Capacitatea conductei in functie de presiune. Cum se calculează capacitatea conductei pentru diferite sisteme - exemple și reguli

Așezarea unei conducte nu este foarte dificilă, dar destul de supărătoare. Una dintre cele mai dificile probleme în acest caz este calcularea capacității conductei, care afectează direct eficiența și performanța structurii. Acest articol va discuta cum se calculează capacitatea conductei.

Debitul este unul dintre cei mai importanți indicatori ai oricărei conducte. În ciuda acestui fapt, acest indicator este rareori indicat în marcajul conductei și nu are rost în el, deoarece capacitatea de debit depinde nu numai de dimensiunile produsului, ci și de proiectarea conductei. De aceea, acest indicator trebuie calculat independent.

Metode de calcul al capacității conductei

1. O.D. Acest indicator este exprimat în distanța de la o parte a peretelui exterior la cealaltă parte. În calcule, acest parametru este desemnat Zi. Diametrul exterior al țevilor este întotdeauna indicat în marcaje.
2. Diametru nominal. Această valoare este definită ca diametrul secțiunii interne, care este rotunjit la numere întregi. La calcul, diametrul nominal este afișat ca Dn.

Calculul permeabilității conductei poate fi efectuat folosind una dintre metodele, care trebuie selectată în funcție de condițiile specifice de așezare a conductei:

1. Calcule fizice. În acest caz, se utilizează formula capacității conductei, care permite luarea în considerare a fiecărui indicator de proiectare. Alegerea formulei este influențată de tipul și scopul conductei - de exemplu, pt sisteme de canalizare există un set propriu de formule, ca și pentru alte tipuri de structuri.
2. Calcule cu foi de calcul. Puteți selecta capacitatea optimă de traversare a țării folosind un tabel cu valori aproximative, care este cel mai adesea folosit pentru aranjarea cablajului într-un apartament. Valorile indicate în tabel sunt destul de vagi, dar acest lucru nu împiedică utilizarea lor în calcule. Singurul dezavantaj al metodei tabulare este că calculează capacitatea țevii în funcție de diametru, dar nu ia în considerare modificările acestuia din urmă din cauza depunerilor, prin urmare, pentru autostrăzile predispuse la acumulare, un astfel de calcul nu va fi posibil. cea mai buna alegere. A obține rezultate precise, puteți folosi tabelul lui Shevelev, care ia în considerare aproape toți factorii care afectează conductele. Această masă este perfectă pentru instalarea autostrăzilor pe terenuri individuale.
3. Calcul folosind programe. Multe companii specializate în așezarea conductelor folosesc programe de calculator în activitățile lor care fac posibilă calcularea cu precizie nu numai debituluițevi, dar și o mulțime de alți indicatori. Pentru calcule independente, puteți folosi calculatoare online, care, deși au o eroare ceva mai mare, sunt disponibile gratuit. O opțiune bună Un program shareware mare este „TAScope”, iar în spațiul casnic cel mai popular este „Hydrosystem”, care ia în considerare și nuanțele instalării conductelor în funcție de regiune.

Calculul capacității conductei de gaz

Proiectarea unei conducte de gaz necesită o precizie destul de mare - gazul are o foarte mare coeficient mare compresie, din cauza căreia sunt posibile scurgeri chiar și prin microfisuri, ca să nu mai vorbim de rupturi grave. De aceea este foarte important calculul corect al capacității conductei prin care va fi transportat gazul.

Dacă vorbim despre transportul gazelor, atunci debitul conductelor, în funcție de diametru, va fi calculat folosind următoarea formulă:

• Qmax = 0,67 DN2 * p,

Unde p este valoarea presiunii de lucru în conductă, la care se adaugă 0,10 MPa;

DN – valoarea diametrului nominal al conductei.

Formula de mai sus pentru calcularea capacității unei țevi în funcție de diametru vă permite să creați un sistem care va funcționa în condiții casnice.

În construcțiile industriale și la efectuarea calculelor profesionale, se utilizează o formulă diferită:

• Qmax = 196,386 DN2 * p/z*T,

Unde z este raportul de compresie al mediului transportat;

T – temperatura gazului transportat (K).

