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Qué diámetro de tubería se necesita según el flujo y la presión. Cómo calcular el rendimiento de la tubería |
Parámetros de consumo de agua:
Lo único que no afecta el flujo es la duración de las comunicaciones. Si se conoce el diámetro, el cálculo puede hacerse utilizando los siguientes datos:
Las características afectan la presión dentro del sistema de suministro de agua y determinan el flujo de agua. Si está buscando una respuesta a la pregunta de cómo determinar el flujo de agua, debe aprender dos fórmulas de cálculo que determinan los parámetros de uso.
Estos cálculos simples pueden ayudar a determinar el gasto, que mostrará las necesidades y requisitos de la casa. Hay tablas que se pueden usar para calcular el líquido. Datos de referencia en el cálculo del agua.Al usar las tablas, debe calcular todos los grifos, baños y calentadores de agua de la casa. Tabla SNiP 2.04.02-84. Tasas de consumo estándar:
¿Por qué calcular el agua según SNiP?La forma de determinar el consumo de agua para cada día no es la información más popular entre los residentes comunes de la casa, pero los especialistas en la instalación de tuberías necesitan esta información aún menos. Y en su mayor parte, necesitan saber cuál es el diámetro de la conexión y qué presión mantiene en el sistema. Pero para determinar estos indicadores, necesita saber cuánta agua se necesita en la tubería. La fórmula que ayuda a determinar el diámetro de la tubería y el caudal del líquido: La velocidad estándar del fluido en un sistema sin presión es de 0.7 m / sy 1.9 m / s. Y la velocidad de una fuente externa, como una caldera, está determinada por el pasaporte de la fuente. Con el conocimiento del diámetro, se determina el caudal en las comunicaciones. Cálculo de la pérdida de presión del agua.La pérdida de flujo de agua se calcula teniendo en cuenta la caída de presión de acuerdo con una fórmula: En la fórmula, L - significa longitudes de unión, y λ - pérdida por fricción, ρ - ductilidad. El índice de fricción varía de estos valores:
Facilidad de cálculoConociendo la pérdida de presión, la velocidad del fluido en las tuberías y la cantidad de agua necesaria, cómo determinar la velocidad del flujo de agua y el tamaño de la tubería se vuelve mucho más claro. Pero para deshacerse de los cálculos largos, puede usar una tabla especial. Donde D es el diámetro de la tubería, q es el caudal de agua del consumidor y V es la velocidad del agua, i es el curso. Para determinar los valores, deben encontrarse en la tabla y conectarse en línea recta. Determine también el caudal y el diámetro, teniendo en cuenta la pendiente y la velocidad. Por lo tanto, la forma más fácil de calcular es usar tablas y gráficos. Esta característica depende de varios factores. En primer lugar, este es el diámetro de la tubería, así como el tipo de líquido y otros indicadores. Para el cálculo hidráulico de la tubería, puede usar la calculadora de cálculo hidráulico de la tubería. Al calcular cualquier sistema basado en la circulación de fluidos a través de tuberías, es necesario determinar con precisión capacidad de la tubería. Este es un valor métrico que caracteriza la cantidad de fluido que fluye a través de las tuberías durante un cierto período de tiempo. Este indicador está directamente relacionado con el material del que están hechas las tuberías. Si toma, por ejemplo, tuberías de plástico, difieren en casi el mismo rendimiento a lo largo de todo el ciclo de vida. El plástico, a diferencia del metal, no es propenso a la corrosión, por lo tanto, no se observa un aumento gradual de los depósitos en él. En cuanto a las tuberías de metal, su se reduce el rendimiento año tras año. Debido a la aparición de óxido, el material se desprende dentro de las tuberías. Esto conduce a la rugosidad de la superficie y a la formación de una placa aún mayor. Especialmente rápido, este proceso ocurre en tuberías con agua caliente. La siguiente es una tabla de valores aproximados diseñada para facilitar la determinación del rendimiento de las tuberías en el cableado del departamento. Esta tabla no tiene en cuenta la disminución en el rendimiento debido a la aparición de crecimientos sedimentarios dentro de la tubería. Tabla de rendimiento de tubería para líquidos, gas, vapor de agua.
