Giai đoạn-6. Tính toán thủy lực và lựa chọn đường kính ống.

Dữ liệu tiêu chuẩn dạng bảng và giá trị trung bình cho các tham số chính

Để xác định lưu lượng nước tối đa được tính toán qua đường ống, một bảng được cung cấp cho 9 đường kính phổ biến nhất ở các áp suất khác nhau.

Để tính toán tốc độ dòng chảy, bạn cần biết đường kính của nó

Áp suất trung bình ở hầu hết các khe hở nằm trong khoảng 1,5-2,5 atm. Sự phụ thuộc hiện có vào số tầng (đặc biệt dễ nhận thấy ở các tòa nhà cao tầng) được quy định bằng cách chia hệ thống cấp nước thành nhiều phân đoạn. Việc phun nước với sự trợ giúp của máy bơm cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi tốc độ của dòng thủy lực. Ngoài ra, khi tham khảo các bảng, việc tính toán lượng nước tiêu thụ không chỉ tính đến số lượng vòi, mà còn tính đến số lượng máy nước nóng, bồn tắm và các nguồn khác.

Những thay đổi về đặc tính của khả năng đi qua của cần trục sử dụng bộ điều chỉnh lưu lượng nước, bộ tiết kiệm tương tự như WaterSave (https://water-save.com/), không được ghi lại trong bảng và theo quy luật, không được tính đến khi tính toán tốc độ dòng nước trên (dọc theo) đường ống.

Tính toán đường kính của ống cấp nước và sưởi ấm

Tiêu chí chính để chọn một đường ống sưởi ấm là đường kính của nó. Chỉ số này xác định mức độ hiệu quả của việc sưởi ấm trong nhà, tuổi thọ của toàn hệ thống. Với đường kính nhỏ, áp suất gia tăng có thể phát sinh trong đường dây, gây rò rỉ, tăng căng thẳng cho đường ống và kim loại, dẫn đến sự cố và sửa chữa vô tận. Với đường kính lớn, sự truyền nhiệt của hệ thống sưởi ấm sẽ có xu hướng bằng không, và nước lạnh chỉ chảy ra từ vòi.

Thông lượng đường ống

Đường kính của ống ảnh hưởng trực tiếp đến thông lượng của hệ thống, tức là trong trường hợp này, lượng nước hoặc chất mang nhiệt đi qua phần trên một đơn vị thời gian là vấn đề quan trọng. Càng nhiều chu kỳ (chuyển động) trong hệ thống trong một khoảng thời gian nhất định, thì quá trình đốt nóng xảy ra càng hiệu quả. Đối với đường ống cấp nước, đường kính ảnh hưởng đến áp suất nước ban đầu - một kích thước phù hợp sẽ chỉ duy trì áp suất, và một đường kính tăng lên sẽ làm giảm nó.

Theo đường kính, sơ đồ cấp nước và sưởi ấm được chọn, số lượng bộ tản nhiệt và phân chia của chúng, và chiều dài tối ưu của nguồn điện được xác định.

Vì thông lượng của đường ống là yếu tố cơ bản trong việc lựa chọn, bạn nên quyết định và điều gì ảnh hưởng đến độ thẩm thấu của nước trong đường ống.
Bảng 1. Thông lượng của đường ống phụ thuộc vào tốc độ dòng nước và đường kính

Tiêu dùngBăng thông
Ống Du15 mm20 mm25 mm32 mm40 mm50 mm65 mm80 mm100 mm
Pa / m - mbar / mdưới 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

Các yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng của đường cao tốc:

  1. Áp suất chất mang nước hoặc nhiệt.
  2. Đường kính trong (tiết diện) của ống.
  3. Tổng chiều dài của hệ thống.
  4. Vật liệu đường ống.
  5. Chiều dày thành ống.

