Ce diametru al conductei este necesar în funcție de debit și presiune. Cum se calculează consumul de apă pe baza secțiunii transversale a conductei Cum se calculează consumul de apă pe baza diametrului conductei

În unele cazuri, trebuie să vă confruntați cu necesitatea 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 apometrul, taxa se bazează pe contul de permeabilitate al conductei. Este important să știți cât de precise sunt calculate aceste date, pentru ce și cu ce rată trebuie să plătiți. Acest lucru nu se aplică persoanelor fizice, pentru acestea, în absența unui contor, numărul persoanelor înregistrate este înmulțit cu consumul de apă cu 1 persoană conform standardelor sanitare. Acesta este un volum destul de mare și, cu tarife moderne, este mult mai profitabil să furnizați un contor. În același mod, în vremea noastră, este adesea mai profitabil să încălziți singur apa cu o coloană decât să plătiți utilități pentru apa fierbinte a acestora.
Calculul permeabilității țevii joacă un rol imens atunci când proiectați o casă, când conectați comunicațiile la casă .

Este important să vă asigurați că fiecare ramură a alimentării cu apă va putea primi partea sa din conducta principală, chiar și în timpul perioadelor de debit de vârf. Sistemul de alimentare cu apă este proiectat pentru confortul, comoditatea și ușurința muncii pentru o persoană.

Dacă în fiecare seară locuitorii etajelor superioare nu vor ajunge practic la apă, despre ce fel de confort putem vorbi? Cum poți să bei ceai, să speli vasele, să înoți? Și toată lumea bea ceai și scaldă, astfel încât cantitatea de apă pe care țeava ar putea să o furnizeze a fost distribuită pe etajele inferioare. Această problemă poate juca un rol foarte prost în stingerea incendiilor. Dacă pompierii se conectează la conducta centrală și nu există presiune în ea.

Uneori, calculul debitului de apă printr-o țeavă poate fi util dacă, după repararea sistemului de alimentare cu apă de către viitorii maeștri, înlocuirea unei părți a conductelor, 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 confortabilă spațioasă.

Cum să calculați singur debitul de apă prin conductă?

S-ar părea că este suficient să cunoașteți diametrul găurii conductei pentru a obține, probabil, cifre rotunjite, dar în general corecte. Din păcate, este foarte puțin. Alți factori pot schimba rezultatul calculelor uneori. Ce afectează debitul maxim de apă prin conductă?

Secțiunea țevilor... Un factor evident. Punctul de plecare pentru calculele dinamicii fluidelor.
Presiunea țevii... Odată cu creșterea presiunii, mai multă apă trece printr-o conductă cu aceeași secțiune transversală.
Îndoiri, ture, diametre, bifurcații inhibă mișcarea apei prin conductă. Diferite varianteîn diferite grade.
Lungimea țevii... Țevile mai lungi vor transporta mai puțină apă pe unitate de timp decât cele mai scurte. Întreg secretul este în forța fricțiunii. Așa cum întârzie mișcarea obiectelor familiare pentru noi (mașini, biciclete, sănii etc.), forța de frecare împiedică fluxul de apă.
O țeavă cu un diametru mai mic se dovedește a avea mai multă suprafață de contact a apei cu suprafața țevii în raport cu volumul de curgere a apei. Și din fiecare punct de contact apare o forță de frecare. La fel ca în conductele mai lungi, în conductele mai înguste viteza mișcării apei devine mai lentă.
Materialul țevii... Evident, gradul de rugozitate al materialului afectează magnitudinea 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 funcționării conductei... Depunerile de var, rugina afectează foarte mult capacitatea de curgere a sistemului de alimentare cu apă. Acesta este cel mai dificil factor, deoarece gradul de înfundare a țevii, noua sa reliefă internă și coeficientul de frecare sunt foarte greu de calculat cu precizie matematică. Din fericire, calculul consumului de apă este cel mai adesea necesar 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? Cele mai noi tehnologii a îmbunătățit mult această situație. Țevi de plastic nu rugini, suprafața lor practic nu se deteriorează în timp.

Calculul debitului de apă prin robinet

Volumul lichidului de ieșire se găsește înmulțind secțiunea deschiderii conductei S cu viteza de ieșire 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 găurii conductei, care nu trebuie confundată cu raza conductei. π este o constantă, raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul său, aproximativ 3,14.

Rata de ieșire se găsește prin formula Torricelli :. Unde g este accelerația gravitațională pe planeta Pământ egală cu aproximativ 9,8 m / s. h este înălțimea coloanei de apă de 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 ieșire = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m / s.

Debitul de apă = SV = 0,000314 x 14 = 0,004396 m³ / s.

Tradus în litri, rezultă că 4.396 litri pe secundă pot curge dintr-o țeavă dată.

