حساب ضغط المياه المطلوب في خط الأنابيب: ما الغرض منه وكيف يتم صنعه

الراحة في المنزل يصعب تخيلها بدون ماء جار. كما أدى ظهور معدات جديدة على شكل غسالة وغسالة صحون وغلاية ووحدات أخرى إلى زيادة دورها في الإسكان في القرن الحادي والعشرين. لكن هذه الوحدات تتطلب أن يأتي الماء من إمدادات المياه بضغط معين. لذلك ، يجب على الشخص الذي يقرر تجهيز منزله بنظام إمدادات المياه أن يعرف كيفية حساب ضغط المياه المطلوب في خط الأنابيب حتى تعمل جميع الأجهزة بشكل طبيعي.

من أجل الأداء الطبيعي لإمدادات المياه ، يجب أن يتوافق الضغط فيها مع المعايير

تعريف المؤشر

ينقسم الضغط في خط الأنابيب عادة إلى الأنواع التالية: العمل ، الشرطي ، التجربة والتصميم. بدون معرفة اختلافاتهم ، سيكون من الصعب حساب انخفاض ضغط السائل المنقول عبر المرافق. وفقًا لذلك ، عند اختيار العناصر المناسبة لنظام إمدادات المياه ، سيواجه المالك صعوبات لا تسمح بإقامة مريحة في غرفة المعيشة.

1. العمل. هذا خارجي أو داخلي ، بالضرورة الحد الأقصى من الضغط الزائد المسجل في المكونات القياسية لعملية نقل المياه في الظروف العادية.
2. الشرط. استخدم هذا المؤشر عند حساب قوة خطوط الأنابيب (والأوعية) التي تعمل تحت ضغط معين عند درجة حرارة الماء 20 درجة مئوية.
3. محاكمة. يتم قياس هذا المؤشر البسيط أثناء الاختبار الهيكلي. على أساسه ، يتم مراقبة سلوك عناصر النظام عندما يتغير الضغط في إمدادات المياه. يعمل هذا النهج كنوع من التأمين العام قبل وضع الشبكة.
4. مقدر. يعني هذا الحد الأقصى من الضغط الزائد في تجويف خط الأنابيب الناتج عن المادة المنقولة عبره. يجب أن يوضع في الاعتبار أنه لا يتم كشف الأنابيب فقط ، ولكن أيضًا جميع العناصر التي تشكل الاتصالات الهندسية. على أساس ضغط التصميم يتم تحديد سمك جدار أنبوب الماء. تعتمد الوظيفة ، وكذلك مدة تشغيل النظام ، وبالطبع ، سلامة سكان المنزل على ذلك.

يعتمد ضغط المياه في الصنبور على الضغط في نظام إمدادات المياه

مثال بسيط لحساب ضغط الأنابيب

كما تعلم ، منذ وقت ليس ببعيد ، تم توصيل إمدادات المياه ببرج المياه. بفضل هذا الهيكل الخاص ، يتم إنشاء الضغط في شبكة إمدادات المياه. وحدة القياس لهذه الخاصية هي الغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، لا يؤثر حجم الخزان الموجود في الجزء العلوي من البرج على قيمة هذه المعلمة ، فهو يعتمد فقط على ارتفاع البرج.

جيد ان تعلم! من الناحية العملية ، يتم قياس الضغط بالأمتار من الماء. عند صب الماء في أنبوب بارتفاع 10 أمتار ، سيتم تسجيل ضغط يساوي جوًا واحدًا عند النقطة السفلية.

لنأخذ مثالا مع منزل من 5 طوابق. ارتفاعه 15 مترا. أي أن 3 أمتار تقع على طابق واحد. البرج الذي يبلغ ارتفاعه 15 مترًا سيخلق ضغطًا بمقدار 1.5 جو في الطابق الأرضي. ستكون قيمة هذا المؤشر في الأنبوب في الطابق الثاني 1.2 جو. اتضح ذلك بطرح الرقم 15 ارتفاع طابق واحد - 3 أمتار ، وقسمة النتيجة على 10.بعد إجراء المزيد من الحسابات ، سيتضح لنا أنه لن يكون هناك ضغط في الطابق الخامس. يقترح المنطق أنه من أجل توفير المياه للأشخاص الذين يعيشون في الطابق العلوي ، ستحتاج إلى بناء برج أعلى. وإذا كنا نتحدث ، على سبيل المثال ، عن مبنى مكون من 25 طابقًا؟ لا أحد سيقيم مثل هذه الهياكل الكبيرة. ولهذه الغاية ، تم تجهيز أنظمة إمدادات المياه الحديثة بمضخات عميقة.