Muy a menudo, el agua ordinaria se usa como refrigerante. La calidad de la tasa de reducción del rendimiento de la tubería depende de su calidad. Cuanto mayor sea la calidad del refrigerante, más durará la tubería de cualquier material (hierro fundido, cobre o plástico). Cálculo del rendimiento de la tubería.Para cálculos precisos y profesionales, debe usar los siguientes indicadores:
Los métodos de cálculo más populares: 1. La fórmula. Una fórmula bastante compleja que es comprensible solo para los profesionales tiene en cuenta varios valores a la vez. Los principales parámetros que se tienen en cuenta son el material de las tuberías (rugosidad de la superficie) y su pendiente. 2. La mesa. Esta es una manera más simple en la que cualquiera puede determinar el rendimiento de la tubería. Un ejemplo es la tabla de ingeniería de F. Shevelev, mediante la cual puede averiguar el rendimiento en función del material de la tubería. 3. Programa de computadora. Uno de estos programas se puede encontrar y descargar fácilmente en Internet. Está diseñado específicamente para determinar el rendimiento de las tuberías de cualquier circuito. Para conocer el valor, es necesario ingresar los datos iniciales en el programa, como el material, la longitud de la tubería, la calidad del refrigerante, etc. Debe decirse que el último método, aunque el más preciso, no es adecuado para calcular sistemas domésticos simples. Es bastante complejo y requiere el conocimiento de los valores de varios indicadores. Para calcular un sistema simple en una casa privada, es mejor usar tablas. Un ejemplo de cálculo del rendimiento de una tubería.La longitud de la tubería es un indicador importante para calcular el rendimiento, ya que tiene un impacto significativo en los indicadores de rendimiento. Cuanto mayor es la distancia que recorre el agua, menos presión crea en las tuberías, lo que significa que disminuye el caudal. Damos algunos ejemplos. Basado en tablas desarrolladas por ingenieros para estos fines. Rendimiento de la tubería:
Como puede verse en los ejemplos anteriores, un diámetro mayor aumenta el caudal. Si el diámetro aumenta 2 veces, entonces el rendimiento también aumentará. Esta dependencia debe tenerse en cuenta al instalar cualquier sistema líquido, ya sea suministro de agua, drenaje o suministro de calor. Esto es especialmente cierto para los sistemas de calefacción, ya que en la mayoría de los casos están cerrados, y el suministro de calor en el edificio depende de la circulación uniforme del líquido. El método de cálculo de la tabla Shevelev hidráulica teórica SNiP 2.04.02-84 Datos de origenMaterial de la tubería: Hierro fundido de acero nuevo sin recubrimiento protector interno o con recubrimiento protector bituminoso Hierro fundido de acero nuevo sin recubrimiento protector interno o con recubrimiento protector bituminoso Acero nuevo y hierro fundido sin recubrimiento protector interno o con recubrimiento protector bituminoso Concreto reforzado con cemento de asbesto, hormigón reforzado hidrohidroprimido Hormigón centrifugado Acero y hierro fundido con interior. revestimiento de plástico o polímero-cemento, aplicado por método de centrifugación Acero y hierro fundido, con revestimiento interno de cemento y arena, método pulverizado Acero y hierro fundido, con revestimiento interno de cemento y arena, aplicado por método de centrifugación De materiales poliméricos (plástico) Vidrio Gasto estimado L / s m3 / hora Diámetro exterior mm Espesor de la pared mm Longitud de la tubería m Temperatura media del agua ° C Equ. rugosidad int. superficies de tubería: Muy oxidado o con grandes depósitos Acero o hierro fundido oxidado viejo Acero galvanizado. después de varios años Acero después de varios años Hierro fundido nuevo Acero galvanizado nuevo Acero soldado nuevo Acero sin costura nuevo Dibujado de latón, plomo, cobre Vidrio Suma de la resistencia local cuenta CalculoPérdida de presión versus diámetro del tuboHTML5 no funciona en su navegadorAl calcular el suministro de agua o el sistema de calefacción, se enfrenta a la tarea de seleccionar el diámetro de la tubería. Para resolver este problema, necesita hacer un cálculo hidráulico de su sistema, y \u200b\u200bpara una solución aún más simple, puede usar cálculo hidráulico en líneaque haremos ahora Orden de trabajo: 1. Elija el método de cálculo apropiado (cálculo según tablas de Shevelev, hidráulica teórica o según SNiP 2.04.02-84) 2. Seleccione el material de la tubería 3. Establecer el flujo de agua estimado en la tubería 4. Ajuste el diámetro exterior y el grosor de la pared de la tubería. 