Capacidad de la tubería: simple sobre lo complejo. Capacidad de la tubería Cálculo del volumen de agua por sección transversal y presión

En algunos casos, uno tiene que enfrentarse a la necesidad de calcular el flujo de agua a través de una tubería. Este indicador indica cuánta agua puede pasar la tubería, medida en m³/s.

• Para las organizaciones que no han puesto el medidor en el agua, el cargo se basa en la permeabilidad de la tubería. Es importante saber con qué precisión se calculan estos datos, por qué y a qué tasa hay que pagar. Esto no se aplica a los individuos, para ellos, en ausencia de un medidor, el número de personas registradas se multiplica por el consumo de agua de 1 persona según las normas sanitarias. Este es un volumen bastante grande y con las tarifas modernas es mucho más rentable instalar un medidor. De la misma manera, en nuestro tiempo, a menudo es más rentable calentar el agua usted mismo con una columna que pagar los servicios públicos por su agua caliente.
• El cálculo de la permeabilidad de la tubería juega un papel muy importante al diseñar una casa, al llevar las comunicaciones a la casa .

Es importante asegurarse de que cada ramal del suministro de agua pueda recibir su parte de la tubería principal, incluso durante las horas pico de consumo de agua. La plomería se creó para la comodidad, la conveniencia y la facilidad de trabajo para una persona.

Si todas las noches el agua prácticamente no llegará a los habitantes de los pisos superiores, ¿de qué tipo de comodidad podemos hablar? ¿Cómo puedes beber té, lavar platos, nadar? Y todos beben té y se bañan, por lo que el volumen de agua que podía proporcionar la tubería se distribuía por los pisos inferiores. Este problema puede jugar un papel muy malo en la lucha contra incendios. Si los bomberos se conectan a la tubería central y no hay presión en ella.

A veces, calcular el flujo de agua a través de una tubería puede ser útil si, después de reparar el suministro de agua por parte de maestros desafortunados, reemplazando parte de las tuberías, la presión ha disminuido significativamente.

Los cálculos hidrodinámicos no son una tarea fácil, generalmente realizados por especialistas calificados. Pero, digamos que se dedica a la construcción privada, diseñando su casa espaciosa y acogedora.

¿Cómo calcular usted mismo el flujo de agua a través de la tubería?

Parecería que es suficiente saber el diámetro del orificio de la tubería para obtener, quizás, cifras redondeadas, pero generalmente justas. Por desgracia, esto es muy poco. Otros factores pueden cambiar el resultado de los cálculos a veces. ¿Qué afecta el flujo máximo de agua a través de la tubería?

1. Sección de tubería. factor obvio. Punto de partida de los cálculos hidrodinámicos.
2. Presión de tubería. A medida que aumenta la presión, pasa más agua a través de una tubería con la misma sección transversal.
3. Curvas, giros, cambio de diámetro, ramificación bloquear el flujo de agua a través de la tubería. Varias opciones en diferentes grados.
4. Longitud de la tubería. Las tuberías más largas llevarán menos agua por unidad de tiempo que las más cortas. Todo el secreto está en la fuerza de fricción. Así como retrasa el movimiento de los objetos que nos son familiares (automóviles, bicicletas, trineos, etc.), la fuerza de fricción impide el flujo del agua.
5. Una tubería con un diámetro más pequeño tiene más área de contacto del agua con la superficie de la tubería en relación con el volumen de flujo de agua. Y desde cada punto de contacto hay una fuerza de fricción. Al igual que en las tuberías más largas, en las tuberías más estrechas la velocidad del movimiento del agua se reduce.
6. Material de la tubería. Obviamente, el grado de rugosidad del material afecta la magnitud de la fuerza de fricción. Los materiales plásticos modernos (polipropileno, PVC, metal-plástico, etc.) son muy resbaladizos en comparación con el acero tradicional y permiten que el agua se mueva más rápido.
7. Duración de la operación de tubería. Los depósitos de cal y el óxido afectan en gran medida el rendimiento del suministro de agua. Este es el factor más complicado, porque el grado de obstrucción de la tubería, su nuevo alivio interno y el coeficiente de fricción son muy difíciles de calcular con precisión matemática. Afortunadamente, los cálculos de flujo de agua se requieren con mayor frecuencia para construcciones nuevas y materiales frescos y sin usar. Y por otro lado, este sistema estará conectado a comunicaciones ya existentes, existentes durante muchos años. ¿Y cómo se comportará dentro de 10, 20, 50 años? La última tecnología ha mejorado mucho esta situación. Los tubos de plástico no se oxidan, su superficie prácticamente no se deteriora con el tiempo.