De ce avem nevoie de astfel de calcule

La elaborarea unui plan pentru construirea unei cabane mari cu mai multe băi, un hotel privat, organizație sistem de incendiu, este foarte important să aveți informații mai mult sau mai puțin exacte despre capacitățile de transport ale conductei existente, ținând cont de diametrul și presiunea acesteia în sistem. Este vorba despre fluctuații de presiune în timpul vârfului consumului de apă: astfel de fenomene afectează destul de grav calitatea serviciilor furnizate.

În plus, dacă sistemul de alimentare cu apă nu este echipat cu apometre, atunci când se plătesc servicii de utilități, așa-numitul. "Pasabilitatea conductei". În acest caz, problema tarifelor aplicate în acest caz este destul de logică.

Este important să înțelegem că a doua opțiune nu se aplică spațiilor private (apartamente și cabane), unde, în absența contoarelor, la calcularea plății, sunt luate în considerare standardele sanitare: de obicei, este de până la 360 l / zi pe persoană.

Ce determină permeabilitatea țevii

Ce determină debitul apei într-o conductă circulară? Avem impresia că căutarea unui răspuns nu ar trebui să provoace dificultăți: cu cât secțiunea transversală a țevii este mai mare, cu atât volumul de apă va fi mai mare într-un anumit timp. Și o formulă simplă pentru volumul unei țevi vă va permite să aflați această valoare. În același timp, este amintită și presiunea, deoarece cu cât coloana de apă este mai mare, cu atât apa va fi mai rapidă prin comunicare. Cu toate acestea, practica arată că aceștia sunt departe de toți factorii care afectează consumul de apă.

Pe lângă acestea, trebuie luate în considerare și următoarele puncte:

Lungimea țevii... Cu o creștere a lungimii sale, apa se freacă mai puternic de pereții săi, ceea ce duce la o încetinire a fluxului. Într-adevăr, chiar la începutul sistemului, apa este influențată exclusiv de presiune, dar este, de asemenea, important cât de repede vor avea următoarele porțiuni posibilitatea de a intra în comunicare. Frânarea în interiorul conductei atinge adesea valori ridicate.
Consumul de apă depinde de diametruîntr-un grad mult mai complex decât pare la prima vedere. Când diametrul țevii este mic, pereții rezistă fluxului de apă cu un ordin de mărime mai mare decât în sistemele mai groase. Ca rezultat, pe măsură ce diametrul țevii scade, avantajul acesteia în ceea ce privește raportul debitului la indicele de suprafață internă în secțiunea de lungime fixă scade. Mai simplu spus, o conductă groasă de apă transportă apa mult mai repede decât una subțire.
Material de fabricație... Încă una punct important, afectând direct viteza de mișcare a apei prin conductă. De exemplu, propilena netedă este mult mai propice pentru alunecarea apei decât pereții de oțel aspru.
Durata serviciului... În timp, rugina apare pe țevile de oțel. În plus, este tipic pentru oțel, precum și pentru fontă, să acumuleze treptat depozite de var. Rezistența la curgerea apei a țevilor cu depuneri este mult mai mare decât cea a produselor noi din oțel: această diferență ajunge uneori de 200 de ori. În plus, creșterea excesivă a țevii duce la o scădere a diametrului acesteia: chiar dacă nu luăm în considerare frecarea crescută, permeabilitatea sa scade în mod clar. De asemenea, este important să rețineți că produsele din plastic și metal-plastic nu au astfel de probleme: chiar și după decenii de utilizare intensivă, nivelul rezistenței lor la fluxurile de apă rămâne la nivelul inițial.
Prezența virajelor, armăturilor, adaptoarelor, supapelor contribuie la inhibarea suplimentară a debitelor de apă.

Toți factorii de mai sus trebuie luați în considerare, deoarece nu vorbim despre câteva erori mici, ci despre o diferență serioasă de mai multe ori. Ca o concluzie, putem spune că o determinare simplă a diametrului conductei de la debitul de apă este greu posibilă.

Noua capacitate de a calcula consumul de apă

Dacă utilizarea apei se realizează prin intermediul unui robinet, acest lucru simplifică mult sarcina. Principalul lucru în acest caz este că dimensiunile orificiului de evacuare sunt mult mai mici decât diametrul sistemului de alimentare cu apă. În acest caz, se aplică formula de calcul a secțiunii transversale a conductei Torricelli v ^ 2 = 2gh, unde v este rata de curgere printr-o gaură mică, g este accelerația gravitației și h este înălțimea coloana de apă de deasupra robinetului (o gaură cu secțiune transversală s, pe unitate de timp depășește volumul de apă s * v). Este important să ne amintim că termenul „secțiune” este folosit nu pentru a indica diametrul, ci aria acestuia. Pentru a-l calcula, utilizați formula pi * r ^ 2.

