Etapa-6. Cálculo hidráulico y selección de diámetros de tubería.

Datos estándar tabulares y promedios de los principales parámetros.

Para determinar el flujo de agua máximo calculado a través de la tubería, se proporciona una tabla para los 9 diámetros más comunes a varias presiones.

Para calcular el caudal, necesita conocer su diámetro.

La presión promedio en la mayoría de los elevadores está en el rango de 1.5-2.5 atmósferas. La dependencia existente del número de pisos (especialmente notable en edificios de gran altura) se regula dividiendo el sistema de suministro de agua en varios segmentos. La inyección de agua con la ayuda de bombas también afecta el cambio en la velocidad del flujo hidráulico. Además, al hacer referencia a las tablas, el cálculo del consumo de agua tiene en cuenta no solo el número de grifos, sino también el número de calentadores de agua, baños y otras fuentes.

Los cambios en las características de la viabilidad de la grúa utilizando reguladores de flujo de agua, economizadores similares a WaterSave (https://water-save.com/), no se registran en las tablas y, por regla general, no se tienen en cuenta al calcular el caudal de agua en (a lo largo) de la tubería.

Cálculo del diámetro de la tubería para suministro de agua y calefacción.

El criterio principal para seleccionar una tubería de calefacción es su diámetro. Este indicador determina qué tan efectiva será la calefacción de la casa, la vida útil del sistema en su conjunto. Con un diámetro pequeño, puede surgir un aumento de presión en las líneas, lo que provocará fugas, mayor tensión en las tuberías y el metal, lo que provocará problemas y reparaciones sin fin. Con un diámetro grande, la transferencia de calor del sistema de calefacción tenderá a cero y el agua fría simplemente saldrá del grifo.

Rendimiento de tubería

El diámetro de la tubería afecta directamente al rendimiento del sistema, es decir, en este caso, importa la cantidad de agua o portador de calor que pasa por la sección por unidad de tiempo. Cuantos más ciclos (movimientos) haya en el sistema durante un cierto período de tiempo, se producirá un calentamiento más eficiente. Para las tuberías de suministro de agua, el diámetro afecta la presión inicial del agua: un tamaño adecuado solo mantendrá la presión y uno mayor la reducirá.

De acuerdo con el diámetro, se selecciona un esquema de suministro de agua y calefacción, se determina el número de radiadores y su sección, y se determina la longitud óptima de la red.

Dado que el rendimiento de la tubería es un factor fundamental en la selección, debe decidir y qué, a su vez, afecta la permeabilidad del agua en la línea.
Tabla 1. El rendimiento de la tubería en función del caudal y el diámetro del agua

ConsumoBanda ancha
Du pipe15 mm20 mm25 mm32 mm40 mm50 mm65 mm80 mm100 mm
Pa / m - mbar / mmenos de 0,15 m / s0,15 m / s0,3 m / s
90,0 — 0,90017340374516272488471696121494030240
92,5 — 0,92517640775616522524478897561515630672
95,0 — 0,95017641476716782560486099001537231104
97,5 — 0,975180421778169925964932100441555231500
100,0 — 1,000184425788172426325004101521576831932
120,0 — 1,200202472871189728985508111961735235100
140,0 — 1,400220511943205931435976121321879238160
160,0 — 1,6002345471015221033736408129962016040680
180,0 — 1,8002525831080235435896804138242142043200
200,0 — 2,0002666191151248637807200145802264445720
220,0 — 2,2002816521202261739967560153362376047880
240,0 — 2,4002886801256274041767920160562487650400
260,0 — 2,6003067131310285543568244167402592052200
280,0 — 2,8003177421364297043568566173382692854360
300,0 — 3,0003317671415307646808892180002790056160

Factores que influyen en el rendimiento de la carretera:

  1. Presión de agua o portador de calor.
  2. Diámetro interno (sección) de la tubería.
  3. La longitud total del sistema.
  4. Material de tubería.
  5. Espesor de la pared de la tubería.

En el sistema antiguo, la permeabilidad de la tubería se ve agravada por la cal, los depósitos de limo, los efectos de la corrosión (en los productos metálicos). Todo esto en conjunto reduce la cantidad de agua que pasa por el tramo con el tiempo, es decir, las líneas usadas rinden peor que las nuevas.

Es de destacar que este indicador no cambia para las tuberías de polímero: el plástico es mucho menos que el metal, permite que la escoria se acumule en las paredes. Por lo tanto, el rendimiento de las tuberías de PVC sigue siendo el mismo que el día de su instalación.

Tubería de agua con un diámetro de 50 mm.

Cálculo del consumo de agua por diámetro y otros parámetros.

