Pengiraan hidraulik untuk pemilihan saluran paip: kaedah

Saluran pemanasan, sistem pemanasan bangunan, litar hidraulik mesin, sistem saliran, paip air - semua objek ini terdiri daripada saluran paip. Komunikasi kejuruteraan yang dibuat berdasarkan kaedah mereka adalah kaedah yang paling ekonomik untuk mengangkut pelbagai bahan. Pengiraan hidraulik saluran paip membolehkan anda menentukan nilai banyak ciri pada arus maksimum elemen paip saluran paip.

Apa yang dikira

Prosedur ini dilakukan berkenaan dengan parameter operasi komunikasi kejuruteraan berikut.

1. Kadar aliran bendalir pada segmen individu bekalan air.
2. Kadar aliran medium kerja di paip.
3. Diameter optimum bekalan air, yang memberikan penurunan tekanan yang dapat diterima.

Pertimbangkan metodologi untuk mengira petunjuk ini secara terperinci.

Penggunaan air

Data mengenai penggunaan air normatif oleh peralatan paip individu ditunjukkan dalam Lampiran SNiP 2.04.01-85. Dokumen ini mengatur pembinaan rangkaian pembetung dan sistem bekalan air dalaman. Berikut adalah bahagian jadual yang berkaitan.

Jadual 1

Lekapan paip	Jumlah aliran (air panas domestik dan air sejuk), liter / saat	Penggunaan air sejuk, liter / saat
Mangkuk tandas dengan injap air langsung	1,4	1,4
Mangkuk tandas dengan tangki untuk mengalirkan air	0,10	0,10
Bilik pancuran mandian (pengadun)	0,12	0,08
Mandi (pengadun)	0,25	0,17
Tenggelam (pengadun)	0,12	0,08
Singki (pengadun)	0,12	0,08
Singki (paip air)	0,10	0,10
Keran penyiraman	0,3	0,3

Sekiranya anda berhasrat menggunakan beberapa peranti pada masa yang sama, aliran akan ditambahkan. Jadi, sekiranya bilik mandi berfungsi di tingkat pertama dengan penggunaan tandas secara serentak di tingkat dua, adalah logik untuk menambahkan jumlah penggunaan air oleh kedua pengguna - 0.12 + 0.10 = 0.22 liter / saat.

Penting! Peraturan berikut berlaku untuk saluran paip air api: untuk satu jet, ia mesti memberikan kadar aliran sekurang-kurangnya 2.5 liter / saat.

Jelas bahawa semasa pemadaman kebakaran, jumlah jet dari satu pili bomba ditentukan oleh kawasan dan jenis bangunan. Untuk kemudahan rujukan, maklumat mengenai masalah ini juga tersedia dalam bentuk jadual.

jadual 2

Jenis bangunan	Kuantiti pemadam api diperlukan
Pentadbiran perusahaan (jumlah hingga 25,000 meter padu)	1
Bangunan awam (isipadu hingga 25,000 meter padu, lebih dari 10 tingkat)	2
Bangunan awam (isipadu hingga 25,000 meter padu, hingga 10 tingkat)	1
Bangunan pengurusan (jumlah hingga 25,000 meter padu, tingkat 10 dan lebih)	2
Bangunan pengurusan (dari 6 hingga 10 tingkat)	1
Bangunan kediaman (dari tingkat 16 hingga 25)	2
Bangunan kediaman (sehingga 16 tingkat)	1

Kadar aliran

Anggaplah kita berhadapan dengan tugas untuk mengira rangkaian bekalan air buntu dengan laju aliran puncak tertentu yang melaluinya. Tujuan pengiraan adalah untuk menentukan diameter di mana kadar aliran yang dapat diterima melalui saluran paip akan dipastikan (menurut SNiPu - 0,7 - 1,5 m / s).

Kami menggunakan formula. Ukuran saluran paip berkaitan dengan kadar aliran air dan kadar alirannya dengan formula berikut:

S = π * R² di mana

S adalah luas keratan rentas paip.Unit pengukuran - meter persegi; π adalah nombor tidak rasional yang diketahui; R adalah jejari diameter dalaman paip.

Unit ukuran - meter persegi yang sama.