Cálculo del caudal de agua a través de un grifo.

El volumen de fluido que sale se encuentra multiplicando la sección transversal de la abertura de la tubería S por la velocidad de salida V. La sección transversal es el área de cierta parte de la figura volumétrica, en este caso, el área de un circulo. Se encuentra de acuerdo con la fórmula S = πR2. R será el radio de la abertura de la tubería, que no debe confundirse con el radio de la tubería. π es un valor constante, la relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro, aproximadamente 3,14.

El caudal se encuentra mediante la fórmula de Torricelli: . Donde g es la aceleración de caída libre, en el planeta Tierra igual a aproximadamente 9,8 m/s. h es la altura de la columna de agua sobre el agujero.

Ejemplo

Calculemos el caudal de agua a través de un grifo con un orificio de 0,01 m de diámetro y una altura de columna de 10 m.

Sección transversal del orificio \u003d πR2 \u003d 3,14 x 0,012 \u003d 3,14 x 0,0001 \u003d 0,000314 m².

Velocidad de salida = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m/s.

Consumo de agua \u003d SV \u003d 0.000314 x 14 \u003d 0.004396 m³ / s.

En términos de litros, resulta que de una tubería determinada pueden salir 4,396 litros por segundo.

El cálculo del consumo de agua se realiza antes de la construcción de tuberías y es una parte integral de los cálculos hidrodinámicos. Durante la construcción de tuberías principales e industriales, estos cálculos se realizan mediante programas especiales. Al construir una tubería doméstica con sus propias manos, puede realizar el cálculo usted mismo, pero debe tener en cuenta que el resultado obtenido no será lo más preciso posible. Cómo calcular el parámetro de consumo de agua, sigue leyendo.

Factores que afectan el rendimiento

El factor principal en el que se lleva a cabo el cálculo del sistema de tuberías es el rendimiento. Este indicador está influenciado por muchos parámetros diferentes, los más significativos de los cuales son:

1. presión en la tubería existente (en la red principal, si la tubería en construcción se conectará a una fuente externa). El método de cálculo que tiene en cuenta la presión es más complejo, pero también más preciso, ya que es la presión la que determina un indicador como el rendimiento, es decir, la capacidad de pasar una cierta cantidad de agua en una determinada unidad de tiempo;
2. la longitud total de la tubería. Cuanto mayor sea este parámetro, mayor será el número de pérdidas manifestadas durante su uso y, en consecuencia, para eliminar la caída de presión, se requiere utilizar tuberías de mayor diámetro. Por ello, este factor también es tenido en cuenta por los especialistas;
3. el material del que están hechas las tuberías. Si se utilizan tuberías de metal para una estructura u otra línea, entonces una superficie interior irregular y la posibilidad de obstrucciones graduales con depósitos contenidos en el agua conducirán a una disminución en el rendimiento y, en consecuencia, a un ligero aumento en el diámetro. Cuando se utilizan tuberías de plástico (PVC), tuberías de polipropileno, etc., prácticamente se excluye la posibilidad de obstrucción con depósitos. Además, la superficie interna de las tuberías de plástico es más suave;

1. sección de tuberías. De acuerdo con la sección interna de la tubería, puede realizar un cálculo preliminar de forma independiente.

Hay otros factores que los expertos tienen en cuenta. Pero para este artículo no son imprescindibles.

Método para calcular el diámetro en función de la sección transversal de las tuberías.

