Ce diametrul 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 faceți față nevoii de a calcula debitul de apă printr-o țeavă. Acest indicator vă spune câtă apă poate trece conducta, măsurată în m³/s.

Pentru organizațiile care nu au instalat un apometru, taxele sunt calculate în funcție de traficul conductelor. Este important să știți cât de exact sunt calculate aceste date, pentru ce și cu ce tarif trebuie să plătiți. Persoanele fizice Acest lucru nu se aplică pentru aceștia, în lipsa unui contor, numărul de persoane înregistrate se înmulțește cu consumul de apă al unei persoane conform standardelor sanitare. Acesta este un volum destul de mare, iar cu tarife moderne este mult mai profitabil să instalați un contor. În același mod, în vremea noastră este adesea mai profitabil să încălziți singur apa cu un încălzitor de apă decât să plătiți servicii de utilități pentru apa caldă.
Calculul permenței conductei joacă un rol important atunci când proiectați o casă, când conectați comunicațiile la casă .

Este important să vă asigurați că fiecare ramură de alimentare cu apă își poate primi partea de la conducta principală, chiar și în timpul orelor de vârf de apă. Sistemul de alimentare cu apă a fost creat pentru confort, comoditate și pentru a ușura munca oamenilor.

Dacă practic apa nu ajunge în fiecare seară la locuitorii etajelor superioare, despre ce fel de confort putem vorbi? Cum poți să bei ceai, să speli vase, să faci baie? Și toată lumea bea ceai și înoată, astfel încât volumul de apă pe care îl putea furniza conducta era distribuit pe etajele inferioare. Această problemă poate juca un rol foarte rău în stingerea incendiilor. Dacă pompierii se conectează la conducta centrală, dar 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 meșteri nefericiți, înlocuirea unei părți din țevi, presiunea a scăzut semnificativ.

Calculele hidrodinamice nu sunt o sarcină ușoară și sunt de obicei efectuate de specialiști calificați. Dar să presupunem că sunteți angajat în construcții private, proiectându-vă propria casă confortabilă și spațioasă.

Cum să calculezi singur debitul de apă printr-o țeavă?

S-ar părea că este suficient să cunoaștem diametrul orificiului țevii pentru a obține cifre, poate rotunjite, dar în general corecte. Din păcate, asta este foarte puțin. Alți factori pot schimba semnificativ 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. Pe măsură ce presiunea crește, mai multă apă curge printr-o țeavă cu aceeași secțiune transversală.
Coturi, viraje, modificări de diametru, ramuriîncetinește mișcarea apei prin conductă. Diverse opțiuniîn diferite grade.
Lungimea conductei. Țevile mai lungi vor transporta mai puțină apă pe unitatea de timp decât țevile mai scurte. Întregul secret este în forța frecării. Așa cum întârzie mișcarea obiectelor cunoscute nouă (mașini, biciclete, sănii etc.), forța de frecare împiedică curgerea apei.
O conductă cu un diametru mai mic are o zonă de contact mai mare între apă și suprafața conductei în raport cu volumul debitului de apă. Și din fiecare punct de contact apare o forță de frecare. La fel ca 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 etc.) sunt foarte alunecoase în comparație cu oțelul tradițional și permit apei să se miște mai repede.
Durata de viață a țevii. Depunerile de calcar și rugina afectează foarte mult debitul sistemului de alimentare cu apă. Acesta este cel mai complicat factor, deoarece gradul de înfundare a țevii, 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 anterior. Pe de altă parte, acest sistem se va conecta la comunicațiile existente care există de mulți ani. Și cum se va comporta peste 10, 20, 50 de ani? Cele mai noi tehnologii au îmbunătățit semnificativ această situație. Tevi din plastic nu ruginesc, suprafața lor practic nu se deteriorează în timp.

Calculul debitului de apă printr-un robinet

Volumul fluidului care curge afară este găsit prin înmulțirea secțiunii transversale a deschiderii conductei S cu debitul V. Secțiunea transversală este aria unei anumite părți a unei figuri volumetrice, în acest caz, aria un cerc. Găsit după formulă S = πR2. R va fi raza deschiderii conductei, a nu se confunda cu raza conductei. π este o constantă, raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul acestuia, aproximativ egal cu 3,14.

Debitul se află folosind formula lui Torricelli: . Unde g este accelerația gravitației pe planeta Pământ egală cu aproximativ 9,8 m/s. h este înălțimea coloanei de apă care se află deasupra găurii.

Exemplu

Să calculăm debitul de apă printr-un robinet cu un orificiu cu un diametru de 0,01 m și o înălțime a coloanei de 10 m.

Secțiunea transversală a 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.

Convertit în litri, se dovedește că dintr-o anumită conductă pot curge 4,396 litri pe secundă.

De ce sunt necesare astfel de calcule?

