31130 0 22

Thông lượng ống: đơn giản về những điều phức tạp

Dung tích của ống thay đổi như thế nào tùy theo đường kính? Những yếu tố nào ngoài mặt cắt ảnh hưởng đến thông số này? Cuối cùng, làm thế nào để tính toán, thậm chí gần đúng, độ thấm của đường ống dẫn nước có đường kính đã biết? Trong bài viết này, tôi sẽ cố gắng đưa ra những câu trả lời đơn giản và dễ tiếp cận nhất cho những câu hỏi này.

Nhiệm vụ của chúng ta là tìm hiểu cách tính mặt cắt ngang tối ưu ống nước.

Tại sao điều này là cần thiết?

Tính toán thủy lực cho phép bạn đạt được tối ưu tối thiểu giá trị đường kính ống nước.

Một mặt, luôn xảy ra tình trạng thiếu tiền trầm trọng trong quá trình xây dựng và sửa chữa, giá cả mét tuyến tínhống phát triển phi tuyến với đường kính ngày càng tăng. Mặt khác, phần cấp nước có kích thước nhỏ sẽ dẫn đến áp suất giảm quá mức ở các thiết bị cuối do lực cản thủy lực của nó.

Khi tốc độ dòng chảy ở thiết bị trung gian, sự sụt giảm áp suất ở thiết bị cuối sẽ dẫn đến nhiệt độ nước khi mở vòi nước lạnh và nước nóng sẽ thay đổi mạnh. Kết quả là bạn sẽ bị dội nước đá hoặc bị bỏng bằng nước sôi.

Những hạn chế

Tôi sẽ cố tình giới hạn phạm vi của các vấn đề đang được xem xét đối với việc cấp nước cho một ngôi nhà riêng nhỏ. Có hai lý do:

1. Khí và chất lỏng có độ nhớt khác nhau hoạt động hoàn toàn khác nhau khi vận chuyển qua đường ống. Xem xét hành vi của tự nhiên và khí hóa lỏng, dầu và các phương tiện khác sẽ làm tăng khối lượng của vật liệu này lên nhiều lần và sẽ khiến chúng ta mất đi chuyên môn của mình - hệ thống ống nước;
2. Khi tòa nhà lớn với nhiều thiết bị ống nước cho tính toán thủy lực cấp nước sẽ phải tính toán xác suất sử dụng đồng thời một số điểm cấp nước. TRONG ngôi nhà nhỏ tính toán được thực hiện cho mức tiêu thụ cao điểm với tất cả các thiết bị có sẵn, giúp đơn giản hóa công việc rất nhiều.

Các nhân tố

Tính toán thủy lực của hệ thống cấp nước là tìm kiếm một trong hai đại lượng:

• Phép tính băng thôngống có tiết diện đã biết;
• Phép tính đường kính tối ưu với tốc độ dòng chảy dự kiến ​​đã biết.

Trong điều kiện thực tế (khi thiết kế hệ thống cấp nước), việc thực hiện nhiệm vụ thứ hai là phổ biến hơn nhiều.

Logic hàng ngày chỉ ra rằng lưu lượng cực đại Lượng nước đi qua đường ống được xác định bởi đường kính và áp suất đầu vào của nó. Than ôi, thực tế phức tạp hơn nhiều. Sự thật là đường ống có lực cản thủy lực: Nói một cách đơn giản, dòng chảy bị chậm lại do ma sát với tường. Hơn nữa, vật liệu và tình trạng của các bức tường có thể ảnh hưởng đến mức độ phanh.

Đây danh sách đầy đủ Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của đường ống nước:

• Áp lực khi bắt đầu cấp nước (đọc - áp suất trong đường dây);
• Dốcđường ống (thay đổi độ cao của nó so với mặt đất có điều kiện ở đầu và cuối);

• Vật liệu bức tường Polypropylen và polyetylen có độ nhám ít hơn nhiều so với thép và gang;
• Tuổiđường ống. Theo thời gian, thép trở nên rỉ sét và cặn vôi, điều này không chỉ làm tăng độ nhám mà còn làm giảm độ hở bên trong của đường ống;

Điều này không áp dụng cho ống thủy tinh, nhựa, đồng, mạ kẽm và kim loại-polymer. Ngay cả sau 50 năm hoạt động, chúng vẫn ở tình trạng mới. Ngoại lệ là sự lắng cặn của nguồn cung cấp nước khi có một lượng lớn chất lơ lửng và không có bộ lọc ở đầu vào.

• Số lượng và góc lần lượt;
• Thay đổi đường kính cung cấp nước;
• Có mặt hay vắng mặt mối hàn, gờ từ các phụ kiện hàn và kết nối;

• Van ngắt. Thậm chí đầy chán Van bi cung cấp một lực cản nhất định cho dòng chảy.

Mọi tính toán về công suất đường ống sẽ rất gần đúng. Dù muốn hay không, chúng ta sẽ phải sử dụng các hệ số trung bình điển hình cho các điều kiện gần với điều kiện của chúng ta.

Định luật Torricelli

Evangelista Torricelli, sống vào đầu thế kỷ 17, được biết đến như một học trò của Galileo Galilei và là tác giả của chính khái niệm này. áp suất không khí. Ông cũng sở hữu một công thức mô tả tốc độ dòng nước chảy ra khỏi bình qua một lỗ có kích thước đã biết.

Để công thức Torricelli hoạt động, bạn phải:

1. Để biết được áp lực nước (độ cao của cột nước phía trên lỗ);

Một bầu khí quyển dưới lực hấp dẫn của Trái đất có khả năng nâng cột nước lên 10 mét. Do đó, áp suất trong khí quyển được chuyển đổi thành áp suất bằng cách nhân với 10.