Această formulă vă permite să determinați gradul de încălzire al substanței transportate în funcție de presiune. O creștere a temperaturii determină extinderea gazului, rezultând o presiune crescută pe pereții conductei.

Pentru a evita problemele, profesioniștii trebuie să țină cont și de condițiile climatice din regiunea unde va trece atunci când calculează conducta. Dacă diametrul exterior al conductei este mai mic decât presiunea gazului din sistem, este foarte probabil ca conducta să fie deteriorată în timpul funcționării, ceea ce duce la pierderea substanței transportate și la un risc crescut de explozie în secțiunea slăbită a conductei. .

Dacă este necesar, puteți determina permeabilitatea conducta de gaz folosind un tabel care descrie relația dintre cele mai comune diametre ale conductelor și nivelul presiunii de funcționare din acestea. În general, tabelele au același dezavantaj pe care îl are capacitatea conductei calculată după diametru, și anume incapacitatea de a lua în considerare influența factorilor externi.

Calculul capacității conductei de canalizare

La proiectarea unui sistem de canalizare, este imperativ să se calculeze debitul conductei, care depinde direct de tipul acesteia (sistemele de canalizare sunt fie sub presiune, fie fără presiune). Pentru efectuarea calculelor se folosesc legile hidraulice. Calculele în sine pot fi efectuate fie folosind formule, fie folosind tabele adecvate.

Pentru calculul hidraulic al sistemului de canalizare, sunt necesari următorii indicatori:

• Diametrul conductei – DN;
• Viteza medie de mișcare a substanțelor este v;
• Mărimea pantei hidraulice este I;
• Gradul de umplere – h/DN.

De regulă, atunci când se efectuează calcule, se calculează numai ultimii doi parametri - restul poate fi determinat apoi fără probleme. Mărimea pantei hidraulice este de obicei egală cu panta solului, ceea ce va asigura deplasarea apelor uzate la viteza necesară autocurățării sistemului.

Viteza și nivelul maxim de umplere al canalizării menajere sunt determinate dintr-un tabel care poate fi scris după cum urmează:

1. Diametrul 150-250 mm - h/DN este de 0,6, iar viteza este de 0,7 m/s.
2. Diametrul 300-400 mm - h/DN este 0,7, viteza este 0,8 m/s.
3. Diametrul 450-500 mm - h/DN este de 0,75, viteza este de 0,9 m/s.
4. Diametrul 600-800 mm - h/DN este 0,75, viteza – 1 m/s.
5. Diametrul 900+ mm - h/DN este 0,8, viteza – 1,15 m/s.

Pentru un produs cu o secțiune transversală mică, există indicatori standard pentru panta minimă a conductei:

• Cu un diametru de 150 mm, panta nu trebuie să fie mai mică de 0,008 mm;
• Cu un diametru de 200 mm, panta nu trebuie să fie mai mică de 0,007 mm.

Pentru a calcula volumul de apă uzată, se utilizează următoarea formulă:

• q = a*v,

Unde a este aria secțiunii transversale deschise a fluxului;

v – viteza de transport a apelor uzate.

Viteza de transport a unei substanțe poate fi determinată folosind următoarea formulă:

• v= C√R*i,

unde R este valoarea razei hidraulice,

C – coeficientul de umectare;

i este gradul de pantă al structurii.

Din formula anterioară putem deduce următoarele, care ne vor permite să determinăm valoarea pantei hidraulice:

• i=v2/C2*R.

Pentru a calcula coeficientul de umectare, se utilizează o formulă de următoarea formă:

• С=(1/n)*R1/6,

Unde n este un coeficient care ține cont de gradul de rugozitate, care variază de la 0,012 la 0,015 (în funcție de materialul țevii).

Valoarea R este de obicei echivalată cu raza obișnuită, dar acest lucru este relevant doar dacă conducta este complet umplută.

Pentru alte situații, se folosește o formulă simplă:

• R=A/P,

Unde A este aria secțiunii transversale a fluxului de apă,

P este lungimea părții interioare a conductei în contact direct cu lichidul.