Si, al calcular la tubería, es necesario tener en cuenta todos estos factores, se recomienda realizar cálculos utilizando programas especiales. Si los cálculos preliminares son suficientes para la construcción del sistema, se llevan a cabo en la siguiente secuencia:

• determinación preliminar de la cantidad de agua consumida por todos los miembros de la familia;
• cálculo del tamaño óptimo del diámetro.

Cómo calcular el consumo de agua en la casa

Puede determinar la cantidad de agua fría o caliente consumida en la casa por varios métodos:

• de acuerdo con la lectura del medidor. Si se instalan medidores al ingresar a la tubería a la casa, entonces determinar el consumo de agua por día por persona no es un problema. Además, al observar durante varios días, puede obtener parámetros bastante precisos;

• según las normas establecidas, determinadas por expertos. El estándar de consumo de agua por persona se establece para ciertos tipos de locales con la presencia / ausencia de ciertas condiciones;

• según la fórmula.

Para determinar la cantidad total de agua consumida en la habitación, es necesario realizar un cálculo para cada unidad de plomería (bañera, ducha, grifo, etc.) por separado. Fórmula de cálculo:

Qs \u003d 5 x q0 x P, dónde

Qs es un indicador que determina la cantidad de flujo;

q0 es la norma establecida;

P es un coeficiente que tiene en cuenta la posibilidad de usar varios tipos de accesorios de plomería al mismo tiempo.

El indicador q0 se determina según el tipo de equipo de plomería de acuerdo con la siguiente tabla:

La probabilidad P está determinada por la siguiente fórmula:

P = L x N1 / q0 x 3600 x N2, dónde

L - consumo máximo de agua durante 1 hora;

N1 - el número de personas que usan accesorios de plomería;

q0 - estándares establecidos para una unidad de plomería separada;

N2: la cantidad de accesorios de plomería instalados.

Es inaceptable determinar el flujo de agua sin tener en cuenta la probabilidad, ya que el uso simultáneo de accesorios de plomería conduce a un aumento en la potencia del flujo.

Calculemos el agua usando un ejemplo específico. Es necesario determinar el flujo de agua de acuerdo con los siguientes parámetros:

• 5 personas viven en la casa;
• Se instalan 6 unidades de equipamiento sanitario: una bañera, un inodoro, un fregadero en la cocina, una lavadora y un lavavajillas instalados en la cocina, una cabina de ducha;
• El consumo máximo de agua durante 1 hora de acuerdo con SNiP se establece en 5,6 l / s.

Determine el tamaño de la probabilidad:

P \u003d 5,6 x 4 / 0,25 x 3600 x 6 \u003d 0,00415

Determinamos el consumo de bueyes para el baño, cocina y aseo:

Qs (baños) = 4 x 0,25 x 0,00518 = 0,00415 (l/s)

Qs (cocinas) \u003d 4 x 0,12 x 0,00518 \u003d 0,002 (l/s)

Qs (inodoro) \u003d 4 x 0.4 x 0.00518 \u003d 0.00664 (l / s)

Cálculo de la sección óptima

La siguiente fórmula se utiliza para determinar la sección transversal:

Q \u003d (πd² / 4) xW, dónde

Q es la cantidad de agua consumida calculada por cálculo;

d es el diámetro deseado;

W es la velocidad del movimiento del agua en el sistema.

Mediante simples operaciones matemáticas se puede deducir que

d = √(4Q/πW)

W se puede obtener de la tabla:

Los indicadores presentados en la tabla se utilizan para cálculos aproximados. Para obtener parámetros más precisos, se utiliza una fórmula matemática compleja.

Determinemos el diámetro de las tuberías para el baño, la cocina y el inodoro de acuerdo con los parámetros presentados en este ejemplo:

d (para el baño) \u003d √ (4 x 0.00415 / (3.14 x 3)) \u003d 0.042 (m)

d (para la cocina) \u003d √ (4 x 0,002 / (3,14 x 3)) \u003d 0,03 (m)

d (inodoro) = √(4 x 0,00664 / (3,14 x 3)) = 0,053 (m)

Para determinar la sección transversal de las tuberías, se toma el indicador de diseño más alto. Dado el pequeño margen en este ejemplo, es posible realizar el suministro de agua con tuberías con una sección transversal de 55 mm.

