Cauruļvadi transportēšanai dažādi šķidrumi ir neatņemama to vienību un iekārtu sastāvdaļa, kurās tiek veikti ar dažādām pielietojuma jomām saistīti darba procesi. Izvēloties caurules un cauruļvadu konfigurāciju, tiek ņemta vērā gan pašu cauruļu, gan cauruļu izmaksas cauruļu veidgabali. Galīgās izmaksas barotnes sūknēšanai caur cauruļvadu lielā mērā nosaka cauruļu izmērs (diametrs un garums). Šo daudzumu aprēķins tiek veikts, izmantojot speciāli izstrādātas formulas, kas raksturīgas noteikti veidi darbība.

Caurule ir dobs cilindrs, kas izgatavots no metāla, koka vai cita materiāla, ko izmanto šķidru, gāzveida un granulu vielu transportēšanai. Ūdeni var izmantot kā kustīgu līdzekli dabasgāze, tvaiks, naftas produkti utt. Caurules tiek izmantotas visur, sākot no dažādas nozares rūpniecībā un beidzot ar izmantošanu mājsaimniecībā.

Cauruļu ražošanai var izmantot visvairāk dažādi materiāli piemēram, tērauds, čuguns, varš, cements, plastmasa, piemēram, ABS, polivinilhlorīds, hlorēts polivinilhlorīds, polibutēns, polietilēns utt.

Caurules galvenie izmēru rādītāji ir tās diametrs (ārējais, iekšējais utt.) un sieniņu biezums, ko mēra milimetros vai collās. Tiek izmantota arī tāda vērtība kā nominālais diametrs vai nominālais urbums - caurules iekšējā diametra nominālvērtība, ko mēra arī milimetros (norādīts ar Du) vai collas (norādīts ar DN). Nominālie diametri ir standartizēti un ir galvenais cauruļu un veidgabalu izvēles kritērijs.

Nominālo urbuma vērtību atbilstība mm un collās:

Vairāku iemeslu dēļ priekšroka tiek dota caurulei ar apļveida šķērsgriezumu salīdzinājumā ar citām ģeometriskām sekcijām:

• Aplim ir minimālā perimetra attiecība pret laukumu, un, uzliekot uz caurules, tas nozīmē, ka ar vienādu joslas platums cauruļu materiālu patēriņš apaļa forma būs minimāls, salīdzinot ar citas formas caurulēm. Tas nozīmē arī minimālās iespējamās izmaksas par izolāciju un aizsargpārklājumu;
• Apļveida šķērsgriezums ir visizdevīgākais šķidras vai gāzveida vides kustībai no hidrodinamiskā viedokļa. Turklāt, pateicoties minimālajam iespējamajam caurules iekšējam laukumam uz tās garuma vienību, tiek samazināta berze starp transportējamo vidi un cauruli.
• Apaļā forma ir visizturīgākā pret iekšējo un ārējo spiedienu;
• Apaļo cauruļu ražošanas process ir diezgan vienkāršs un viegli īstenojams.

Caurules var ievērojami atšķirties pēc diametra un konfigurācijas atkarībā no mērķa un pielietojuma. Tādējādi maģistrālie cauruļvadi ūdens vai naftas produktu pārvietošanai ar diezgan vienkāršu konfigurāciju var sasniegt gandrīz pusmetru diametrā, un apkures spoles, kas arī ir caurules, ir sarežģītas formas ar daudziem pagriezieniem ar mazu diametru.

Nav iespējams iedomāties nevienu nozari bez cauruļvadu tīkla. Jebkura šāda tīkla aprēķins ietver cauruļu materiāla izvēli, specifikācijas sastādīšanu, kurā uzskaitīti dati par biezumu, caurules izmēru, trasi utt. Izejvielas, starpprodukti un/vai gatavie izstrādājumi iziet cauri ražošanas posmiem, pārvietojoties starp dažādiem aparātiem un iekārtām, kuras savieno cauruļvadi un veidgabali. Pareizs cauruļvadu sistēmas aprēķins, izvēle un uzstādīšana ir nepieciešama visa procesa uzticamai īstenošanai, nodrošinot drošu vides pārnešanu, kā arī sistēmas blīvēšanai un sūknējamās vielas noplūdes novēršanai atmosfērā.

Nav vienas formulas un noteikuma, ko varētu izmantot, lai izvēlētos konveijeru katram iespējamajam lietojumam un darba videi. Katrā atsevišķā cauruļvadu pielietojuma jomā ir vairāki faktori, kas jāņem vērā un var būtiski ietekmēt cauruļvada prasības. Tā, piemēram, strādājot ar dūņām, cauruļvadu liels izmērs ne tikai palielina uzstādīšanas izmaksas, bet arī rada darbības grūtības.