يتم حساب الضغط عند مخرج هذه الوحدة ببساطة شديدة. على سبيل المثال ، إذا كانت مضخة الآبار العميقة ، التي تكفي طاقتها لرفع المياه إلى مستوى 50 مترًا من عمود الماء ، مغمورة في البئر لمدة 15 مترًا ، فسوف يخلق ضغطًا قدره 3.5 جو (50-15 / 10 = 3.5) على سطح الأرض.

من الممكن توفير مؤشر الضغط اللازم في النظام باستخدام مضخة

كيف يتم حساب سماكة الأنبوب من الضغط

عندما يتحرك الماء عبر الأنبوب ، تنشأ المقاومة من احتكاكها بالجدران ، وكذلك ضد مختلف العقبات. تسمى هذه الظاهرة المقاومة الهيدروليكية لخط الأنابيب. قيمته العددية تتناسب مباشرة مع معدل التدفق. من المثال السابق ، نعلم بالفعل أنه عند ارتفاعات مختلفة ، يختلف ضغط الماء ، ويجب أخذ هذه الميزة في الاعتبار عند حساب القطر الداخلي للأنبوب ، أي سمكه. تبدو الصيغة المبسطة لحساب هذه المعلمة لفقدان ضغط (ضغط) معين كما يلي:

د_vn = KGSopr × Dl. tr. / PD × (الوزن الصافي × Sk / 2g) ،

أين: Dvn. - القطر الداخلي لخط الأنابيب ؛ KGSopr. - معامل المقاومة الهيدروليكية ؛ Dl.tr - طول خط الأنابيب ؛ PD - فقدان الضغط المحدد أو المسموح به بين الأجزاء النهائية والأولية من خط الأنابيب ؛ الوزن الصافي. - الجاذبية النوعية للماء - 1000 كجم / (9815 م / ؛ Sk. - سرعة التدفق م / ث ؛ ز - 9.81 م / ث 2. الثابت المعروف هو تسارع الجاذبية.

يتم تحديد فقدان الضغط في تركيبات ووصلات خط الأنابيب بدقة كافية من خلال الخسارة في أنبوب مستقيم بطول مكافئ وبنفس الممر الشرطي.

كيفية حساب جدران الأنابيب بالضغط

يتضمن الحساب الدقيق لهذا المؤشر للأنابيب الفولاذية التي تعمل تحت تأثير الضغط الداخلي المفرط مرحلتين. أولا ، يتم حساب ما يسمى سمك الجدار المحسوب. ثم ، يضاف سمك التآكل من التآكل إلى العدد الناتج.

حساب الضغط ضروري لتحديد سمك جدار الأنبوب

النصيحة! عند عمل الأنابيب وتركيبها ، لا تقم بتثبيت إدخالات عشوائية منفصلة. لكي لا تثير حادثًا ، لا تعمل إلا مع أولئك الذين تتوافق أبعادهم مع الأبعاد المحسوبة.

وبالتالي ، فإن الصيغة المعممة لحساب سمك الجدار هي كما يلي:

T = RTS + PC ،

حيث: T هي المعلمة المطلوبة هي سمك الجدار ؛ RTS - سمك الجدار المقدر ؛ الكمبيوتر - زيادة في تآكل التآكل.

يتم حساب سمك الجدار المحسوب اعتمادًا على الضغط بالصيغة التالية:

RTS = عرض × عمق_{نار /}230 × DR × KPSH + P ،

حيث: VIEW - الضغط الداخلي الزائد ؛ دنار. - القطر الخارجي للأنبوب ؛ DR - إجهاد الشد المسموح به ؛ KPSh - معامل قوة التماس. قيمته تعتمد على تكنولوجيا تصنيع الأنابيب. في المرحلة الأخيرة من حساب جدار الأنابيب بالضغط ، نضيف قيمة معلمة الكمبيوتر إلى RTS. تؤخذ من الدليل.

الضغط وقطر الأنابيب

إن التحديد الصحيح للمقطع العرضي للأنابيب لا يقل أهمية عن اختيارهم وفقًا لمواد التصنيع. إذا تم حساب القطر والضغط بشكل غير صحيح ، فسيحدث اضطراب الهواء الموجود فيه وفي تدفق الماء في الأنبوب. وبسبب هذا ، فإن حركة السوائل عبر الأنبوب ستكون مصحوبة بزيادة الضوضاء ، وستتشكل كمية كبيرة من الترسبات الكلسية على السطح الداخلي لفرع إمداد المياه. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نتذكر أن وجود الاعتماد على الضغط على قطر الأنبوب يمكن أن يؤثر سلبًا على إنتاجية المياه.من الناحية العملية ، واجه العديد من سكان الشقق والمنازل حالة عندما انخفض ضغط المياه بشكل حاد ، مع الإدراج المتزامن لعدة صنابير. تحدث هذه المشكلة لسببين: عندما ينخفض ​​الضغط في النظام بأكمله وعندما يكون قطر الأنابيب المتصلة أقل.