1. Thế là có một cái lỗ nhỏ hơn đáng kể so với đường kính của tàu, do đó loại bỏ sự mất áp suất do ma sát với tường.

Trong thực tế, công thức Torricelli cho phép người ta tính toán lưu lượng nước qua một đường ống có tiết diện bên trong có kích thước đã biết ở áp suất tức thời đã biết tại thời điểm dòng chảy. Nói một cách đơn giản: để sử dụng công thức, bạn cần lắp đồng hồ đo áp suất trước vòi hoặc tính độ giảm áp trong hệ thống cấp nước ở áp suất đã biết trên đường dây.

Bản thân công thức trông như thế này: v^2=2gh. Trong đó:

• v là vận tốc dòng chảy ở đầu ra của lỗ tính bằng mét/giây;
• g là gia tốc rơi (đối với hành tinh của chúng ta nó bằng 9,78 m/s^2);
• h là áp suất (độ cao của cột nước phía trên lỗ).

Điều này sẽ giúp ích như thế nào trong nhiệm vụ của chúng tôi? Và sự thật là dòng chất lỏng chảy qua lỗ(cùng băng thông) bằng S*v, trong đó S là diện tích mặt cắt ngang của lỗ và v là vận tốc dòng chảy tính từ công thức trên.

Thuyền trưởng Rõ ràng gợi ý: biết diện tích mặt cắt ngang, không khó để xác định bán kính bên trong của đường ống. Như bạn đã biết, diện tích hình tròn được tính là π*r^2, trong đó π được lấy làm tròn bằng 3,14159265.

Trong trường hợp này, công thức Torricelli sẽ có dạng v^2=2*9,78*20=391,2. Căn bậc hai trong số 391,2 được làm tròn bằng 20. Điều này có nghĩa là nước sẽ chảy ra khỏi hố với tốc độ 20 m/s.

Chúng tôi tính toán đường kính của lỗ mà dòng chảy chảy qua. Chuyển đổi đường kính sang đơn vị SI (mét), chúng ta nhận được 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. Bây giờ hãy tính lượng nước tiêu thụ: 20*0,0003141593=0,006283186, hoặc 6,2 lít mỗi giây.

Trở lại thực tế

Bạn đọc thân mến, tôi dám đoán rằng bạn không lắp đồng hồ đo áp suất phía trước máy trộn. Rõ ràng, để tính toán thủy lực chính xác hơn, cần có một số dữ liệu bổ sung.

Thường xuyên vấn đề tính toán nó được giải quyết ngược lại: với lưu lượng nước đã biết qua các thiết bị ống nước, chiều dài của hệ thống cấp nước và vật liệu của nó, đường kính được chọn để đảm bảo giảm áp suất đến giá trị chấp nhận được. Yếu tố hạn chế là tốc độ dòng chảy.

Dữ liệu tham khảo

Tốc độ dòng chảy tiêu chuẩn cho ống nước nội bộ coi là 0,7 - 1,5 m/s. Vượt quá giá trị cuối cùng dẫn đến xuất hiện tiếng ồn thủy lực (chủ yếu ở các khúc cua và khớp nối).

Tiêu chuẩn tiêu thụ nước cho các thiết bị ống nước rất dễ tìm thấy ở tài liệu quy định. Đặc biệt, chúng được đưa ra trong phụ lục của SNiP 2.04.01-85. Để giúp người đọc khỏi phải tìm kiếm dài dòng, tôi sẽ cung cấp bảng này ở đây.

Bảng hiển thị dữ liệu cho máy trộn có thiết bị sục khí. Sự vắng mặt của chúng sẽ cân bằng dòng chảy qua bộ trộn của bồn rửa, chậu rửa và vòi hoa sen với dòng chảy qua bộ trộn khi đặt bồn tắm.

Hãy để tôi nhắc bạn rằng nếu bạn muốn tính toán lượng nước cung cấp cho một ngôi nhà riêng bằng tay của mình, hãy cộng lượng nước tiêu thụ cho tất cả thiết bị đã cài đặt . Nếu không tuân theo những hướng dẫn này, bạn sẽ gặp phải những điều bất ngờ như nhiệt độ trong phòng tắm giảm mạnh khi bạn mở vòi. nước nóng TRÊN .

Nếu tòa nhà có nguồn cung cấp nước chữa cháy, tốc độ dòng chảy theo kế hoạch cho mỗi vòi sẽ được thêm vào là 2,5 l/s. Đối với cấp nước chữa cháy, tốc độ dòng chảy được giới hạn ở mức 3 m/s: Trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, tiếng ồn thủy lực là điều cuối cùng khiến người dân khó chịu.

Khi tính toán áp suất, người ta thường giả định rằng ở thiết bị xa đầu vào nhất phải có ít nhất 5 mét, tương ứng với áp suất 0,5 kgf/cm2. Một số thiết bị ống nước (máy nước nóng tức thời, van nạp tự động) máy giặt v.v.) đơn giản là không hoạt động nếu áp suất cấp nước dưới 0,3 atm. Ngoài ra, cần tính đến tổn thất thủy lực trên chính thiết bị.

Trên bức tranh - máy nước nóng tức thời Atmor cơ bản. Nó chỉ bật nhiệt ở áp suất 0,3 kgf/cm2 trở lên.

Lưu lượng, đường kính, tốc độ

Hãy để tôi nhắc bạn rằng chúng được liên kết với nhau bằng hai công thức:

1. Q = SV. Lượng nước tiêu thụ tính bằng mét khối trên giây bằng diện tích phần trong mét vuông, nhân với tốc độ dòng chảy tính bằng mét trên giây;
2. S = π r^2. Diện tích mặt cắt ngang được tính bằng tích của pi và bình phương bán kính.

Tôi có thể lấy giá trị bán kính cho phần bên trong ở đâu?

