportul dintre debitul și valoarea zonei interne într-o secțiune de lungime fixă. În conductele mai largi, apa se mișcă mai repede.
- Prezența coturilor, fitingurilor, adaptoarelor, robinetelor. Orice fitinguri încetinesc mișcarea fluxurilor de apă.
La determinarea indicatorului de debit, este necesar să se țină cont de toți acești factori în combinație. Pentru a nu fi confuz de numere, merită să folosiți formule și tabele dovedite.
Metode de calcul
Coeficientul de frecare este influențat de prezența elementelor de blocare și de numărul acestora
Pentru a determina permeabilitatea sistemului de alimentare cu apă, puteți utiliza trei metode de calcul:
Ultima metodă, deși cea mai precisă, nu este potrivită pentru calcularea comunicațiilor obișnuite în gospodărie. Este destul de complex, iar pentru aplicarea lui va trebui să cunoașteți o varietate de indicatori. Pentru a calcula o rețea simplă pentru o casă privată, ar trebui să recurgeți la utilizarea unui calculator online. Deși nu este la fel de precis, este gratuit și nu trebuie instalat pe un computer. Puteți obține informații mai precise comparând datele calculate de program cu tabelul.
Cum se calculează lățimea de bandă
Metoda tabulară este cea mai simplă. Au fost elaborate mai multe tabele de numărare: o poți alege pe cea potrivită în funcție de parametrii cunoscuți.
Calcul pe baza secțiunii conductei
În SNiP 2.04.01-85, se propune să se afle cantitatea de apă consumată de circumferința conductei.
În conformitate cu standardele SNiP, consumul zilnic de apă de către o persoană nu depășește 60 de litri. Aceste date sunt pentru o casă fără apă curentă. Dacă este instalată o rețea de alimentare cu apă, volumul crește la 200 de litri.
Calcul pe baza temperaturii lichidului de răcire
Pe măsură ce temperatura crește, permeabilitatea conductei scade - apa se extinde și, prin urmare, creează frecare suplimentară.
Puteți calcula datele necesare folosind un tabel special:
| Secțiunea conductei (mm) | Lățimea de bandă | |||
| Prin căldură (hl/h) | Prin purtător de căldură (t/h) | |||
| Apă | Aburi | Apă | Aburi | |
| 15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
| 25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
| 38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
| 50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
| 75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
| 100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
| 125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
| 150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
| 200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
| 250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
| 300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
| 350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
| 400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
| 450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
| 500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
| 600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
| 700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
| 800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
| 900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
| 1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
Pentru conectarea sistemului sanitar, această informație nu este extrem de importantă, dar pentru circuitele de încălzire este considerată indicatorul principal.
Căutarea datelor în funcție de presiune
Presiunea debitului de apă a conductei comune este luată în considerare la selectarea conductelor
La selectarea conductelor pentru instalarea oricărei rețele de comunicații, este necesar să se țină cont de presiunea debitului în linia comună. Dacă este prevăzut un cap de înaltă presiune, trebuie instalate țevi cu o secțiune transversală mai mare decât atunci când se deplasează gravitațional. Dacă, la selectarea secțiunilor de conducte, acești parametri nu sunt luați în considerare și un flux mare de apă este trecut prin rețele mici, acestea vor face zgomot, vor vibra și vor deveni rapid inutilizabile.
Pentru a găsi cel mai mare debit de apă calculat, se folosește un tabel pentru debitul conductelor în funcție de diametru și de diferiți indicatori ai presiunii apei:
| Consum | Lățimea de bandă | |||||||||
| Secțiune de țeavă | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm | |
| Pa/m | Mbar / m | Mai puțin de 0,15 m/s | 0,15 m/s | 0,3 m/s | ||||||
| 90,0 | 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 | 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 | 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 | 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 | 1000,0 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 | 1200,0 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 | 1400,0 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 | 1600,0 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 | 1800,0 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 | 2000,0 | 266 | 619 | 1151 | 2488 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 | 2200,0 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 | 2400,0 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 | 2600,0 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 | 2800,0 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8568 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 | 3000, | 331 | 767 | 1415 | 3078 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Presiunea medie în majoritatea ridicătorilor variază de la 1,5 la 2,5 atmosfere. Dependența de numărul de etaje este reglementată prin împărțirea rețelei de alimentare cu apă în mai multe ramuri. Injectarea apei prin intermediul pompelor afecteaza si modificarea debitului.
