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El cálculo del consumo de agua se realiza antes de la construcción de tuberías y es una parte integral de los cálculos hidrodinámicos. Al construir tuberías troncales e industriales, estos cálculos se realizan utilizando programas especiales. Al construir una tubería doméstica con sus propias manos, puede realizar el cálculo usted mismo, pero debe tenerse en cuenta que el resultado no será lo más preciso posible. Cómo calcular el parámetro de consumo de agua, sigue leyendo. Factores de ancho de bandaEl factor principal para calcular el sistema de tuberías es el rendimiento. Este indicador está influenciado por muchos parámetros diferentes, los más significativos son:
Hay otros factores que son considerados por los especialistas. Pero para este artículo no son significativos. El método para calcular el diámetro dependiendo de la sección transversal de las tuberías.Si al calcular la tubería es necesario tener en cuenta todos los factores anteriores, se recomienda realizar cálculos utilizando programas especiales. Si los cálculos preliminares son suficientes para la construcción del sistema, entonces se llevan a cabo en la siguiente secuencia:
Como calcular el consumo de agua en una casaPuede determinar de forma independiente la cantidad de agua fría o caliente que se consume en la casa mediante varios métodos:
Para determinar la cantidad total de agua que se perforará en la habitación, es necesario calcular cada unidad de plomería (baño, ducha, mezclador, etc.) por separado. Fórmula de cálculo: Qs \u003d 5 x q0 x P, donde Qs: un indicador que determina la cantidad de flujo; q0 es la norma establecida; P es el coeficiente por el cual se tiene en cuenta la posibilidad de usar varios tipos de accesorios de plomería al mismo tiempo. El indicador q0 se determina según el tipo de equipo de plomería de acuerdo con la siguiente tabla: La probabilidad P está determinada por la siguiente fórmula: P \u003d L x N1 / q0 x 3600 x N2donde L - flujo máximo de agua durante 1 hora; N1 - el número de personas que usan accesorios de plomería; q0: normas establecidas para una unidad de fontanería individual; N2: el número de accesorios de plomería instalados. Es inaceptable determinar el flujo de agua sin tener en cuenta la probabilidad, ya que el uso simultáneo de accesorios de plomería conduce a un aumento en el caudal. Calcularemos el agua usando un ejemplo específico. Es necesario determinar el flujo de agua mediante los siguientes parámetros:
Determine el tamaño de la probabilidad: P \u003d 5.6 x 4 / 0.25 x 3600 x 6 \u003d 0.00415 Determine el consumo de bueyes para el baño, la cocina y el baño: Qs (baños) \u003d 4 x 0.25 x 0.00518 \u003d 0.00415 (l / s) Qs (cocina) \u003d 4 x 0.12 x 0.00518 \u003d 0.002 (l / s) Qs (inodoro) \u003d 4 x 0.4 x 0.00518 \u003d 0.00664 (l / s) Cálculo de la sección óptima.Para determinar la sección transversal, se utiliza la siguiente fórmula: Q \u003d (πd² / 4) xWdonde Q es la cantidad calculada de agua consumida; d es el diámetro deseado; W es la velocidad del agua en el sistema. Usando los pasos matemáticos más simples, podemos deducir que d \u003d √ (4Q / πW) El indicador W se puede obtener de la tabla: Los indicadores presentados en la tabla se utilizan para cálculos aproximados. Para parámetros más precisos, se utiliza una fórmula matemática compleja. Determine el diámetro de las tuberías para el baño, la cocina y el inodoro de acuerdo con los parámetros presentados en este ejemplo: d (para el baño) \u003d √ (4 x 0.00415 / (3.14 x 3)) \u003d 0.042 (m) d (para cocina) \u003d √ (4 x 0.002 / (3.14 x 3)) \u003d 0.03 (m) d (para inodoro) \u003d √ (4 x 0.00664 / (3.14 x 3)) \u003d 0.053 (m) Para determinar la sección transversal de las tuberías, se adopta el indicador calculado más grande. Dado el pequeño margen en este ejemplo, es posible publicar el suministro de agua con tuberías con una sección transversal de 55 mm. Cómo calcular usando un programa semiprofesional especial, vea el video. En algunos casos, debe lidiar con la necesidad de calcular el caudal de agua a través de la tubería. Este indicador indica cuánta agua puede dejar pasar una tubería, medida en m³ / s.