Pada nota! Untuk paip besi dan keluli, jari-jari biasanya disamakan dengan separuh dari diameter nominalnya (DN). Sebilangan besar produk tiub plastik mempunyai diameter luar nominal satu langkah lebih besar daripada diameter dalam. Sebagai contoh, untuk paip polipropilena dengan keratan rentas dalaman 32 milimeter, diameter luarnya ialah 40 milimeter.

Formula berikut kelihatan seperti ini:

W = V × S, di mana

W - penggunaan air dalam meter padu; V - kadar aliran air (m / s); S - luas keratan (meter persegi).

Contohnya. Kami akan mengira saluran paip sistem pemadam api untuk satu jet, aliran air di mana 3,5 liter sesaat. Dalam sistem SI, nilai penunjuk ini akan menjadi: 3,5 l / s = 0,0035 m3 / s. Penggunaan per jet ini dinormalisasi untuk memadamkan kebakaran di dalam gudang penyimpanan dan perindustrian dengan volume 200 hingga 400 meter padu dan ketinggian hingga 50 meter.

Pertama kita mengambil formula kedua dan mengira luas keratan rentas minimum. Sekiranya kelajuannya adalah 3 m / s., Penunjuk ini sama dengan

S = W / V = ​​0.0035 / 3 = 0.0012 m2

Maka jejari bahagian dalam paip akan menjadi seperti ini:

R = √S / π = 0,019 m.

Oleh itu, diameter dalam saluran paip hendaklah sama dengan minimum

Samb. = 2R = 0,038 m = 3,8 sentimeter.

Sekiranya hasil pengiraan adalah nilai pertengahan antara nilai standard dimensi produk tiub, pembulatan dilakukan ke atas. Iaitu, dalam kes ini, paip keluli standard dengan DN = 40 mm sesuai.

Betapa senangnya mengetahui diameternya. Untuk melakukan pengiraan cepat, anda boleh menggunakan jadual lain yang secara langsung menghubungkan aliran air melalui saluran paip dengan diameter nominalnya. Ia dibentangkan di bawah.

Jadual 3

Penggunaan, liter / saat.	Alat kawalan jauh minimum saluran paip, milimeter
10	50
6	40
4	32
2,4	25
1,2	20
0,6	15
0,20	10

 

Kehilangan tekanan

Pengiraan kehilangan tekanan pada bahagian saluran paip yang diketahui panjangnya cukup mudah. Tetapi di sini anda perlu menggunakan sejumlah pemboleh ubah. Anda boleh mendapatkan nilai mereka di direktori. Dan rumusnya adalah seperti berikut:

P = b × L × (1 + K), di mana

P - kehilangan tekanan dalam meter air. Ciri ini berlaku kerana kenyataan bahawa tekanan air dalam alirannya berubah; b - cerun hidraulik saluran paip; L adalah panjang saluran paip dalam meter; K adalah pekali khas. Tetapan ini bergantung pada tujuan rangkaian.

Formula ini sangat dipermudahkan. Dalam praktiknya, penurunan tekanan disebabkan oleh injap dan selekoh paip. Dengan angka yang menggambarkan fenomena ini dalam kelengkapan, anda dapat membiasakan diri dengan mempelajari jadual berikut.

Jadual 4

	Sama dengan panjang bahagian lurus saluran paip, meter
Diameter	300	250	200	150	125	100	80	65	50	40	32	25
Stopcock terbuka 50%	60	60	60	45	30	30	15	15,0	15	15,0	15	15,0
75% jam buka terbuka	8	8	8	6	4	4	2	2	2	3	3	2
100% jam buka terbuka	2	2	2	1,5	1	1	0,50	0,50	0,5	0,5	0,50	0,5
Periksa injap	35	25	25	20	15	10	9	8	7	6	5	4
Injap cek lipat	45	30	30	25	20	15	12	10	9	8	7	6
Penyempitan kon	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Siku 90 darjah	7	5	4	2,7	2,5	1,7	1,30	0,9	0,70	0,6	0,40	0,3
Selekoh 90 darjah	5,5	5	3	2	1,8	1,20	1	0,7	0,50	0,4	0,30	0,2

 

Beberapa elemen formula di atas perlu diberi komen. Kemungkinannya sederhana. Nilainya boleh didapati di SNiPa No. 2.04.01-85.