Parasti caurules tiek izvēlētas pēc materiālu un ekspluatācijas izmaksu optimizēšanas. Jo lielāks ir cauruļvada diametrs, t.i., jo lielākas sākotnējās investīcijas, jo mazāks būs spiediena kritums un attiecīgi arī ekspluatācijas izmaksas. Un otrādi, cauruļvada mazais izmērs samazinās pašu cauruļu un cauruļu veidgabalu primārās izmaksas, bet ātruma palielināšanās izraisīs zaudējumu pieaugumu, kas radīs nepieciešamību tērēt papildu enerģiju barotnes sūknēšanai. Dažādiem lietojumiem noteiktie ātruma ierobežojumi ir balstīti uz optimālajiem projektēšanas apstākļiem. Cauruļvadu izmērus aprēķina, izmantojot šos standartus, ņemot vērā pielietojuma jomas.

Cauruļvadu projektēšana

Projektējot cauruļvadus, par pamatu tiek ņemti šādi galvenie projektēšanas parametri:

• nepieciešamā veiktspēja;
• cauruļvada ieejas un izejas punkts;
• barotnes sastāvs, ieskaitot viskozitāti un īpaša gravitāte;
• cauruļvada trases topogrāfiskie apstākļi;
• maksimālais pieļaujamais darba spiediens;
• hidrauliskais aprēķins;
• cauruļvada diametrs, sienas biezums, sienas materiāla stiepes tecēšanas robeža;
• daudzums sūkņu stacijas, attālums starp tiem un enerģijas patēriņš.

Cauruļvada uzticamība

Cauruļvadu projektēšanas uzticamību nodrošina atbilstošu projektēšanas standartu ievērošana. Arī personāla apmācība ir galvenais faktors, lai nodrošinātu cauruļvada ilgu kalpošanas laiku un tā hermētiskumu un uzticamību. Cauruļvada darbības nepārtrauktu vai periodisku uzraudzību var veikt, izmantojot uzraudzības, uzskaites, kontroles, regulēšanas un automatizācijas sistēmas, personīgās vadības ierīces ražošanā un drošības ierīces.

Papildu cauruļvadu pārklājums

Lielākajai daļai cauruļu ārpusei tiek uzklāts korozijizturīgs pārklājums, lai novērstu korozijas kaitīgo ietekmi no ārpuses. ārējā vide. Kodīgu vielu sūknēšanas gadījumā var uzklāt arī aizsargpārklājumu iekšējā virsma caurules. Pirms nodošanas ekspluatācijā visas jaunās caurules, kas paredzētas bīstamo šķidrumu transportēšanai, tiek pārbaudītas, vai tajās nav defektu un noplūdes.

Pamatnoteikumi plūsmas aprēķināšanai cauruļvadā

Vides plūsmas raksturs cauruļvadā un plūstot ap šķēršļiem var ievērojami atšķirties atkarībā no šķidruma uz šķidrumu. Viens no svarīgiem rādītājiem ir vides viskozitāte, ko raksturo tāds parametrs kā viskozitātes koeficients. Īru inženieris-fiziķis Osborns Reinoldss 1880. gadā veica virkni eksperimentu, saskaņā ar kuru rezultātiem viņam izdevās iegūt bezdimensiju lielumu, kas raksturo viskoza šķidruma plūsmas raksturu, ko sauc par Reinoldsa kritēriju un apzīmē ar Re.

Re = (v L ρ)/μ

Kur:
ρ ir šķidruma blīvums;
v ir plūsmas ātrums;
L ir plūsmas elementa raksturīgais garums;
μ - dinamiskais viskozitātes koeficients.

Tas ir, Reinoldsa kritērijs raksturo inerces spēku attiecību pret viskozās berzes spēkiem šķidruma plūsmā. Šī kritērija vērtības izmaiņas atspoguļo izmaiņas šo spēku veidu attiecībās, kas, savukārt, ietekmē šķidruma plūsmas raksturu. Šajā sakarā ir ierasts atšķirt trīs plūsmas režīmus atkarībā no Reinoldsa kritērija vērtības. Pie Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000, tiek novērots stabils režīms, ko raksturo nejaušas plūsmas ātruma un virziena izmaiņas katrā atsevišķā punktā, kas kopumā dod plūsmas ātrumu izlīdzināšanu visā tilpumā. Šādu režīmu sauc par nemierīgu. Reinoldsa skaitlis ir atkarīgs no sūkņa piegādātās galvas, barotnes viskozitātes darba temperatūrā un caurules izmēra un formas, caur kuru iet plūsma.