La obtención de datos de consumo de agua calculados le permite determinar:

  • con la selección de tuberías del diámetro requerido, que está vinculado al rendimiento esperado;
  • con el espesor de sus paredes, asociado a la supuesta presión interna;
  • con materiales que se utilizarán al colocar la tubería;
  • con tecnología de instalación de línea.

El cálculo del consumo de agua le permite elegir el tipo correcto de tuberías y su diámetro.

Es posible calcular el volumen de agua consumida usando una fórmula simple:

q = π × d2 / 4 × V

En la fórmula anterior, se utilizan los siguientes parámetros: d - diámetro interior de la tubería; V es el caudal del flujo de agua; q es la cantidad de agua consumida.

¡Nota! Para el cálculo, no importan las características de la velocidad del flujo de agua, que pueden ser naturales, por gravedad, o creadas artificialmente con la ayuda de una fuente de bombeo externa.

En un sistema no presurizado, donde el agua fluye por gravedad desde una torre de agua, la velocidad del flujo de agua varía de 0,7 m / sa 1,9 m / s (en un sistema de suministro de agua de la ciudad, el flujo de agua generalmente se mueve a una velocidad de un metro y medio por segundo). Cuando se usa una fuente externa para inyección, la velocidad que se les imparte está determinada por los datos de la placa de identificación del supercargador.

La fórmula anterior incluye tres parámetros y permite, conociendo dos de ellos, determinar el tercero.

Detalles

¡Atención! El aumento del tamaño del diámetro de la tubería redonda afectará el consumo de agua. Es decir, fluirá un mayor volumen de líquido a través de una tubería con una gran sección transversal que al mismo tiempo a través de tuberías con un diámetro menor.

Al determinar el caudal de agua por diámetro, es imperativo tener en cuenta la presión dentro de las tuberías.

Por ejemplo, se transporta mucha menos agua a través de una tubería de un metro con una sección transversal de un centímetro al mismo tiempo que a través de una tubería rodante con un diámetro de 20 metros. El indicador de agua más grande estará en las tuberías de mayor diámetro y mayor presión en su interior.

Flujo de agua en la tubería a presión óptima. Es necesario calcular el rendimiento para el diámetro de la tubería para determinar el caudal medio de agua a una buena altura.

Para ello se tienen en cuenta los siguientes parámetros:

1.Diámetro interior de tubos laminados.

2.la velocidad del líquido.

Indicador de presión 3.maximum.

4. el número de vueltas, puertas en la carretera.

5.material de la tubería, longitud de la tubería.

Si selecciona el diámetro de la tubería por el volumen de agua consumida, teniendo en cuenta los datos de la tabla, esto es fácil de hacer, pero los datos serán inexactos. Si tenemos en cuenta la presión y la velocidad del líquido en las tuberías, que están disponibles en la práctica, y hacemos cálculos sobre el terreno, los indicadores serán más precisos.

La tabla proporciona los datos para calcular el caudal de líquido a través de tuberías con una sección transversal de uso frecuente y diferentes presiones.


Se considera que la presión promedio en un elevador estándar es de una y media a dos y media atmósferas.

El nivel de presión depende del edificio de varios pisos, la dependencia se regula dividiendo el sistema de suministro de agua en segmentos. El funcionamiento de las bombas de agua cambia la velocidad del líquido.

Refiriéndonos a los datos de la tabla, el cálculo del consumo de fluido se realiza teniendo en cuenta el número de grifos, calentadores de agua y baños, etc.

Cambiar las características de la permeabilidad de las tuberías mediante la instalación de dispositivos que controlan y ahorran el consumo de agua, como WaterSave, cambia los datos que no corresponden a los valores de la tabla.

Cómo determinar el diámetro según SNiP 2.0.4.01 - 85.

El proceso de calcular el diámetro de una tubería es un trabajo complejo que requiere conocimientos de ingeniería. A menudo, al diseñar un sistema de tuberías para una casa privada, todos los cálculos se realizan a mano.

Los datos de cálculo para determinar el volumen de la alcantarilla de la estructura se pueden tomar de la tabla, mientras que necesita saber exactamente cuántos accesorios de plomería y grifos están conectados al sistema.

SNiP 2.04.01 - 85 proporciona datos que se pueden utilizar con la información anterior. Con la ayuda de estos indicadores, el volumen de líquido se establece sobre la sección transversal de las tuberías.

Por ejemplo, el valor externo del volumen de la tubería es de 20 milímetros, lo que significa que la tubería transporta 15 litros de agua por minuto y 0,9 m3 por hora.