Cómo calcular usando un programa semiprofesional especial, vea el video.

La colocación de una tubería no es muy difícil, sino bastante problemática. Uno de los problemas más difíciles en este caso es el cálculo del rendimiento de la tubería, que afecta directamente la eficiencia y el rendimiento de la estructura. En este artículo, hablaremos sobre cómo se calcula el rendimiento de una tubería.

El rendimiento es uno de los indicadores más importantes de cualquier tubería. A pesar de esto, este indicador rara vez se indica en el marcado de la tubería, y esto tiene poco sentido, ya que el rendimiento depende no solo de las dimensiones del producto, sino también del diseño de la tubería. Es por eso que este indicador debe calcularse de forma independiente.

Métodos para calcular el rendimiento de la tubería.

1. Diámetro externo. Este indicador se expresa en la distancia de un lado del muro exterior al otro lado. En los cálculos, este parámetro tiene la designación Día. El diámetro exterior de las tuberías siempre se muestra en la etiqueta.
2. Diámetro nominal. Este valor se define como el diámetro de la sección interna, que se redondea a números enteros. Al calcular, el valor del pasaje condicional se muestra como Du.

El cálculo de la permeabilidad de la tubería se puede realizar de acuerdo con uno de los métodos, que debe elegirse según las condiciones específicas para colocar la tubería:

1. Cálculos físicos. En este caso se utiliza la fórmula de capacidad de tubería, que permite tener en cuenta cada indicador de diseño. La elección de la fórmula está influenciada por el tipo y el propósito de la tubería; por ejemplo, los sistemas de alcantarillado tienen su propio conjunto de fórmulas, así como para otros tipos de estructuras.
2. Cálculos tabulares. Puede elegir la capacidad óptima para cruzar el país utilizando una tabla con valores aproximados, que se usa con mayor frecuencia para organizar el cableado en un apartamento. Los valores indicados en la tabla son bastante borrosos, pero esto no impide que se utilicen en los cálculos. El único inconveniente del método tabular es que calcula la capacidad de la tubería en función del diámetro, pero no tiene en cuenta los cambios en este último debido a los depósitos, por lo que para líneas propensas a la acumulación, este cálculo no será el mejor elección. Para obtener resultados precisos, puede utilizar la tabla Shevelev, que tiene en cuenta casi todos los factores que afectan a las tuberías. Tal mesa es ideal para la instalación de carreteras en terrenos separados.
3. Cálculo usando programas. Muchas empresas que se especializan en el tendido de tuberías utilizan programas informáticos en sus actividades que les permiten calcular con precisión no solo el rendimiento de las tuberías, sino también muchos otros indicadores. Para cálculos independientes, puede usar calculadoras en línea que, aunque tienen un error un poco mayor, están disponibles de forma gratuita. Una buena opción para un gran programa shareware es TAScope, y en el espacio doméstico, el más popular es Hydrosystem, que también tiene en cuenta los matices de la instalación de tuberías según la región.

Cálculo de la capacidad de rendimiento de los gasoductos.

El diseño de un gasoducto requiere una precisión suficientemente alta: el gas tiene una relación de compresión muy alta, por lo que es posible que haya fugas incluso a través de microfisuras, sin mencionar las roturas graves. Por eso es muy importante calcular correctamente el caudal de la tubería por la que se transportará el gas.

Si estamos hablando de transporte de gas, el rendimiento de las tuberías, según el diámetro, se calculará de acuerdo con la siguiente fórmula:

• Qmáx = 0,67 DN2 * p,

Donde p es el valor de la presión de trabajo en la tubería, a la que se suma 0,10 MPa;

Du - el valor del paso condicional de la tubería.

La fórmula anterior para calcular el rendimiento de una tubería por diámetro le permite crear un sistema que funcionará en un entorno doméstico.

En la construcción industrial y al realizar cálculos profesionales, se utiliza un tipo diferente de fórmula:

• Qmax \u003d 196.386 Du2 * p / z * T,

Donde z es la relación de compresión del medio transportado;

T es la temperatura del gas transportado (K).