5. Establecer la longitud del tubo 6. Establecer la temperatura media del agua El resultado del cálculo será un gráfico y los siguientes valores de cálculo hidráulico. El gráfico consta de dos valores (1 - pérdida de presión del agua, 2 - velocidad del agua). Los valores óptimos de diámetro de la tubería se escribirán en verde debajo del gráfico. Es decir debe establecer el diámetro para que el punto en el gráfico esté estrictamente por encima de sus valores verdes para el diámetro de la tubería, porque solo con dichos valores la velocidad del agua y la pérdida de presión serán óptimas. La pérdida de presión en la tubería indica la pérdida de presión en una sección dada de la tubería. Cuanto mayores sean las pérdidas, más trabajo tendrá que hacerse para entregar agua al lugar correcto. La característica de la resistencia hidráulica muestra la eficacia con la que se selecciona el diámetro de la tubería en función de la pérdida de presión. Para referencia: - si necesita conocer la velocidad del líquido / aire / gas en una tubería de varias secciones - use 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 en realidad 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 orificio depende del tamaño de este orificio. 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 agua no es necesario para calcular: existe 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 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 dejarlos tener 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. Esto significa que el sistema de suministro de agua se calculará correctamente, lo que permitirá obtener una cantidad de líquido que satisfaga la necesidad. Trabajar con la calculadora es simple: ingrese los datos y obtenga el resultado. Pero a veces esto no es suficiente: un cálculo preciso del diámetro de la tubería solo es posible con el cálculo manual utilizando fórmulas y coeficientes seleccionados correctamente. ¿Cómo calcular el diámetro de la tubería por el flujo de agua? ¿Cómo determinar el tamaño de la línea de gas? Al calcular el diámetro de tubería requerido, los ingenieros profesionales a menudo utilizan programas especiales que pueden calcular y producir un resultado preciso utilizando parámetros conocidos. Es mucho más difícil para un constructor aficionado calcular independientemente la organización de los sistemas de suministro de agua, calefacción y gasificación. Por lo tanto, con mayor frecuencia en la construcción o reconstrucción de una casa privada, se utilizan los tamaños de tubería recomendados. Pero no siempre las puntas estándar pueden tener en cuenta todos los matices de la construcción individual, por lo que debe realizar manualmente el cálculo hidráulico para seleccionar correctamente el diámetro de la tubería para calefacción, suministro de agua. Cálculo del diámetro de la tubería para el suministro de agua y calefacción.El criterio principal para seleccionar una tubería de calefacción es su diámetro. De este indicador depende de cuán efectivo sea el calentamiento de la casa, la vida útil del sistema en su conjunto. Con un diámetro pequeño en las líneas, puede producirse una mayor presión, lo que provocará fugas, un mayor estrés en las tuberías y el metal, lo que provocará problemas y reparaciones interminables. Con un diámetro grande, la transferencia de calor del sistema de calefacción tenderá a cero, y simplemente saldrá agua fría del grifo. Rendimiento de la tuberíaEl diámetro de la tubería afecta directamente el rendimiento del sistema, es decir, en este caso, la cantidad de agua o refrigerante que pasa a través de la sección por unidad de tiempo es importante. Cuantos más ciclos (movimientos) haya en el sistema durante un cierto período de tiempo, más eficiente será el calentamiento. Para las tuberías de agua, el diámetro afecta la presión inicial del agua: un tamaño adecuado solo mantendrá la presión y un tamaño mayor la reducirá. El diámetro del suministro de agua seleccionado y el esquema de calefacción, el número de radiadores y su sección determinan la longitud óptima de la red. Dado que el rendimiento de la tubería es un factor fundamental en la selección, debe decidirse y eso, a su vez, afecta el rendimiento del agua en la carretera.
