Cálculo de la presión de agua requerida en la tubería: para qué sirve y cómo se hace

La comodidad en la casa es difícil de imaginar sin agua corriente. Y la aparición de nuevos equipos en forma de lavadoras, lavavajillas, calderas y otras unidades ha aumentado aún más su papel en las viviendas del siglo XXI. Pero estas unidades requieren que el agua provenga del suministro de agua con una cierta presión. Por lo tanto, una persona que decide equipar su casa con un sistema de suministro de agua debe saber cómo calcular la presión de agua requerida en la tubería para que todos los dispositivos funcionen normalmente.

Para el funcionamiento normal del suministro de agua, la presión debe cumplir con los estándares.

Definición de un indicador

La presión en la tubería generalmente se divide en los siguientes tipos: de trabajo, condicional, de prueba y de diseño. Sin el conocimiento de sus diferencias, será difícil calcular la caída de presión del fluido transportado a través de los servicios públicos. En consecuencia, al elegir los elementos apropiados de un sistema de suministro de agua, el propietario encontrará dificultades que no permiten una estancia cómoda en la sala de estar.

1. Trabajando. Esto es externo o interno, necesariamente la sobrepresión máxima registrada en los componentes estándar del curso del proceso de transporte de agua en condiciones normales.
2. Condicional. Use este indicador cuando calcule la resistencia de las tuberías (y recipientes) que operan bajo una cierta presión a una temperatura del agua de 20 ° C.
3. Juicio. Este indicador simple se mide durante una prueba estructural. Sobre esta base, el comportamiento de los elementos del sistema se controla cuando cambia la presión en el suministro de agua. Este enfoque sirve como una especie de seguro general antes de instalar la red.
4. Estimado. Por tal se entiende el exceso de presión máxima en la cavidad de la tubería producida por la sustancia transportada a través de ella. Debe tenerse en cuenta que no solo las tuberías están expuestas, sino también todos los elementos que conforman las comunicaciones de ingeniería. Es sobre la base de la presión de diseño que se determina el espesor de la pared de la tubería de agua. La funcionalidad, así como la duración del funcionamiento del sistema y, por supuesto, la seguridad de los habitantes de la casa dependen de esto.

La presión del agua en el grifo depende de la presión en el sistema de suministro de agua.

Un ejemplo simple de calcular la presión de la tubería

Como saben, no hace mucho tiempo, el suministro de agua estaba conectado a una torre de agua. Gracias a esta estructura particular, se crea presión en la red de suministro de agua. La unidad de medida para esta característica es la atmósfera. Además, el tamaño del tanque ubicado en la parte superior de la torre no afecta el valor de este parámetro, solo depende de la altura de la torre.

¡Bueno saber! En la práctica, la presión se mide en metros de agua. Cuando se vierte agua en una tubería de 10 metros de altura, se registrará una presión igual a una atmósfera en el punto más bajo.

Considere un ejemplo con una casa de 5 pisos. Su altura es de 15 metros. Es decir, 3 metros caen en un piso. Una torre con una altura de 15 metros creará una presión de 1,5 atmósferas en la planta baja. El valor de este indicador en la tubería en el segundo piso será de 1.2 atmósferas. Resulta esto restando del número 15 la altura de un piso - 3 metros, y dividiendo el resultado por 10.Después de hacer más cálculos, nos quedará claro que no habrá presión en el quinto piso. La lógica sugiere que para proporcionar agua a las personas que viven en el piso superior, deberá construir una torre más alta. ¿Y si estamos hablando, por ejemplo, de un edificio de 25 pisos? Nadie erigirá estructuras tan grandes. Para este fin, los sistemas modernos de suministro de agua están equipados con bombas profundas.

La presión en la salida de dicha unidad se calcula de manera muy simple. Por ejemplo, si una bomba de pozo profundo, cuya potencia es suficiente para elevar el agua al nivel de 50 metros de columna de agua, se sumerge en el pozo durante 15 metros, creará una presión de 3.5 atmósferas (50-15 / 10 = 3.5) en la superficie de la tierra.

Es posible proporcionar el indicador de presión necesario en el sistema usando una bomba

Cómo se calcula el espesor de la tubería a partir de la presión

Cuando el agua se mueve a través de la tubería, la resistencia surge de su fricción contra las paredes, así como contra diversos obstáculos. Este fenómeno se llama resistencia hidráulica de la tubería. Su valor numérico está en proporción directa al caudal. Por el ejemplo anterior, ya sabemos que a diferentes alturas la presión del agua es diferente, y esta característica debe tenerse en cuenta al calcular el diámetro interno de la tubería, es decir, su grosor. Una fórmula simplificada para calcular este parámetro para una pérdida de presión (presión) dada se ve así:

re_vn = KGSopr × Dl. tr. / PD × (Ud.weight × Sk / 2g),

donde: Dvn. - diámetro interior de la tubería; KGSopr. - coeficiente de resistencia hidráulica; Dl.tr - la longitud de la tubería; PD: pérdida de presión especificada o permisible entre el extremo y las secciones iniciales de la tubería; Ud.peso. - gravedad específica del agua - 1000 kg / (9815 m /; Sk. - velocidad de flujo m / s; g - 9.81 m / s2. La constante conocida es la aceleración de la gravedad.

La pérdida de presión en los accesorios y accesorios de la tubería con suficiente precisión está determinada por la pérdida en una tubería recta de longitud equivalente y con el mismo paso condicional.