Când se elaborează un plan pentru construcția unei cabane mari cu mai multe băi, hotel privat, organizații sistem de incendiu, este foarte important să aveți informații mai mult sau mai puțin precise despre capacitățile de transport ale conductei existente, ținând cont de diametrul și presiunea acesteia în sistem. Totul ține de fluctuațiile de presiune în timpul consumului de apă de vârf: astfel de fenomene afectează destul de grav calitatea serviciilor oferite.

În plus, dacă alimentarea cu apă nu este echipată cu apometre, atunci când plătiți pentru servicii de utilități, așa-numitele. „permeabilitate conductă”. În acest caz, problema tarifelor aplicate în acest caz se pune destul de logic.

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

Ce determină permeabilitatea unei țevi?

Ce determină debitul de apă într-o țeavă rotundă? Avem impresia că găsirea unui răspuns nu ar trebui să fie dificilă: de ce secțiune transversală mare teava are cu atat volumul de apa pe care poate trece intr-un anumit timp este mai mare. O formulă simplă pentru volumul unei țevi vă va permite să aflați această valoare. În același timp, se reține și presiunea, deoarece cu cât coloana de apă este mai mare, cu atât apa va fi forțată mai repede în interiorul comunicației. Cu toate acestea, practica arată că aceștia nu sunt toți factorii care influențează consumul de apă.

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

Lungimea conductei. Pe măsură ce lungimea sa crește, apa se freacă mai puternic de pereții ei, ceea ce duce la o încetinire a fluxului. Într-adevăr, la începutul sistemului, apa este afectată doar de presiune, dar este important și cât de repede au oportunitatea de a intra în comunicare următoarele porțiuni. Frânarea în interiorul conductei atinge adesea valori mari.
Consumul de apă depinde de diametruîntr-o măsură mult mai complexă decât pare la prima vedere. Când diametrul conductei este mic, pereții rezistă la curgerea apei cu un ordin de mărime mai mult decât în sistemele mai groase. Ca rezultat, pe măsură ce diametrul conductei scade, beneficiul său în ceea ce privește raportul dintre viteza curgerii apei și suprafața internă pe o secțiune de lungime fixă scade. Pentru a spune simplu, o conductă groasă transportă apa mult mai repede decât una subțire.
Material de fabricatie. Altul punct important, care afectează direct viteza de mișcare a apei prin conductă. De exemplu, propilena netedă favorizează alunecarea apei într-o măsură mult mai mare decât pereții aspri de oțel.
Durata serviciului. În timp, conductele de apă din oțel dezvoltă rugina. În plus, este tipic pentru oțel, precum fonta, să acumuleze treptat depuneri de calcar. Rezistența la curgerea apei a țevilor cu depuneri este mult mai mare decât cea a noilor produse 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 ținem cont de frecarea crescută, permeabilitatea acesteia scade clar. De asemenea, este important de menționat că produsele din plastic și metal-plastic nu au astfel de probleme: chiar și după decenii de utilizare intensivă, nivelul lor de rezistență la curgerile de apă rămâne la nivelul inițial.
Disponibilitate spire, fitinguri, adaptoare, supape contribuie la inhibarea suplimentară a fluxurilor de apă.

Trebuie luați în considerare toți factorii de mai sus, deoarece nu vorbim de niște mici erori, ci de o diferență serioasă de mai multe ori. Ca o concluzie, putem spune că o simplă determinare a diametrului conductei pe baza debitului de apă este cu greu posibilă.

Noua capacitate de a calcula consumul de apa

Dacă apa este folosită printr-un robinet, acest lucru simplifică foarte mult sarcina. Principalul lucru în acest caz este că dimensiunea găurii pentru revărsarea apei ar trebui să fie mult mai mare. mai mic de diametru aprovizionare cu apă În acest caz, se aplică formula pentru calcularea apei pe secțiunea transversală a unei țevi Torricelli v^2=2gh, unde v este viteza curgerii printr-o gaură mică, g este accelerația căderii libere și h este înălțimea coloanei de apă deasupra robinetului (o gaură având o secțiune transversală s, pe unitatea de timp trece volumul de apă s*v). Este important să ne amintim că termenul „secțiune” este folosit nu pentru a desemna diametrul, ci aria sa. Pentru a-l calcula, utilizați formula pi*r^2.

Dacă coloana de apă are o înălțime de 10 metri și gaura are un diametru de 0,01 m, debitul de apă prin conductă la o presiune de o atmosferă se calculează astfel: v^2=2*9,78*10=195,6. După ce luăm rădăcina pătrată, obținem v=13,98570698963767. După rotunjire pentru a obține o cifră de viteză mai simplă, rezultatul este 14 m/s. Secțiunea transversală a unei găuri cu diametrul de 0,01 m se calculează astfel: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Ca urmare, rezultă că debitul maxim de apă prin conductă corespunde cu 0,000314159265*14 = 0,00439822971 m3/s (puțin mai puțin de 4,5 litri apă/secundă). După cum puteți vedea, în acest caz, calcularea apei pe secțiunea transversală a unei țevi este destul de simplă. Există, de asemenea, disponibile gratuit tabele speciale care indică consumul de apă pentru cele mai populare produse de instalații sanitare, cu valoarea minima diametrul conductei de apă.