Es importante asegurarse de que cada rama del sistema de suministro de agua pueda obtener su parte de la tubería principal incluso durante las horas pico de agua. El sistema de suministro de agua está diseñado para la comodidad, conveniencia y facilidad de trabajo de una persona. Si todas las noches el agua no llega a los habitantes de los pisos superiores, ¿de qué tipo de comodidad podemos hablar? ¿Cómo puedo tomar té, lavar platos, bañarme? Y todos beben té y se bañan, por lo que la cantidad de agua que la tubería pudo proporcionar se distribuyó a lo largo de los pisos inferiores. Este problema puede jugar un papel muy malo en la lucha contra incendios. Si los bomberos se conectan a la tubería central y no hay presión en ella. A veces, el cálculo del caudal de agua a través de una tubería puede ser útil si, después de reparar el suministro de agua por artesanos desafortunados, reemplazando parte de las tuberías, la presión ha caído bruscamente. Los cálculos hidrodinámicos no son una tarea fácil, generalmente realizada por especialistas calificados. Pero, digamos que se dedica a la construcción privada, diseñe su propia casa espaciosa y acogedora. ¿Cómo calcular el flujo de agua a través de la tubería usted mismo?Parecería que es suficiente saber el diámetro del agujero en la tubería para obtener, quizás, números redondeados, pero generalmente justos. Por desgracia, esto es muy pequeño. Otros factores pueden cambiar el resultado de los cálculos a veces. ¿Qué afecta el flujo máximo de agua a través de la tubería?
Cálculo del flujo de agua a través de un grifo.El volumen del fluido que fluye se encuentra multiplicando la sección transversal de la abertura de la tubería S por la velocidad de salida V. La sección transversal es el área de una cierta parte de la figura del volumen, en este caso, el área del círculo. Se encuentra por la fórmula S \u003d πR2. R será el radio del orificio de la tubería, que no debe confundirse con el radio de la tubería. π es un valor constante, la razón de la circunferencia de un círculo a su diámetro es aproximadamente 3.14. La tasa de fuga se encuentra mediante la fórmula Torricelli: Donde g es la aceleración debida a la gravedad, en el planeta Tierra es de aproximadamente 9.8 m / s. h la altura de la columna de agua que se encuentra sobre el agujero. Ejemplo Calculamos el caudal de agua a través de un grifo con un orificio con un diámetro de 0.01 my una altura de columna de 10 m. Sección transversal del agujero \u003d πR2 \u003d 3.14 x 0.012 \u003d 3.14 x 0.0001 \u003d 0.000314 m². Velocidad de flujo \u003d √2gh \u003d √2 x 9.8 x 10 \u003d √196 \u003d 14 m / s. Consumo de agua \u003d SV \u003d 0.000314 x 14 \u003d 0.004396 m³ / s. Traducido a litros, resulta que 4.396 litros por segundo pueden fluir desde una tubería determinada. En las empresas, así como en apartamentos y casas en general, se consume una gran cantidad de agua. Las cifras son enormes, pero ¿pueden decir algo más, excepto por el hecho de un cierto gasto? Si pueden. A saber, el caudal de agua puede ayudar a calcular el diámetro de la tubería. Parece que estos parámetros no están relacionados entre sí, pero de hecho la relación es obvia. De hecho, el rendimiento de un sistema de suministro de agua depende de muchos factores. Un lugar importante en esta lista es precisamente el diámetro de las tuberías, así como la presión en el sistema. Echemos un vistazo más profundo a este problema. Factores que afectan el paso del agua a través de la tubería.El caudal de agua a través de una tubería circular que tiene un agujero depende del tamaño de este agujero. Por lo tanto, cuanto más grande sea, más agua pasará a través de la tubería en un cierto período de tiempo. Sin embargo, no te olvides de la presión. Después de todo, puedes dar un ejemplo. Un poste del medidor empuja el agua a través de un agujero de un centímetro mucho menos por unidad de tiempo que un poste con una altura de varias decenas de metros. Esto es obvio. Por lo tanto, el flujo de agua alcanza su máximo en la sección interna máxima del producto, así como a la presión máxima. Cálculo de diámetroSi necesita obtener un cierto caudal de agua en la salida del sistema de suministro de agua, no puede hacerlo sin calcular el diámetro de la tubería. Después de todo, este indicador, junto con el resto, afecta el indicador de rendimiento. Por supuesto, hay tablas especiales que están en la Web y en literatura especializada, que le permiten omitir los cálculos, centrándose en ciertos parámetros. Sin embargo, no debe esperar una alta precisión de dichos datos, todavía habrá un error, incluso si se tienen en cuenta todos los factores. Por lo tanto, la mejor manera de obtener resultados precisos es hacerlo usted mismo. Para hacer esto, necesita los siguientes datos:
El consumo de consumo de agua no es necesario para calcular, hay un estándar digital. Puede tomar datos en el mezclador, que indica que se consumen aproximadamente 0,25 litros por segundo. Esta cifra se puede usar para cálculos. Un parámetro importante para obtener datos precisos es la pérdida de presión en el área. Como saben, la presión en los elevadores estándar de suministro de agua está en el rango de 1 a 0.6 atmósferas. El promedio es de 1.5-3 atm. El parámetro depende del número de pisos en la casa. Pero esto no significa que cuanto mayor sea la casa, mayor será la presión en el sistema. Las casas muy altas (más de 16 pisos) a veces usan la separación del sistema en pisos para normalizar la presión. En cuanto a la pérdida de presión, este indicador se puede calcular utilizando medidores de presión en el punto de partida y en frente del punto de consumo. Sin embargo, si el conocimiento y la paciencia para el auto-cálculo no son suficientes, entonces puede usar datos tabulares. Y aunque tendrán ciertos errores, los datos serán lo suficientemente precisos para ciertas condiciones. Y luego será muy simple y rápido obtener el diámetro de la tubería por el flujo de agua. Por lo tanto, el sistema de suministro de agua se calculará correctamente, lo que permitirá obtener una cantidad de líquido que satisfaga la necesidad. El consumo de agua en un curso de agua es el volumen de fluido que pasa a través de una sección transversal. Unidad de consumo - m3 / s. El cálculo del agua consumida debe realizarse en la etapa de planificación del sistema de suministro de agua, ya que los parámetros principales de las tuberías de agua dependen de esto. Consumo de agua en tuberías: factoresPara realizar de manera independiente el cálculo del flujo de agua en la tubería, es necesario conocer los factores que aseguran el flujo de agua en la tubería. Los principales son el grado de presión en el conducto y el diámetro de la sección de la tubería. Pero, conociendo solo estos valores, no será posible calcular con precisión el flujo de agua, ya que también depende de indicadores como:
¿Qué valores se utilizan para calcular el flujo de agua?Las siguientes cantidades se utilizan en las fórmulas:
Fórmula de consumo de aguaEntonces, conociendo los valores, obtenemos la siguiente fórmula para el consumo de agua:
Un ejemplo de cálculo del consumo de agua para un consumidor.La casa dispone de: aseo, lavabo, bañera, fregadero.
Puede traducir a m3 / hora, multiplicándolo por 3.6. Por lo tanto, resulta: 0.4 x 3.6 \u003d 1.44 m3 / hora El procedimiento para calcular el flujo de agua.El procedimiento de cálculo completo se especifica en el código de las reglas 30. 13330. 2012 Normas y reglamentos de construcción 2.04.01-85 * “Suministro interno de agua y alcantarillado” de la versión actualizada. Si planea comenzar a construir una casa, reconstruir un apartamento o instalar estructuras de agua, la información sobre cómo calcular el flujo de agua será muy útil. El cálculo del flujo de agua ayudará no solo a determinar el volumen de agua requerido para una habitación en particular, sino que también le permitirá detectar oportunamente una disminución de la presión en la tubería Además, gracias a las fórmulas simples, todo esto se puede hacer de forma independiente, sin la ayuda de especialistas. El rendimiento es un parámetro importante para cualquier tubería, canal y otros herederos del acueducto romano. Sin embargo, el rendimiento no siempre se indica en el embalaje de la tubería (o en el producto en sí). Además, la cantidad de fluido que una tubería pasa a través de una sección también depende del esquema de tubería. ¿Cómo calcular correctamente el rendimiento de las tuberías? Métodos para calcular la capacidad de la tuberíaExisten varios métodos para calcular este parámetro, cada uno de los cuales es adecuado para un caso particular. Algunas anotaciones que son importantes para determinar el rendimiento de la tubería: Diámetro exterior: el tamaño físico de la sección de tubería desde un borde de la pared exterior al otro. En los cálculos se indica como Dn o Dn. Este parámetro se indica en el marcado. El diámetro nominal es el valor aproximado del diámetro de la sección interna de la tubería, redondeado al número entero más cercano. En los cálculos, se designa como Du o Du. Métodos físicos para calcular el rendimiento de la tubería.Los valores de rendimiento de la tubería están determinados por fórmulas especiales. Para cada tipo de producto - para gas, agua, alcantarillado - sus propios métodos de cálculo. Métodos de cálculo tabularHay una tabla de valores aproximados, creada para facilitar la determinación del rendimiento de las tuberías en el cableado del apartamento. En la mayoría de los casos, no se requiere alta precisión, por lo que los valores se pueden aplicar sin cálculos complejos. Pero esta tabla no tiene en cuenta la disminución en el rendimiento debido a la aparición de crecimientos sedimentarios dentro de la tubería, lo cual es típico en las carreteras antiguas.