• bạn ống thép với một lỗi tối thiểu nó bằng một nửa điều khiển từ xa(lỗ khoan có điều kiện dùng để đánh dấu đường ống);
• Đối với polyme, polyme kim loại, v.v. đường kính bên trong bằng với chênh lệch giữa đường kính bên ngoài, được sử dụng để đánh dấu các đường ống và gấp đôi độ dày thành (nó cũng thường xuất hiện trong đánh dấu). Bán kính, theo đó, bằng một nửa đường kính trong.

1. Đường kính trong là 50-3*2=44 mm, hay 0,044 mét;
2. Bán kính sẽ là 0,044/2=0,022 mét;
3. Diện tích mặt cắt ngang bên trong sẽ bằng 3,1415*0,022^2=0,001520486 m2;
4. Ở tốc độ dòng chảy 1,5 mét mỗi giây, tốc độ dòng chảy sẽ là 1,5*0,001520486=0,002280729 m3/s, hoặc 2,3 lít mỗi giây.

Mất áp lực

Làm thế nào để tính toán lượng áp suất bị mất trong đường ống dẫn nước với các thông số đã biết?

Công thức đơn giản nhất để tính độ giảm áp suất là H = iL(1+K). Các biến trong đó có ý nghĩa gì?

• H là độ giảm áp mong muốn tính bằng mét;
• Tôi - độ dốc thủy lực của đồng hồ đo ống nước;
• L là chiều dài đường ống dẫn nước tính bằng mét;
• K— hệ số, điều này giúp đơn giản hóa việc tính toán độ giảm áp suất bằng van đóng Và . Nó gắn liền với mục đích của mạng lưới cấp nước.

Tôi có thể lấy giá trị của các biến này ở đâu? Chà, ngoại trừ chiều dài của đường ống, vẫn chưa có ai hủy bỏ thước dây.

Hệ số K được lấy bằng:

Với độ dốc thủy lực, hình ảnh phức tạp hơn nhiều. Lực cản của đường ống đối với dòng chảy phụ thuộc vào:

• Phần nội bộ;
• Độ nhám của tường;
• Tốc độ dòng chảy.

Bạn có thể tìm thấy danh sách các giá trị 1000i (độ dốc thủy lực trên 1000 mét cấp nước) trong bảng của Shevelev, trên thực tế, phục vụ cho các tính toán thủy lực. Các bảng quá lớn cho bài viết này vì chúng cung cấp giá trị 1000i cho tất cả các đường kính, tốc độ dòng chảy và vật liệu có thể có, được điều chỉnh theo tuổi thọ sử dụng.

Đây là một mảnh nhỏ của bàn Shevelev dành cho một ống nhựa có kích thước 25 mm.

Tác giả của các bảng đưa ra các giá trị giảm áp không phải cho phần bên trong mà cho kích thước tiêu chuẩn, được sử dụng để đánh dấu đường ống, điều chỉnh độ dày của tường. Tuy nhiên, bảng này được xuất bản vào năm 1973, khi phân khúc thị trường tương ứng vẫn chưa được hình thành.
Khi tính toán, hãy nhớ rằng đối với nhựa kim loại, tốt hơn nên lấy các giá trị tương ứng với đường ống nhỏ hơn một bước.

Hãy sử dụng bảng này để tính độ giảm áp suất trên ống polypropylen có đường kính 25 mm và chiều dài 45 mét. Hãy đồng ý rằng chúng ta đang thiết kế một hệ thống cấp nước cho mục đích sinh hoạt.

1. Ở tốc độ dòng chảy càng gần 1,5 m/s (1,38 m/s), giá trị 1000i sẽ bằng 142,8 mét;
2. Độ dốc thủy lực của 1 mét ống sẽ bằng 142,8/1000=0,1428 mét;
3. Hệ số hiệu chỉnh đối với hệ thống cấp nước sinh hoạt là 0,3;
4. Toàn bộ công thức sẽ có dạng H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 mét. Điều này có nghĩa là ở cuối hệ thống cấp nước, với tốc độ dòng nước là 0,45 l/s (giá trị từ cột bên trái của bảng), áp suất sẽ giảm 0,84 kgf/cm2 và ở mức 3 atm ở đầu vào. nó sẽ khá chấp nhận được là 2,16 kgf/cm2.

Giá trị này có thể được sử dụng để xác định tiêu thụ theo công thức Torricelli. Phương pháp tính toán kèm theo ví dụ được đưa ra trong phần tương ứng của bài viết.

Ngoài ra, để tính toán lưu lượng lớn nhất qua hệ thống cấp nước có đặc điểm đã biết, bạn có thể chọn trong cột “dòng chảy” trong bảng đầy đủ của Shevelev một giá trị tại đó áp suất ở cuối đường ống không giảm xuống dưới 0,5 atm.

Phần kết luận

Bạn đọc thân mến, nếu những hướng dẫn được đưa ra, mặc dù cực kỳ đơn giản nhưng vẫn khiến bạn thấy nhàm chán, thì chỉ cần sử dụng một trong nhiều hướng dẫn. máy tính trực tuyến. Như mọi khi, bạn có thể tìm thêm thông tin trong video trong bài viết này. Tôi sẽ đánh giá cao những bổ sung, chỉnh sửa và nhận xét của bạn. Chúc may mắn, các đồng chí!

Ngày 31 tháng 7 năm 2016

Nếu bạn muốn bày tỏ lòng biết ơn, hãy thêm lời giải thích hoặc phản đối, hoặc hỏi tác giả điều gì đó - hãy thêm nhận xét hoặc nói lời cảm ơn!

Việc đặt đường ống không khó lắm nhưng khá rắc rối. Một trong những vấn đề khó khăn nhất trong trường hợp này là tính toán dung tích đường ống, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và tính năng làm việc của kết cấu. Bài viết này sẽ thảo luận về cách tính công suất đường ống.