După cum puteți înțelege deja, nu există o modalitate universală și simplă de a calcula diametrul unei conducte în funcție de debitul de apă. Cu toate acestea, puteți obține totuși anumiți indicatori pentru dvs. Acest lucru este valabil mai ales dacă sistemul este realizat din plastic sau conducte metal-plastic, iar consumul de apă este realizat de robinete cu o secțiune transversală mică de evacuare. În unele cazuri, această metodă de calcul este aplicabilă sistemelor din oțel, dar vorbim în primul rând despre noi conducte de apă care nu au fost încă acoperite cu depuneri interne pe pereți.

Consumul de apă într-un curent este volumul de lichid care trece printr-o secțiune transversală. Unitatea de consum este m3/s.

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

Debitul de apă în conductă: factori

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

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

Lungimea conductei. Acest lucru este clar: cu cât lungimea sa este mai mare, cu atât este mai mare gradul de frecare a apei împotriva pereților ei, astfel încât fluxul de lichid încetinește.
Materialul pereților conductei este, de asemenea, un factor important de care depinde debitul. Astfel, pereții netezi ai unei țevi de 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 fluidului. Cu cât diametrul este mai îngust, cu atât este mai nefavorabilă potrivirea 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 ele se formează depozite de fontă. 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 unei țevi de oțel noi.
Modificările de diametru la diferite secțiuni ale conductei de apă, viraje, fitinguri de închidere sau fitinguri reduc semnificativ viteza de curgere a apei.

Ce cantități sunt folosite pentru a calcula debitul de apă?

Următoarele cantități sunt utilizate în formule:

Q – consumul total (anual) de apă per persoană.
N este numărul de locuitori ai casei.
Q – debitul zilnic.
K este coeficientul de denivelare a consumului egal cu 1,1-1,3 (SNiP 2.04.02-84).
D – diametrul conductei.
V – viteza debitului apei.

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.
Calcul după diametru - q= ×d2/4 ×V.

Un exemplu de calcul al consumului de apă pentru un consumator casnic

Casa este dotata cu: toaleta, chiuveta, cada, chiuveta.

Conform Anexei A, luăm debitul pe secundă:
- Toaletă - 0,1 l/sec.
- Lavoar cu baterie - 0,12 l/sec.
- Baie - 0,25 l/sec.
- Chiuveta de bucatarie - 0,12 l/sec.
Cantitatea de apă consumată de la toate punctele de alimentare va fi:
- 0,1+0,12+0,25+0,12 = 0,59 l/sec
Conform debitului total (Anexa B), 0,59 l/sec corespunde debitului calculat de 0,4 l/sec.

Îl puteți converti în m3/oră înmulțindu-l cu 3,6. Astfel rezultă: 0,4 x 3,6 = 1,44 metri cubi / oră

Procedura de calcul al consumului de apa

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

Dacă intenționați să începeți să construiți o casă, să remodelați un apartament sau să instalați structuri sanitare, atunci informațiile despre cum să calculați consumul de apă vă vor fi foarte utile va permite, de asemenea, detectarea în timp util a unei scăderi a presiunii în conductă. În plus, datorită unor formule simple, toate acestea le poți face singur, fără ajutorul specialiștilor.

Când se instalează rețeaua de apă, cel mai dificil lucru este să se calculeze debitul secțiunilor de conducte. Calculele corecte vor asigura că consumul de apă nu este prea mare și presiunea acestuia nu scade.

Importanța calculelor corecte

Calcularea consumului de apă vă permite să alegeți materialul și diametrul țevii potrivite

Atunci când proiectați o cabană cu două sau mai multe băi sau un mic hotel, trebuie să țineți cont de câtă apă pot furniza conductele din secțiunea transversală selectată. La urma urmei, dacă presiunea din conductă scade din cauza consumului ridicat, acest lucru va duce la faptul că va fi imposibil să faceți un duș sau o baie normală. Dacă problema apare într-un incendiu, vă puteți pierde casa cu totul. Prin urmare, calculul circulabilității autostrăzilor se realizează chiar înainte de începerea construcției.

De asemenea, este important ca proprietarii de întreprinderi mici să cunoască ratele de producție. Într-adevăr, în absența dispozitivelor de contorizare, serviciile de utilități, de regulă, prezintă organizațiilor o factură pentru consumul de apă în funcție de volumul trecut prin conductă. Cunoașterea datelor despre alimentarea cu apă vă va permite să controlați consumul de apă și să nu plătiți suplimentar.

