La capacidad de la tubería, es decir, el volumen de sustancia transportada que pasa a través de su sección transversal por unidad de tiempo, es un parámetro extremadamente importante para los cálculos y el diseño al colocar y actualizar el sistema. La ejecución adecuada del cálculo de este parámetro le permite optimizar los costos asociados con la adquisición de materiales y trabajo, y lograr el correcto funcionamiento del sistema.
El volumen de agua que la tubería permitirá durante un cierto período de tiempo es un parámetro importante que se tiene en cuenta al diseñar redes de suministro de agua.
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Métodos de cálculo y factores que afectan el rendimiento de la tubería
El rendimiento de una tubería se calcula de una de las formas que pertenecen a tres grupos:
- Físico. Las fórmulas físicas correspondientes se seleccionan según el propósito de la tubería y la composición del medio de trabajo bombeado a través de ella. Las fórmulas suponen el uso de parámetros promediados, por ejemplo, el coeficiente de rugosidad.
- Tabular. Como regla general, usan tablas de valores aproximados que no tienen en cuenta factores como el crecimiento excesivo y la sedimentación del tronco durante la operación. Más precisa es la tabla de F. A. Shevelev, construida teniendo en cuenta muchos factores que afectan el rendimiento del sistema (diámetro externo e interno de las tuberías, espesor de la pared, vida útil, longitud total, propósito).
- Uso de programas de computadora y calculadoras en línea. Estos últimos son menos precisos, pero gratuitos. Los programas informáticos especiales utilizados por empresas involucradas en desarrollos complejos de plomería calculan parámetros relacionados con la operación de tuberías para diversos fines.
Los cálculos están relacionados con la necesidad de obtener una serie de datos sobre la tubería, incluida información sobre:
- longitud de la carretera. Con base en este indicador, elija el diámetro, cuyo valor aumenta al aumentar la longitud de la tubería;
- resistencia local creada por válvulas de cierre, compensadores, curvas, giros, tees, etc.
- la presencia de costuras de conexión, rebabas internas;
- Material utilizado para la fabricación de tuberías.
El diámetro de las tuberías, su tipo y método de instalación son importantes para los cálculos.
En una nota! Los productos de plástico se caracterizan por un bajo coeficiente de rugosidad y la ausencia de una tendencia al crecimiento excesivo, lo que nos permite esperar una naturaleza constante del valor obtenido como resultado del cálculo, que no disminuirá con el tiempo.
- la cantidad de puntos de valla, consumidores, y cuántos de ellos pueden conectarse al mismo tiempo;
- presión media en el sistema;
- parcialidad;
- metodo de instalacion;
- El diámetro y la forma de las tuberías. Hablando sobre el diámetro, vale la pena aclarar, esto se refiere al valor relacionado con la transición interna o externa, nominal o interna.
El rendimiento de la tubería, según el diámetro, se calcula con especial cuidado. Los errores en la selección del diámetro están cargados de:
- aumento de la presión en el sistema;
- ruido excesivo acompañando su trabajo;
- las dificultades que surgen cuando se conectan múltiples consumidores al mismo tiempo;
- situaciones de emergencia frecuentes y desgaste prematuro.
Ventajas y desventajas de usar tuberías de metal y plástico para aumentar el rendimiento del sistema
Hablando de productos metálicos, se refieren principalmente al acero. Su principal desventaja es la tendencia al crecimiento excesivo, que se manifiesta ya un año después de la instalación. A medida que disminuye el diámetro, aumenta la resistencia interna al movimiento del medio de trabajo. Por lo tanto, en las redes internas, el acero se reemplaza gradualmente por el plástico. Sin embargo, las tuberías de acero tienen demanda en sistemas con alta presión constante y altas temperaturas:
- calentamiento a vapor;
- en instalaciones industriales;
- en instalaciones con mayor riesgo de explosión.
No se debe usar una tubería de plástico cuando:
- presión sobre 10 atmósferas;
- alta temperatura.
Las principales ventajas de los productos plásticos son:
- larga vida útil, que alcanza hasta cincuenta años;
- bajo coeficiente de rugosidad, asegurando la preservación del rendimiento debido al hecho de que no hay crecimiento excesivo de la superficie interna;
- inercia, que permite no temer las pérdidas causadas por la corrosión y los ambientes agresivos;
- peso ligero, simplificando el transporte, instalación y reparación;
- una variedad de accesorios que facilitan la instalación y reparación;
- bajo costo en comparación con sus contrapartes metálicas.