Thông lượng là một trong những chỉ số quan trọng nhất của bất kỳ đường ống nào. Mặc dù vậy, chỉ báo này hiếm khi được biểu thị trong đánh dấu đường ống và có rất ít điểm trong điều này, bởi vì công suất thông lượng không chỉ phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm mà còn phụ thuộc vào thiết kế của đường ống. Đó là lý do tại sao chỉ số này phải được tính toán độc lập.

Phương pháp tính toán dung tích đường ống

1. Đường kính ngoài. Chỉ số nàyđược biểu thị bằng khoảng cách từ một phía của bức tường bên ngoài đến phía bên kia. Trong tính toán, tham số này được chỉ định là Ngày. Đường kính ngoài của ống luôn được ghi rõ trong nhãn.
2. Đường kính danh nghĩa. Giá trị này được xác định là đường kính của phần bên trong, được làm tròn thành số nguyên. Khi tính toán, đường kính danh nghĩa được hiển thị là Dn.

Tính toán độ thấm của đường ống có thể được thực hiện bằng một trong các phương pháp, phải được lựa chọn tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể của việc đặt đường ống:

1. Tính toán vật lý. TRONG trong trường hợp này công thức dung tích đường ống được sử dụng để tính đến từng chỉ số thiết kế. Việc lựa chọn công thức bị ảnh hưởng bởi loại và mục đích của đường ống - ví dụ: đối với hệ thống thoát nước có bộ công thức riêng, giống như các loại cấu trúc khác.
2. Tính toán bảng tính. Bạn có thể chọn khả năng xuyên quốc gia tối ưu bằng cách sử dụng bảng có các giá trị gần đúng, bảng này thường được sử dụng nhất để sắp xếp hệ thống dây điện trong căn hộ. Các giá trị được chỉ ra trong bảng khá mơ hồ, nhưng điều này không ngăn cản chúng được sử dụng trong tính toán. Hạn chế duy nhất của phương pháp dạng bảng là nó tính toán lưu lượng của đường ống tùy thuộc vào đường kính, nhưng không tính đến những thay đổi ở đường ống sau do cặn lắng, do đó, đối với các đường cao tốc dễ bị tích tụ, việc tính toán như vậy sẽ không có khả năng. lựa chọn tốt nhất. Để có kết quả chính xác, bạn có thể sử dụng bảng Shevelev, bảng này tính đến hầu hết các yếu tố ảnh hưởng đến đường ống. Bàn này hoàn hảo để lắp đặt đường cao tốc trên từng lô đất riêng lẻ.
3. Tính toán bằng chương trình. Nhiều công ty chuyên lắp đặt đường ống sử dụng các chương trình máy tính trong hoạt động của mình, cho phép họ tính toán chính xác không chỉ công suất đường ống mà còn một loạt các chỉ số khác. Vì tính toán độc lập Bạn có thể sử dụng máy tính trực tuyến, mặc dù chúng có sai số lớn hơn một chút nhưng được cung cấp miễn phí. Một lựa chọn tốt Một chương trình phần mềm chia sẻ lớn là “TAScope”, và trong không gian gia đình phổ biến nhất là “Hydrosystem”, chương trình này cũng tính đến các sắc thái của việc lắp đặt đường ống tùy thuộc vào khu vực.

Tính toán công suất đường ống dẫn khí

Thiết kế đường ống dẫn khí đòi hỏi độ chính xác khá cao - khí có tỷ số nén rất cao, do đó có thể rò rỉ ngay cả khi có vết nứt nhỏ, chưa kể đến những vết nứt nghiêm trọng. Đó là lý do tại sao việc tính toán chính xác dung tích của đường ống mà khí sẽ được vận chuyển qua đó là rất quan trọng.

Nếu như Chúng ta đang nói về khi vận chuyển khí thì lưu lượng của đường ống phụ thuộc vào đường kính sẽ được tính theo công thức sau:

• Qmax = 0,67 DN2*p,

Trong đó p là giá trị áp suất làm việc trong đường ống, cộng thêm 0,10 MPa;

DN - giá trị đường kính danh nghĩa của ống.

Công thức tính toán công suất của đường ống theo đường kính trên cho phép bạn tạo ra một hệ thống có thể hoạt động trong điều kiện gia đình.

Trong xây dựng công nghiệp và khi thực hiện các phép tính chuyên nghiệp, một công thức khác được sử dụng:

• Qmax = 196,386 DN2 * p/z*T,

Trong đó z là tỷ số nén của môi trường vận chuyển;

T - nhiệt độ của khí vận chuyển (K).

Để tránh sự cố, các chuyên gia cũng phải tính đến khi tính toán đường ống điều kiện khí hậu trong khu vực nơi nó sẽ diễn ra. Nếu như đường kính ngoàiđường ống sẽ nhỏ hơn áp suất khí trong hệ thống, khi đó đường ống rất dễ bị hư hỏng trong quá trình vận hành, dẫn đến thất thoát chất vận chuyển và tăng nguy cơ cháy nổ ở phần đường ống bị suy yếu.

Nếu cần, bạn có thể xác định độ thấm của ống dẫn khí bằng bảng mô tả mối quan hệ giữa đường kính ống phổ biến nhất và mức áp suất vận hành trong chúng. Nhìn chung, các bảng đều có cùng một nhược điểm là công suất đường ống tính theo đường kính, đó là không thể tính đến ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài.

Tính toán dung tích ống cống

Khi thiết kế hệ thống thoát nước cần phải bắt buộc tính toán lưu lượng của đường ống, điều này phụ thuộc trực tiếp vào loại của nó (hệ thống thoát nước có thể có áp suất và không áp suất). Luật thủy lực được sử dụng để thực hiện các tính toán. Bản thân các phép tính có thể được thực hiện bằng cách sử dụng công thức hoặc sử dụng các bảng thích hợp.