Trên hệ thống cũ, tính thấm của đường ống trầm trọng hơn do đóng cặn vôi, phù sa, ảnh hưởng của sự ăn mòn (đối với các sản phẩm kim loại). Tất cả những điều này cùng nhau làm giảm lượng nước đi qua khu vực này theo thời gian, tức là các đường dây đã qua sử dụng hoạt động kém hơn đường mới.

Đáng chú ý là chỉ số này không thay đổi đối với ống polyme - nhựa ít hơn kim loại rất nhiều, nó cho phép xỉ tích tụ trên thành ống. Do đó, sản lượng của ống PVC vẫn giữ nguyên như vào ngày lắp đặt.

Ống nước có đường kính 50 mm

Tính toán lượng nước tiêu thụ theo đường kính và các thông số khác

Có được dữ liệu tiêu thụ nước được tính toán cho phép bạn xác định:

  • với việc lựa chọn các đường ống có đường kính yêu cầu, được liên kết với thông lượng dự kiến;
  • với độ dày của các bức tường của chúng, liên quan đến áp suất bên trong giả định;
  • với các vật liệu sẽ được sử dụng khi đặt đường ống;
  • với công nghệ lắp đặt đường dây.

Tính toán lượng nước tiêu thụ cho phép bạn chọn đúng loại ống và đường kính của chúng

Có thể tính khối lượng nước tiêu thụ bằng công thức đơn giản:

q = π × d2 / 4 × V

Trong công thức trên, các thông số sau được sử dụng: d - đường kính trong của ống; V là tốc độ chảy của dòng nước; q là lượng nước tiêu thụ.

Ghi chú! Đối với tính toán, các đặc điểm về tốc độ của dòng nước không quan trọng, có thể là tự nhiên, với trọng lực, hoặc được tạo ra một cách nhân tạo với sự trợ giúp của nguồn bơm bên ngoài.

Trong hệ thống không điều áp, nơi nước chảy bằng trọng lực từ tháp nước, tốc độ của dòng nước dao động từ 0,7 m / s đến 1,9 m / s (trong hệ thống cấp nước thành phố, dòng nước thường di chuyển với tốc độ của một mét rưỡi trên giây). Khi sử dụng nguồn bên ngoài để tiêm, tốc độ truyền cho chúng được xác định bởi dữ liệu trên bảng tên của bộ tăng áp.

Công thức trên bao gồm ba tham số và cho phép, biết hai trong số chúng, xác định tham số thứ ba.

Chi tiết

Chú ý! Việc tăng kích thước đường kính của ống tròn sẽ ảnh hưởng đến lượng nước tiêu thụ. Tức là một khối lượng chất lỏng lớn hơn sẽ chảy qua đường ống có tiết diện lớn hơn trong cùng một thời gian qua các đường ống có đường kính nhỏ hơn.

Khi xác định lưu lượng nước theo đường kính, bắt buộc phải tính đến áp suất bên trong các đường ống.

Ví dụ, lượng nước được vận chuyển qua một ống dài một mét có tiết diện một cm trong thời gian tương tự như qua một ống lăn có đường kính 20 mét. Chỉ số nước lớn nhất sẽ nằm trong các đường ống có đường kính lớn nhất và áp suất lớn nhất bên trong chúng.

Lưu lượng nước tại đường ống ở áp suất tối ưu. Cần tính toán lưu lượng cho đường kính của đường ống để xác định tốc độ dòng nước trung bình ở đầu tốt.

Đối với điều này, các tham số sau được tính đến:

1. đường kính bên trong của ống cuộn.

2. tốc độ của chất lỏng.

3. chỉ báo áp suất tối đa.

4. số lượt, cổng vào đường cao tốc.

5. vật liệu đường ống, chiều dài đường ống.

Nếu bạn chọn đường kính của đường ống theo khối lượng nước tiêu thụ, có tính đến số liệu trong bảng, thì điều này rất dễ thực hiện, nhưng số liệu sẽ không chính xác. Nếu chúng ta tính đến áp suất và vận tốc của chất lỏng trong các đường ống có sẵn trong thực tế và thực hiện tính toán tại chỗ, thì các chỉ số sẽ chính xác hơn.