Calcul tabelar al conductelor de canalizare

De asemenea, puteți determina permeabilitatea conductelor sistemului de canalizare folosind tabele, iar calculele vor depinde direct de tipul de sistem:

1. Canalizare gravitațională. Pentru a calcula sistemele de canalizare cu curgere liberă, se folosesc tabele care conțin toți indicatorii necesari. Cunoscând diametrul țevilor care sunt instalate, puteți selecta toți ceilalți parametri în funcție de acesta și îi puteți înlocui în formulă. În plus, tabelul indică volumul de lichid care trece prin conductă, care coincide întotdeauna cu permeabilitatea conductei. Dacă este necesar, puteți utiliza tabelele Lukin, care indică debitul tuturor țevilor cu un diametru în intervalul de la 50 la 2000 mm.
2. Canalizare sub presiune. Determinarea capacității de debit în acest tip de sistem folosind tabele este oarecum mai simplă - este suficient să cunoașteți gradul maxim de umplere a conductei și viteza medie transportul lichidului.

Tabel de lățime de bandă tevi din polipropilena vă permite să aflați toți parametrii necesari pentru configurarea sistemului.

Calculul capacității de alimentare cu apă

Conductele de apă sunt cele mai des folosite în construcțiile private. În orice caz, sistemul de alimentare cu apă este supus unei sarcini serioase, deci calcularea capacității conductei este obligatorie, deoarece vă permite să creați cele mai confortabile condiții de funcționare pentru viitoarea structură.

Pentru a determina permeabilitatea conducte de apă puteți folosi diametrul lor. Bineînțeles, acest indicator nu stă la baza calculării capacității de peste țară, dar influența sa nu poate fi exclusă. Crește diametrul interiorțevile sunt direct proporționale cu permeabilitatea sa - adică o țeavă groasă aproape că nu interferează cu mișcarea apei și este mai puțin susceptibilă la stratificarea diferitelor depozite.

Cu toate acestea, există și alți indicatori care trebuie luați în considerare. De exemplu, un factor foarte important este coeficientul de frecare al fluidului din interiorul conductei (de exemplu materiale diferite disponibil valori proprii). De asemenea, merită să luați în considerare lungimea întregii conducte și diferența de presiune la începutul sistemului și la ieșire. Un parametru important este numărul de adaptoare diferite prezente în proiectarea sistemului de alimentare cu apă.

Debitul conductelor de apă din polipropilenă poate fi calculat în funcție de mai mulți parametri folosind metoda tabelară. Unul dintre ele este un calcul în care indicatorul principal este temperatura apei. Pe măsură ce temperatura din sistem crește, fluidul se extinde, determinând creșterea frecării. Pentru a determina permeabilitatea conductei, trebuie să utilizați tabelul corespunzător. Există și un tabel care vă permite să determinați permeabilitatea în conducte în funcție de presiunea apei.

Cel mai precis calcul al apei pe baza capacității conductei poate fi făcut folosind tabelele Shevelev. Pe lângă acuratețe și un număr mare de valori standard, aceste tabele conțin formule care vă permit să calculați orice sistem. Acest material descrie pe deplin toate situațiile legate de calcule hidraulice, prin urmare, majoritatea profesioniștilor din acest domeniu folosesc cel mai des mesele Shevelev.

Principalii parametri luați în considerare în aceste tabele sunt:

• Diametrele exterioare si interne;
• Grosimea peretelui conductei;
• Perioada de funcționare a sistemului;
• Lungimea totală a autostrăzii;
• Scopul funcțional al sistemului.

Concluzie

Pot fi efectuate calcule de capacitate a conductelor în moduri diferite. Alegerea metodei optime de calcul depinde de un număr mare de factori - de la dimensiunile conductelor până la scop și tipul de sistem. În fiecare caz, există opțiuni de calcul mai mult și mai puțin precise, așa că atât un profesionist specializat în așezarea conductelor, cât și un proprietar care decide să monteze o conductă acasă o pot găsi pe cea potrivită.

Tabel cu diametrele conductei

Pentru a calcula diferite sisteme de conducte prin care curg lichide pentru diferite scopuri, este necesar să se țină cont de debitul conductei în funcție de diametrul acesteia. Aceasta este o valoare metrică bazată pe volumul de fluid care curge într-o anumită perioadă de timp. Indicatorul depinde în mare măsură de materialul din care este realizată țeava.