Để tính toán thủy lực của hệ thống thoát nước, cần có các chỉ số sau:

• Đường kính ống – DN;
• Vận tốc chuyển động trung bình của các chất là v;
• Độ lớn của mái dốc thủy lực là I;
• Độ điền - h / DN.

Theo quy định, khi thực hiện các phép tính, chỉ có hai tham số cuối cùng được tính toán - phần còn lại sau đó có thể được xác định mà không gặp vấn đề gì. Độ lớn của độ dốc thủy lực thường bằng độ dốc của mặt đất sẽ đảm bảo sự di chuyển của nước thải với tốc độ cần thiết cho quá trình tự làm sạch của hệ thống.

Giới hạn tốc độ và mức lấp đầy thoát nước sinh hoạtđược xác định từ một bảng có thể được viết như thế này:

1. 150-250 mm - h/DN là 0,6 và tốc độ là 0,7 m/s.
2. Đường kính 300-400 mm - h/DN là 0,7, tốc độ 0,8 m/s.
3. Đường kính 450-500 mm - h/DN là 0,75, tốc độ 0,9 m/s.
4. Đường kính 600-800 mm - h/DN là 0,75, tốc độ 1 m/s.
5. Đường kính 900+ mm - h/DN là 0,8, tốc độ – 1,15 m/s.

Đối với những sản phẩm có tiết diện nhỏ thì có chỉ số tiêu chuẩnđộ dốc đường ống tối thiểu:

• Với đường kính 150 mm, độ dốc không nhỏ hơn 0,008 mm;
• Với đường kính 200 mm, độ dốc không được nhỏ hơn 0,007 mm.

Để tính toán khối lượng nước thải, công thức sau được sử dụng:

• q = a*v,

Trong đó a là diện tích mặt cắt hở của dòng chảy;

v – tốc độ vận chuyển nước thải.

Tốc độ vận chuyển của một chất có thể được xác định bằng công thức sau:

• v= C√R*i,

trong đó R là giá trị bán kính thủy lực,

C - hệ số làm ướt;

i là độ dốc của kết cấu.

Từ công thức trước, bạn có thể rút ra công thức sau, công thức này sẽ cho phép bạn xác định giá trị của độ dốc thủy lực:

• i=v2/C2*R.

Để tính hệ số làm ướt, người ta sử dụng công thức có dạng sau:

• С=(1/n)*R1/6,

Trong đó n là hệ số xét đến độ nhám, thay đổi từ 0,012 đến 0,015 (tùy thuộc vào vật liệu của ống).

Giá trị R thường tương đương với bán kính thông thường, nhưng điều này chỉ có liên quan nếu đường ống được lấp đầy hoàn toàn.

Đối với các tình huống khác, một công thức đơn giản được sử dụng:

• R=A/P,

Trong đó A là diện tích mặt cắt ngang của dòng nước,

P là chiều dài phần bên trong của ống tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng.

Bảng tính toán đường ống thoát nước

Bạn cũng có thể xác định độ thấm của đường ống hệ thống thoát nước bằng cách sử dụng bảng và các phép tính sẽ phụ thuộc trực tiếp vào loại hệ thống:

1. Thoát nước trọng lực. Để tính toán hệ thống cống thoát nước tự do, các bảng có chứa tất cả các chỉ số cần thiết được sử dụng. Biết đường kính của các đường ống đang được lắp đặt, bạn có thể chọn tất cả các tham số khác tùy theo nó và thay thế chúng vào công thức (đọc thêm: " "). Ngoài ra, bảng còn cho biết thể tích chất lỏng đi qua đường ống, luôn trùng với độ thông thoáng của đường ống. Nếu cần, bạn có thể sử dụng bảng Lukin, bảng này cho biết lưu lượng của tất cả các ống có đường kính trong khoảng từ 50 đến 2000 mm.
2. Cống áp lực. Xác định thông lượng trong loại này các hệ thống sử dụng bảng có phần đơn giản hơn - chỉ cần biết mức độ lấp đầy tối đa của đường ống và tốc độ trung bình vận chuyển chất lỏng. Đọc thêm: "".

Bảng băng thông ống polypropylen cho phép bạn tìm hiểu tất cả các thông số cần thiết để sắp xếp hệ thống.

Tính toán công suất cấp nước

Ống nước thường được sử dụng nhiều nhất trong xây dựng tư nhân. Trong mọi trường hợp, hệ thống cấp nước phải đối mặt với tải trọng nghiêm trọng nên việc tính toán công suất đường ống là bắt buộc, vì nó cho phép bạn tạo ra mức tối đa điều kiện thoải mái hoạt động của thiết kế trong tương lai.

Để xác định độ thấm của ống nước, bạn có thể sử dụng đường kính của chúng (đọc thêm: ""). Tất nhiên, chỉ số này không phải là cơ sở để tính toán khả năng xuyên quốc gia nhưng không thể loại trừ ảnh hưởng của nó. Sự gia tăng đường kính trong của đường ống tỷ lệ thuận với tính thấm của nó - nghĩa là đường ống dày hầu như không cản trở sự chuyển động của nước và ít bị tích tụ các cặn lắng khác nhau.

Tuy nhiên, có những chỉ số khác cũng cần được tính đến. Ví dụ, rất yếu tố quan trọng là hệ số ma sát của chất lỏng đối với phần bên trongđường ống (đối với Vật liệu khác nhau có sẵn giá trị riêng). Cũng cần xem xét chiều dài của toàn bộ đường ống và chênh lệch áp suất ở đầu hệ thống và ở đầu ra. Một thông số quan trọng là số lượng bộ điều hợp khác nhau có trong thiết kế hệ thống cấp nước.

