Tính toán áp lực nước cần thiết trong đường ống: nó dùng để làm gì và được làm như thế nào

Tiện nghi trong nhà rất khó tưởng tượng nếu không có nước chảy. Và sự xuất hiện của thiết bị mới dưới dạng máy giặt, máy rửa chén, nồi hơi và các đơn vị khác càng làm tăng thêm vai trò của nó trong nhà ở của thế kỷ 21. Nhưng các đơn vị này yêu cầu nước đến từ nguồn cung cấp nước với một áp lực nhất định. Do đó, một người quyết định trang bị cho nhà mình một hệ thống cấp nước phải biết cách tính áp lực nước cần thiết trong đường ống để tất cả các thiết bị hoạt động bình thường.

Đối với hoạt động bình thường của nguồn cung cấp nước, áp lực trong nó phải tuân theo các tiêu chuẩn

Định nghĩa của một chỉ số

Áp lực trong đường ống thường được chia thành các loại sau: làm việc, có điều kiện, thử nghiệm và thiết kế. Không có kiến ​​thức về sự khác biệt của chúng, sẽ rất khó để tính toán độ sụt áp của chất lỏng được vận chuyển qua các tiện ích. Theo đó, khi lựa chọn các yếu tố phù hợp của hệ thống cấp nước, chủ sở hữu sẽ gặp phải những khó khăn không cho phép ở trong phòng khách thoải mái.

1. Đang làm việc. Điều này bên ngoài hoặc bên trong, nhất thiết là áp suất tối đa được ghi nhận tại các thành phần tiêu chuẩn của quá trình vận chuyển nước trong điều kiện bình thường.
2. Có điều kiện. Sử dụng chỉ báo này khi tính toán cường độ của đường ống (và tàu) hoạt động dưới một áp suất nhất định ở nhiệt độ nước là 20 ° C.
3. Thử nghiệm. Chỉ số đơn giản này được đo trong một bài kiểm tra cấu trúc. Trên cơ sở của nó, hành vi của các yếu tố hệ thống được theo dõi khi áp lực trong nguồn nước thay đổi. Cách tiếp cận này phục vụ như một loại bảo hiểm chung trước khi đặt mạng.
4. Ước lượng. Điều đó có nghĩa là áp suất vượt quá tối đa trong khoang của đường ống được tạo ra bởi chất được vận chuyển qua nó. Cần lưu ý rằng không chỉ các đường ống được tiếp xúc, mà còn tất cả các yếu tố tạo nên truyền thông kỹ thuật. Dựa trên áp lực thiết kế, độ dày thành ống của ống nước được xác định. Các chức năng, cũng như thời gian hoạt động của hệ thống và, tất nhiên, sự an toàn của cư dân của ngôi nhà phụ thuộc vào điều này.

Áp lực nước trong vòi phụ thuộc vào áp suất trong hệ thống cấp nước

Một ví dụ đơn giản về tính toán áp suất đường ống

Như bạn đã biết, cách đây không lâu, nguồn cung cấp nước được kết nối với một tháp nước. Nhờ cấu trúc đặc biệt này, áp lực được tạo ra trong mạng lưới cấp nước. Đơn vị đo lường cho đặc tính này là bầu khí quyển. Hơn nữa, kích thước của bể nằm trên đỉnh tháp không ảnh hưởng đến giá trị của tham số này, nó chỉ phụ thuộc vào chiều cao của tháp.

Tốt để biết! Trong thực tế, áp suất được đo bằng mét nước. Khi đổ nước vào một đường ống cao 10 mét, áp suất bằng một bầu khí quyển sẽ được ghi lại ở điểm thấp hơn.

Hãy xem xét một ví dụ với một ngôi nhà 5 tầng. Chiều cao của nó là 15 mét. Đó là, 3 mét rơi trên một tầng. Một tòa tháp có chiều cao 15 mét sẽ tạo ra áp suất 1,5 atm ở tầng trệt. Giá trị của chỉ số này trong đường ống trên tầng hai sẽ là 1,2 atm. Nó chỉ ra điều này bằng cách trừ đi từ số 15 chiều cao của một tầng - 3 mét và chia kết quả cho 10.Sau khi tính toán thêm, chúng tôi sẽ thấy rõ rằng sẽ không có áp lực nào trên tầng 5. Logic cho thấy rằng để cung cấp nước cho những người sống ở tầng trên cùng, bạn sẽ cần xây dựng một tòa tháp cao hơn. Và nếu chúng ta đang nói, ví dụ, về một tòa nhà 25 tầng? Không ai sẽ dựng lên các cấu trúc lớn như vậy. Cuối cùng, hệ thống cấp nước hiện đại được trang bị máy bơm sâu.

