Dados tabulares padrão e médias para os parâmetros principais
Para determinar o fluxo máximo de água calculado através do tubo, uma tabela é fornecida para os 9 diâmetros mais comuns em várias pressões.
A pressão média na maioria dos risers está na faixa de 1,5-2,5 atmosferas. A dependência existente do número de andares (especialmente perceptível em edifícios altos) é regulada pela divisão do sistema de abastecimento de água em vários segmentos. A injeção de água com o auxílio de bombas também afeta a mudança na velocidade do fluxo hidráulico. Além disso, ao fazer referência às tabelas, o cálculo do consumo de água leva em consideração não só o número de torneiras, mas também o número de esquentadores, banheiras e outras fontes.
Mudanças nas características de transitabilidade do guindaste por meio de reguladores de vazão de água, economizadores semelhantes ao WaterSave (https://water-save.com/), não são registradas nas tabelas e, via de regra, não são levadas em consideração no cálculo do taxa de fluxo de água (ao longo) do tubo.
Cálculo do diâmetro da tubulação para abastecimento de água e aquecimento
O principal critério para selecionar um tubo de aquecimento é o seu diâmetro. Este indicador determina o quão eficaz será o aquecimento da casa, a vida do sistema como um todo. Com um diâmetro pequeno, pode ocorrer aumento de pressão nas linhas, o que causará vazamentos, aumento do estresse em tubos e metais, o que levará a problemas e reparos sem fim. Com um diâmetro grande, a transferência de calor do sistema de aquecimento tende a zero e a água fria simplesmente vaza da torneira.
Rendimento da tubulação
O diâmetro do tubo afeta diretamente a vazão do sistema, ou seja, neste caso, importa a quantidade de água ou transportador de calor que passa pela seção por unidade de tempo. Quanto mais ciclos (movimentos) no sistema durante um determinado período de tempo, mais eficiente será o aquecimento. Para tubos de abastecimento de água, o diâmetro afeta a pressão inicial da água - um tamanho adequado apenas manterá a pressão, e um maior irá reduzi-la.
De acordo com o diâmetro, um sistema de abastecimento de água e aquecimento é selecionado, o número de radiadores e seu seccionamento e o comprimento ideal da rede são determinados.
Como a vazão do tubo é um fator fundamental na seleção, você deve decidir o que, por sua vez, afeta a permeabilidade da água na linha.
Tabela 1. A vazão do tubo dependendo da taxa de fluxo de água e diâmetro
| Consumo | Largura de banda | ||||||||
| Du pipe | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa / m - mbar / m | menos de 0,15 m / s | 0,15 m / s | 0,3 m / s | ||||||
| 90,0 — 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 — 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 — 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 — 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 — 1,000 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 — 1,200 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 — 1,400 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 — 1,600 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 — 1,800 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 — 2,000 | 266 | 619 | 1151 | 2486 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 — 2,200 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 — 2,400 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 — 2,600 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 — 2,800 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8566 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 — 3,000 | 331 | 767 | 1415 | 3076 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Fatores que influenciam o rendimento da rodovia:
- Água ou pressão do transportador de calor.
- Diâmetro interno (seção) do tubo.
- O comprimento total do sistema.
- Material do pipeline.
- Espessura da parede do tubo.
No sistema antigo, a permeabilidade da tubulação é agravada pela cal, depósitos de sedimentos, efeitos da corrosão (em produtos de metal). Tudo isso junto reduz a quantidade de água que passa pelo trecho ao longo do tempo, ou seja, as linhas usadas têm pior desempenho do que as novas.
Vale ressaltar que este indicador não muda para tubos de polímero - o plástico é muito menos do que o metal, pois permite que a escória se acumule nas paredes. Portanto, a vazão dos tubos de PVC permanece a mesma do dia de sua instalação.
Cálculo do consumo de água por diâmetro e outros parâmetros
A obtenção de dados de consumo de água calculados permite que você determine:
- com a seleção de tubos com o diâmetro necessário, que está vinculado à vazão esperada;
- com a espessura de suas paredes, associada à pressão interna assumida;
- com materiais que serão usados na colocação da tubulação;
- com tecnologia de instalação de linha.