Thông lượng của ống nước polypropylen có thể được tính toán tùy thuộc vào một số thông số bằng phương pháp bảng. Một trong số đó là phép tính trong đó chỉ số chính là nhiệt độ nước. Khi nhiệt độ trong hệ thống tăng lên, chất lỏng giãn nở, khiến ma sát tăng lên. Để xác định độ thấm của đường ống, bạn cần sử dụng bảng thích hợp. Ngoài ra còn có một bảng cho phép bạn xác định độ thấm trong đường ống tùy thuộc vào áp lực nước.

Việc tính toán chính xác nhất lượng nước dựa trên công suất đường ống có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bảng Shevelev. Ngoài độ chính xác và số lượng lớn giá trị tiêu chuẩn, các bảng này chứa các công thức cho phép bạn tính toán bất kỳ hệ thống nào. Vật liệu này có trong đầy đủ mô tả tất cả các tình huống liên quan đến tính toán thủy lực, đó là lý do tại sao hầu hết các chuyên gia trong lĩnh vực này thường sử dụng bảng Shevelev.

Các tham số chính được tính đến trong các bảng này là:

• Đường kính ngoài và trong;
• Độ dày thành ống;
• Thời gian vận hành hệ thống;
• Tổng chiều dài đường cao tốc;
• Mục đích chức năng hệ thống.

Phần kết luận

Tính toán công suất đường ống có thể được thực hiện những cách khác. Việc lựa chọn phương pháp tính toán tối ưu phụ thuộc vào số lượng lớn các yếu tố - từ kích thước đường ống đến mục đích và loại hệ thống. Trong mỗi trường hợp, ngày càng có nhiều lựa chọn tính toán chính xác hơn, vì vậy cả một chuyên gia chuyên đặt đường ống và chủ sở hữu quyết định đặt đường ống tại nhà đều có thể tìm được phương án phù hợp.

Đặc điểm này phụ thuộc vào một số yếu tố. Trước hết, đây là đường kính của đường ống, cũng như loại chất lỏng và các chỉ số khác.

Để tính toán thủy lực của đường ống, bạn có thể sử dụng máy tính tính toán đường ống thủy lực.

Khi tính toán bất kỳ hệ thống nào dựa trên sự tuần hoàn chất lỏng qua đường ống cần phải xác định chính xác công suất đường ống. Đây là giá trị số liệu đặc trưng cho lượng chất lỏng chảy qua đường ống trong một khoảng thời gian nhất định. Chỉ số này liên quan trực tiếp đến vật liệu mà các đường ống được tạo ra.

Ví dụ: nếu chúng ta lấy ống nhựa, chúng khác nhau về thông lượng gần như giống nhau trong suốt thời gian sử dụng. Nhựa, không giống như kim loại, không dễ bị ăn mòn, do đó không quan sát thấy sự gia tăng dần dần của cặn trong đó.

Đối với ống kim loại, chúng thông lượng giảm năm này qua năm khác. Do xuất hiện rỉ sét nên vật liệu bên trong đường ống sẽ bong ra. Điều này dẫn đến độ nhám bề mặt và hình thành nhiều mảng bám hơn. Quá trình này xảy ra đặc biệt nhanh chóng trong đường ống nước nóng.

Sau đây là bảng các giá trị gần đúng được tạo ra để giúp xác định lưu lượng của đường ống phân phối trong căn hộ dễ dàng hơn. Bảng này không tính đến việc giảm lưu lượng do sự xuất hiện của cặn lắng bên trong đường ống.

Bảng dung tích đường ống dẫn chất lỏng, khí, hơi nước.

Loại chất lỏng	Tốc độ (m/giây)
Nước thành phố
Đường ống dẫn nước
Hệ thống nước sưởi ấm trung tâm
Hệ thống áp lực nước trong đường ống
Chất lỏng thủy lực	lên tới 12m/giây
Đường ống dẫn dầu
Dầu trong hệ thống áp lực của đường ống
Hơi nước trong hệ thống sưởi ấm
Hệ thống đường ống trung tâm hơi nước
Hơi nước trong hệ thống sưởi ấm với nhiệt độ cao
Không khí và khí đốt trong hệ thống trung tâmđường ống

Thông thường, nó được sử dụng làm chất làm mát nước thường. Tốc độ giảm thông lượng trong đường ống phụ thuộc vào chất lượng của nó. Chất lượng của chất làm mát càng cao thì đường ống làm bằng bất kỳ vật liệu nào (thép, gang, đồng hoặc nhựa) sẽ tồn tại lâu hơn.

Tính toán công suất đường ống.

Để tính toán chính xác và chuyên nghiệp, cần sử dụng các chỉ số sau:

• Vật liệu chế tạo đường ống và các bộ phận khác của hệ thống;
• Chiều dài ống
• Số điểm tiêu thụ nước (đối với hệ thống cấp nước)

Các phương pháp tính toán phổ biến nhất:

1. Công thức. Một công thức khá phức tạp, chỉ có các chuyên gia mới hiểu được, có tính đến nhiều giá trị cùng một lúc. Các thông số chính được tính đến là vật liệu của đường ống (độ nhám bề mặt) và độ dốc của chúng.

2. Bảng. Đây là một cách đơn giản hơn để bất kỳ ai cũng có thể xác định thông lượng của đường ống. Một ví dụ là bảng kỹ thuật của F. Shevelev, từ đó bạn có thể tìm ra công suất thông lượng dựa trên vật liệu ống.

3. Chương trình máy tính. Một trong những chương trình này có thể dễ dàng tìm thấy và tải xuống trên Internet. Nó được thiết kế đặc biệt để xác định thông lượng cho đường ống của bất kỳ mạch nào. Để tìm ra giá trị, bạn cần nhập dữ liệu ban đầu vào chương trình, chẳng hạn như vật liệu, chiều dài ống, chất lượng nước làm mát, v.v.