Ce determină permeabilitatea unei țevi?

Consumul de apă va depinde de configurația sistemului de alimentare cu apă, precum și de tipul de conducte din care este instalată rețeaua

Permeabilitatea secțiunilor de conductă este o valoare metrică care caracterizează volumul de lichid trecut prin conductă într-un anumit interval de timp. Acest indicator depinde de materialul utilizat în producția de țevi.

Conductele din plastic mențin aproape aceeași permeabilitate pe toată perioada operațională. Plasticul, în comparație cu metalul, nu ruginește, astfel încât liniile nu se înfundă mult timp.

Pentru modelele metalice, debitul scade an de an. Pe măsură ce 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, abilitatea de cross-country depinde și de alte caracteristici:

Lungimile conductelor. Cu cât lungimea este mai mare, cu atât viteza curgerii este mai mică datorită influenței frecării, iar presiunea scade în consecință.
Diametrul conductei. Pereții autostrăzilor înguste creează mai multă rezistență. Cu cât secțiunea transversală este mai mică, cu atât raportul dintre viteza curgerii și aria internă va fi mai rău pe o secțiune de lungime fixă. Conductele mai late mișcă apa mai repede.
Prezența spirelor, fitingurilor, adaptoarelor, robinetelor. Orice piese de formă încetinesc mișcarea fluxurilor de apă.

La determinarea indicatorului lățime de bandă este necesar să se țină cont de toți acești factori împreună. Pentru a nu te confunda în numere, ar trebui să folosești formule și tabele dovedite.

Metode de calcul

Coeficientul de frecare este afectat de prezența elementelor de blocare și de numărul acestora

Pentru a determina permeabilitatea unui sistem de alimentare cu apă, puteți utiliza trei metode de calcul:

Această din urmă metodă, deși cea mai precisă, nu este potrivită pentru calcularea comunicațiilor obișnuite în gospodărie. Este destul de complex și pentru a-l folosi va trebui să cunoașteți o varietate de indicatori. Pentru a calcula o rețea simplă pentru o casă privată, ar trebui să utilizați un calculator online. Deși nu este la fel de precis, este gratuit și nu trebuie instalat pe computer. Puteți obține informații mai precise verificând datele calculate de program cu tabelul.

Cum se calculează lățimea de bandă

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

Calcul pe baza secțiunii conductei

SNiP 2.04.01-85 propune aflarea cantității de apă consumată în funcție 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, prin urmare, creează frecare suplimentară.

Puteți calcula datele necesare folosind un tabel special:

Secțiunea conductei (mm)	Lățimea de bandă
	Prin căldură (hl/h)		Prin lichid de răcire (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 a rezuma sistem sanitar această informație nu este extrem de importantă, dar este considerată principalul indicator pentru circuitele de încălzire.

Găsiți date bazate pe presiune

Presiunea debitului de apă al magistralei comune este luată în considerare la selectarea conductelor

Atunci când selectați conducte pentru instalarea oricărei rețele de comunicații, trebuie să luați în considerare presiunea debitului în linia comună. Dacă se asigură presiune presiune mare, este necesar să instalați țevi cu o secțiune transversală mai mare decât la deplasarea gravitațională. Dacă acești parametri nu sunt luați în considerare la selectarea secțiunilor de conducte și debitele mari de apă sunt trecute prin rețele mici, acestea vor începe să facă zgomot, să vibreze și să devină rapid inutilizabile.

Pentru a găsi cel mai mare debit de apă calculat, utilizați un tabel cu capacitatea țevii în funcție de diametru și diverși indicatori de presiune a 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 pompe afectează și modificarea vitezei de curgere.

De asemenea, atunci când se calculează debitul de apă printr-o țeavă folosind un tabel cu diametrul țevii și valorile presiunii, se ia în considerare nu numai numărul de robinete, ci și numărul de încălzitoare de apă, căzi și alți consumatori.

Calcul hidraulic conform lui Shevelev

Pentru a identifica cât mai exact indicatorii întregii rețele de alimentare cu apă, se folosesc materiale de referință speciale. Acestea definesc caracteristicile de rulare pentru conductele din diferite materiale.

De ce sunt necesare astfel de calcule?

Când se elaborează un plan pentru construcția unei cabane mari cu mai multe băi, un hotel privat sau se organizează un sistem de incendiu, este foarte important să existe informații mai mult sau mai puțin precise despre capacitățile de transport ale conductei existente, ținând cont de aceasta. diametrul și presiunea din sistem. Totul ține de fluctuațiile de presiune în timpul consumului de apă de vârf: astfel de fenomene afectează destul de grav calitatea serviciilor oferite.

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

Ce determină permeabilitatea unei țevi?