Dacă coloana de apă are o înălțime de 10 metri, iar orificiul are un diametru de 0,01 m, debitul de apă prin conductă la o presiune de o atmosferă se calculează după cum urmează: v ^ 2 = 2 * 9,78 * 10 = 195,6. După extragerea rădăcinii pătrate, iese v = 13.98570698963767. După rotunjire pentru a obține o citire a vitezei mai simplă, rezultatul este de 14m / s. Secțiunea transversală a unei găuri cu diametrul de 0,01 m se calculează după cum urmează: 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,000314159265 m2. Ca rezultat, se dovedește că debitul maxim de apă prin conductă corespunde cu 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s (puțin mai puțin de 4,5 litri de apă / secundă). După cum puteți vedea, în acest caz, calculul apei pe secțiunea transversală a conductei este destul de simplu de realizat. De asemenea, în domeniul public există tabele speciale care indică consumul de apă pentru cele mai populare obiecte sanitare, cu o valoare minimă a diametrului conductei de apă.

După cum puteți înțelege deja, nu există un mod universal și simplu de a calcula diametrul conductei în funcție de debitul de apă. Cu toate acestea, puteți obține în continuare anumiți indicatori pentru dvs. Acest lucru este valabil mai ales dacă sistemul este echipat cu plastic sau conducte metal-plastic, iar consumul de apă este realizat de robinete cu o mică secțiune de evacuare. În unele cazuri, această metodă de calcul este aplicabilă sistemelor de oțel, dar vorbim în primul rând despre conducte de apă noi, care nu au avut timp să fie acoperite cu depozite interne pe pereți.

Consumul de apă într-un curs de apă este volumul de lichid care trece printr-o secțiune transversală. Unitate consumabilă - m3 / s.

Calculul apei consumate trebuie efectuat chiar și în etapa de planificare a sistemului de alimentare cu apă, deoarece parametrii principali ai conductelor de apă depind de aceasta.

Consumul de apă în conductă: factori

Pentru a calcula în mod independent debitul de apă în conductă, trebuie să cunoașteți factorii care asigură permeabilitatea apei în conductă.

Principalele sunt gradul de presiune din conducta de apă și diametrul secțiunii conductei. Dar, cunoscând doar aceste valori, nu va fi posibil să se calculeze cu precizie consumul de apă, deoarece depinde și de indicatori precum:

Lungimea țevii. Cu aceasta, totul este clar: cu cât lungimea este mai mare, cu atât este mai mare gradul de frecare a apei pe pereții săi, astfel încât fluxul de fluid încetinește.
Materialul pereților conductelor este, de asemenea, un factor important de care depinde debitul. Deci, pereții netezi ai unei țevi din polipropilenă oferă cea mai mică rezistență decât oțelul.
Diametrul conductei - cu cât este mai mic, cu atât va fi mai mare rezistența pereților la mișcarea lichidului. Cu cât diametrul este mai îngust, cu atât este mai dezavantajos corespondența suprafeței exterioare cu volumul interior.
Durata de viață a sistemului de alimentare cu apă. Știm că de-a lungul anilor sunt expuși la coroziune, iar pe fontă se formează depuneri de var. Forța de frecare împotriva pereților unei astfel de țevi va fi semnificativ mai mare. De exemplu, rezistența la suprafață a unei țevi ruginite este de 200 de ori mai mare decât cea a unui oțel nou
Schimbarea diametrului la diferite secțiuni ale conductei, coturilor, armăturilor de închidere sau armăturilor reduce semnificativ debitul.

Care sunt cantitățile utilizate pentru a calcula debitul de apă?

Următoarele valori sunt utilizate în formule:

Q este consumul total (anual) de apă per persoană.
N este numărul de locuitori ai casei.
Q este debitul zilnic.
K - coeficient de consum inegal, egal cu 1,1-1,3 (SNiP 2.04.02-84).
D este diametrul țevii.
V este debitul de apă.

Formula pentru calcularea consumului de apă

Deci, cunoscând valorile, obținem următoarea formulă pentru consumul de apă:

Pentru calcul zilnic - Q = Q × N / 100
Pentru calculul orar - q = Q × K / 24.
Calculul după diametru - q = × d2 / 4 × V.

Exemplu de calcul al consumului de apă pentru un consumator casnic

Casa are toaletă, chiuvetă, cadă, chiuvetă de bucătărie.

Conform anexei A, luăm debitul pe secundă:
- Vas de toaletă - 0,1 l / sec.
- Lavoar cu mixer - 0,12 l / sec.
- Baie - 0,25 l / sec.
- Chiuvetă de bucătărie - 0,12 l / sec.
Suma de apă consumată din toate punctele de alimentare va fi:
- 0,1 + 0,12 + 0,25 + 0,12 = 0,59 l / s
Conform debitului total (Anexa B) 0,59 l / s corespunde debitului de proiectare de 0,4 l / s.

Puteți converti în metri cubi pe oră înmulțind-o cu 3,6. Astfel, se dovedește: 0,4 x 3,6 = 1,44 metri cubi / oră

Procedura de calcul a consumului de apă

Întreaga procedură de calcul este specificată în setul de reguli 30. 13330. 2012 SNiP 2.04.01-85 * ediția actualizată „Alimentarea internă cu apă și canalizare”.