Para evitar problemas, al calcular la tubería, los profesionales también deben tener en cuenta las condiciones climáticas de la región por donde pasará. Si el diámetro exterior de la tubería es menor que la presión del gas en el sistema, es muy probable que la tubería se dañe durante la operación, lo que provocará la pérdida de la sustancia transportada y un mayor riesgo de explosión en la sección de tubería debilitada. .

Si es necesario, es posible determinar la permeabilidad de una tubería de gas utilizando una tabla que describe la relación entre los diámetros de tubería más comunes y el nivel de presión de trabajo en ellos. En general, las tablas tienen el mismo inconveniente que el rendimiento de la tubería calculado por el diámetro, a saber, la incapacidad de tener en cuenta el impacto de factores externos.

Cálculo de la capacidad de las tuberías de alcantarillado.

Al diseñar un sistema de alcantarillado, es imperativo calcular el rendimiento de la tubería, que depende directamente de su tipo (los sistemas de alcantarillado son de presión y sin presión). Las leyes hidráulicas se utilizan para realizar los cálculos. Los cálculos en sí se pueden realizar tanto utilizando fórmulas como utilizando las tablas correspondientes.

Para el cálculo hidráulico del sistema de alcantarillado, se requieren los siguientes indicadores:

• Diámetro de la tubería - Du;
• La velocidad media de movimiento de las sustancias - v;
• El valor de la pendiente hidráulica - I;
• Grado de llenado – h/DN.

Como regla general, solo los dos últimos parámetros se calculan durante los cálculos; el resto después de eso se puede determinar sin ningún problema. La cantidad de pendiente hidráulica suele ser igual a la pendiente del suelo, lo que permitirá que el flujo de agua se mueva a la velocidad necesaria para que el sistema se autolimpie.

La velocidad y el nivel máximo de llenado de aguas residuales domésticas están determinados por la tabla, que se puede escribir de la siguiente manera:

1. 150-250 mm - h / DN es 0,6, y la velocidad es 0,7 m / s.
2. Diámetro 300-400 mm - h / DN es 0,7, velocidad - 0,8 m / s.
3. Diámetro 450-500 mm - h / DN es 0,75, velocidad - 0,9 m / s.
4. Diámetro 600-800 mm - h / DN es 0,75, velocidad - 1 m / s.
5. Diámetro 900+ mm - h / DN es 0,8, velocidad - 1,15 m / s.

Para un producto con una sección transversal pequeña, existen indicadores normativos para la pendiente mínima de la tubería:

• Con un diámetro de 150 mm, la pendiente no debe ser inferior a 0,008 mm;
• Con un diámetro de 200 mm, la pendiente no debe ser inferior a 0,007 mm.

La siguiente fórmula se utiliza para calcular el volumen de aguas residuales:

• q = a*v,

Donde a es el área libre del flujo;

v es la velocidad de transporte del efluente.

La velocidad de transporte de una sustancia se puede determinar utilizando la siguiente fórmula:

• v=C√R*i,

donde R es el valor del radio hidráulico,

C es el coeficiente de humectación;

i - el grado de pendiente de la estructura.

De la fórmula anterior se puede derivar la siguiente, que determinará el valor de la pendiente hidráulica:

• i=v2/C2*R.

Para calcular el coeficiente de humectación se utiliza una fórmula de la siguiente forma:

• C=(1/n)*R1/6,

Donde n es un coeficiente que tiene en cuenta el grado de rugosidad, el cual varía de 0.012 a 0.015 (dependiendo del material de la tubería).

El valor R generalmente se equipara al radio habitual, pero esto solo es relevante si la tubería está completamente llena.

Para otras situaciones, se utiliza una fórmula simple:

• R=A/P

Donde A es el área de la sección transversal del flujo de agua,

P es la longitud de la parte interior de la tubería que está en contacto directo con el líquido.

Cálculo tabular de tuberías de alcantarillado.