يعتمد إنتاجية شبكة إمدادات المياه على قطر الأنبوب

يوجد أدناه جدول للحد الأقصى لتدفق المياه المقدرة عبر خطوط الأنابيب للأقطار الأكثر شيوعًا عند قيم ضغط مختلفة.

الجدول 1

في معظم الارتفاعات ، يكون متوسط ​​الضغط في نطاق الأجواء.

حساب إمدادات المياه المنزلية

من وجهة نظر عملية ، غالبًا ما يرتبط الضغط في نظام إمدادات المياه بحجم المياه الموردة لكل وحدة زمنية ، أي مع إنتاجية فرع إمدادات المياه. في هذا السياق ، سيتم النظر في مسألة حساب إمدادات المياه المنزلية. بعد دراسة بيانات جوازات السفر للأجهزة والوحدات التي تستهلك الماء ، يتم تلخيص التدفق الكلي. ثم يضاف استهلاك جميع صنابير المياه المركبة والمستخدمة إلى الشكل الناتج.

بالنسبة لنظام إمداد المياه بالمنزل الذي يعمل من بئر ، يعتمد اختيار الأنابيب على سعة المضخة

معلومات مفيدة! يمر أحد أجهزة السباكة بحوالي 5-6 لترات من الماء من خلاله في دقيقة واحدة.

بعد ذلك ، يتم تلخيص جميع الأرقام ، ويكون الناتج هو إجمالي التدفق في منزل الماء. بناءً على هذه البيانات ، يتم شراء أنبوب بقطر يوفر الضغط اللازم ، وبالتالي كمية المياه لجميع أجهزة طي الماء التي تعمل في وقت واحد.

إذا كان من المخطط توصيل إمدادات المياه المنزلية بشبكة المدينة ، فلن يكون أمام المالك خيار ، فسيضطر إلى استخدام ما هو متاح. شيء آخر ، إذا كنا نتحدث عن منزل خاص ، مدعوم من بئر. ثم يجب عليك شراء مضخة يمكن أن تزود إمدادات المياه بضغط يتوافق مع التكاليف. يتم الاختيار وفقًا لبيانات جواز السفر لهذه الوحدة. في تحديد القطر ، سيساعدك الجدول أدناه.

الجدول 2

فيما يلي معلمات منتجات الأنابيب الأكثر استخدامًا فقط.

الوسائل الحديثة

إذا لم يكن هناك وقت أو لم تكن عرضة للرياضيات ، يمكنك حساب معدل تدفق المياه من خلال خط الأنابيب مع مراعاة انخفاض الضغط باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت. الإنترنت مليء بالمواقع بنفس الأدوات. لإجراء حساب هيدروليكي ، من الضروري مراعاة معامل الخسارة. ينطوي هذا النهج على اختيار:

• انخفاض الضغط لكل متر خطي من خط الأنابيب ؛
• أطوال المؤامرة
• القطر الداخلي للأنبوب ؛
• نوع ومواد نظام إمدادات المياه (البلاستيك والخرسانة المسلحة وأسمنت الأسبست والحديد الزهر والصلب). حتى أن الآلات الحاسبة الحديثة على الإنترنت تأخذ في الاعتبار ، على سبيل المثال ، خشونة أقل لسطح بلاستيكي مقارنة بالفولاذ
• طريقة حساب المقاومة.

بالإضافة إلى ذلك ، لدى المستخدم خيارات لأخذ الخصائص الإضافية لخطوط الأنابيب في الاعتبار ، على وجه الخصوص ، مثل نوع الطلاء. على سبيل المثال:

• رمل أسمنتي ، يطبق بطرق مختلفة ؛
• اسمنت بوليمر خارجي أو بلاستيك ؛
• خطوط الأنابيب الجديدة أو التي عملت لفترة معينة من الزمن مع أو بدون طلاء البيتومين الواقي.

إذا تم الحساب بشكل صحيح ، رهناً بالتركيب الذي يتم تنفيذه وفقًا لجميع متطلبات إمدادات المياه ، فلن تنشأ أي شكاوى.