O cálculo do consumo de água permite que você escolha o tipo certo de tubos e seu diâmetro
É possível calcular o volume de água consumido usando uma fórmula simples:
q = π × d2 / 4 × V
Na fórmula acima, são utilizados os seguintes parâmetros: d - diâmetro interno do tubo; V é a vazão da vazão de água; q é a quantidade de consumo de água.
Observação! Para o cálculo, não importam as características da velocidade do fluxo da água, que pode ser natural, com a gravidade, ou criada artificialmente com o auxílio de uma fonte de bombeamento externa.
Em um sistema não pressurizado, onde a água flui por gravidade de uma torre de água, a velocidade do fluxo de água varia de 0,7 m / s a 1,9 m / s (em um sistema de abastecimento de água de cidade, o fluxo de água geralmente se move a uma velocidade de um metro e meio por segundo). Ao usar uma fonte externa para injeção, a velocidade transmitida a eles é determinada pelos dados da placa de identificação do superalimentador.
A fórmula acima inclui três parâmetros e permite, conhecendo dois deles, determinar o terceiro.
Detalhes
Atenção! O aumento do diâmetro do tubo redondo afetará o consumo de água. Ou seja, um volume maior de líquido escoará por um tubo de grande seção transversal do que ao mesmo tempo por tubos de menor diâmetro.
Ao determinar o fluxo de água por diâmetro, é fundamental levar em consideração a pressão no interior dos tubos.
Por exemplo, muito menos água é transportada através de um tubo de um metro com seção transversal de um centímetro, ao mesmo tempo que através de um tubo com diâmetro de 20 metros. O maior indicador de água estará nas tubulações de maior diâmetro e maior pressão dentro delas.
Fluxo de água na tubulação com pressão ideal. O cálculo da vazão para o diâmetro da tubulação é necessário para determinar a vazão média de água em uma boa altura manométrica.
Para isso, são levados em consideração os seguintes parâmetros:
1. Diâmetro interno dos tubos laminados.
2. a velocidade do líquido.
3. indicador de pressão máxima.
4. o número de voltas, portões na rodovia.
5. material da tubulação, comprimento da tubulação.
Se você selecionar o diâmetro do tubo pelo volume de água consumido, levando em consideração os dados da tabela, isso é fácil de fazer, mas os dados serão imprecisos. Se levarmos em conta a pressão e a velocidade do líquido nas tubulações, que estão disponíveis na prática, e fizermos os cálculos no local, os indicadores serão mais precisos.
A tabela fornece os dados para calcular a taxa de fluxo de líquido através de tubos com seção transversal freqüentemente usada e diferentes pressões.
A pressão média em um riser padrão é considerada de uma atmosfera e meia a duas e meia atmosferas.
O nível de pressão depende do edifício de vários andares, a dependência é regulada pela divisão do sistema de abastecimento de água em segmentos. O funcionamento das bombas de água altera a velocidade do líquido.
Referindo-se aos dados da tabela, o cálculo do consumo de fluidos é feito levando-se em consideração o número de torneiras, esquentadores e banhos, etc.
A alteração das características de permeabilidade das tubagens através da instalação de dispositivos que controlam e poupam o consumo de água, como o WaterSave, altera os dados que não correspondem aos valores da tabela.
Como determinar o diâmetro de acordo com SNiP 2.0.4.01-85.
O processo de cálculo do diâmetro de um tubo é um trabalho complexo que requer conhecimentos de engenharia. Freqüentemente, ao projetar um sistema de tubulação para uma casa particular, todos os cálculos são feitos à mão.
Os dados de cálculo para determinar o volume do bueiro da estrutura podem ser retirados da tabela, enquanto você precisa saber exatamente quantos acessórios de encanamento e torneiras estão conectados ao sistema.
SNiP 2.04.01-85 fornece dados que podem ser usados com as informações acima. Com a ajuda desses indicadores, o volume de líquido é determinado ao longo da seção transversal dos tubos.
Por exemplo, o valor externo do volume do tubo é de 20 milímetros, o que significa que o tubo transporta 15 litros de água por minuto e 0,9 m3 por hora.
De acordo com o SNiP, o volume de água consumido por uma pessoa por dia é de aproximadamente 60 litros se não houver abastecimento de água organizado na casa. Se a caixa for confortável, o volume aumenta para duzentos litros por dia.