De asemenea, la calcularea debitului de apă prin conductă în funcție de tabelul cu diametrul conductei și valorile presiunii, se ia în considerare nu numai numărul de robinete, ci și numărul de boiler, căzi și alți consumatori.
Calcul hidraulic conform lui Shevelev
Pentru identificarea cât mai exactă a indicatorilor întregii rețele de alimentare cu apă se folosesc materiale de referință speciale. Acestea definesc caracteristicile de rulare pentru conductele din diferite materiale.
Un sistem de alimentare cu apă este o colecție de conducte și dispozitive care asigură o alimentare neîntreruptă cu apă a diferitelor aparate sanitare și a altor dispozitive pentru funcționarea cărora este necesar. In schimb calculul alimentării cu apă este un set de măsuri, în urma cărora se determină inițial consumul maxim de apă pe secundă, oră și zilnic. Mai mult, nu se calculeaza doar consumul total de lichide, ci si consumul de apa rece si apa calda separat. Restul parametrilor descriși în SNiP 2.04.01-85 * „Alimentarea internă cu apă și canalizarea clădirilor”, precum și diametrul conductei, depind deja de indicatorii consumului de apă. De exemplu, unul dintre acești parametri este diametrul nominal al contorului.
Acest articol prezintă exemplu de calcul al alimentării cu apă pentru alimentarea internă cu apă pentru o clădire privată cu 2 etaje. În urma acestui calcul s-a constatat consumul de apă al doilea total și diametrele conductelor pentru corpurile sanitare situate în baie, în toaletă și în bucătărie. De asemenea, definește secțiunea transversală minimă pentru conducta de intrare în casă. Adică ne referim la o conductă care își are originea la sursa de alimentare cu apă și se termină în punctul în care se ramifică conform consumatorilor.
În ceea ce privește ceilalți parametri prevăzuți în documentul de reglementare menționat anterior, practica arată că nu este necesar să se calculeze pentru o casă privată.
Exemplu de calcul al alimentării cu apă
Datele inițiale
Numarul de persoane care locuiesc in casa este de 4 persoane.
Casa dispune de urmatoarele echipamente sanitare.
Baie:
Baie cu baterie - 1 buc.
San. nodul:
Toaletă cu rezervor de apă - 1 buc.
Bucătărie:
Lavoar cu baterie - 1 buc.
Plată
Formula pentru cel de-al doilea consum maxim de apă:
q c = 5 q 0 tot α, l / s,
Unde: q 0 tot - debitul total al unui dispozitiv consumat, determinat în conformitate cu clauza 3.2. Acceptăm prin adj. 2 pentru o baie - 0,25 l / s, san. nod - 0,1 l / s, bucătărie - 0,12 l / s.
α - coeficient determinat conform Ap. 4 în funcție de probabilitatea P și de numărul de corpuri sanitare N.
Determinarea probabilității de acțiune a dispozitivelor sanitare:
P = (U q hr, u tot) / (q 0 tot N 3600) = (4 10,5) / (0,25 3 3600) = 0,0155,
Unde: U = 4 persoane - numarul consumatorilor de apa.
q hr, u tot = 10,5 l este rata totală a consumului de apă în litri, de către consumator în ora celui mai mare consum de apă. Acceptăm conform adj. 3 pentru bloc de locuit de tip apartament cu alimentare cu apa, canalizare si bai cu boiler pe gaz.
N = 3 buc. - numarul de corpuri sanitare.
Determinarea consumului de apă pentru o baie:
α = 0,2035 - luăm conform tabelului. 2 aplicație. 4 în funcție de NP = 1 · 0,0155 = 0,0155.
q s = 5 0,25 0,2035 = 0,254 l / s.
Determinarea consumului de apă pentru demnitate. nodul:
α = 0,2035 - exact la fel ca în cazul precedent, deoarece numărul de dispozitive este același.
q s = 5 0,1 0,2035 = 0,102 l / s.
Determinarea consumului de apă pentru bucătărie:
α = 0,2035 - ca în cazul precedent.
q s = 5 0,12 0,2035 = 0,122 l / s.
Determinarea consumului total de apă pentru o casă privată:
α = 0,267 - deoarece NP = 3 0,0155 = 0,0465.
q s = 5 0,25 0,267 = 0,334 l / s.