Ce determină debitul de apă într-o țeavă rotundă? Se pare că găsirea răspunsului nu ar trebui să fie dificilă: cu cât secțiunea transversală a țevii este mai mare, cu atât este mai mare volumul de apă pe care îl poate trece într-un anumit timp. În același timp, se reține și presiunea, deoarece cu cât coloana de apă este mai mare, cu atât apa va fi forțată mai repede în interiorul comunicației. Cu toate acestea, practica arată că aceștia nu sunt toți factorii care influențează consumul de apă.

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

Lungimea conductei. Pe măsură ce lungimea sa crește, apa se freacă mai puternic de pereții ei, ceea ce duce la o încetinire a fluxului. Într-adevăr, la începutul sistemului, apa este afectată doar de presiune, dar este important și cât de repede au oportunitatea de a intra în comunicare următoarele porțiuni. Frânarea în interiorul conductei atinge adesea valori mari.
Consumul de apă depinde de diametruîntr-o măsură mult mai complexă decât pare la prima vedere. Când diametrul conductei este mic, pereții rezistă la curgerea apei cu un ordin de mărime mai mult decât în sistemele mai groase. Ca rezultat, pe măsură ce diametrul conductei scade, beneficiul său în ceea ce privește raportul dintre viteza curgerii apei și suprafața internă pe o secțiune de lungime fixă scade. Pentru a spune simplu, o conductă groasă transportă apa mult mai repede decât una subțire.
Material de fabricatie. Un alt punct important care afectează direct viteza de mișcare a apei prin conductă. De exemplu, propilena netedă favorizează alunecarea apei într-o măsură mult mai mare decât pereții aspri de oțel.
Durata serviciului. În timp, conductele de apă din oțel dezvoltă rugina. În plus, este tipic pentru oțel, precum fonta, să acumuleze treptat depuneri de calcar. Rezistența la curgerea apei a țevilor cu depuneri este mult mai mare decât cea a noilor produse 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 ținem cont de frecarea crescută, permeabilitatea acesteia scade clar. De asemenea, este important de menționat că produsele din plastic și metal-plastic nu au astfel de probleme: chiar și după decenii de utilizare intensivă, nivelul lor de rezistență la curgerile de apă rămâne la nivelul inițial.
Disponibilitate spire, fitinguri, adaptoare, supape contribuie la inhibarea suplimentară a fluxurilor de apă.

Noua capacitate de a calcula consumul de apa

Dacă apa este folosită printr-un robinet, acest lucru simplifică foarte mult sarcina. Principalul lucru în acest caz este că dimensiunea orificiului de scurgere a apei este mult mai mică decât diametrul conductei de apă. În acest caz, se aplică formula pentru calcularea apei pe secțiunea transversală a unei țevi Torricelli v^2=2gh, unde v este viteza curgerii printr-o gaură mică, g este accelerația căderii libere și h este înălțimea coloanei de apă deasupra robinetului (o gaură având o secțiune transversală s, pe unitatea de timp trece volumul de apă s*v). Este important să ne amintim că termenul „secțiune” este folosit nu pentru a desemna diametrul, ci aria sa. Pentru a-l calcula, utilizați formula pi*r^2.

Dacă coloana de apă are o înălțime de 10 metri și gaura are un diametru de 0,01 m, debitul de apă prin conductă la o presiune de o atmosferă se calculează astfel: v^2=2*9,78*10=195,6. După ce luăm rădăcina pătrată, obținem v=13,98570698963767. După rotunjire pentru a obține o cifră de viteză mai simplă, rezultatul este 14 m/s. Secțiunea transversală a unei găuri cu diametrul de 0,01 m se calculează astfel: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Ca urmare, rezultă că debitul maxim de apă prin conductă corespunde cu 0,000314159265*14 = 0,00439822971 m3/s (puțin mai puțin de 4,5 litri apă/secundă). După cum puteți vedea, în acest caz, calcularea apei pe secțiunea transversală a unei țevi este destul de simplă. Există și tabele speciale disponibile gratuit care indică consumul de apă pentru cele mai populare produse de instalații sanitare, cu o valoare minimă a diametrului conductei de apă.

După cum puteți înțelege deja, nu există o modalitate universală și simplă de a calcula diametrul unei conducte 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 realizat din țevi din plastic sau metal-plastic, iar consumul de apă este realizat de robinete cu o secțiune transversală mică de evacuare. În unele cazuri, această metodă de calcul este aplicabilă sistemelor din oțel, dar vorbim în primul rând despre noi conducte de apă care nu au fost încă acoperite cu depuneri interne pe pereți.

Consumul de apă în funcție de diametrul conductei: determinarea diametrului conductei în funcție de debitul, calculul după secțiune transversală, formula pentru debitul maxim la presiune într-o conductă rotundă

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

Este posibil să se facă un calcul simplu al debitului de apă pe baza diametrului conductei? Sau singura modalitate este de a contacta specialiștii, după ce am descris anterior harta detaliata toate conductele de apa din zona?