Bảng cung cấp dữ liệu để tính toán tốc độ dòng chảy của chất lỏng qua các đường ống có tiết diện thường xuyên sử dụng và các áp suất khác nhau.


Áp suất trung bình trong một ống nâng tiêu chuẩn được coi là từ 1 atm đến 2 atm rưỡi.

Mức độ áp suất phụ thuộc vào tòa nhà nhiều tầng, sự phụ thuộc được điều chỉnh bằng cách chia hệ thống cấp nước thành các phân đoạn. Hoạt động của máy bơm nước làm thay đổi tốc độ của chất lỏng.

Tham khảo dữ liệu trong bảng, việc tính toán lượng chất lỏng tiêu thụ được thực hiện có tính đến số lượng vòi, máy nước nóng và bồn tắm, v.v.

Thay đổi các đặc tính về tính thấm của đường ống bằng cách lắp đặt các thiết bị kiểm soát và tiết kiệm lượng nước tiêu thụ, chẳng hạn như WaterSave, thay đổi dữ liệu không tương ứng với các giá trị trong bảng.

Cách xác định đường kính theo SNiP 2.0.4.01 - 85.

Quá trình tính toán đường kính của một đường ống là một công việc phức tạp đòi hỏi kiến ​​thức kỹ thuật. Thường thì khi thiết kế hệ thống đường ống cho nhà riêng, mọi tính toán đều được thực hiện bằng tay.

Dữ liệu tính toán để xác định khối lượng cống của kết cấu có thể được lấy từ bảng, trong khi bạn cần biết chính xác có bao nhiêu thiết bị ống nước và vòi được kết nối với hệ thống.

SNiP 2.04.01 - 85 cung cấp dữ liệu có thể được sử dụng với các thông tin trên. Với sự trợ giúp của các chỉ số này, thể tích chất lỏng được thiết lập trên mặt cắt ngang của đường ống.

Ví dụ, giá trị bên ngoài của thể tích đường ống là 20 milimét, có nghĩa là đường ống vận chuyển 15 lít nước mỗi phút và 0,9 m3 mỗi giờ.

Theo SNiP, lượng nước tiêu thụ của một người mỗi ngày là khoảng 60 lít nếu không có hệ thống cung cấp nước có tổ chức trong nhà. Nếu nhà ở thoải mái, thì khối lượng tăng lên hai trăm lít mỗi ngày.

Những chỉ số tiêu thụ theo khối lượng bên ngoài của đường ống có thể được quan tâm như là thông tin bổ sung. Nhưng một chuyên gia tính toán tốc độ dòng chảy theo thể tích của đường ống và áp suất trong đó. Không phải tất cả dữ liệu đều có trong bảng và chỉ có thể thực hiện các phép tính chính xác bằng cách áp dụng các công thức cụ thể.

Kích thước đường kính ống dẫn có ảnh hưởng đến việc tính toán tốc độ dòng nước. Những người không chuyên nghiệp có thể sử dụng công thức để có được dữ liệu, biết áp suất với đường kính của các đường ống.

Làm thế nào để tính toán tốc độ dòng chảy, biết áp suất và đường kính.

Để tính toán, hãy sử dụng công thức q = π × d² / 4 × V, trong đó:


-q lượng nước tiêu thụ tính bằng lít.

-d đường kính trong của ống tính bằng cm.

-V là tốc độ vận chuyển chất lỏng, đo bằng m / s.

Nếu áp lực nước được cung cấp bởi một tháp nước, không có bơm phun, thì vận tốc chất lỏng là 0,7 đến 1,9 mét mỗi giây. Nếu máy bơm đang hoạt động, một hộ chiếu được đính kèm cho biết hệ số của áp suất khả dụng và tốc độ chuyển động của chất lỏng.

Chú ý! Công thức tính toán này được coi là dễ tiếp cận nhất, nhưng không phải là công thức duy nhất.