Existe una tabla de cálculo de capacidad precisa llamada tabla de Shevelev, que tiene en cuenta el material de la tubería y muchos otros factores. Estas tablas rara vez se usan cuando se colocan tuberías de agua en un apartamento, pero en una casa privada con varios elevadores no estándar pueden ser útiles. Cálculo utilizando programasLas empresas de fontanería modernas tienen programas informáticos especiales para calcular el rendimiento de las tuberías, así como muchos otros parámetros similares. Además, se han desarrollado calculadoras en línea que, aunque son menos precisas, son gratuitas y no requieren instalación en una PC. Uno de los programas estacionarios de TAScope es la creación de ingenieros occidentales, que es shareware. Las grandes empresas utilizan el Hydrosystem, un programa nacional que calcula las tuberías por criterios que afectan su funcionamiento en las regiones de la Federación de Rusia. Además del cálculo hidráulico, le permite leer otros parámetros de tuberías. El precio promedio es de 150,000 rublos. Cómo calcular el rendimiento de una tubería de gasEl gas es uno de los materiales más difíciles de transportar, en particular porque tiene la propiedad de ser comprimido y, por lo tanto, puede filtrarse a través de los espacios más pequeños en las tuberías. El cálculo del rendimiento de las tuberías de gas (así como el diseño del sistema de gas en su conjunto) está sujeto a requisitos especiales. Fórmula para calcular el rendimiento de una tubería de gasEl rendimiento máximo de los gasoductos está determinado por la fórmula: Qmáx \u003d 0.67 DN2 * p donde p es igual a la presión de trabajo en el sistema de tubería de gas + 0.10 MPa o la presión de gas absoluta; Du - paso de tubería condicional. Existe una fórmula compleja para calcular el rendimiento de una tubería de gas. Cuando se realizan cálculos preliminares, así como al calcular un gasoducto doméstico, generalmente no se usa. Qmáx \u003d 196.386 DN2 * p / z * T donde z es el coeficiente de compresibilidad; T es la temperatura del gas transportado, K; De acuerdo con esta fórmula, se determina una dependencia directa de la temperatura del medio transportado de la presión. Cuanto mayor sea el valor T, más se expande el gas y presiona las paredes. Por lo tanto, los ingenieros al calcular grandes autopistas tienen en cuenta las posibles condiciones climáticas en el área por donde pasa la tubería. Si el valor nominal de la tubería DN es menor que la presión del gas generado a altas temperaturas en el verano (por ejemplo, a + 38 ... + 45 grados Celsius), es probable que la línea esté dañada. Esto implica la fuga de valiosas materias primas y crea la probabilidad de una explosión en la sección de la tubería. Tabla de rendimientos de tuberías de gas según la presiónHay una tabla para calcular el rendimiento de una tubería de gas para los diámetros de uso común y la presión nominal de trabajo de las tuberías. Para determinar las características de la línea de gas de tamaños y presiones no estándar, se requerirán cálculos de ingeniería. La presión, la velocidad y el volumen de gas también se ven afectados por la temperatura exterior. La velocidad máxima del gas (W) en la tabla es de 25 m / s, y z (factor de compresibilidad) es 1. La temperatura (T) es de 20 grados Celsius o 293 Kelvin.