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

Sarcina noastră este să aflăm câtă apă poate trece această țeavă

Pentru ce este asta?

Când se calculează în mod independent sistemele de alimentare cu apă.

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

La urma urmei, o scădere semnificativă a presiunii în timpul consumului de apă de vârf este puțin probabil să mulțumească rezidenții. Și un curent slab de apă de la un furtun de incendiu va fi cel mai probabil inutil.

În absența apometrelor, utilitățile fac, de obicei, organizațiile „prin debitul conductei”.

Vă rugăm să rețineți: al doilea scenariu nu afectează apartamentele și casele private. Dacă nu există apometre, utilitățile taxează apa conform standardele sanitare. Pentru casele moderne și confortabile, aceasta nu este mai mare de 360 de litri de persoană pe zi.

Trebuie să recunoaștem: un apometru simplifică foarte mult relațiile cu serviciile de utilități

Factori care afectează permeabilitatea conductei

Ce afectează debitul maxim de apă într-o țeavă rotundă?

Răspunsul evident

Bunul simț spune că răspunsul ar trebui să fie foarte simplu. Există o conductă pentru alimentarea cu apă. Există o gaură în ea. Cu cât este mai mare, cu atât mai multă apă va trece prin el pe unitatea de timp. Oh, scuze, încă presiune.

Evident, o coloană de apă de 10 centimetri va împinge mai puțină apă printr-o gaură centimetrică decât o coloană de apă de înălțimea unei clădiri cu zece etaje.

Asta înseamnă că depinde de secțiunea interioară a conductei și de presiunea din sistemul de alimentare cu apă, nu?

Este cu adevărat nevoie de altceva?

Răspuns corect

Nu. Acești factori afectează consumul, dar sunt doar începutul unei lungi liste. Calcularea debitului de apă pe baza diametrului țevii și a presiunii din aceasta este aceeași cu calcularea traiectoriei unei rachete care zboară către Lună pe baza poziției aparente a satelitului nostru.

Dacă nu ținem cont de rotația Pământului, de mișcarea Lunii pe propria sa orbită, de rezistența atmosferei și de gravitația corpurilor cerești, este puțin probabil ca nava noastră să ajungă chiar și aproximativ în punctul dorit în spațiu. .

Câtă apă va curge dintr-o țeavă cu diametrul x la presiunea în linie y este influențată nu numai de acești doi factori, ci și de:

Lungimea conductei. Cu cât este mai lungă, cu atât frecarea apei împotriva pereților încetinește curgerea apei în ea. Da, apa de la capătul țevii este afectată doar de presiunea din ea, dar următoarele volume de apă trebuie să îi ia locul. Și conducta de apă îi încetinește, și cum.

Tocmai din cauza pierderii de presiune într-o conductă lungă, stațiile de pompare sunt amplasate pe conductele de petrol

Diametrul conductei afectează consumul de apă într-un mod mult mai complex decât sugerează „bunul simț”.. Pentru țevile cu diametru mic, rezistența pereților la mișcarea curgerii este mult mai mare decât la țevile groase.

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

Mai simplu spus, este mai ușor ca apa să se deplaseze printr-o țeavă groasă decât printr-una subțire.

Materialul peretelui este un alt factor important de care depinde viteza de mișcare a apei.. Dacă apa alunecă pe polipropilenă netedă, ca coapsa unei doamne stângace pe un trotuar în condiții de gheață, atunci oțelul dur creează o rezistență mult mai mare la curgere.
Vârsta țevii afectează, de asemenea, foarte mult permeabilitatea țevii.. Oţel conducte de apă Ele ruginesc în plus, oțelul și fonta devin acoperite cu depuneri de calcar de-a lungul anilor de utilizare.

O țeavă crescută în exces are o rezistență mult mai mare la curgere (rezistență la un nou lustruit teava de otelși ruginit diferă de 200 de ori!). Mai mult decât atât, zonele din interiorul conductei din cauza creșterii excesive își reduc degajarea; chiar și în condiții ideale, mult mai puțină apă va trece printr-o țeavă crescută.

Crezi că are sens să calculezi permeabilitatea după diametrul 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 oferi aceeași rezistență la curgerea apei ca la momentul instalării.

În cele din urmă, orice viraj, tranziție de diametru, diferite supape de închidere și fitinguri - toate acestea încetinesc și fluxul de apă.

Ah, dacă ar putea fi neglijați factorii de mai sus! Totuși, nu vorbim despre abateri în limitele de eroare, ci despre o diferență de mai multe ori.

Toate acestea ne conduc la o concluzie tristă: un simplu calcul al debitului de apă printr-o țeavă este imposibil.

O rază de lumină într-un regat întunecat

În cazul curgerii apei printr-un robinet, însă, sarcina poate fi simplificată dramatic. Condiția principală pentru un calcul simplu: orificiul prin care curge apa trebuie să fie neglijabil de mic în comparație cu diametrul conductei de alimentare cu apă.