Jadual 5

Tujuan bekalan air	Pekali
Memadamkan api	0,15
Minum isi rumah	0,3
Memadamkan api	0,1
Pengeluaran ekonomi dan api	0,2

 

Bagi konsep "cerun hidraulik", maka semuanya jauh lebih rumit.

Penting! Ciri ini menunjukkan ketahanan yang diberikan oleh paip terhadap pergerakan air.

Cerun hidraulik adalah turunan dari parameter berikut:

• kadar aliran. Pergantungan berkadar terus, iaitu, rintangan hidraulik lebih tinggi, semakin cepat aliran bergerak;
• diameter paip.Di sini pergantungan sudah berkadar terbalik: rintangan hidraulik meningkat dengan penurunan bahagian rentas cabang kejuruteraan;
• kekasaran dinding. Petunjuk ini seterusnya bergantung pada bahan paip (permukaan HDPE atau polipropilena lebih halus daripada keluli). Dalam beberapa kes, faktor penting adalah usia paip air. Deposit kapur dan karat yang terbentuk dari masa ke masa meningkatkan kekasaran permukaan dinding mereka.

Menggunakan jadual Shevelev

Untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan menentukan cerun hidraulik menggunakan kalkulator, anda boleh menggunakan jadual pengiraan hidraulik paip air sepenuhnya yang dikembangkan oleh F. Shevelev. Ini mengandungi data untuk diameter, bahan dan kadar aliran yang berbeza. Di samping itu, jadual mengandungi pindaan yang berkaitan dengan paip lama. Tetapi di sini satu perkara harus dijelaskan: pembetulan umur tidak berlaku untuk semua jenis produk paip polimer. Struktur permukaan plastik polietilena, polipropilena dan logam biasa atau bersilang tidak berubah sepanjang tempoh operasi.

Oleh kerana jumlah jadual Shevelev yang banyak, tidak praktikal untuk menerbitkannya sepenuhnya. Berikut adalah petikan kecil dari dokumen ini untuk paip plastik dengan diameter 16 milimeter.

Jadual 6

Kelajuan, m / s	Laju aliran liter / saat	Cerun hidraulik untuk panjang saluran paip 1000 meter (1000i)
1,50	0,17	319,8
1,41	0,16	287,2
1,33	0,15	256,1
1,24	0,14	226,6
1,15	0,13	198,7
0,88	0,1	124,7
0,90	0,09	103,5
0,71	0,08	84

Semasa menganalisis hasil pengiraan penurunan tekanan, harus diingat bahawa kebanyakan lekapan paip memerlukan sejumlah tekanan yang berlebihan untuk operasi normal. SNiP, yang diadopsi 30 tahun yang lalu, menyediakan angka untuk peralatan yang sudah usang. Model peralatan rumah tangga dan kebersihan yang lebih moden memerlukan operasi normal bahawa tekanan berlebihan sekurang-kurangnya 0.3 kgf / cm2 (atau tekanan 3 meter). Namun, seperti yang ditunjukkan oleh praktik, lebih baik memasukkan pengiraan nilai yang sedikit lebih besar dari parameter ini - 0,5 kgf / cm2.

Contoh

Untuk asimilasi maklumat yang lebih baik di bawah ini adalah contoh pengiraan hidraulik bekalan air plastik. Data berikut diterima sebagai data awal:

• diameter - 16.6 mm;
• panjang - 27 meter;
• kadar aliran air maksimum yang dibenarkan ialah 1.5 m / s.

Pada nota! Apabila sistem bekalan air dihidupkan, ujian dilakukan dengan tekanan yang sama dengan sekurang-kurangnya pekerja dikalikan dengan faktor 1.3. Dalam kes ini, tindakan pengujian hidraulik pada cabang saluran paip tertentu harus merangkumi tanda pada tekanan ujian, dan juga sepanjang masa ujian dijalankan.

Cerun hidraulik dengan panjang 1000 meter adalah (kami mengambil nilai dari jadual) 319.8. Tetapi kerana formula untuk mengira penurunan tekanan tidak boleh diganti dengan 1000i, tetapi hanya i, penunjuk ini mesti dibahagi dengan 1000. Akibatnya, kita mendapat:

        319,8:1000=0,3198

Untuk bekalan air minuman domestik, pekali K diambil sama dengan 0,3.

Setelah menggantikan nilai ini, formula akan kelihatan seperti ini:

P = 0.3198 × 27 × (1 + 0.3) = 11.224 meter.