Esses indicadores de consumo pelo volume externo da tubulação podem ser interessantes como informações adicionais. Mas um especialista calcula a vazão pelo volume do tubo e pela pressão nele. Nem todos os dados estão contidos na tabela, e cálculos precisos podem ser feitos apenas pela aplicação de fórmulas específicas.
O tamanho do diâmetro da tubulação afeta o cálculo da taxa de fluxo de água. Não profissionais podem usar a fórmula para obter dados, sabendo a pressão com o diâmetro dos tubos.
Como calcular a vazão, conhecendo a pressão e o diâmetro.
Para cálculos, use a fórmula q = π × d² / 4 × V, na qual:
-q consumo de água em litros.
-d diâmetro interno do tubo em centímetros.
-V é a velocidade de transporte do líquido, medida em m / s.
Se a pressão da água for fornecida por uma torre de água, sem bombas de injeção, a velocidade do fluido é de 0,7 a 1,9 metros por segundo. Se a bomba estiver funcionando, um passaporte é anexado indicando o coeficiente de pressão disponível e a velocidade do movimento do fluido.
Atenção! Esta fórmula de cálculo é considerada a mais acessível, mas não a única.
A fórmula não leva em consideração a qualidade da superfície interna do tubo, por exemplo, os produtos plásticos são lisos por dentro, não alteram a pressão da água. A superfície interna dos produtos de aço se comporta de maneira bastante diferente.
O coeficiente de resistência dos tubos plásticos é menor, os produtos são resistentes à corrosão e a qualidade do rendimento do sistema aumenta.
O que determina a permeabilidade do tubo
O que determina a vazão de água em um tubo circular? Tem-se a impressão de que a busca por uma resposta não deve causar dificuldades: quanto maior a seção transversal do tubo, maior o volume de água que pode passar em determinado tempo. E uma fórmula simples para o volume de um tubo permitirá que você descubra esse valor. Ao mesmo tempo, a pressão também é lembrada, pois quanto mais alta a coluna d'água, mais rápido a água será forçada através da comunicação. No entanto, a prática mostra que estes estão longe de todos os fatores que afetam o consumo de água.
Além deles, os seguintes pontos também devem ser levados em consideração:
- Comprimento do tubo... Com o aumento de seu comprimento, a água esfrega contra suas paredes com mais força, o que leva a uma desaceleração do fluxo. De fato, logo no início do sistema, a água é afetada exclusivamente pela pressão, mas também é importante a rapidez com que as próximas porções terão a oportunidade de entrar na comunicação. A frenagem dentro do tubo geralmente atinge valores altos.
- O consumo de água depende do diâmetro em um grau muito mais complexo do que parece à primeira vista. Quando o diâmetro do tubo é pequeno, as paredes resistem ao fluxo de água em uma ordem de magnitude mais do que em sistemas mais espessos. Como resultado, à medida que o diâmetro do tubo diminui, sua vantagem em termos da relação entre a vazão e o índice de área interna na seção de comprimento fixo diminui. Simplificando, um cano de água grosso transporta a água muito mais rápido do que um cano fino.
- Material de fabricação... Outro ponto importante que afeta diretamente a velocidade do movimento da água na tubulação. Por exemplo, o propileno liso é muito mais propício para o deslizamento na água do que paredes ásperas de aço.
- Duração do serviço... Com o tempo, a ferrugem aparece nos tubos de aço. Além disso, é típico para o aço, assim como para o ferro fundido, acumular gradualmente depósitos de cal. A resistência ao escoamento de água dos tubos com depósitos é muito maior do que a dos novos produtos siderúrgicos: essa diferença às vezes chega a 200 vezes. Além disso, o crescimento excessivo do tubo leva a uma diminuição do seu diâmetro: mesmo se não levarmos em consideração o aumento do atrito, sua permeabilidade diminui claramente. Também é importante notar que os produtos de plástico e metal-plástico não apresentam tais problemas: mesmo após décadas de uso intensivo, o nível de resistência aos fluxos de água permanece no nível original.
- A presença de voltas, acessórios, adaptadores, válvulas contribui para a inibição adicional dos fluxos de água.
Todos os fatores acima devem ser levados em consideração, porque não estamos falando de alguns pequenos erros, mas de uma séria diferença várias vezes. Como conclusão, podemos dizer que uma simples determinação do diâmetro do tubo a partir da vazão de água é dificilmente possível.
