Výpočet spotřeby vody vnitřní částí potrubí: vzorce a další metody

Průtok vody potrubím při požadovaném tlaku

Obsah článku
Hlavním úkolem výpočtu objemu spotřeby vody v potrubí podle jeho průřezu (průměru) je vybrat potrubí tak, aby spotřeba vody nebyla příliš velká a tlak zůstal dobrý. V tomto případě je nutné vzít v úvahu:

• průměry (DN vnitřní část),
• ztráta hlavy ve vypočítané oblasti,
• hydraulický průtok,
• maximální tlak,
• vliv zatáček a bran v systému,
• materiál (charakteristika stěn potrubí) a délka atd.

Volba průměru potrubí podle průtoku vody pomocí tabulky je považována za jednodušší, ale méně přesný způsob než lokální měření a výpočet tlaku, rychlosti vody a dalších parametrů v potrubí.

Obvod potrubí

Kde začíná určování průměru potrubí průtokem? Pokud s pokládáním sítí začínáte, pak tento proces začíná pochopením, jaký je průměr.

Průměr je tedy segment spojující dva krajní body na kružnici umístěné na opačných stranách konstrukce. Průměr potrubí se počítá v závislosti na průtoku, je to jeden z významných celkových rozměrů systému.

Moudrost výpočtu

Co se bere v úvahu při výpočtech, jaké parametry je třeba vzít v úvahu?

1. Tloušťka stěny konstrukce.
2. Vnitřní rozměr čáry.
3. Vnější rozměr prvků sítě.
4. Jmenovitý průměr konstrukce, ve vzorcích často označovaný jako DN.
5. Indikátor charakterizující podmíněný průchod, ve výpočtech označovaný jako Du. Měřeno v milimetrech.

Kromě toho je třeba vzít v úvahu, co se bude v systému pohybovat, pod jakým tlakem a délku trasy. Je také nutné vzít v úvahu, pro jaký typ potrubí jsou výpočty určeny. Parametry topného systému a dodávky vody se liší.

Dříve byla velikost struktur počítána a označována v palcích, ale v posledních několika letech se stále častěji praktikuje provádění výpočtů v centimetrech, milimetrech. Ale i když jste vše vypočítali v palcích, na tom nezáleží - stačí použít jednu z tabulek převodu měření velkoryse zveřejněných na webu.

Normy pro stanovení průtoku

Spotřeba vody

Důležitým bodem je správné určení průtoku vody v potrubí.

Vezmeme si venkovský dům. K určení velikosti konstrukcí používaných k zásobování stavby vodou je třeba vypočítat maximální spotřebu. Tento bod je důležitý nejen pro pochopení toho, jaké prvky jsou pro trasu potřebné, ale také pro správné procesy vrtání, kdy je důležitá velikost pláště.

Uvažujme situaci na příkladu. Soukromý dům průměrné velikosti. To znamená, že má kuchyň, do které by měla být dodávána voda, koupelnu (toaleta, koupelna, kde bude také umyvadlo). Kromě toho se nyní používají pračky, které je také nutné připojit k systému. V létě budete potřebovat zavlažování záhonů a květinových záhonů. Na základě těchto vstupních údajů lze vyvodit závěr, že k zásobování této ekonomiky vodou bude zapotřebí vodovod s přibližnými parametry 3 kubické metry za hodinu.

Pro takové zatížení jsou vhodná třípalcová čerpadla. Samotná jednotka má průměr 75 cm. Při instalaci čerpadla je důležité si uvědomit, že zařízení by nemělo přijít do styku se stěnami krytu, což znamená, že musíte dbát na to, aby mezi prvky byl volný prostor - uvnitř potrubí.

K zásobování soukromého domu vodou zpravidla postačuje třípalcové čerpadlo.

Snížení tlaku a výpočet hydraulického odporu

Pro stanovení hlavy uvnitř potrubí a pro správný výběr zařízení, které pomáhá čerpat kapalná nebo plynná média, je nutné vypočítat tlakovou ztrátu. Při absenci přístupu k internetové síti se provádějí výpočty podle vzorce:

Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·proti²

Δp - poklesy napětí v úseku potrubí, Pa l - délka úseku potrubí, m λ - koeficient odporu d1 - průřez potrubí, m ρ - úroveň hustoty přepravovaného média, kg / m3 v - rychlost pohybu, m / s

Hydraulický odpor se tvoří pod vlivem 2 hlavních faktorů:

• třecí odpor;
• místní odpor.

První možnost je poskytována pro vytváření nepravidelností a drsnosti, které brání pohybu čerpaného média. K překonání inhibičního účinku je zapotřebí další spotřeba energie. S laminárním prouděním a odpovídajícím nízkým Reynoldsovým exponentem (Re), charakterizovaným uniformitou a vyloučením možnosti smíchání sousedních vrstev kapalného nebo plynného média, je účinek drsnosti minimální. To je způsobeno zvýšením parametru extrémně viskózní podvrstvy čerpaného média ve srovnání s vytvořenými nepravidelnostmi a výčnělky na povrchu trubek. Tyto podmínky umožňují považovat potrubí za hydraulicky hladké.