Să luăm, de exemplu, versiunea din plastic - în acest caz, capacitatea de debit rămâne practic neschimbată pe durata funcționării pe termen lung a conductei.Într-adevăr, sub influența lichidelor, inclusiv a apei, plasticul rămâne în starea inițială, deoarece procesele de coroziune nu îl afectează. CU tevi metalice totul este diferit. Există o mare probabilitate ca pe pereții interiori să se formeze creșteri corozive, iar acest lucru va duce la o scădere a permeabilității. Mai ales când vine vorba de sistem de incalzire Cu apa calda. Aici procesele de creștere sunt mai rapide și mai active.

Toate acestea se aplică sistemului de încălzire, unde lichidul de răcire este cel mai des utilizat apa calda. De aceea este atât de important să se țină cont de criteriul de calitate al lichidului de răcire. Cu cât este mai mică, cu atât este mai mare probabilitatea de a reduce secțiunea transversală a conductei. Aceasta înseamnă că capacitatea de a trece cantitatea necesară de lichid va scădea, ceea ce la rândul său va afecta viteza de curgere.

Metode de calcul al debitului

Există mai multe valori care vor fi necesare în calcule:

• Material produs.
• Lungimea conturului.
• Dacă calculul este efectuat pentru un sistem de alimentare cu apă, atunci este necesar să se țină cont de numărul de puncte de consum de apă.

Determinarea capacității conductei

În prezent există mai multe metode de calcul:

1. Conform formulei. O persoană care nu cunoaște termenii și semnificațiile speciale nu ar trebui să intre în ea. Să spunem doar că există două valori medii care sunt utilizate în mod necesar în această formulă - rugozitatea suprafeței interne și panta conductei.
2. Masă. Aceasta este cea mai simplă opțiune. Astăzi, în literatura tehnică puteți găsi destule număr mare tabele speciale, conform cărora, cunoscând materialul țevii, este ușor de găsit debitul. De exemplu, tabelul lui F. Shevelev.
3. Modul modern sunt programele de calculator. Azi sunt pe internet cantitate uriașă, deci calcularea indicatorului necesar nu este o problemă. Adevărat, pentru a face acest lucru, va trebui să încărcați unele valori pentru indicatorul maxim în programul însuși. Ce anume? Rugozitatea, lungimea conturului, diametrul, coeficientul de rezistență în prezența produselor modelate și gradul de creștere excesivă.

Să recunoaștem, nu este nevoie să folosiți ultima opțiune pentru a calcula rețelele mici de alimentare cu apă și încălzire - este prea complicat. În plus, va trebui din nou să căutați valorile necesare ale diferiților indicatori. Deși această opțiune poate fi numită cea mai precisă.

Și un ultim lucru. Lungimea conductei așezate afectează semnificativ debitul. Cu cât lichidul de răcire se deplasează mai mult, cu atât presiunea acestuia în interiorul sistemului este mai mică. Aceasta înseamnă că debitul scade. Același lucru se poate spune despre dependența de diametru, doar invers.

Capacitatea conductei

Iată câteva exemple din tabele gata făcute compilate de ingineri:

• Cu un diametru al țevii de 15 mm, debitul de lichid de răcire este de 0,182 t/h.
• 25 mm - 0,65 t/h.
• 50 mm - 4 t/h.
• 100 mm - 20 t/h.

După cum puteți vedea, o creștere a diametrului de 2 ori duce la o creștere a debitului de mai multe ori. De aceea este atât de important să se țină cont de acest parametru, mai ales în sistemele de încălzire.

Pentru cei care decid independent să determine volumul debitului prin sistemul de conducte, vă recomandăm să utilizați opțiunea tabelară. Nu este doar mai simplu și mai clar. Este precis deoarece toți parametrii au fost determinați experimental în laboratoare specializate.

Capacitatea conductei este o caracteristică metrică. Cunoscându-l, se determină volumul maxim de lichide care trec prin conductă pe unitatea de timp. Pentru a face calcule, utilizați tabele, formule și programe. Acest articol vă va spune cum se întâmplă acest lucru în practică.