Los depósitos no se acumulan en la superficie de las tuberías de polímero, por lo que su rendimiento no disminuye con el tiempo.
Cómo calcular la permeabilidad de un gas, agua, tubería de alcantarillado
Cuando se trata de transporte de gas, use la fórmula:
Qmax = 0.67 Du2 * p, en el que:
Qmax es el volumen de gas que pasa por unidad de tiempo; Du es el diámetro del pasaje condicional; p es la presión de trabajo. A nivel de hogar, realizar cálculos usando la fórmula anterior puede ser bastante suficiente. Realizando construcción industrial, tome una fórmula diferente:
Qmáx = 196.386 Dn2 * p / z * T,
en el que se utilizan los parámetros para el gas transportado: z - relación de compresión; T - temperatura Kelvin.
¡Importante! La realización de cálculos para mover gas usando tablas o fórmulas tiene una desventaja asociada con la incapacidad de tener en cuenta cómo afectarán los factores externos.
Para el cableado de una casa privada y dentro del departamento, lo más importante es el cálculo asociado con la operación de la red de suministro de agua. El cálculo hidráulico es posible de acuerdo con una fórmula bastante compleja, que incluye parámetros relacionados con:
- caudal medio de agua;
- diámetro interno;
- pendiente hidráulica;
- viscosidad cinemática del agua;
- rugosidad de la pared interior.
Más práctico es el uso de tablas y programas de computadora.
Como el factor más importante para determinar la permeabilidad del suministro de agua, se considera su diámetro interno. Otros factores, cuya influencia no siempre es posible descuidar, son:
- refrigerante
- salida de calor;
- coeficiente de rugosidad;
- presión diferencial medida en la entrada y salida del sistema;
- Longitud de la línea;
- adaptadores presentes en el sistema de fontanería.
Al calcular un sistema de alcantarillado, es importante comprender de qué tipo será: presión o gravedad
La realización de cálculos hidráulicos para la disposición o reparación del sistema de alcantarillado requiere la consideración obligatoria de su tipo, se refiere a presión o sin presión. Los indicadores más importantes son:
- grado de llenado de la tubería de alcantarillado;
- parcialidad.
Cuando se realizan cálculos hidráulicos, se presta atención a estos parámetros con precisión, ya que los demás simplemente se determinan en función de ellos. La pendiente para las tuberías del sistema de alcantarillado generalmente se establece en un nivel en el que los desagües se moverán a una velocidad suficiente para la autolimpieza del sistema de alcantarillado. Las normas SNiP establecieron la pendiente mínima para tuberías de cierto diámetro.
La velocidad de las aguas residuales, que asegura la autolimpieza del sistema, es de 0.7 m / s para tuberías con un diámetro nominal de 150-250 mm con un grado de llenado igual a 0.6. Para determinar la velocidad de las aguas residuales, la fórmula
V = C√R * I, en el que:
v es la velocidad deseada; C es el coeficiente de humectación; R - valor del radio relacionado con el espacio lleno de la tubería. Para obtener valores más precisos, recurren a un cálculo simple de R = A / P, en términos del área de sección transversal del flujo de agua - A y la longitud de la tubería directamente en contacto con el medio de trabajo en movimiento; Yo es la pendiente.
De la fórmula para determinar las aguas residuales, se derivan otras que permiten calcular:
pendiente: - I = v2 / C2 * R;
coeficiente de humectación: C = (1 / n) * R1 / 6. Aquí n es el coeficiente de rugosidad.
La realización de cálculos de alcantarillado sin presión de acuerdo con las tablas se facilita si se conoce el diámetro de las tuberías.
En una nota! Al instalar aguas residuales sin presión, vale la pena mirar las tablas de Lukin que indican la cantidad de rendimiento para sistemas con un diámetro de 50-2000 mm.
Los cálculos según las tablas para alcantarillado a presión requieren dos indicadores:
- Grado de llenado.
- La velocidad media del medio transportado.
La determinación del rendimiento de la tubería se puede llevar a cabo mediante varios métodos. Cuando se realizan cálculos que requieren un alto nivel de precisión, se tiene en cuenta el impacto de varios factores. Dichos cálculos son realizados por especialistas cuyo costo de los servicios es bastante alto. A nivel doméstico, al realizar la instalación o reparación de redes de servicios públicos en una casa o departamento privado, es posible utilizar tablas, programas informáticos especiales o recomendaciones establecidas por SNiP. Al mismo tiempo, no se olvide de la importancia de una condición como la instalación competente.