Formula pentru determinarea diametrului sistemului de alimentare cu apă în zona calculată:
d = √ ((4 q s) / (π V)) m,
Unde: d este diametrul interior al conductei în secțiunea calculată, m.
V - debitul de apă, m / s. O luăm egală cu 2,5 m / s în conformitate cu clauza 7.6, care spune că viteza lichidului în alimentarea internă cu apă nu poate depăși 3 m / s.
q c - debitul lichidului la locație, m 3 / s.
Determinarea secțiunii interioare a unei conducte de baie:
d = √ ((4 0, 000254)/ (3,14 2,5)) = 0,0114 m = 11,4 mm.
Determinarea secțiunii interioare a conductei pentru demnitate. nodul:
d = √ ((4 0, 000102)/ (3,14 2,5)) = 0,0072 m = 7,2 mm.
Determinarea secțiunii interioare a conductei pentru bucătărie:
d = √ ((4 0, 000122)/ (3,14 2,5)) = 0,0079 m = 7,9 mm.
Determinarea secțiunii interioare a conductei de intrare în casă:
d = √ ((4 0, 000334)/ (3,14 2,5)) = 0,0131 m = 13,1 mm.
Ieșire: pentru a furniza apă la o baie cu un mixer, este necesară o țeavă cu un diametru interior de cel puțin 11,4 mm, un vas de toaletă într-o demnitate. nod - 7,2 mm, chiuvetă în bucătărie - 7,9 mm. În ceea ce privește diametrul de intrare al sistemului de alimentare cu apă în casă (pentru alimentarea a 3 dispozitive), acesta trebuie să fie de cel puțin 13,1 mm.
Pentru a monta corect structura de alimentare cu apă, începând cu dezvoltarea și planificarea sistemului, este necesar să se calculeze debitul de apă prin conductă.
Principalii parametri ai alimentării cu apă menajeră depind de datele obținute.
În acest articol, cititorii se vor putea familiariza cu tehnicile de bază care îi vor ajuta să-și calculeze în mod independent sistemul de instalații sanitare.
Scopul calculării diametrului conductei în funcție de debit: Determinarea diametrului și a secțiunii transversale a conductei pe baza datelor privind debitul și viteza de mișcare longitudinală a apei.
Este destul de dificil să faci un astfel de calcul. Există o mulțime de date tehnice și economice de luat în considerare. Acești parametri sunt interrelaționați. Diametrul conductei depinde de tipul de lichid care va fi pompat prin ea.
Dacă creșteți debitul, puteți reduce diametrul conductei. Consumul de material va scădea automat. Va fi mult mai ușor să montați un astfel de sistem, iar costul muncii va scădea.
Cu toate acestea, o creștere a debitului va cauza pierderi de încărcare care necesită energie suplimentară pentru pompare. Dacă o reduceți foarte mult, pot apărea consecințe nedorite.
La proiectarea unei conducte, în cele mai multe cazuri, cantitatea de debit de apă este stabilită imediat. Două cantități rămân necunoscute:
- Diametrul conductei;
- Debitul.
Este foarte greu să faci un calcul complet tehnic și economic. Acest lucru necesită cunoștințe de inginerie adecvate și mult timp. Pentru a facilita această sarcină, la calcularea diametrului necesar țevii, sunt utilizate materiale de referință. Ele dau valorile celui mai bun debit obținut empiric.
Formula finală de proiectare pentru diametrul optim al conductei este următoarea:
d = √ (4Q / Πw)
Q - debitul lichidului pompat, m3/s
d - diametrul conductei, m
w - viteza de curgere, m / s
Viteza adecvată a fluidului, în funcție de tipul conductei
În primul rând, se iau în considerare costurile minime, fără de care este imposibil să pompați lichid. În plus, trebuie luat în considerare costul conductei.
Când calculați, trebuie să vă amintiți întotdeauna limitele de viteză ale mediului în mișcare. În unele cazuri, dimensiunea conductei principale trebuie să îndeplinească cerințele stabilite în procesul tehnologic.
Posibilele creșteri de presiune afectează și dimensiunile conductei.
Când se fac calcule preliminare, modificarea presiunii nu este luată în considerare. Proiectarea conductei de proces se bazează pe viteza admisă.
Când există modificări ale direcției de mișcare în conducta proiectată, suprafața conductei începe să experimenteze o mulțime de presiune direcționată perpendicular pe flux.