Capacidad de la tubería de alcantarilladoLa capacidad de la tubería de alcantarillado es un parámetro importante, que depende del tipo de tubería (con o sin presión). La fórmula de cálculo se basa en las leyes de la hidráulica. Además del cálculo que consume mucho tiempo, las tablas se utilizan para determinar el rendimiento del sistema de alcantarillado. Para el cálculo hidráulico de las aguas residuales, se requiere determinar las incógnitas:
Además, hay una pendiente mínima estandarizada para tuberías con un diámetro pequeño: 150 mm. (i \u003d 0.008) y 200 (i \u003d 0.007) mm. La fórmula para el caudal volumétrico del líquido se ve así: donde a es el área de sección transversal viva de la corriente, v es la velocidad de flujo, m / s. La velocidad se calcula mediante la fórmula: donde R es el radio hidráulico; C es el coeficiente de humectación; De aquí podemos derivar la fórmula de la pendiente hidráulica: Este parámetro se usa para determinar este parámetro si es necesario. donde n es el coeficiente de rugosidad, que tiene valores de 0.012 a 0.015 dependiendo del material de la tubería. El radio hidráulico se considera igual al radio de lo habitual, pero solo cuando la tubería está llena. En otros casos, use la fórmula: donde A es el área del flujo transversal del fluido, P - perímetro mojado, o la longitud transversal de la superficie interna de la tubería que toca el líquido. Tablas de rendimiento de tuberías de alcantarillado sin presiónLa tabla tiene en cuenta todos los parámetros utilizados para realizar el cálculo hidráulico. Los datos se seleccionan por el valor del diámetro de la tubería y se sustituyen en la fórmula. Aquí, ya se ha calculado el caudal volumétrico q del fluido que pasa a través de la sección de la tubería, que puede tomarse como el rendimiento de la línea. Además, hay tablas de Lukin más detalladas que contienen valores de rendimiento ya preparados para tuberías de diferentes diámetros de 50 a 2000 mm. Tablas de capacidad para sistemas de alcantarillado a presiónEn las tablas para el rendimiento de las tuberías de presión de aguas residuales, los valores dependen del grado máximo de llenado y la velocidad promedio estimada de las aguas residuales.
Rendimiento de la tubería de aguaLas tuberías de agua en la casa se usan con mayor frecuencia. Y dado que están bajo una gran carga, el cálculo del rendimiento de la tubería principal de agua se convierte en una condición importante para una operación confiable. El rendimiento de la tubería depende del diámetro.El diámetro no es el parámetro más importante al calcular el rendimiento de la tubería, pero también afecta su valor. Cuanto mayor sea el diámetro interno de la tubería, mayor será el tráfico y también menor será la posibilidad de bloqueos y tapones. Sin embargo, además del diámetro, es necesario tener en cuenta el coeficiente de fricción del agua contra las paredes de la tubería (valor tabular para cada material), la longitud de la línea y la diferencia en la presión del fluido en la entrada y la salida. Además, la cantidad de codos y accesorios en la tubería afectará en gran medida la permeabilidad. Tabla de capacidad de tubería para temperatura del refrigeranteCuanto mayor sea la temperatura en la tubería, menor será su rendimiento, ya que el agua se expande y, por lo tanto, crea fricción adicional. Esto no es importante para el suministro de agua, pero en los sistemas de calefacción es un parámetro clave. Hay una tabla para los cálculos de calor y refrigerante.
Tabla de capacidad de la tubería según la presión del refrigeranteHay una tabla que describe el rendimiento de las tuberías según la presión.
Tabla de rendimiento de tubería según el diámetro (según Shevelev)Las tablas F.A. y A.F. Shevelev son uno de los métodos tabulares más precisos para calcular el rendimiento de un sistema de suministro de agua. Además, contienen todas las fórmulas de cálculo necesarias para cada material específico. Este es un voluminoso material informativo utilizado por los ingenieros hidráulicos con mayor frecuencia. Las tablas tienen en cuenta:
Fórmula de cálculo hidráulicoPara tuberías de agua, se aplica la siguiente fórmula de cálculo: Calculadora en línea: cálculo de rendimiento de tuberíaSi tiene alguna pregunta, o si tiene directorios que utilizan métodos no mencionados aquí, escriba en los comentarios. |
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