Dacă intenționați să începeți construirea unei case, reamenajarea unui apartament sau instalarea structurilor de instalații sanitare, atunci informațiile despre modul de calcul al consumului de apă vor fi foarte utile. Calculul consumului de apă va ajuta nu numai la determinarea volumului necesar de apă pentru o anumită cameră , dar vă va permite, de asemenea, să identificați în timp util o scădere a presiunii în conductă. În plus, datorită formulelor simple, toate acestea se pot face independent, fără a recurge la ajutorul specialiștilor.

Când puneți rețeaua de apă, cel mai dificil lucru este să calculați debitul secțiunilor conductelor. Calculele corecte vor asigura că debitul de apă nu este prea mare și presiunea acestuia nu scade.

Importanța calculelor corecte

Calculul consumului de apă vă permite să alegeți materialul corect și diametrul țevii

Atunci când proiectați o cabană cu două sau mai multe băi sau un hotel mic, este necesar să luați în considerare câtă apă pot furniza conductele din secțiunea selectată. La urma urmei, dacă presiunea în conductă scade cu un consum mare, acest lucru va duce la faptul că va fi imposibil să faceți duș sau baie normal. Dacă apare o problemă într-un incendiu, este posibil să vă pierdeți chiar și casa. Prin urmare, calculul abilității de autostrăzi la nivel de țară se efectuează chiar înainte de începerea construcției.

Pentru proprietarii de întreprinderi mici, este, de asemenea, important să se cunoască ratele de transfer. Într-adevăr, în absența dispozitivelor de măsurare, utilitățile, de regulă, prezintă organizației o factură pentru consumul de apă în funcție de volumul trecut de conductă. Cunoașterea datelor privind alimentarea cu apă vă va permite să controlați consumul de apă și să nu plătiți în plus.

Ce determină permeabilitatea țevii

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 conductelor este o valoare metrică care caracterizează volumul de lichid trecut prin conductă pentru un anumit interval de timp. Acest indicator depinde de materialul utilizat la fabricarea țevilor.

Conductele din plastic mențin aproape aceeași permeabilitate pe întreaga perioadă de funcționare. Plasticul, în comparație cu metalul, nu ruginește, datorită acestui fapt, liniile nu se înfundă mult timp.

Pentru modelele metalice, randamentul scade an de an. Datorită faptului că țevile se ruginesc, suprafața interioară se desprinde treptat și devine aspră. Din această cauză, pe pereți se formează mult mai multe plăci. În special, conductele de apă caldă se înfundă rapid.

În plus față de materialul de fabricație, permeabilitatea depinde și de alte caracteristici:

Lungimea instalației sanitare. Cu cât lungimea este mai mare, cu atât debitul este mai mic datorită influenței forței de frecare, iar presiunea scade, de asemenea, în consecință.
Diametrul țevii. Pereții liniilor înguste creează mai multă rezistență. Cu cât secțiunea transversală este mai mică, cu atât raportul debitului cu valoarea zonei interne din secțiunea unei lungimi fixe va fi mai rău. În conductele mai largi, apa se mișcă mai repede.
Prezența coturilor, armăturilor, adaptoarelor, robinetelor. Orice accesorii încetinesc mișcarea fluxurilor de apă.

La determinarea indicatorului lățime de bandă este necesar să se ia în considerare toți acești factori în combinație. Pentru a nu vă confunda în cifre, 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 de uz casnic. Este destul de complex și pentru aplicarea acestuia 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 precisă, este gratuit și nu trebuie instalat pe computer. Puteți obține informații mai precise comparând datele calculate de program cu tabelul.

Cum se calculează lățimea de bandă

Metoda tabelară este cea mai simplă. Au fost dezvoltate mai multe tabele de numărare: îl puteți alege pe cel care este potrivit în funcție de parametrii cunoscuți.

Calcul pe baza secțiunii țevii

În SNiP 2.04.01-85, se propune aflarea cantității de apă consumată de circumferința țevii.

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 creează astfel o frecare suplimentară.

Puteți calcula datele necesare folosind un tabel special:

Secțiunea țevii (mm)	Lățime 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

A rezuma sistem de canalizare aceste informații nu sunt extrem de importante, dar sunt considerate principalul indicator pentru circuitele de încălzire.

Căutarea datelor în funcție de presiune

Presiunea de curgere a apei din conducta comună este luată în considerare la selectarea conductelor

La selectarea conductelor pentru instalarea oricărei rețele de comunicații, este necesar să se țină seama de presiunea de curgere în linia comună. Dacă există un cap sub presiune ridicata, este necesar să se instaleze țevi cu o secțiune transversală mai mare decât atunci când se deplasează prin gravitație. Dacă acești parametri nu sunt luați în considerare la selectarea secțiunilor conductelor și un flux mare de apă este trecut prin rețele mici, aceștia vor face zgomot, vor vibra și vor deveni rapid inutilizabili.