Según SNiP, el volumen de agua que consume una persona por día es de aproximadamente sesenta litros si no hay un suministro de agua organizado en la casa. Si la vivienda es cómoda, entonces el volumen aumenta a doscientos litros por día.

Estos indicadores de consumo por el volumen externo de la tubería pueden ser de interés como información adicional. Pero un especialista calcula el caudal por el volumen de la tubería y la presión en ella. No todos los datos están contenidos en la tabla y los cálculos precisos solo se pueden realizar aplicando fórmulas específicas.

El tamaño del diámetro de la tubería afecta el cálculo del caudal de agua. Los no profesionales pueden utilizar la fórmula para obtener datos, conociendo la presión con el diámetro de las tuberías.

Cómo calcular el caudal, conociendo la presión y el diámetro.

Para los cálculos, utilice la fórmula q = π × d² / 4 × V, en la que:


-q consumo de agua en litros.

-d diámetro interior de la tubería en centímetros.

-V es la velocidad de transporte de líquido, medida en m / s.

Si la presión del agua la proporciona una torre de agua, sin bombas de inyección, entonces la velocidad del fluido es de 0,7 a 1,9 metros por segundo. Si la bomba está funcionando, se adjunta un pasaporte que indica el coeficiente de presión disponible y la velocidad de movimiento del fluido.

¡Atención! Esta fórmula de cálculo se considera la más accesible, pero no la única.

La fórmula no tiene en cuenta la calidad de la superficie interna de la tubería, por ejemplo, los productos de plástico son lisos por dentro, no cambian la presión del agua. La superficie interior de los productos de acero se comporta de manera bastante diferente.

El coeficiente de resistencia de las tuberías de plástico es menor, los productos son resistentes a la corrosión y aumenta la calidad del rendimiento del sistema.

¿Qué determina la permeabilidad de la tubería?

¿Qué determina el caudal de agua en una tubería circular? Se tiene la impresión de que la búsqueda de una respuesta no debe causar dificultades: cuanto mayor es la sección transversal de la tubería, mayor es el volumen de agua que puede pasar en un tiempo determinado. Y una fórmula simple para el volumen de una tubería le permitirá averiguar este valor. Al mismo tiempo, también se recuerda la presión, porque cuanto más alta sea la columna de agua, más rápido se forzará el agua a través de la comunicación. Sin embargo, la práctica muestra que estos están lejos de todos los factores que afectan el consumo de agua.

Además de ellos, también se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

  1. Longitud de la tubería... Con un aumento de su longitud, el agua se frota contra sus paredes con más fuerza, lo que provoca una ralentización del flujo. De hecho, al comienzo del sistema, el agua se ve afectada exclusivamente por la presión, pero también es importante la rapidez con la que las siguientes porciones tendrán la oportunidad de ingresar a la comunicación. Frenado dentro de la tubería a menudo alcanza valores altos.
  2. El consumo de agua depende del diámetro en un grado mucho más complejo de lo que parece a primera vista. Cuando el diámetro de la tubería es pequeño, las paredes resisten el flujo de agua en un orden de magnitud más que en los sistemas más gruesos. Como resultado, a medida que disminuye el diámetro de la tubería, disminuye su ventaja en términos de la relación entre el caudal y el índice de área interna en la sección de longitud fija. En pocas palabras, una tubería de agua gruesa transporta agua mucho más rápido que una delgada.
  3. Material de fabricación... Otro punto importante que incide directamente en la velocidad del movimiento del agua a través de la tubería. Por ejemplo, el propileno liso es mucho más propicio para el deslizamiento del agua que las paredes de acero rugoso.
  4. Duración del servicio... Con el tiempo, aparece óxido en las tuberías de acero. Además, es típico que el acero, así como el hierro fundido, acumulen gradualmente depósitos de cal. La resistencia al flujo de agua de las tuberías con depósitos es mucho mayor que la de los nuevos productos de acero: esta diferencia a veces llega a 200 veces. Además, el crecimiento excesivo de la tubería conduce a una disminución de su diámetro: incluso si no tenemos en cuenta el aumento de la fricción, su permeabilidad disminuye claramente. También es importante tener en cuenta que los productos de plástico y metal-plástico no tienen tales problemas: incluso después de décadas de uso intensivo, el nivel de resistencia a los flujos de agua permanece en el nivel original.
  5. La presencia de giros, accesorios, adaptadores, válvulas. contribuye a la inhibición adicional de los flujos de agua.

Todos los factores anteriores deben tenerse en cuenta, porque no estamos hablando de pequeños errores, sino de una seria diferencia varias veces. Como conclusión, podemos decir que una simple determinación del diámetro de la tubería a partir del caudal de agua es casi imposible.

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