Se zvýšením hodnoty Reynoldse má viskózní podvrstva menší tloušťku, což zajišťuje překrytí nepravidelností a účinek drsnosti, úroveň hydraulického odporu nezávisí na Reynoldsově exponentu a průměrná výška výčnělků na potah potrubí. Následné zvýšení Reynoldsovy hodnoty umožňuje přenést čerpané médium do režimu turbulentního proudění, kde se vytvoří destrukce viskózní podvrstvy a vytvořené tření je určeno hodnotou drsnosti.

Ztráta třením se vypočítá nahrazením dat:

HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2 g)]

• HT - ztráta hlavy s třecím odporem, m
• [w2 / (2g)] - rychlostní hlava, m
• λ - koeficient odporu
• l - délka úseku potrubí, m
• dЭ - ekvivalentní hodnota průřezu potrubí, m
• w - rychlost pohybu média, m / s
• g - gravitační zrychlení, m / s2

Metody výpočtu závislostí průtoku vody a průměru potrubí

Pomocí níže uvedených vzorců můžete vypočítat průtok vody v potrubí a určit závislost průměru potrubí na průtoku vody.

V tomto vzorci spotřeby vody:

• q je průtok vl / s,
• V - určuje rychlost hydraulického toku vm / s,
• d - vnitřní část (průměr v cm).

Pokud znáte průtok a ad průřezu, je možné pomocí inverzních výpočtů nastavit rychlost nebo se znalostí průtoku a rychlosti určit průměr. V případě přídavného kompresoru (například ve výškových budovách) je tlak generovaný tímto zařízením a hydraulický průtok uveden v pasu přístroje. Bez dalšího vstřikování se průtok nejčastěji mění v rozmezí 0,8 - 1,5 m / s.

Pro přesnější výpočty se ztráty hlavy berou v úvahu pomocí Darcyho vzorce:

Chcete-li vypočítat, musíte navíc nainstalovat:

• délka potrubí (L),
• ztrátový faktor, který závisí na drsnosti stěn potrubí, turbulenci, zakřivení a úsecích s uzavíracími ventily (λ),
• viskozita kapaliny (ρ).

Vztah mezi hodnotou D potrubí, hydraulickým průtokem (V) a průtokem vody (q), s přihlédnutím k úhlu sklonu (i), lze vyjádřit v tabulce, kde jsou dvě známé veličiny spojeny a přímka a hodnota požadované hodnoty bude vidět na průsečíku stupnice a přímky.

Pro technické zdůvodnění se také vytvářejí grafy závislosti provozních a kapitálových nákladů se stanovením optimální hodnoty D, která se nastavuje na křižovatce křivek provozních a kapitálových nákladů.

Výpočet průtoku vody potrubím s přihlédnutím k poklesu tlaku lze provést pomocí online kalkulaček (například: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Pro hydraulický výpočet, jako ve vzorci, musíte vzít v úvahu faktor ztráty, což znamená volbu:

1. způsob výpočtu odporu,
2. materiál a typ potrubních systémů (ocel, litina, azbest, železobeton, plast), přičemž se vezme v úvahu, že například plastové povrchy jsou méně drsné než ocel a nekorodují,
3. vnitřní průměry,
4. délka sekce,
5. pokles tlaku pro každý metr potrubí.

Některé kalkulačky zohledňují další vlastnosti potrubních systémů, například:

• nové nebo nové s bitumenovým povlakem nebo bez vnitřního ochranného povlaku,
• s vnějším plastovým nebo polymerocementovým povlakem,
• s vnějším povlakem z cementového písku, nanášeným různými metodami atd.

Jak vypočítat průměr plynového potrubí

Plynové potrubí se počítá mírně odlišně od vodního potrubí. Zde jsou základní hodnoty:

• rychlost a tlak plynu;
• délka potrubí se ztrátou tlaku na armaturách;
• pokles tlaku v přijatelných mezích.

Výpočet průměru plynového potrubí lze provést podle vzorce:

kde di je vnitřní průměr potrubí, m;

V´ - objemová spotřeba stlačeného vzduchu, m³ / s;

L je délka potrubí upravená pro armatury, m;

Δp - přípustná tlaková ztráta, bar;

pmax - horní tlak kompresoru, bar.

Při výběru průměru trubky je tedy důležitým parametrem průchodnost, která závisí na průřezu a vnitřní velikosti vedení. Proto je bezpodmínečně nutné měřit údaje, jako je přípustný tlak, tloušťka stěny, vnitřní průměr potrubí, vlastnosti chladicí kapaliny nebo plynu.

Jak dimenzujete potrubí? Řekněte nám, podle jakých parametrů jste vypočítali potrubí pro váš domov?

Při pokládce vodovodů je nejobtížnější spočítat průchodnost trubních částí. Správné výpočty zajistí, že průtok vody nebude příliš velký a jeho tlak neklesne.