Apoi se aplică legea lui Torricelli: v^2=2gh, unde v este debitul dintr-o gaură mică, g este accelerația căderii libere și h este înălțimea coloanei de apă care se află deasupra gaurii. În acest caz, un volum de lichid s*v va trece printr-o gaură cu o secțiune transversală s pe unitatea de timp.

Stăpânul ți-a lăsat un cadou

Nu uitați: secțiunea transversală a unei găuri nu este un diametru, este o zonă egală cu pi*r^2.

Pentru o coloană de apă de 10 metri (care corespunde unei presiuni în exces de o atmosferă) și o gaură cu diametrul de 0,01 metri, calculul va fi următorul:

Luăm rădăcina pătrată și obținem v=13,98570698963767. Pentru simplitatea calculelor, vom rotunji valoarea vitezei curgerii la 14 m/s.

Secțiunea transversală a unei găuri cu diametrul de 0,01 m este egală cu 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 ceva mai mic de patru litri și jumătate pe secundă.

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

În plus, în anexa articolului veți găsi un tabel cu consumul de apă pentru cele mai comune corpuri sanitare, indicând diametrul minim al racordului.

Concluzie

Asta e totul pe scurt. După cum puteți vedea, universal solutie simpla nu l-am găsit; cu toate acestea, sperăm să găsiți articolul util. Noroc!

Cum se calculează capacitatea conductei

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

Conducte cu debit mare

Capacitatea este un parametru important pentru orice conducte, canale și alți moștenitori ai apeductului roman. Cu toate acestea, capacitatea de debit nu este întotdeauna indicată pe ambalajul conductei (sau pe produsul în sine). În plus, aspectul conductei determină, de asemenea, cât de lichid trece conducta prin secțiunea transversală. Cum se calculează corect debitul conductelor?

Metode de calcul al capacității conductei

Există mai multe metode pentru calcularea acestui parametru, fiecare dintre acestea fiind potrivită pentru un anumit caz. Câteva simboluri importante atunci când se determină capacitatea conductei:

Diametrul exterior este dimensiunea fizică a secțiunii transversale a conductei de la o margine a peretelui exterior la cealaltă. În calcule este desemnat ca Dn sau Dn. Acest parametru este indicat în etichetă.

Diametrul nominal este valoarea aproximativă a diametrului secțiunii interne a țevii, rotunjită la cel mai apropiat număr întreg. În calcule este desemnat ca Du sau Du.

Metode fizice de calcul al capacității conductelor

Valorile debitului conductei sunt determinate folosind formule speciale. Pentru fiecare tip de produs - pentru gaz, alimentare cu apă, canalizare - există diferite metode de calcul.

Metode de calcul tabelar

Există un tabel de valori aproximative creat pentru a facilita determinarea debitului conductelor pentru distribuția 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 creșterilor sedimentare în interiorul conductei, ceea ce este tipic pentru autostrăzile vechi.

Există un tabel exact pentru calcularea capacității, numit tabelul Shevelev, care ia în considerare materialul țevii și mulți alți factori. Aceste mese sunt rareori folosite la așezarea conductelor de apă într-un apartament, dar într-o casă privată cu mai multe coloane nestandard pot fi utile.

Calcul folosind programe

Firmele moderne de instalații sanitare au special programe de calculator pentru a calcula capacitatea conductei, 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. ÎN companii mari utilizați „Hydrosystem” - acesta este un program intern care calculează conductele în funcție de criterii care afectează funcționarea acestora în regiunile Federației Ruse. Pe lângă calculele hidraulice, vă permite să calculați și alți parametri ai conductei. Prețul mediu este de 150.000 de ruble.

Cum se calculează capacitatea unei conducte de gaz

Gazul este unul dintre cele mai dificil de transportat, în special pentru că tinde să fie comprimat și, prin urmare, este capabil să se scurgă prin cele mai mici goluri din conducte. Pentru a calcula capacitatea conductelor de gaz (precum și pentru a proiecta sistem de gazîn general) au cerinţe speciale.

Formula pentru calcularea capacității unei conducte de gaz

Debitul maxim al conductelor de gaz este determinat de formula:

Qmax = 0,67 DN2 * p

unde p este egal cu presiunea de funcționare în sistemul de conducte de gaz + 0,10 MPa sau presiunea absolută a gazului;

Du – diametrul condiționat al conductei.

Există formula complexa pentru a calcula capacitatea unei conducte de gaz. De obicei, nu este utilizat atunci când se efectuează calcule preliminare, precum și atunci când se calculează o conductă de gaz de uz casnic.