Cần phải nói rằng phương pháp cuối cùng, mặc dù chính xác nhất, nhưng không phù hợp để tính toán các công việc đơn giản. hệ thống hộ gia đình. Nó khá phức tạp và đòi hỏi kiến ​​thức về giá trị của nhiều chỉ số khác nhau. Để tính toán một hệ thống đơn giản ở nhà riêng, tốt hơn nên sử dụng bảng.

Một ví dụ về tính toán công suất đường ống.

Chiều dài đường ống là một chỉ số quan trọng khi tính toán thông lượng. Chiều dài của đường ống có tác động đáng kể đến các chỉ số thông lượng. Khoảng cách nước di chuyển càng lớn thì áp suất tạo ra trong đường ống càng ít, đồng nghĩa với việc tốc độ dòng chảy giảm.

Dưới đây là một số ví dụ. Dựa trên các bảng do các kỹ sư phát triển cho mục đích này.

Công suất ống:

• 0,182 t/h với đường kính 15 mm
• 0,65 t/h với đường kính ống 25 mm
• 4 t/h với đường kính 50 mm

Như có thể thấy từ các ví dụ được đưa ra, đường kính lớn hơn làm tăng tốc độ dòng chảy. Nếu đường kính tăng gấp đôi thì thông lượng cũng sẽ tăng. Sự phụ thuộc này phải được tính đến khi lắp đặt bất kỳ hệ thống chất lỏng nào, có thể là hệ thống ống nước, hệ thống thoát nước hoặc cung cấp nhiệt. Đặc biệt nó liên quan hệ thông sưởi âm, vì trong hầu hết các trường hợp, chúng đều đóng và việc cung cấp nhiệt trong tòa nhà phụ thuộc vào sự tuần hoàn đồng đều của chất lỏng.

Nhu cầu phân loại đường ống dẫn khí xuất hiện trong cuộc sống của chúng ta cùng với sự phổ biến rộng rãi của các công nghệ sử dụng khí đốt cho nhu cầu của người dân. Sưởi ấm khu dân cư, hành chính, công trình công nghiệp, việc sử dụng gas cả trong nấu ăn và sản xuất từ ​​lâu đã trở thành việc làm thường ngày của chúng ta.

Phân loại đường ống dẫn khí các biện pháp, quy định cần thiết để hệ thống hóađặt đường dẫn khí. có thể khác nhau cả về mục đích và một số chỉ số, chẳng hạn như: áp suất, vật liệu tạo ra nó, vị trí, thể tích khí vận chuyển và các chỉ số khác.

Nội dung của bài viết

Về các loại phân loại theo mục đích sử dụng đường cao tốc

Do đặc điểm sử dụng của chúng, ống dẫn khí có thể được phân loại theo nhiều hướng cùng một lúc. Sau này, đối với một đường ống dẫn khí riêng lẻ, một số đặc điểm có thể được tổng hợp để xác định các đặc tính và tính năng thiết kế của nó.

Các biển báo tham khảo đặc biệt nằm dọc theo toàn bộ tuyến đường ống dẫn khí đốt có thể cho chúng ta biết chi tiết về điều này. Chúng là những tấm biển có kích thước 140x200 mm, với thông tin được mã hóa trên đường ống dẫn khí đốt.

Phổ biến có màu xanh lá cây (đối với tùy chọn thép) và màu vàng ( ống polyetylen) phiên bản màu. Các biển báo có thể được đặt trên tường của các tòa nhà, cũng như trên các cột đặc biệt gần các tuyến đường. Các biển báo này được lắp đặt ở khoảng cách không quá 100 mét với nhau, duy trì đường ngắm.

Khi lập kế hoạch ống dẫn khí có thể phân biệt: đường phố, khối nội bộ, liên quán và sân. Các đặc điểm của vị trí không dừng lại ở đó, vì có thể lắp đặt và chèn thông tin liên lạc trên mặt đất, dưới lòng đất và trên mặt đất.

Trong hệ thống cung cấp khí đốt, đường ống dẫn khí có thể được phân loại theo mục đích dự định của họ:

• phân bổ Đây là các đường ống dẫn khí bên ngoài cung cấp khí từ nguồn khí đến các điểm phân phối, ngoài ra còn có các đường ống dẫn khí trung bình và áp suất cao, được kết nối với một đối tượng;
• đường ống dẫn khí vào. Đây là đoạn nối từ đường ống phân phối khí đến thiết bị đầu vào đóng ngắt hệ thống;
• đường ống dẫn khí vào. Đây là khoảng trống từ thiết bị tắt máy đến đường ống dẫn khí bên trong ngay lập tức;
• liên làng. Thông tin liên lạc như vậy được đặt bên ngoài khu vực đông dân cư;
• Nội địa. Đường ống dẫn khí bên trong được coi là đoạn bắt đầu từ đường ống dẫn khí đầu vào đến thiết bị sử dụng khí cuối cùng.

Phân loại đường ống dẫn khí theo áp suất

Áp suất trong đường ống là chỉ số quan trọng nhất về hoạt động của đường ống dẫn khí. Bằng cách tính toán chỉ số này, có thể xác định giới hạn công suất của đường ống dẫn khí, độ tin cậy của nó cũng như mức độ rủi ro phát sinh trong quá trình vận hành.

Đường ống dẫn khí chắc chắn là một vật thể tiềm ẩn nguy hiểm, do đó việc lắp đặt hoặc lắp đặt các đường ống dẫn khí với áp suất vượt quá mức cho phép sẽ mang lại những rủi ro lớn cho hệ thống vận chuyển khí và sự an toàn của những người xung quanh. Quy tắc phân loại phù hợp sẽ giúp tránh tai nạn tại các địa điểm nổ.