Această creștere este asociată cu mai mulți indicatori:
- Viteza fluidului;
- Densitate;
- Presiune inițială (cap).
În plus, viteza este întotdeauna invers proporțională cu diametrul conductei. De aceea, fluidele de mare viteză necesită alegerea corectă a configurației, selectarea competentă a dimensiunilor conductei.
De exemplu, dacă se pompează acid sulfuric, viteza este limitată la o valoare care să nu provoace eroziune pe pereții coturilor conductei. Ca urmare, structura conductei nu va fi niciodată perturbată.
Formula de viteză a apei în conductă
Debitul volumetric V (60m³/h sau 60/3600m³/s) se calculează ca produsul dintre viteza curgerii w și secțiunea transversală a conductei S (și secțiunea transversală, la rândul ei, este considerată ca S = 3,14 d² / 4): V = 3,14 w d² / 4. Din aceasta obținem w = 4V / (3,14 d²). Nu uitați să convertiți diametrul din milimetri în metri, adică diametrul va fi de 0,159 m.
Formula consumului de apă
În general, metodologia de măsurare a debitului de apă în râuri și conducte se bazează pe o formă simplificată a ecuației de continuitate pentru fluide incompresibile:
Curgerea apei prin masa de țevi
Debit versus presiune
Nu există o astfel de dependență a debitului de lichid de presiune, dar există - de căderea de presiune. Formula este ușor de dedus. Există o ecuație general acceptată pentru căderea de presiune în timpul curgerii fluidului într-o conductă Δp = (λL / d) ρw² / 2, λ este coeficientul de frecare (se caută în funcție de viteza și diametrul conductei conform graficelor sau corespunzătoare). formule), L este lungimea conductei, d este diametrul acesteia, ρ este densitatea lichidului, w este viteza. Pe de altă parte, există o definiție a debitului G = ρwπd² / 4. Exprimăm viteza din această formulă, o înlocuim în prima ecuație și găsim dependența de debit G = π SQRT (Δp d ^ 5 / λ / L) / 4, SQRT este rădăcina pătrată.
Coeficientul de frecare este căutat prin selecție. Mai întâi, setați o anumită valoare a vitezei fluidului de la lanternă și determinați numărul Reynolds Re = ρwd / μ, unde μ este vâscozitatea dinamică a fluidului (nu o confundați cu vâscozitatea cinematică, acestea sunt lucruri diferite). Potrivit lui Reynolds, căutați valorile coeficientului de frecare λ = 64 / Re pentru regimul laminar și λ = 1 / (1,82 lgRe - 1,64) ² pentru cel turbulent (aici lg este logaritmul zecimal). Și luați valoarea care este mai mare. După găsirea debitului și a vitezei fluidului, va fi necesar să repetați din nou întregul calcul cu un nou coeficient de frecare. Și această recalculare se repetă până când valoarea vitezei specificate pentru determinarea coeficientului de frecare coincide, într-o oarecare măsură, cu valoarea pe care o veți găsi din calcul.
În unele cazuri, trebuie să faceți față nevoii de a calcula debitul de apă prin conductă. Acest indicator indică câtă apă poate trece conducta, măsurată în m³/s.
- Pentru organizațiile care nu au furnizat contorul de apă, taxa se bazează pe contabilizarea patentei conductei. Este important să știți cât de exact sunt calculate aceste date, pentru ce și cu ce tarif trebuie să plătiți. Acest lucru nu se aplică persoanelor fizice, pentru acestea, în lipsa unui contor, numărul persoanelor înregistrate se înmulțește cu consumul de apă cu 1 persoană conform standardelor sanitare. Acesta este un volum destul de mare, iar cu tarife moderne este mult mai profitabil să furnizați un contor. În mod similar, în timpul nostru, este adesea mai profitabil să încălziți singur apa cu o coloană decât să plătiți utilitățile pentru apa caldă.
- Calculul permeabilității țevii joacă un rol imens la proiectarea unei case, la conectarea comunicațiilor la casă .
Este important să vă asigurați că fiecare ramură a sistemului de alimentare cu apă va putea primi partea sa din conducta principală chiar și în perioadele de vârf. Sistemul de alimentare cu apă este proiectat pentru confort, comoditate și ușurință în muncă pentru o persoană.