Qmax = 196,386 DN2 * 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 în mișcare de presiune. Cu cât valoarea T este mai mare, cu atât gazul se extinde și apasă pe pereți. Prin urmare, atunci când calculează autostrăzi mari, inginerii iau în considerare posibilele condiții meteorologice din zona în care circulă conducta. Dacă valoarea nominală conducta DN va fi mai mică decât presiunea gazului generată în timpul temperaturi ridicate vara (de exemplu, la +38...+45 grade Celsius), atunci este posibilă deteriorarea liniei principale. Aceasta implică scurgerea de materii prime valoroase și creează posibilitatea unei explozii într-o secțiune a conductei.

Tabel capacităților conductelor de gaz în funcție de presiune

Există un tabel pentru calcularea debitelor conductelor de gaz pentru diametrele de conducte utilizate în mod obișnuit și presiunile nominale de funcționare. Pentru a determina caracteristicile unei conducte de gaz de dimensiuni și presiuni nestandard, vor fi necesare calcule de inginerie. De asemenea, presiunea, viteza și volumul gazului sunt afectate de temperatura aerului exterior.

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.

Capacitatea conductei de canalizare

Lățimea de bandă conducta de canalizare– un parametru important care depinde de tipul conductei (presiune sau nepresiune). Formula de calcul se bazează pe legile hidraulicei. Pe lângă calculele cu forță de muncă intensivă, tabelele sunt folosite pentru a determina capacitatea de canalizare.

Formula de calcul hidraulic

Pentru calculul hidraulic al canalizării, este necesar să se determine necunoscutele:

diametrul conductei Du;
viteza medie de curgere v;
panta hidraulica l;
gradul de umplere h/Dn (calculele se bazează pe raza hidraulică, care este asociată cu această valoare).

În practică, ele sunt limitate la calcularea valorii lui l sau h/d, deoarece parametrii rămași sunt ușor de calculat. În calculele preliminare, panta hidraulică este considerată a fi egală cu panta suprafeței pământului, la care mișcarea apa reziduala nu va fi mai mică decât viteza de autocurățare. Valorile vitezei, precum și valorile maxime h/DN pentru rețelele casnice pot fi găsite în Tabelul 3.

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 fluxul volumetric de fluid arată astfel:

unde a este aria secțiunii transversale deschise a fluxului,

v – viteza curgerii, m/s.

Viteza se calculează folosind formula:

unde R este raza hidraulică;

C – coeficientul de umectare;

Din aceasta putem deriva formula pentru panta hidraulică:

Acest parametru este utilizat pentru a determina acest parametru dacă este necesar un calcul.

unde n este coeficientul de rugozitate, având valori 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 fluxului transversal de fluid,

P – perimetrul umezit, sau lungimea transversală suprafata interioara conductă care atinge lichidul.

Tabele de capacitate pentru conductele de canalizare cu curgere liberă

Tabelul ia în considerare toți parametrii utilizați pentru efectuarea calculului hidraulic. Datele sunt selectate în funcție de diametrul țevii și înlocuite în formulă. Aici a fost deja calculat debitul volumetric al lichidului q care trece prin secțiunea transversală a țevii, care poate fi considerat debitul conductei.

În plus, există tabele Lukin mai detaliate care conțin valori de debit gata făcute pentru țevi de diferite diametre de la 50 la 2000 mm.

Tabele de capacitate pentru sisteme de canalizare sub presiune

În tabelele de capacitate a conductelor de presiune de canalizare, valorile depind de gradul maxim de umplere și de viteza medie calculată a apei uzate.

Capacitatea conductei de apa

Conductele de apă sunt cele mai des folosite conducte într-o casă. Și, deoarece există o sarcină mare asupra lor, calculul debitului principal de apă devine o condiție importantă funcţionare 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 și, de asemenea, șansa de blocaje și blocaje este mai mică. Cu toate acestea, pe lângă diametru, este necesar să se țină cont de coeficientul de frecare a apei pe pereții conductei (valoarea tabelară pentru fiecare material), lungimea conductei și diferența de presiune a lichidului la intrare și la ieșire. În plus, numărul de coturi și fitinguri din conductă va influența foarte mult debitul.

Tabel cu capacitatea conductei 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. Pentru instalații sanitare acest lucru nu este important, dar în sisteme de incalzire este un parametru cheie.

Există un tabel pentru calculele căldurii și lichidului de răcire.

Tabel cu capacitatea conductei în funcție de presiunea lichidului de răcire

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

Tabelul capacității țevii 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 unei conducte de apă. În plus, ele conțin toate formulele de calcul necesare pentru fiecare material specific. Aceasta este o informație lungă care este cel mai des folosită de inginerii hidraulici.

Tabelele au în vedere:

diametrele conductelor – interioare și externe;
grosimea peretelui;
durata de viață a sistemului de alimentare cu apă;
lungimea liniei;
scopul conductelor.

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

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

Ți-a plăcut articolul? Împărtășește-l

Imprimați acest articol