También es posible determinar la permeabilidad de las tuberías del sistema de alcantarillado mediante tablas, y los cálculos dependerán directamente del tipo de sistema:

1. alcantarillado sin presión. Para calcular los sistemas de alcantarillado sin presión, se utilizan tablas que contienen todos los indicadores necesarios. Conociendo el diámetro de las tuberías que se instalarán, puede seleccionar todos los demás parámetros en función de él y sustituirlos en la fórmula (lea también: ""). Además, la tabla indica el volumen de líquido que pasa por la tubería, que siempre coincide con la permeabilidad de la tubería. Si es necesario, puede usar las tablas de Lukin, que indican el rendimiento de todas las tuberías con un diámetro en el rango de 50 a 2000 mm.
2. alcantarillado a presión. Es algo más fácil determinar el rendimiento en este tipo de sistema usando tablas: basta con conocer el grado máximo de llenado de la tubería y la velocidad promedio de transporte de líquidos. Ver también: "".

La tabla de rendimiento de tuberías de polipropileno le permite conocer todos los parámetros necesarios para organizar el sistema.

Cálculo de la capacidad del suministro de agua.

Las tuberías de agua en la construcción privada se usan con mayor frecuencia. En cualquier caso, el sistema de suministro de agua tiene una carga importante, por lo que el cálculo del rendimiento de la tubería es obligatorio, ya que le permite crear las condiciones de operación más cómodas para la estructura futura.

Para determinar la permeabilidad de las tuberías de agua, puede usar su diámetro (lea también: ""). Por supuesto, este indicador no es la base para calcular la permeabilidad, pero no se puede descartar su influencia. El aumento del diámetro interior de la tubería es directamente proporcional a su permeabilidad, es decir, una tubería gruesa casi no impide el movimiento del agua y es menos susceptible a la acumulación de diversos depósitos.

Sin embargo, hay otros indicadores que también deben tenerse en cuenta. Por ejemplo, un factor muy importante es el coeficiente de fricción del líquido en el interior de la tubería (diferentes materiales tienen sus propios valores). También vale la pena considerar la longitud de toda la tubería y la diferencia de presión al comienzo del sistema y en la salida. Un parámetro importante es la cantidad de adaptadores diferentes presentes en el diseño del sistema de suministro de agua.

El rendimiento de las tuberías de agua de polipropileno se puede calcular en función de varios parámetros utilizando el método tabular. Uno de ellos es un cálculo en el que el indicador principal es la temperatura del agua. A medida que aumenta la temperatura, el líquido se expande en el sistema, por lo que aumenta la fricción. Para determinar la permeabilidad de la tubería, debe usar la tabla adecuada. También hay una tabla que le permite determinar la permeabilidad en las tuberías en función de la presión del agua.

Las tablas de Shevelev hacen posible el cálculo más preciso del agua según el caudal de la tubería. Además de la precisión y una gran cantidad de valores estándar, estas tablas contienen fórmulas que le permiten calcular cualquier sistema. Este material describe completamente todas las situaciones relacionadas con los cálculos hidráulicos, por lo tanto, la mayoría de los profesionales en este campo utilizan con mayor frecuencia las tablas Shevelev.

Los principales parámetros que se tienen en cuenta en estas tablas son:

• Diámetros externo e interno;
• Espesor de la pared de la tubería;
• El período de operación del sistema;
• La longitud total de la carretera;
• Finalidad funcional del sistema.

Conclusión

El cálculo de la capacidad de la tubería se puede hacer de diferentes maneras. La elección del método de cálculo óptimo depende de una gran cantidad de factores, desde el tamaño de las tuberías hasta el propósito y el tipo de sistema. En cada caso, hay opciones de cálculo más y menos precisas, por lo que tanto un profesional especializado en la colocación de tuberías como un propietario que decida colocar una carretera en casa de forma independiente podrán encontrar la correcta.

Trabajar con la calculadora es simple: ingrese 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 según el caudal de agua? ¿Cómo determinar el tamaño de la línea de gas?