Factores de influencia en la capacidad de la carretera en todo el país:
En el sistema antiguo, la permeabilidad de la tubería se ve agravada por depósitos calcáreos, sedimentos, los efectos de la corrosión (en productos metálicos). Todo esto en conjunto reduce la cantidad de agua que pasa a través de la sección con el tiempo, es decir, las carreteras usadas funcionan peor que las nuevas. Cabe señalar que este indicador no cambia para las tuberías de polímero: el plástico es mucho menos que el metal, permite que se acumule escoria en las paredes. Por lo tanto, el rendimiento de las tuberías de PVC sigue siendo el mismo que el día de su instalación. Cálculo del diámetro de la tubería por flujo de agua.Determine el caudal correctoPara determinar el diámetro de la tubería por el caudal del fluido que pasa, se necesitarán los valores reales de consumo de agua, teniendo en cuenta todos los accesorios de plomería: bañeras, grifos de cocina, lavadoras y sanitarios. Cada sección individual del suministro de agua se calcula de acuerdo con la fórmula: qc \u003d 5 × q0 × α, l / s donde qc es el valor del agua consumida por cada dispositivo; q0 es el valor normalizado, que está determinado por SNiP. Aceptamos para el baño - 0.25, para el grifo de la cocina 0.12, para el inodoro --0.1; a - coeficiente teniendo en cuenta la posibilidad de operación simultánea de accesorios de plomería en la habitación. Depende del valor de probabilidad y el número de consumidores. En secciones de la carretera donde se combinan los flujos de agua para la cocina y el baño, para el baño y el baño, etc., el valor de probabilidad se agrega a la fórmula. Es decir, la posibilidad de operación simultánea de un grifo de cocina, grifo en el baño, inodoro y otros electrodomésticos. La probabilidad está determinada por la fórmula: P \u003d qhr μ × u / q0 × 3600 × N, donde N es el número de consumidores de agua (dispositivos); qhr µ es el caudal máximo de agua por hora que se puede tomar de acuerdo con SNiP. Elegimos qhr µ \u003d 5.6 l / s para agua fría, el caudal total de 15.6 l / s; u es la cantidad de personas que usan plomería. Ejemplo de cálculo del flujo de agua: La casa de dos pisos tiene 1 baño, 1 cocina con lavadora y lavavajillas, ducha, 1 inodoro. Una familia de 5 vive en la casa. Algoritmo de Cálculo:
Calculamos el diametro del tuboExiste una dependencia directa del diámetro en el volumen del líquido que fluye, que se expresa mediante la fórmula: donde Q es el caudal de agua, m3 / s; d es el diámetro de la tubería, m; w es la velocidad de flujo, m / s.
d \u003d √ (4Q / πw), m La tasa de flujo de agua se puede tomar de acuerdo con la tabla 2. Existe un método más complejo para calcular la tasa de flujo, teniendo en cuenta las pérdidas y el coeficiente de fricción hidráulica. Este es un cálculo bastante voluminoso, pero al final le permite obtener el valor exacto, a diferencia del método tabular.
Ejemplo: Calcule el diámetro de la tubería para el baño, la cocina y el inodoro, en función de los valores obtenidos del flujo de agua. Seleccionamos de la tabla 2 el valor de la velocidad del flujo de agua en el sistema de suministro de agua del cabezal de presión: 3 m / s. |
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