Pentru a găsi cel mai mare debit de apă calculat, se folosește un tabel cu debitul conductei, în funcție de diametru și de diferiți indicatori ai presiunii apei:

Consum		Lățime de bandă
Secțiunea țevilor		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 ascensoarelor 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. Injecția de apă prin intermediul pompelor afectează, de asemenea, 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 încălzitoare de apă, băi și alți consumatori.

Calcul hidraulic conform lui Shevelev

Pentru identificarea cât mai exactă a indicatorilor întregii rețele de alimentare cu apă, se utilizează materiale de referință speciale. Acestea definesc caracteristicile de rulare pentru țevile din diferite materiale.

De ce avem nevoie de astfel de calcule

La elaborarea unui plan pentru construirea unei cabane mari cu mai multe băi, a unui hotel privat, organizarea unui sistem de incendiu, este foarte important să aveți informații mai mult sau mai puțin exacte despre capacitățile de transport ale conductei existente, ținând cont de diametrul și presiunea în sistem. Este vorba despre fluctuații de presiune în timpul vârfului consumului de apă: astfel de fenomene afectează destul de grav calitatea serviciilor furnizate.

Este important să înțelegem că a doua opțiune nu se aplică spațiilor private (apartamente și cabane), unde, în absența contoarelor, la calcularea plății, sunt luate în considerare standardele sanitare: de obicei, este de până la 360 l / zi pe persoană.

Ce determină permeabilitatea țevii

Ce determină debitul apei într-o conductă circulară? Avem impresia că căutarea unui răspuns nu ar trebui să provoace dificultăți: cu cât secțiunea transversală a țevii este mai mare, cu atât volumul de apă va fi mai mare într-un anumit timp. În același timp, este amintită și presiunea, deoarece cu cât coloana de apă este mai mare, cu atât apa va fi mai rapidă prin comunicare. Cu toate acestea, practica arată că aceștia sunt departe de toți factorii care afectează consumul de apă.

Pe lângă acestea, trebuie luate în considerare și următoarele puncte:

Lungimea țevii... Cu o creștere a lungimii sale, apa se freacă mai puternic de pereții săi, ceea ce duce la o încetinire a fluxului. Într-adevăr, chiar la începutul sistemului, apa este influențată exclusiv de presiune, dar este, de asemenea, important cât de repede vor avea următoarele porțiuni posibilitatea de a intra în comunicare. Frânarea în interiorul conductei atinge adesea valori ridicate.
Consumul de apă depinde de diametruîntr-un grad mult mai complex decât pare la prima vedere. Când diametrul țevii este mic, pereții rezistă fluxului de apă cu un ordin de mărime mai mare decât în sistemele mai groase. Ca rezultat, pe măsură ce diametrul țevii scade, avantajul acesteia în ceea ce privește raportul debitului la indicele de suprafață internă în secțiunea de lungime fixă scade. Mai simplu spus, o conductă groasă de apă transportă apa mult mai repede decât una subțire.
Material de fabricație... Un alt punct important care afectează direct viteza de mișcare a apei prin conductă. De exemplu, propilena netedă este mult mai propice pentru alunecarea apei decât pereții de oțel aspru.
Durata serviciului... În timp, rugina apare pe țevile de oțel. În plus, este tipic pentru oțel, precum și pentru fontă, să acumuleze treptat depozite de var. Rezistența la curgerea apei a țevilor cu depuneri este mult mai mare decât cea a produselor noi din oțel: această diferență ajunge uneori de 200 de ori. În plus, creșterea excesivă a țevii duce la o scădere a diametrului acesteia: chiar dacă nu luăm în considerare frecarea crescută, permeabilitatea sa scade în mod clar. De asemenea, este important să rețineți că produsele din plastic și metal-plastic nu au astfel de probleme: chiar și după decenii de utilizare intensivă, nivelul rezistenței lor la fluxurile de apă rămâne la nivelul inițial.
Prezența virajelor, armăturilor, adaptoarelor, supapelor contribuie la inhibarea suplimentară a debitelor de apă.

Noua capacitate de a calcula consumul de apă

După cum puteți înțelege deja, nu există un mod universal și simplu de a calcula diametrul conductei în funcție de debitul de apă. Cu toate acestea, puteți obține în continuare anumiți indicatori pentru dvs. Acest lucru este valabil mai ales dacă sistemul este echipat cu țevi din plastic sau metal-plastic, iar consumul de apă este realizat de robinete cu o mică secțiune de evacuare. În unele cazuri, această metodă de calcul este aplicabilă sistemelor de oțel, dar vorbim în primul rând despre conducte noi de apă, care nu au avut timp să fie acoperite cu depozite interne pe pereți.

Consumul de apă în funcție de diametrul conductei: determinarea diametrului conductei în funcție de debitul, calculul pe secțiuni, formula pentru debitul maxim la presiune într-o conductă circulară

Debitul de apă printr-o conductă: este posibil un calcul simplu?

Este posibil să se calculeze debitul de apă simplu în funcție de diametrul conductei? Sau singura modalitate este să contactați specialiști, după ce au fost descriși anterior hartă detaliată toate conductele de apă din zonă?