Áp suất tại đầu ra của một đơn vị như vậy được tính toán rất đơn giản. Ví dụ, nếu một máy bơm sâu có khả năng nâng nước lên cột nước 50 mét được ngâm trong giếng trong 15 mét, nó sẽ tạo ra áp suất 3,5 atm (50-15 / 10 = 3,5) ở mặt đất.

Có thể cung cấp chỉ số áp suất cần thiết trong hệ thống bằng bơm

Làm thế nào tính toán độ dày ống từ áp lực

Khi nước di chuyển qua đường ống, lực cản phát sinh từ ma sát của nó với các bức tường, cũng như chống lại các chướng ngại vật khác nhau. Hiện tượng này được gọi là điện trở thủy lực của đường ống. Giá trị số của nó tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy. Từ ví dụ trước, chúng ta đã biết rằng ở các độ cao khác nhau, áp lực nước là khác nhau và tính năng này cần được tính đến khi tính đường kính trong của ống, nghĩa là độ dày của nó. Một công thức đơn giản để tính toán tham số này cho tổn thất áp suất (áp suất) nhất định trông như sau:

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

trong đó: Dvn. - đường kính trong của đường ống; KGSopr. - hệ số sức cản thủy lực; Dl.tr - chiều dài của đường ống; PD - tổn thất áp suất được chỉ định hoặc cho phép giữa phần cuối và phần đầu của đường ống; Trọng lượng. - trọng lượng riêng của nước - 1000 kg / (9815 m /; Sk. - vận tốc dòng chảy m / s; g - 9,81 m / s2. Hằng số nổi tiếng là gia tốc của trọng lực.

Tổn thất áp suất trong các phụ kiện và phụ kiện của đường ống với độ chính xác đủ được xác định bởi tổn thất trong một ống thẳng có chiều dài tương đương và với cùng một đoạn có điều kiện.

Cách tính toán thành ống bằng áp lực.

Một tính toán chính xác của chỉ số này của ống thép hoạt động dưới tác động của áp lực bên trong quá mức bao gồm hai giai đoạn. Đầu tiên, cái gọi là độ dày tường tính toán được tính toán. Sau đó, độ dày mòn từ ăn mòn được thêm vào số kết quả.

Tính toán áp lực là cần thiết để chọn độ dày thành ống

Khuyên bảo! Khi thực hiện và cài đặt đường ống, không cài đặt các chèn ngẫu nhiên riêng biệt. Để không gây ra tai nạn, chỉ làm việc với những người có kích thước trùng với kích thước được tính toán.

Do đó, công thức tổng quát để tính độ dày thành như sau:

T = RTS + PC,

Trong đó: T là tham số mong muốn là chiều dày thành; RTS - độ dày tường ước tính; PC - sự gia tăng hao mòn.

Độ dày thành tính toán tùy thuộc vào áp suất được tính theo công thức sau:

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

trong đó: XEM - áp lực nội bộ; Dnar. - đường kính ngoài của ống; DR - ứng suất kéo cho phép; KPSh - hệ số cường độ của đường may. Giá trị của nó phụ thuộc vào công nghệ sản xuất ống. Ở giai đoạn cuối cùng để tính toán thành ống bằng áp suất, chúng tôi thêm giá trị của tham số PC vào RTS. Nó được lấy từ thư mục.

Áp suất và đường kính ống

Việc xác định chính xác mặt cắt ngang của các đường ống không kém phần quan trọng so với lựa chọn của chúng theo vật liệu sản xuất. Nếu đường kính và áp suất được tính toán không chính xác, sự nhiễu loạn của không khí có trong nó và trong dòng chảy của nước sẽ xảy ra trong đường ống. Bởi vì điều này, sự di chuyển của chất lỏng qua đường ống sẽ đi kèm với tiếng ồn tăng lên, và một lượng lớn cặn vôi sẽ hình thành trên bề mặt bên trong của nhánh cấp nước. Ngoài ra, cần nhớ rằng sự tồn tại của sự phụ thuộc áp lực vào đường kính của đường ống có thể ảnh hưởng xấu đến thông lượng của nguồn cung cấp nước.Trong thực tế, nhiều cư dân của các căn hộ và nhà ở phải đối mặt với một tình huống khi, với sự bao gồm đồng thời của một số vòi, áp lực nước giảm mạnh. Sự cố này xảy ra vì hai lý do: khi áp suất giảm trên toàn hệ thống và khi các đường ống được kết nối có đường kính thấp hơn.