Cómo calcular las paredes de la tubería por presión

Un cálculo preciso de este indicador de tuberías de acero que funcionan bajo la influencia de una presión interna excesiva incluye dos etapas. Primero, se calcula el llamado espesor de pared calculado. Luego, el espesor de desgaste por corrosión se agrega al número resultante.

El cálculo de la presión es necesario para seleccionar el espesor de la pared de la tubería.

¡Consejo! Al hacer e instalar la tubería, no instale insertos aleatorios separados. Para no provocar un accidente, trabaje solo con aquellos cuyas dimensiones coincidan con las calculadas.

Por lo tanto, la fórmula generalizada para calcular el grosor de la pared es la siguiente:

T = RTS + PC,

donde: T es el parámetro deseado es el grosor de la pared; RTS - espesor de pared estimado; PC: un aumento en el desgaste por corrosión.

El espesor de pared calculado según la presión se calcula mediante la siguiente fórmula:

RTS = VER × D_{nar /}230 × DR × KPSH + P,

donde: VISTA - sobrepresión interna; Dnar - diámetro exterior de la tubería; DR - tensión de tracción permisible; KPSh: el coeficiente de resistencia de la costura. Su valor depende de la tecnología de fabricación de tuberías. En la etapa final del cálculo de la pared de la tubería por presión, agregamos el valor del parámetro PC al RTS. Se toma del directorio.

Presión y diámetro de la tubería

La determinación correcta de la sección transversal de las tuberías no es menos importante que su elección según el material de fabricación. Si el diámetro y la presión se calculan incorrectamente, se producirá turbulencia del aire presente en él y en el flujo de agua en la tubería. Debido a esto, el movimiento del líquido a través de la tubería irá acompañado de un mayor ruido y se formará una gran cantidad de depósitos calcáreos en la superficie interna de la rama de suministro de agua. Además, debe recordarse que la existencia de una dependencia de la presión en el diámetro de la tubería puede afectar negativamente el rendimiento del suministro de agua.En la práctica, muchos residentes de apartamentos y casas enfrentaron una situación en la que, con la inclusión simultánea de varios grifos, la presión del agua cayó bruscamente. Este problema ocurre por dos razones: cuando la presión ha disminuido en todo el sistema y cuando las tuberías conectadas tienen un diámetro menor.

El rendimiento de la red de suministro de agua depende del diámetro de la tubería.

A continuación se muestra una tabla para el flujo de agua máximo estimado a través de tuberías de los diámetros más comunes a varios valores de presión.

tabla 1

En la mayoría de los elevadores, la presión promedio está en el rango de atmósferas.

Cálculo del suministro de agua en el hogar.

Desde un punto de vista práctico, la presión en el sistema de suministro de agua se asocia con mayor frecuencia con el volumen de agua suministrada por unidad de tiempo, es decir, con el rendimiento de la rama de suministro de agua. En este contexto, se considerará la cuestión del cálculo del suministro de agua doméstica. Después de estudiar los datos del pasaporte de los dispositivos y unidades que consumen agua, se resume el flujo total. Luego, el consumo de todos los grifos de agua instalados y usados ​​se agrega a la cifra resultante.

Para un sistema de suministro de agua en el hogar que funciona desde un pozo, la elección de las tuberías depende de la capacidad de la bomba

¡Informacion util! Uno de estos dispositivos de plomería pasa alrededor de 5-6 litros de agua a través de sí mismo en un minuto.

Después de eso, todos los números se suman, y la salida es el flujo total en la casa de agua. En base a estos datos, se compra una tubería con un diámetro que proporcionará la presión necesaria y, en consecuencia, la cantidad de agua a todos los dispositivos de plegado de agua que funcionan simultáneamente.

Si se planea conectar el suministro de agua de la casa a la red de la ciudad, el propietario no tiene otra opción, se verá obligado a usar lo que está disponible. Otra cosa, si estamos hablando de una casa privada, alimentada por un pozo. Luego debe comprar una bomba que pueda proporcionar el suministro de agua con una presión que corresponda a los costos. La selección se realiza de acuerdo con los datos del pasaporte de dicha unidad. Para determinar el diámetro, la tabla a continuación lo ayudará.

Tabla 2

Aquí están los parámetros de solo los productos de tubería más utilizados.

Medios modernos

Si no hay tiempo o no es propenso a las matemáticas, puede calcular el caudal de agua a través de la tubería teniendo en cuenta la caída de presión utilizando la calculadora en línea. Internet está repleto de sitios con las mismas herramientas. Para hacer un cálculo hidráulico, es necesario tener en cuenta el coeficiente de pérdida. Este enfoque implica la elección de:

• caída de presión por metro lineal de la tubería;
• longitudes de la trama;
• diámetro interno de la tubería;
• tipo y material del sistema de suministro de agua (plástico, hormigón armado, fibrocemento, hierro fundido, acero). Las calculadoras en línea modernas incluso tienen en cuenta, por ejemplo, la menor rugosidad de una superficie de plástico en comparación con el acero;
• Método de cálculo de la resistencia.

Además, el usuario tiene opciones para tener en cuenta las características adicionales de las tuberías, en particular, como el tipo de revestimiento. Por ejemplo:

• arena de cemento, aplicada por varios métodos;
• polímero exterior de cemento o plástico;
• Tuberías que son nuevas o que han funcionado durante un cierto período de tiempo con o sin recubrimiento de betún protector.

Si el cálculo se realiza correctamente, sujeto a que la instalación se realice de conformidad con todos los requisitos para el suministro de agua, no surgirán quejas.