La urma urmei, calculele hidrodinamice sunt extrem de dificile ...

Sarcina noastră este să aflăm câtă apă poate trece această conductă.

Pentru ce este?

Când se calculează sisteme de instalații sanitare.

Dacă intenționați să construiți casa mare cu mai multe băi de oaspeți, un mini-hotel, gândiți-vă la un sistem de stingere a incendiilor - este recomandabil să știți câtă apă poate furniza o conductă cu un anumit diametru la o anumită presiune.

La urma urmei, o scădere semnificativă a presiunii la vârfurile consumului de apă este puțin probabil să-i mulțumească pe rezidenți. Și un firicel slab de apă dintr-un furtun de incendiu este probabil să fie inutil.

În absența apometrelor, utilitățile facturează de obicei organizațiile „prin pasabilitatea conductelor”.

Vă rugăm să rețineți: al doilea scenariu nu afectează apartamentele și casele private. Dacă nu există contoare de apă, facturile de utilități se percep pentru apă în conformitate cu standardele sanitare. Pentru casele moderne bine întreținute, aceasta nu depășește 360 de litri de persoană pe zi.

Trebuie să recunoaștem: un contor de apă simplifică foarte mult relațiile cu utilitățile

Factori care afectează permeabilitatea conductei

Ce afectează debitul maxim de apă într-o conductă circulară?

Răspunsul evident

Bunul simț dictează că răspunsul ar trebui să fie foarte simplu. Există o conductă de apă. Există o gaură în ea. Cu cât este mai mult, cu atât va trece mai multă apă prin unitate de timp. Oh, îmi pare rău, mai multă presiune.

Evident, o coloană de apă de 10 centimetri va împinge mai puțină apă printr-o gaură de centimetru decât o coloană de apă la fel de mare ca o clădire cu zece etaje.

Deci, din secțiunea interioară a conductei și de la presiunea din sistemul de alimentare cu apă, nu?

Chiar ai nevoie de altceva?

Răspuns corect

Nu. Acești factori afectează cheltuielile, dar sunt doar începutul unei liste lungi. Calculul debitului apei în funcție de diametrul conductei și presiunea din ea este ca și calcularea traiectoriei unei rachete care zboară spre Lună, pe baza poziției aparente a satelitului nostru.

Dacă nu luăm în considerare rotația Pământului, mișcarea Lunii pe propria orbită, rezistența atmosferei și gravitația corpurilor cerești, este puțin probabil ca nava noastră să ajungă chiar aproximativ la punctul dorit din spațiu.

Câtă apă se va revărsa dintr-o țeavă cu diametrul x la o presiune pe traseul y este influențată nu numai de acești doi factori, ci și de:

Lungimea țevii... Cu cât este mai lungă, cu atât fricțiunea apei pe pereți încetinește curgerea apei în ea. Da, apa de la capătul țevii este afectată doar de presiunea din ea, dar următoarele volume de apă ar trebui să-i ia locul. Și conducta de apă le încetinește și cum.

Din cauza pierderii de presiune într-o conductă lungă stațiile de pompare sunt instalate pe conductele de petrol.

Diametrul conductei afectează debitul de apă mult mai dificil decât sugerează bunul simț... Pentru țevile cu diametru mic, rezistența la curgere a peretelui este mult mai mare decât pentru țevile groase.

Motivul este că, cu cât conducta este mai mică, cu atât este mai puțin favorabilă în ceea ce privește debitul de apă, raportul dintre volumul intern și suprafața la o lungime fixă.

Pur și simplu, este mai ușor ca apa să se miște printr-o țeavă groasă decât printr-o țeavă subțire.

Materialul de perete este un alt factor important de care depinde viteza de mișcare a apei.... Dacă apa alunecă peste polipropilenă netedă, ca solomul unei doamne stângace pe trotuar în gheață, atunci oțelul aspru creează mult mai multă rezistență la curgere.
Vechimea conductei afectează, de asemenea, foarte mult permeabilitatea conductei.... Oţel țevi de apa rugina, în plus, oțelul și fonta de-a lungul anilor de funcționare sunt acoperite cu depozite de var.

Conducta crescută are o rezistență mult mai mare la curgere (rezistență la lustruit nou țeavă de oțelși ruginit diferă de 200 de ori!). Mai mult decât atât, zonele din interiorul conductei, datorită creșterii excesive, își reduc lumenul; chiar și în condiții ideale, mult mai puțină apă va trece prin conducta supraaglomerată.

Credeți că are sens să calculați permeabilitatea de-a lungul diametrului țevii la flanșă?

Vă rugăm să rețineți: starea suprafeței țevilor din plastic și metal-polimer nu se deteriorează în timp. După 20 de ani, conducta va avea aceeași rezistență la fluxul de apă ca la momentul instalării.

În cele din urmă, orice rotire, schimbare de diametru, o varietate de supape și fitinguri - toate acestea încetinesc, de asemenea, fluxul de apă.