Al calcular el diámetro requerido de la tubería, los ingenieros profesionales suelen utilizar programas especiales que pueden calcular y dar un resultado preciso utilizando parámetros conocidos. Es mucho más difícil para un constructor aficionado realizar el cálculo por su cuenta para organizar los sistemas de suministro de agua, calefacción y gasificación. Por lo tanto, la mayoría de las veces, al construir o reconstruir una casa privada, se utilizan los tamaños de tubería recomendados. Pero no siempre los consejos estándar pueden tener en cuenta todos los matices de la construcción individual, por lo que debe realizar manualmente un cálculo hidráulico para elegir el diámetro de tubería correcto para la calefacción y el suministro de agua.

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

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

capacidad de tubería

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

Según el diámetro, se selecciona un esquema de plomería y calefacción, se determina la cantidad 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 al elegir, debe decidir qué, a su vez, afecta la permeabilidad del agua en la línea.

Factores que influyen en la permeabilidad de la carretera:

1. La presión del agua o refrigerante.
2. El diámetro interior (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 productos metálicos). Todo esto en conjunto reduce la cantidad de agua que pasa por la sección con el tiempo, es decir, las líneas usadas funcionan 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, lo que 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 en que se instalaron.

Cálculo del diámetro de la tubería por caudal de agua

Determinar la cantidad correcta de agua

Para determinar el diámetro de la tubería por el caudal del líquido que pasa, necesitará los valores del consumo real de agua, teniendo en cuenta todos los accesorios de plomería: una bañera, un grifo de cocina, una lavadora, un taza del inodoro Cada sección individual del sistema de suministro de agua se calcula de acuerdo con la fórmula:

qc = 5× q0 × α, l/s

donde qc es el valor del agua consumida por cada dispositivo;

q0 es un valor normalizado, que está determinado por SNiP. Aceptamos para el baño - 0,25, para el grifo de la cocina 0,12, para la taza del inodoro -0,1;

a es un coeficiente que tiene en cuenta la posibilidad de operación simultánea de accesorios de plomería en la habitación. Depende del valor de probabilidad y del número de consumidores.

En los tramos de la carretera donde se combinan los caudales de agua para la cocina y el baño, para el inodoro y el baño, etc., se suma a la fórmula el valor de probabilidad. Es decir, la posibilidad de funcionamiento simultáneo de un grifo de cocina, grifo de baño, taza de inodoro y otros electrodomésticos.

La probabilidad está determinada por la fórmula:

Ð = qhr µ × u/q0 × 3600 × N,

donde N es el número de consumidores de agua (dispositivos);

qhr µ es el consumo máximo de agua por hora que se puede tomar según SNiP. Elegimos para agua fría qhr µ = 5,6 l/s, el caudal total es de 15,6 l/s;

u es el número de personas que usan plomería.

Ejemplo de cálculo del consumo de agua:

La casa de dos plantas tiene 1 baño, 1 cocina con lavadora y lavavajillas instalados, ducha, 1 aseo. Una familia de 5 vive en la casa. Algoritmo de cálculo:

1. Calculamos la probabilidad P = 5,6 × 5 / 0,25 × 3600 × 6 = 0,00518.
2. Entonces el caudal de agua para el baño será qc = 5 × 0,25 × 0,00518=0,006475 l/s.
3. Para la cocina qc \u003d 5 × 0.12 × 0.00518 \u003d 0.0031 l / s.
4. Para un retrete, qc = 5× 0,1 × 0,00518=0,00259 l/s.

Calculamos el diámetro de la tubería.

Existe una dependencia directa del diámetro del volumen del líquido que fluye, que se expresa mediante la fórmula:

donde Q es el consumo de agua, m3/s;

d – diámetro de la tubería, m;

w es la velocidad del flujo, m/s.

Al transformar la fórmula, podemos seleccionar el valor del diámetro de la tubería, que corresponderá al volumen de agua consumido:

Yulia Petrichenko, experta

re = √(4Q/πw), metro

El caudal de agua se puede tomar de la Tabla 2. Existe un método más complejo para calcular el caudal, 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: Calcular el diámetro de la tubería para el baño, la cocina y el inodoro, en base a los caudales de agua obtenidos. Seleccionamos de la tabla 2 el valor del caudal de agua en el suministro de agua a presión: 3 m / s.