Dacă în fiecare seară locuitorii etajelor superioare practic nu vor ajunge la apă, despre ce confort putem vorbi? Cum poți să bei ceai, să speli vase, să înoți? Și toată lumea bea ceai și se face baie, așa că cantitatea de apă pe care o putea furniza conducta era distribuită pe etajele inferioare. Această problemă poate juca un rol foarte rău în stingerea incendiilor. Dacă pompierii se conectează la conducta centrală și nu există presiune în ea.
Uneori, calcularea debitului de apă printr-o țeavă poate fi utilă dacă, după repararea sistemului de alimentare cu apă de către potențiali stăpâni, înlocuirea unei părți a țevilor, presiunea a scăzut semnificativ.
Calculele hidrodinamice nu sunt ușoare și sunt de obicei efectuate de profesioniști calificați. Dar să presupunem că sunteți angajat în construcții private, proiectând casa dvs. confortabilă și spațioasă.
Cum să calculați singur debitul de apă prin conductă?
S-ar părea că este suficient să cunoaștem diametrul orificiului țevii pentru a obține, poate, cifre rotunjite, dar în general corecte. Din păcate, asta este foarte puțin. Alți factori pot schimba uneori rezultatul calculelor. Ce afectează debitul maxim de apă prin conductă?
- Secțiune de țeavă... Un factor evident. Punctul de plecare pentru calculele dinamicii fluidelor.
- Presiunea conductei... Odată cu creșterea presiunii, mai multă apă trece printr-o țeavă cu aceeași secțiune transversală.
- Coturi, viraje, diametre, bifurcații inhiba circulatia apei prin conducta. Opțiuni diferite în diferite grade.
- Lungimea conductei... Țevile mai lungi vor transporta mai puțină apă pe unitatea de timp decât cele mai scurte. Secretul este frecarea. Așa cum întârzie mișcarea obiectelor cunoscute nouă (mașini, biciclete, sănii etc.), forța de frecare împiedică curgerea apei.
- O țeavă cu un diametru mai mic se dovedește a avea mai multă zonă de contact a apei cu suprafața țevii în raport cu volumul debitului de apă. Și din fiecare punct de contact apare o forță de frecare. Ca și în țevile mai lungi, în țevile mai înguste viteza de mișcare a apei devine mai lentă.
- Materialul conductei... Evident, gradul de rugozitate al materialului afectează mărimea forței de frecare. Materialele plastice moderne (polipropilenă, PVC, metal-plastic etc.) sunt foarte alunecoase în comparație cu oțelul tradițional și permit apei să se miște mai repede.
- Durata de funcționare a conductei... Depunerile de calcar, rugina afectează foarte mult capacitatea de curgere a sistemului de alimentare cu apă. Acesta este cel mai complicat factor, deoarece gradul de înfundare a conductei, noul său relief intern și coeficientul de frecare sunt foarte greu de calculat cu precizie matematică. Din fericire, calculele debitului de apă sunt cel mai adesea necesare pentru construcții noi și materiale proaspete, neutilizate. Pe de altă parte, acest sistem va fi conectat la comunicațiile existente care există de mulți ani. Și cum se va comporta ea în 10, 20, 50 de ani? Cea mai recentă tehnologie a îmbunătățit mult această situație. Țevile din plastic nu ruginesc, suprafața lor practic nu se deteriorează în timp.
Calculul debitului de apă prin robinet
Volumul lichidului care curge se găsește prin înmulțirea secțiunii deschiderii conductei S cu viteza de scurgere V. Secțiunea este aria unei anumite părți a figurii volumetrice, în acest caz, aria unui cerc. . Găsit după formulă S = πR2... R va fi raza orificiului țevii, a nu fi confundat cu raza țevii. π este o constantă, raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul său, aproximativ 3,14.
Debitul de ieșire se găsește prin formula Torricelli:. Unde g este accelerația datorată gravitației, pe planeta Pământ este de aproximativ 9,8 m/s. h este înălțimea coloanei de apă deasupra găurii.
Exemplu
Să calculăm debitul de apă printr-un robinet cu o deschidere cu un diametru de 0,01 m și o înălțime a coloanei de 10 m.
Secțiunea găurii = πR2 = 3,14 x 0,012 = 3,14 x 0,0001 = 0,000314 m2.
Viteza de scurgere = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m / s.
Debit de apă = SV = 0,000314 x 14 = 0,004396 m³/s.
Tradus în litri, se dovedește că dintr-o anumită conductă pot curge 4,396 litri pe secundă.