O, dacă factorii de mai sus ar putea fi neglijați! Cu toate acestea, nu vorbim despre abateri în marja de eroare, ci despre diferența de timp.

Toate acestea ne conduc la o concluzie tristă: un calcul simplu al debitului de apă prin conductă este imposibil.

O rază de lumină în tărâmul întunecat

Cu toate acestea, în cazul unui flux de apă printr-un robinet, sarcina poate fi simplificată drastic. Condiția principală pentru un calcul simplu: gaura prin care se varsă apa trebuie să fie neglijabilă în comparație cu diametrul conductei de alimentare cu apă.

Atunci se aplică legea lui Torricelli: v ^ 2 = 2gh, unde v este viteza de ieșire dintr-o gaură mică, g este accelerația gravitației și h este înălțimea coloanei de apă de deasupra găurii. În acest caz, volumul de lichid s * v va trece prin orificiu cu secțiunea transversală s pe unitate de timp.

Maestrul ți-a lăsat un cadou

Nu uitați: secțiunea găurii nu este diametrul, este aria egală cu pi * r ^ 2.

Pentru o coloană de apă de 10 metri (care corespunde unei presiuni excesive a unei atmosfere) și o gaură cu un diametru de 0,01 metri, calculul va fi după cum urmează:

Luăm rădăcina pătrată și obținem v = 13.98570698963767. Pentru simplitatea calculelor, vom rotunji valoarea vitezei de curgere la 14 m / s.

Secțiunea unei găuri cu diametrul de 0,01 m este de 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,000314159265 m2.

Astfel, debitul de apă prin gaura noastră va fi egal cu 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s, sau puțin mai puțin de patru litri și jumătate pe secundă.

După cum puteți vedea, în această variantă, calculul nu este foarte complicat.

În plus, în apendicele la articol, veți găsi un tabel cu consumul de apă de la cele mai comune instalații sanitare, indicând diametrul minim al conexiunii.

Concluzie

Atât, pe scurt. După cum puteți vedea, universal soluție simplă Nu am găsit; totuși, sperăm că veți găsi acest articol de ajutor. Noroc!

Cum se calculează debitul unei conducte

Calculul debitului este una dintre cele mai dificile sarcini atunci când se pune o conductă. În acest articol vom încerca să ne dăm seama exact cum se face acest lucru tipuri diferite conducte și materiale pentru conducte.

Țevi de mare capacitate

Capacitatea de încărcare este un parametru important pentru orice țevi, canale și alți moștenitori ai apeductului roman. Cu toate acestea, debitul nu este întotdeauna indicat pe ambalajul țevii (sau pe produsul însuși). În plus, cantitatea de fluid care trece conducta prin secțiune depinde și de diagrama conductei. Cum se calculează corect randamentul conductelor?

Metode de calcul al randamentului conductelor

Există mai multe metode pentru calcularea acestui parametru, fiecare dintre acestea fiind potrivit pentru un caz particular. Unele denumiri care sunt importante în determinarea randamentului unei conducte:

Diametru exterior - dimensiunea fizică a secțiunii țevii de la o margine a peretelui exterior la cealaltă. În calcule, este desemnat ca Dn sau Dн. Acest parametru este indicat în marcaj.

Alezajul nominal 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 tabulare

Există un tabel cu valori aproximative create pentru a facilita determinarea debitului conductelor pentru cablarea intra-apartament. În majoritatea cazurilor, nu este necesară o precizie ridicată, astfel încât valorile pot fi aplicate fără calcule complexe. Dar acest tabel nu ia în considerare scăderea debitului datorită apariției acumulării de sedimente în interiorul conductei, ceea ce este tipic pentru autostrăzile vechi.

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 montaje standard nu pot fi la îndemână.

Calcul cu ajutorul programelor

La dispoziția firmelor moderne de instalații sanitare există programe de computer speciale pentru calcularea debitului conductelor, precum și mulți alți parametri similari. În plus, au fost dezvoltate calculatoare online care, deși sunt mai puțin precise, sunt gratuite și nu necesită instalare pe un PC. Unul dintre programele staționare „TAScope” este o creație de ingineri occidentali, care este shareware. V companii mari utilizați „Hydrosystem” - acesta este un program intern care calculează conductele în funcție de criterii care afectează funcționarea acestora în regiunile Federației Ruse. În plus față de calculul hidraulic, vă permite să citiți 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 dificile materiale pentru transport, în special deoarece are proprietatea de a fi comprimat și, prin urmare, este capabil să scape prin cele mai mici goluri din țevi. Pentru calculul debitului conductelor de gaz (precum și pentru proiectare sistem de gazeîn general) au cerințe speciale.

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 - alezaj nominal al conductei.

Exista formula complexă pentru calcularea debitului unei conducte de gaz. La efectuarea calculelor preliminare, precum și la calcularea unei conducte de gaz menajere, de obicei nu este utilizată.