El consumo de agua en un curso de agua es el volumen de líquido que pasa a través de una sección transversal. Unidad consumible - m3/s.

El cálculo del agua consumida debe realizarse en la etapa de planificación de la tubería de agua, ya que los principales parámetros de las tuberías de agua dependen de esto.

Consumo de agua en la tubería: factores.

Para realizar de forma independiente el cálculo del flujo de agua en la tubería, es necesario conocer los factores que aseguran la permeabilidad del agua en la tubería.

Los principales son el grado de presión en el conducto y el diámetro del tramo de tubería. Pero, conociendo solo estos valores, no será posible calcular con precisión el consumo de agua, ya que también depende de indicadores como:

1. Longitud de tubería. Todo queda claro con esto: cuanto mayor es su longitud, mayor es el grado de fricción del agua contra sus paredes, por lo que el flujo del fluido se ralentiza.
2. El material de las paredes de la tubería también es un factor importante del que depende el caudal. Así, las paredes lisas de un tubo de polipropileno dan la menor resistencia que el acero.
3. El diámetro de la tubería: cuanto más pequeño es, mayor es la resistencia de las paredes al movimiento del fluido. Cuanto más estrecho es el diámetro, más desventajosa es la correspondencia del área superficial exterior con el volumen interior.
4. Vida útil de la tubería. Sabemos que con el paso de los años están expuestos a la corrosión y se forman depósitos de cal en el hierro fundido. La fuerza de fricción contra las paredes de dicho tubo será significativamente mayor. Por ejemplo, la resistencia superficial de una tubería oxidada es 200 veces mayor que la de una nueva de acero. /li>
5. Cambiando el diámetro en diferentes partes del conducto, vueltas, racores de cierre o racores se reduce significativamente la velocidad del flujo de agua.

¿Qué cantidades se utilizan para calcular el caudal de agua?

Las siguientes cantidades se utilizan en las fórmulas:

• Q es el consumo total (anual) de agua por persona.
• N - el número de residentes de la casa.
• Q es el caudal diario.
• K - coeficiente de consumo desigual, igual a 1.1-1.3 (SNiP 2.04.02-84).
• D es el diámetro de la tubería.
• V es la velocidad del flujo de agua.

Fórmula para calcular el consumo de agua

Entonces, conociendo los valores, obtenemos la siguiente fórmula para el consumo de agua:

1. Para cálculo diario - Q=Q×N/100
2. Para el cálculo por hora - q=Q×K/24.
3. Cálculo del diámetro - q= ×d2/4 ×V.

Ejemplo de cálculo del consumo de agua para un consumidor residencial

La casa dispone de aseo, lavabo, bañera, fregadero de cocina.

1. De acuerdo con el Apéndice A, aceptamos el caudal por segundo:
   • Inodoro - 0,1 l / seg.
   • Lavabo con grifo - 0,12 l/seg.
   • Baño - 0,25 l/seg.
   • Fregadero de cocina - 0,12 l/seg.
2. La cantidad de agua consumida de todos los puntos de abastecimiento de agua será:
   • 0,1+0,12+0,25+0,12 = 0,59 l/s
3. Según el caudal total (Apéndice B) 0,59 l/s corresponde al caudal estimado de 0,4 l/s.

Se puede convertir a m3/hora multiplicándolo por 3,6. Así resulta: 0,4 x 3,6 \u003d 1,44 metros cúbicos / hora

El procedimiento para calcular el consumo de agua.

Todo el procedimiento de cálculo se especifica en el conjunto de reglas 30. 13330. 2012 SNiP 2.04.01-85 * "Abastecimiento de agua y alcantarillado interno", versión actualizada.

Si planea comenzar a construir una casa, remodelar un apartamento o instalar estructuras de plomería, entonces la información sobre cómo calcular el consumo de agua será muy bienvenida. Calcular el consumo de agua no solo ayudará a determinar el volumen de agua requerido para una habitación en particular. , pero también le permitirá identificar oportunamente las caídas de presión en la tubería. Además, gracias a fórmulas simples, todo esto se puede hacer de forma independiente, sin recurrir a la ayuda de especialistas.