Phân biệt cao, trung bình và áp lực thấp . Hơn phân loại chi tiếtđường ống dẫn khí như sau:

• áp suất cao loại I-a. Áp suất khí trong đường ống dẫn khí như vậy có thể vượt quá 1,2 MPa. Loại này dùng để kết nối với hệ thống khí đốt nhà máy hơi nước và tuabin, cũng như nhà máy nhiệt điện. đường kính ống từ 1000 đến 1200 mm;
• áp suất cao loại I. Chỉ số dao động từ 0,6 đến 1,2 MPa. Dùng để chuyển gas đến các điểm phân phối gas. Đường kính ống bằng đường kính loại I-a;
• áp suất cao loại II. Chỉ số từ 0,3 đến 0,6 MPa. Giao đến các điểm phân phối khí cho tòa nhà dân cư và đến các cơ sở công nghiệp. Đường kính đường dây cao áp từ 500 đến 1000 mm;
• áp suất trung bình loại III. Chỉ báo có thể nằm trong khoảng từ 5 kPa đến 0,3 MPa. Chúng được sử dụng để cung cấp khí cho các điểm phân phối khí thông qua các đường ống áp suất trung bình đặt tại tòa nhà dân cư. Đường kính ống áp lực trung bình từ 300 đến 500 mm;
• hạ áp cấp IV. Cho phép áp suất không quá 5 kPa. Các ống dẫn khí như vậy cung cấp trực tiếp cho thiết bị vận chuyển tòa nhà dân cư. Đường ống dẫn khí áp suất thấp có đường kính ống không quá 300 mm.

Các loại đường ống dẫn khí theo độ sâu

Có tính đến yếu tố điều kiện đô thị, tải trọng từ giao thông hạng nặng, ảnh hưởng của tuyết và mưa trên mặt đất, độ sâu của thông tin liên lạc trong thành phố và các biến thể chính của chúng đòi hỏi phải xem xét chúng một cách riêng biệt.

Các quy tắc đặt đường ống dẫn khí cũng phụ thuộc vào loại khí được vận chuyển. Các ống cung cấp khí khô có thể được đặt ở vùng đóng băng của đất. Độ sâu lắp đặt được xác định chủ yếu bởi khả năng hư hỏng cơ học đối với đất hoặc mặt đường.

Tải trọng động không được gây ra ứng suất trong đường ống. Đồng thời, việc tăng độ sâu đặt ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí sửa chữa đường và công trình xây dựng cần thiết khi đặt đường ống.

• trên những đoạn đường có bê tông hoặc mặt đường nhựađộ sâu đặt tối thiểu được phép ít nhất là 0,8 mét, trong trường hợp không có lớp phủ như vậy - đặt với độ sâu 0,9 mét;
• độ sâu đặt ống vận chuyển khí khô tối thiểu tính từ mặt đất là 1,2 m;
• trên các đường phố và khu vực trong khu phố được đảm bảo không có xe cộ qua lại và sẽ không có xe cộ qua lại, quy định lát nền cho phép giảm độ sâu lát xuống 0,6 mét;
• Độ sâu của đường ống dẫn khí ngầm phụ thuộc vào sự hiện diện của hơi nước và mức độ đóng băng của đất. Khi vận chuyển khí khô, độ sâu đặt thường là 0,8 mét.

Đặt đường ống dẫn khí trong rãnh.mp4 (video)

Đường ống dẫn khí chính và khu vực an ninh của chúng

Đường ống dẫn khí chính là toàn bộ tổ hợp công trình kỹ thuật, nhiệm vụ chính là vận chuyển khí từ nơi sản xuất đến các điểm phân phối và sau đó đến người tiêu dùng. Ở gần thành phố, họ trở thành người địa phương. Sau đó, nó sẽ phục vụ việc phân phối khí đốt khắp thành phố và cung cấp cho các doanh nghiệp công nghiệp.

Việc thiết kế và lắp đặt các hệ thống thông tin liên lạc chính phải tính đến thể tích khí, công suất của thiết bị làm việc với nó, áp suất khí và tất nhiên là các quy tắc đặt đường ống dẫn khí chính. Vị trí đường ống dẫn khí chínhở gần vật thể cần khí hóa không có nghĩa là sự ràng buộc sẽ được áp dụng riêng cho nó.

Dây buộc có thể được đặt cách khu vực khí hóa vài km. Ngoài ra, việc kết nối phải tính đến khả năng thực tế trong việc cung cấp cho người tiêu dùng một công suất và áp suất nhất định trong đường ống.

Các ống chính có công suất khác nhau. Trước hết, nó bị ảnh hưởng bởi sự cân bằng nhiên liệu và năng lượng của khu vực dự kiến ​​đặt đường ống. Đồng thời, cần xác định hợp lý lượng khí đốt hàng năm, có tính đến khối lượng tài nguyên cho tương lai sau khi tổ hợp bắt đầu vận hành.

Thông thường, thông số hiệu suất đặc trưng cho lượng khí được cung cấp mỗi năm. Trong suốt cả năm, con số này sẽ dao động giảm dần do người dân sử dụng gas không đồng đều theo các mùa. Ngoài ra, điều này còn bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường.

Vùng an ninh của đường ống dẫn khí chính bao hàm một phần ở hai bên của đường ống dẫn khí, được giới hạn bởi hai đường song song. Cần có khu vực an ninh cho đường ống dẫn khí chính do sự bùng nổ của những thông tin liên lạc như vậy. Và do đó nó phải được thực hiện có tính đến khoảng cách cần thiết.

Để duy trì độ dài yêu cầu của vùng bảo mật, phải tính đến các quy tắc sau:

• cho đường dây cao áp. Loại I – vùng an ninh 10 m;
• cho đường ống áp lực cao Loại II – khu vực an ninh 7 m;
• đối với đường dây trung áp. – khu vực an ninh là 4 m;
• cho đường ống áp suất thấp – khu vực an ninh là 2 m.