Oleh itu, tekanan berlebihan yang sama dengan 0,5 atmosfera akan dihasilkan pada alat kebersihan akhir pada tekanan di saluran paip sistem bekalan air 0.5 + 1.122 = 1.622 kgf / cm2. Dan kerana tekanan dalam talian, sebagai peraturan, tidak jatuh di bawah 2.5 - 3 atmosfer, keadaan ini cukup layak.

Pengiraan hidraulik saluran paip sistem pemanasan menggunakan program

Pengiraan pemanasan rumah persendirian adalah prosedur yang agak rumit. Walau bagaimanapun, program khas sangat memudahkannya. Hari ini, terdapat beberapa pilihan perkhidmatan dalam talian jenis ini. Hasilnya mengandungi data berikut:

• diameter saluran paip yang diperlukan;
• injap tertentu yang digunakan untuk mengimbangkan;
• saiz elemen pemanasan;
• nilai sensor tekanan pembezaan;
• parameter kawalan untuk injap termostatik;
• tetapan berangka bahagian peraturan.

Program bersama Oventrop untuk pemilihan paip polipropilena. Sebelum memulakannya, anda mesti menentukan item peralatan yang diperlukan dan menetapkan tetapannya. Pada akhir pengiraan, pengguna menerima beberapa pilihan untuk melaksanakan sistem pemanasan. Mereka berulang kali membuat perubahan.

Perisian pengiraan hidraulik ini membolehkan anda memilih elemen paip dari garis pusat yang diinginkan dan menentukan kadar aliran penyejuk. Ia adalah pembantu yang boleh dipercayai dalam pengiraan struktur satu paip dan dua paip. Kemudahan bekerja adalah salah satu kelebihan utama Oventrop co. Program ini merangkumi blok siap sedia dan katalog bahan.

Program HERZ CO: pengiraan dengan mengambil kira pemungut. Perisian ini boleh didapati secara percuma. Ini membolehkan anda membuat pengiraan tanpa mengira jumlah paip. HERZ CO membantu membuat projek untuk bangunan yang baru diubahsuai dan baru.

Nota! Terdapat satu peringatan: campuran glikol digunakan untuk membuat struktur.

Program ini juga memfokuskan pada pengiraan sistem pemanasan satu dan dua paip. Dengan pertolongannya, tindakan injap termostatik diambil kira, dan kehilangan tekanan pada alat pemanasan dan petunjuk rintangan terhadap aliran pembawa haba juga ditentukan.

Hasil pengiraan dipaparkan dalam bentuk grafik dan skematik. HERZ CO mempunyai fungsi bantu. Program ini mempunyai modul yang menjalankan fungsi mencari dan melokalisasi kesalahan. Pakej perisian akan mengandungi katalog data mengenai peralatan untuk pemanasan dan injap.

Produk perisian Instal-Therm HCR. Dengan menggunakan perisian ini, radiator dan pemanasan permukaan dapat dikira. Kit penghantarannya merangkumi modul Tece, yang berisi rutin untuk merancang pelbagai jenis sistem bekalan air, mengimbas gambar dan mengira kehilangan haba. Program ini dilengkapi dengan pelbagai katalog yang mengandungi kelengkapan, bateri, penebat haba dan pelbagai kelengkapan.

Program komputer "TRANSIT". Pakej perisian ini membolehkan pengiraan hidraulik multivariasi saluran paip minyak di mana terdapat stesen pam minyak pertengahan (selepas ini NPS). Data awal adalah:

• kekasaran mutlak paip, tekanan di hujung garisan dan panjangnya;
• keanjalan dan kelikatan kinematik wap tepu minyak dan ketumpatannya;
• membuat dan bilangan pam termasuk di stesen kepala dan di stesen pam perantaraan;
• susun atur paip mengikut diameter;
• profil saluran paip.

Hasil pengiraan disajikan dalam bentuk data mengenai ciri-ciri bahagian gravitasi batang dan kadar pengepaman. Sebagai tambahan, pengguna diberi jadual yang menunjukkan nilai tekanan sebelum dan sesudah NPS.

Sebagai kesimpulan, mesti dinyatakan bahawa kaedah pengiraan termudah diberikan di atas. Profesional menggunakan skema yang jauh lebih kompleks.