Thông lượng của mạng lưới cấp nước phụ thuộc vào đường kính của đường ống

Dưới đây là bảng cho lưu lượng nước ước tính tối đa qua các đường ống có đường kính phổ biến nhất ở các giá trị áp suất khác nhau.

Bảng 1

Trong hầu hết các riser, áp suất trung bình nằm trong phạm vi của khí quyển.

Tính toán cấp nước gia đình

Từ quan điểm thực tế, áp lực trong hệ thống cấp nước thường liên quan nhất đến khối lượng nước được cung cấp trên một đơn vị thời gian, nghĩa là với thông lượng của nhánh cấp nước. Trong bối cảnh này, vấn đề tính toán cấp nước sinh hoạt sẽ được xem xét. Sau khi nghiên cứu dữ liệu hộ chiếu của các thiết bị và đơn vị tiêu thụ nước, tổng lưu lượng được tóm tắt. Sau đó, mức tiêu thụ của tất cả các vòi nước được lắp đặt và sử dụng được thêm vào con số kết quả.

Đối với hệ thống cấp nước gia đình hoạt động từ giếng, việc lựa chọn đường ống phụ thuộc vào công suất của máy bơm

Thông tin hữu ích! Một thiết bị hệ thống ống nước như vậy truyền khoảng 5-6 lít nước qua chính nó trong một phút.

Sau đó, tất cả các con số được tổng hợp, và đầu ra là tổng lưu lượng trong nhà nước. Dựa trên những dữ liệu này, một đường ống có đường kính được mua sẽ cung cấp áp lực cần thiết và theo đó, lượng nước cho tất cả các thiết bị gấp nước hoạt động đồng thời.

Nếu nguồn cung cấp nước gia đình được lên kế hoạch kết nối với mạng lưới thành phố, chủ sở hữu không có lựa chọn nào khác, anh ta sẽ buộc phải sử dụng những gì có sẵn. Một điều nữa, nếu chúng ta đang nói về một ngôi nhà riêng, được cung cấp bởi một cái giếng. Sau đó, bạn nên mua một máy bơm có thể cung cấp nguồn nước với áp lực tương ứng với chi phí. Việc lựa chọn được thực hiện theo dữ liệu hộ chiếu của một đơn vị như vậy. Trong việc xác định đường kính, bảng dưới đây sẽ giúp bạn.

ban 2

Dưới đây là các thông số của chỉ các sản phẩm ống được sử dụng phổ biến nhất.

Phương tiện hiện đại

Nếu không có thời gian hoặc bạn không thiên về toán học, bạn có thể tính toán lưu lượng nước qua đường ống có tính đến việc giảm áp suất bằng máy tính trực tuyến. Internet được hoàn thiện với các trang web có cùng các công cụ. Để tính toán thủy lực, cần phải tính đến hệ số tổn thất. Cách tiếp cận này liên quan đến việc lựa chọn:

• sụt áp trên mỗi mét tuyến tính của đường ống;
• chiều dài cốt truyện;
• đường kính trong của ống;
• loại và vật liệu của hệ thống cấp nước (nhựa, bê tông cốt thép, xi măng amiăng, gang, thép). Máy tính trực tuyến hiện đại thậm chí có tính đến, ví dụ, độ nhám của bề mặt nhựa thấp hơn so với thép;
• Phương pháp tính điện trở.

Ngoài ra, người dùng có các tùy chọn để tính đến các đặc điểm bổ sung của đường ống, đặc biệt, chẳng hạn như loại lớp phủ. Ví dụ:

• xi măng-cát, áp dụng bằng nhiều phương pháp khác nhau;
• xi măng polymer ngoài hoặc nhựa;
• Các đường ống mới hoặc đã hoạt động trong một thời gian nhất định có hoặc không có lớp phủ bitum bảo vệ.

Nếu việc tính toán được thực hiện một cách chính xác, tùy thuộc vào việc lắp đặt được thực hiện tuân thủ tất cả các yêu cầu đối với việc cung cấp nước, sẽ không có khiếu nại nào phát sinh.