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 și se apasă de pereți. Prin urmare, atunci când calculează conducte mari, inginerii iau în considerare posibilele condiții meteorologice în zona pe care trece conducta. Dacă valoarea nominală a conductei DN este mai mică decât presiunea gazului generată atunci când temperaturi mari vara (de exemplu, la + 38 ... + 45 de grade Celsius), atunci este posibil să se producă daune la autostradă. Aceasta implică scurgerea de materii prime valoroase și creează posibilitatea unei explozii a secțiunii țevii.

Tabelul debitelor conductelor de gaz în funcție de presiune

Există un tabel pentru calcularea debitului unei conducte de gaz pentru diametre utilizate în mod obișnuit și presiunea nominală de lucru. Pentru a determina caracteristicile unei conducte de gaz cu dimensiuni și presiune nestandardizate, vor fi necesare calcule tehnice. 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 grade Celsius sau 293 Kelvin.

Debitul conductelor de canalizare

Lățime de bandă conducta de canalizare- un parametru important care depinde de tipul conductei (presiune sau gravitație). Formula de calcul se bazează pe legile hidraulice. În plus față de calculul laborios, tabelele sunt utilizate pentru a determina debitul sistemului de canalizare.

Formula de calcul hidraulic

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, acestea sunt respinse de raza hidraulică, care este asociată cu această valoare).

În practică, acestea se limitează la calcularea valorii lui l sau h / d, deoarece restul parametrilor sunt ușor de calculat. În calculele preliminare, panta hidraulică este considerată egală cu panta suprafeței terestre, la care se mișcă Ape uzate nu va fi mai mică decât viteza de autocurățare. Valorile vitezei, precum și valorile maxime h / DN pentru rețelele interne pot fi găsite în tabelul 3.

În plus, există o valoare standardizată pentru panta minimă pentru țevile 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 zona de curgere,

v - viteza de curgere, m / s.

Viteza se calculează folosind formula:

unde R este raza hidraulică;

C este coeficientul de umectare;

De aici, puteți obține formula pentru panta hidraulică:

Conform 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 zona de curgere transversală a fluidului,

P este perimetrul umezit sau lungimea transversală a suprafeței interioare a țevii care atinge lichidul.

Tabelele de curgere a conductelor de canalizare cu flux liber

Tabelul include toți parametrii utilizați pentru efectuarea calculului hidraulic. Datele sunt selectate 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 luat ca randament al liniei.

În plus, există tabele mai detaliate ale Lukins, care conțin valori gata preparate pentru conducte cu diametre diferite de la 50 la 2000 mm.

Tabelele de transfer ale sistemelor de canalizare cu cap de presiune

În tabelele capacității conductelor de presiune ale sistemului de canalizare, valorile depind de gradul maxim de umplere și de debitul mediu calculat al apei uzate.

Debitul conductei de apă

Țevile de instalații sanitare sunt cel mai frecvent utilizate în casă. Și din moment ce acestea sunt supuse unei sarcini grele, atunci devine calculul debitului rețelei de apă stare importantă funcționare fiabilă.

Permeabilitatea țevii în funcție 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 permeabilitatea este mai mare, precum și șansa de blocaje și dopuri este mai mică. Cu toate acestea, pe lângă diametru, este necesar să se țină seama de coeficientul de frecare a apei față de pereții conductelor (valoarea tabelară pentru fiecare material), lungimea conductei și diferența de presiune a fluidului la intrare și ieșire. În plus, numărul coatelor și accesoriilor din conductă va afecta foarte mult permeabilitatea.

Tabelul randamentului conductelor în funcție de temperatura lichidului de răcire

Cu cât temperatura din conductă este mai ridicată, cu atât este mai redus debitul său, deoarece apa se extinde și creează astfel o frecare suplimentară. Acest lucru nu este important pentru sistemul de alimentare cu apă, ci în sisteme de încălzire este un parametru cheie.

Există un tabel pentru calcule pentru căldură și lichid de răcire.

Tabelul de debit al țevilor în funcție de presiunea lichidului de răcire

Există un tabel care descrie capacitatea țevilor în funcție de presiune.

Tabelul randamentului țevii în funcție de diametru (conform lui Shevelev)

Tabelele F.A. și A. F. Shevelev sunt una dintre cele mai exacte metode tabulare pentru calcularea debitului unui sistem de alimentare cu apă. În plus, acestea conțin toate formulele de calcul necesare pentru fiecare material specific. Acesta este un material informativ voluminos folosit cel mai adesea de inginerii hidraulici.

Tabelele iau în considerare:

diametre țevi - interior și exterior;
grosimea peretelui;
durata de viață a sistemului de alimentare cu apă;
lungimea liniei;
numirea țevilor.

Debitul țevilor în funcție de diametru, presiune: tabele, formule de calcul, calculator online

Calculul debitului este una dintre cele mai dificile sarcini atunci când se pune o conductă. În acest articol vom încerca să ne dăm seama exact cum se face acest lucru pentru diferite tipuri de conducte și materiale pentru țevi.

Ti-a placut articolul? Împărtășește-l

Tipărește articolul