Công thức không tính đến chất lượng bề mặt bên trong của ống, ví dụ như sản phẩm nhựa nhẵn bên trong, không làm thay đổi áp lực nước. Bề mặt bên trong của các sản phẩm thép hoạt động khá khác nhau.

Hệ số trở lực của ống nhựa thấp hơn, sản phẩm có khả năng chống ăn mòn và chất lượng thông lượng của hệ thống tăng lên.

Điều gì quyết định độ thấm của đường ống

Điều gì quyết định tốc độ chảy của nước trong ống tròn? Người ta có ấn tượng rằng việc tìm kiếm câu trả lời không được gây khó khăn: tiết diện của đường ống càng lớn thì lượng nước nó có thể đi qua trong một thời gian nhất định càng lớn. Và một công thức đơn giản cho thể tích của một đường ống sẽ cho phép bạn tìm ra giá trị này. Đồng thời, áp suất cũng được ghi nhớ, bởi vì cột nước càng cao, nước sẽ bị ép qua thông tin liên lạc nhanh hơn. Tuy nhiên, thực tế cho thấy rằng đây là những yếu tố ảnh hưởng đến việc tiêu thụ nước.

Ngoài chúng, các điểm sau cũng phải được lưu ý:

  1. Chiều dài đường ống... Khi chiều dài của nó tăng lên, nước cọ vào tường mạnh hơn, dẫn đến dòng chảy chậm lại. Thật vậy, ở giai đoạn đầu của hệ thống, nước bị ảnh hưởng hoàn toàn bởi áp suất, nhưng điều quan trọng là các phần tiếp theo sẽ có cơ hội đi vào thông tin nhanh như thế nào. Phanh bên trong đường ống thường đạt giá trị cao.
  2. Lượng nước tiêu thụ phụ thuộc vào đường kính đến một mức độ phức tạp hơn nhiều so với cái nhìn đầu tiên. Khi đường kính ống nhỏ, các bức tường chống lại dòng nước theo cấp độ lớn hơn so với các hệ thống dày hơn. Kết quả là, khi đường kính của ống giảm, lợi thế của nó về tỷ lệ giữa tốc độ dòng chảy với chỉ số diện tích bên trong trong phần có chiều dài cố định giảm. Nói một cách đơn giản, một ống nước dày vận chuyển nước nhanh hơn nhiều so với một ống mỏng.
  3. Vật liệu sản xuất... Một điểm quan trọng khác ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ di chuyển của nước qua đường ống. Ví dụ, propylene trơn sẽ dẫn nước trượt hơn nhiều so với các bức tường thép thô.
  4. Thời lượng dịch vụ... Theo thời gian, rỉ sét xuất hiện trên ống thép. Ngoài ra, đặc trưng cho thép, cũng như gang, dần dần tích tụ cặn vôi. Khả năng chống chảy nước của ống bị bám cặn cao hơn nhiều so với sản phẩm thép mới: mức chênh lệch này có khi lên tới 200 lần. Ngoài ra, sự phát triển quá mức của đường ống dẫn đến giảm đường kính của nó: ngay cả khi chúng ta không tính đến sự gia tăng ma sát, độ thấm của nó rõ ràng là giảm. Cũng cần lưu ý rằng các sản phẩm nhựa và nhựa kim loại không gặp phải những vấn đề như vậy: ngay cả sau nhiều thập kỷ được sử dụng nhiều, mức độ chống lại dòng nước của chúng vẫn ở mức ban đầu.
  5. Sự hiện diện của lượt, phụ kiện, bộ điều hợp, van góp phần ức chế thêm dòng chảy của nước.

Tất cả các yếu tố trên phải được tính đến, bởi vì chúng tôi không nói về một số lỗi nhỏ, mà là về sự khác biệt nghiêm trọng nhiều lần. Kết luận, chúng ta có thể nói rằng khó có thể xác định đơn giản đường kính ống từ tốc độ dòng nước.

Nồi hơi

Lò nướng

Cửa sổ nhựa