Cómo calcular el caudal de agua a través de una tubería por presión y diámetro

Al instalar tuberías de agua, lo más difícil es calcular el rendimiento de las secciones de tubería. Los cálculos correctos garantizarán que el caudal de agua no sea demasiado grande y que su presión no disminuya.

La importancia de los cálculos correctos

Al diseñar una cabaña con dos o más baños o un pequeño hotel, es necesario tener en cuenta la cantidad de agua que pueden suministrar las tuberías de la sección seleccionada. Después de todo, si la presión en la tubería cae con un gran consumo, esto conducirá al hecho de que será imposible ducharse o bañarse normalmente. Si surge un problema en un incendio, incluso puede perder su hogar. Por lo tanto, el cálculo de la capacidad de las carreteras a campo traviesa se lleva a cabo incluso antes del inicio de la construcción.

Para los propietarios de pequeñas empresas, también es importante conocer las tasas de rendimiento. De hecho, en ausencia de dispositivos de medición, las empresas de servicios públicos, por regla general, presentan una factura por el consumo de agua a las organizaciones de acuerdo con el volumen que pasa por la tubería. Conocer los datos de su suministro de agua le permitirá controlar el consumo de agua y no pagar más.

¿Qué determina la permeabilidad de la tubería?

La permeabilidad de las secciones de tubería es un valor métrico que caracteriza el volumen de líquido que pasa a través de la tubería durante un cierto intervalo de tiempo. Este indicador depende del material utilizado en la fabricación de tuberías.

Las tuberías de plástico mantienen casi la misma permeabilidad durante todo el período operativo. El plástico, en comparación con el metal, no se oxida, gracias a esto, las líneas no se obstruyen durante mucho tiempo.

Para los modelos de metal, el rendimiento disminuye año tras año. Debido al hecho de que las tuberías se oxidan, la superficie interior se desprende gradualmente y se vuelve áspera. Debido a esto, se forma mucha más placa en las paredes. En particular, las tuberías de agua caliente se obstruyen rápidamente.

Además del material de fabricación, la permeabilidad también depende de otras características:

• La longitud de la plomería. Cuanto mayor es la longitud, menor es el caudal debido a la influencia de la fuerza de fricción, y la presión también disminuye en consecuencia.
• Diámetro de la tubería. Las paredes de líneas estrechas crean más resistencia. Cuanto menor sea la sección transversal, peor será la relación entre el caudal y el valor del área interna en la sección de una longitud fija. En tuberías más anchas, el agua se mueve más rápido.
• La presencia de curvas, accesorios, adaptadores, grifos. Cualquier accesorio ralentiza el movimiento de los flujos de agua.

Al determinar el indicador de rendimiento, es necesario tener en cuenta todos estos factores en combinación. Para no confundirse con los números, vale la pena usar fórmulas y tablas probadas.

Métodos de cálculo

Para determinar la permeabilidad del sistema de suministro de agua, puede utilizar tres métodos de cálculo:

• La forma física. Para conocer los indicadores se utilizan fórmulas. Para calcular, se requiere el conocimiento de varios parámetros, en particular, el tamaño de la sección de la sección de la tubería y a qué velocidad se mueve el agua en la tubería.
• Método tabular.Es el más simple, porque al seleccionar los indicadores en la tabla, puede encontrar de inmediato los datos necesarios.

  

• Programación de computadoras. Este "software" es fácil de encontrar y descargar en Internet. Está especialmente diseñado para encontrar la permeabilidad de las tuberías de cualquier sistema. Para averiguar el parámetro requerido, debe ingresar los datos iniciales en el programa: material, longitud, calidad del refrigerante.

El último método, aunque el más preciso, no es adecuado para calcular las comunicaciones domésticas ordinarias. Es bastante complejo y para su aplicación necesitará conocer una variedad de indicadores. Para calcular una red simple para una casa privada, debe recurrir al uso de una calculadora en línea. Aunque no es tan preciso, es gratuito y no es necesario instalarlo en una computadora. Puede obtener información más precisa comparando los datos calculados por el programa con la tabla.

Cómo calcular el ancho de banda

El método tabular es el más simple. Se han desarrollado varias tablas de recuento: puede elegir la que sea adecuada en función de los parámetros conocidos.

Cálculo basado en la sección de la tubería

En SNiP 2.04.01-85, se propone averiguar la cantidad de consumo de agua por la circunferencia de la tubería.

De acuerdo con los estándares SNiP, el consumo diario de agua por una persona no supera los 60 litros. Estos datos son para una casa sin agua corriente. Si se instala una red de suministro de agua, el volumen aumenta a 200 litros.

Cálculo basado en la temperatura del refrigerante.

A medida que aumenta la temperatura, la permeabilidad de la tubería disminuye: el agua se expande y, por lo tanto, crea una fricción adicional.

Puede calcular los datos necesarios utilizando una tabla especial:

Para la conexión del sistema de plomería, esta información no es extremadamente importante, pero para los circuitos de calefacción se considera el indicador principal.

Búsqueda de datos en función de la presión

Al seleccionar tuberías para la instalación de cualquier red de comunicación, es necesario tener en cuenta la presión de flujo en la línea común. Si se proporciona un cabezal de alta presión, se deben instalar tuberías con una sección transversal mayor que cuando se mueven por gravedad. Si estos parámetros no se tienen en cuenta al seleccionar las secciones de tubería y se pasa un gran flujo de agua a través de pequeñas redes, harán ruido, vibrarán y se volverán rápidamente inutilizables.

Para encontrar el mayor flujo de agua calculado, se utiliza una tabla de rendimiento de la tubería según el diámetro y los diferentes indicadores de presión del agua:

La presión media en la mayoría de los elevadores varía de 1,5 a 2,5 atmósferas. La dependencia del número de pisos se regula dividiendo la red de suministro de agua en varias ramas. La inyección de agua mediante bombas también influye en el cambio de caudal.

Además, al calcular el flujo de agua a través de la tubería de acuerdo con la tabla de diámetro de la tubería y valores de presión, no solo se tiene en cuenta el número de grifos, sino también el número de calentadores de agua, bañeras y otros consumidores.

Cálculo hidráulico según Shevelev.

Para la identificación más precisa de los indicadores de toda la red de suministro de agua, se utilizan materiales de referencia especiales. Definen las características de funcionamiento de las tuberías de diferentes materiales.

Un ejemplo de un buen modelo de cálculo es la tabla de Shevelev. Este es un libro de referencia voluminoso. No tienes que ir a la biblioteca para usarlo. Todos los datos que necesita se pueden encontrar en la World Wide Web. Además, existen programas electrónicos basados ​​en tablas Shevelev. Es suficiente ingresar los parámetros requeridos para obtener el resultado final.

Aplicar fórmulas

La aplicación de diferentes fórmulas depende de los datos conocidos. El más simple de ellos: q = π × d² / 4 × V.En la fórmula: q muestra el caudal de agua en litros, d es la sección transversal de la tubería en cm, V es el indicador de velocidad del avance del flujo hidráulico en m / s.

Los parámetros de velocidad se pueden tomar de la tabla:

Al conectar dispositivos de bombeo adicionales, es necesario tener en cuenta el coeficiente de la presión creada. Aparece en el manual del usuario.

Saber qué características tienen las tuberías es necesario para la conexión competente de los accesorios de plomería. Con la correcta selección de datos, no habrá motivo para preocuparse de que al abrir el grifo del baño, el agua de la cocina deje de fluir o su presión disminuya.