Metode de calcul

Este important să știți ce indicatori caracterizează conductele pentru a conecta corect echipamentele sanitare. Cu un calcul corect, nu va trebui să vă faceți griji că atunci când deschideți robinetul din baie, alimentarea cu apă din bucătărie se va opri sau presiunea acesteia va scădea. Capacitatea de a reduce presiunea în rețea este cauzată de conductele metalice, care se corodează în timp.

Fiţi atenți! Avantajul produselor din plastic este că pereții interiori nu sunt distruși de umiditate. Sedimentele nu se acumulează pe ele și, prin urmare, valoarea coeficientului de debit aproape nu se modifică în timp.

Înainte de a calcula capacitatea conductei, ar trebui să știți următoarele:

• dimensiunea rețelei de autostrăzi sau gospodărie;
• materialul din care este realizat colectorul;
• numărul de puncte care consumă apă etc.

Astfel de calcule se fac în mai multe moduri.

Formule și tabele

La elaborarea unei formule speciale, trebuie să cunoașteți indicatorii medii, dintre care unul este coeficientul de rugozitate (Rsh). Acesta variază în funcție de perioada de timp și tipul de sistem de transport. De exemplu, la determinarea capacității unei rețele realizate dintr-un profil de oțel care nu a fost utilizat anterior, indicatorul Ksh va fi egal cu 0,2 mm.

Pe lângă coeficientul de rugozitate din formula pentru sistem sanitar se introduc indicatorii pantei rețelei, diametrul conductei și se ia în considerare materialul din care sunt fabricate. Dar acestea nu sunt toate datele pe care se bazează acest calcul.

Datorită debitului conductei, ei calculează cât de mult lichid trece pe unitatea de timp

Pentru a calcula cu exactitate indicatorul de care avem nevoie, vom avea nevoie de un tabel cu debitul conductei de apă. Există, de asemenea, o serie de tabele pentru materiale specifice care ajută la efectuarea calculelor necesare pentru oțel, azbociment, plastic, sticlă și alte țevi.

Programe speciale

Această metodă de optimizare a rețelelor de alimentare cu apă facilitează foarte mult sarcinile cu care se confruntă proiectanții. Baza de date computerizată conține valorile tuturor indicatorilor pentru structuri diferite tipuri.

Programul de specialitate funcționează după următorul principiu. Valorile obligatorii sunt introduse în baza de date, după procesare, care sunt ieșiți toți parametrii necesari ai sistemului. Această metodă este necesară în special atunci când se proiectează o rețea de alimentare cu apă ramificată și lungă, la care sunt conectate un număr mare de puncte de captare a apei.

Cu această metodă de calcul, capacitatea conductei depinde de următorii parametri:

• dimensiunile traseului;
• diametrul interior al conductei;
• coeficientul de rugozitate pentru materialul selectat;
• coeficient de rezistență local (în funcție de prezența teurilor, îndoituri, compensatoare etc.);
• gradul de creștere excesivă a componentelor sistemului de alimentare cu apă.

Exemplu de calcul

Să luăm în considerare cum să calculăm debitul unei conducte orizontale sau verticale prin care curge lichidul cu o viteză de 3,5 m/sec (determinată de condițiile de funcționare ale rețelei la un anumit loc de producție).

Diametrul structurii prin care trece lichidul este de 125 mm.

Ținând cont de datele indicate mai sus, precum și de debitul de apă de-a lungul coloanei verticale (V=3,5 m/oră) și de materialul din care sunt realizate țevile, calculăm volumul de apă (Q=m cub/). oră).

Formulele și tabelele sunt folosite pentru calcule precise

Făcând calculele necesare, aflăm că o țeavă cu diametrul de 125 mm trece 175 de metri cubi într-o oră. metri de lichid.

Fiecare dintre metodele de mai sus vă permite să faceți calcule precise ale capacității de producție a elementelor individuale ale sistemului care alimentează casa cu apă. Calculul ajută la evitarea viitoarelor probleme cu alimentarea cu apă și căderea presiunii în rețea în timpul utilizării acesteia.