Ātruma profils straumē
laminārā plūsma	pārejas režīms	vētrains režīms
Plūsmas raksturs
laminārā plūsma	pārejas režīms	vētrains režīms

Reinoldsa kritērijs ir viskoza šķidruma plūsmas līdzības kritērijs. Tas ir, ar tā palīdzību ir iespējams simulēt reālu procesu samazinātā izmērā, kas ir ērts studijām. Tas ir ārkārtīgi svarīgi, jo bieži vien ir ārkārtīgi grūti un dažreiz pat neiespējami izpētīt šķidruma plūsmu raksturu reālos aparātos to lielo izmēru dēļ.

Cauruļvada aprēķins. Cauruļvada diametra aprēķins

Ja cauruļvads nav termiski izolēts, tas ir, iespējama siltuma apmaiņa starp transportējamo un vidi, tad plūsmas raksturs tajā var mainīties pat pie nemainīga ātruma (plūsmas ātruma). Tas ir iespējams, ja sūknētajai videi ir pietiekami augsta temperatūra pie ieejas un tā plūst turbulentā režīmā. Caurules garumā transportējamās vides temperatūra pazemināsies siltuma zudumu dēļ apkārtējai videi, kas var izraisīt plūsmas režīma maiņu uz lamināru vai pāreju. Temperatūru, kurā notiek režīma maiņa, sauc par kritisko temperatūru. Šķidruma viskozitātes vērtība ir tieši atkarīga no temperatūras, tāpēc šādos gadījumos tiek izmantots tāds parametrs kā kritiskā viskozitāte, kas atbilst plūsmas režīma maiņas punktam pie Reinoldsa kritērija kritiskās vērtības:

v cr = (v D)/Re cr = (4 Q)/(π D Re cr)

Kur:
ν kr - kritiskā kinemātiskā viskozitāte;
Re cr - Reinoldsa kritērija kritiskā vērtība;
D - caurules diametrs;
v ir plūsmas ātrums;
Q - izdevumi.

Vēl viens svarīgs faktors ir berze, kas rodas starp cauruļu sienām un kustīgo plūsmu. Šajā gadījumā berzes koeficients lielā mērā ir atkarīgs no cauruļu sienu raupjuma. Attiecību starp berzes koeficientu, Reinoldsa kritēriju un raupjumu nosaka Mūdija diagramma, kas ļauj noteikt vienu no parametriem, zinot pārējos divus.

Colebrook-White formulu izmanto arī, lai aprēķinātu berzes koeficientu turbulentai plūsmai. Pamatojoties uz šo formulu, ir iespējams uzzīmēt grafikus, pēc kuriem nosaka berzes koeficientu.

(√λ ) -1 = -2 log(2,51/(Re √λ ) + k/(3,71 d))

Kur:
k - caurules raupjuma koeficients;
λ ir berzes koeficients.

Ir arī citas formulas aptuvenai berzes zudumu aprēķināšanai šķidruma spiediena plūsmas laikā caurulēs. Viens no visbiežāk izmantotajiem vienādojumiem šajā gadījumā ir Darcy-Weisbach vienādojums. Tas ir balstīts uz empīriskiem datiem un galvenokārt tiek izmantots sistēmu modelēšanā. Berzes zudumi ir šķidruma ātruma un caurules pretestības šķidruma kustībai funkcija, kas izteikta kā caurules sienas raupjuma vērtība.

∆H = λ L/d v²/(2 g)

Kur:
ΔH - galvas zudums;
λ - berzes koeficients;
L ir caurules posma garums;
d - caurules diametrs;
v ir plūsmas ātrums;
g ir brīvā kritiena paātrinājums.

Spiediena zudumu ūdens berzes dēļ aprēķina, izmantojot Hezena-Viljamsa formulu.

∆H = 11,23 L 1/C 1,85 Q 1,85 / D 4,87

Kur:
ΔH - galvas zudums;
L ir caurules posma garums;
C ir Haizena-Viljamsa raupjuma koeficients;
Q - patēriņš;
D - caurules diametrs.

Spiediens

Cauruļvada darba spiediens ir lielākais pārspiediens, kas nodrošina noteikto cauruļvada darbības režīmu. Lēmums par cauruļvada izmēru un sūkņu staciju skaitu parasti tiek pieņemts, pamatojoties uz cauruļu darba spiedienu, sūknēšanas jaudu un izmaksām. Cauruļvada maksimālais un minimālais spiediens, kā arī darba vides īpašības nosaka attālumu starp sūkņu stacijām un nepieciešamo jaudu.

Nominālais spiediens PN - nominālā vērtība, kas atbilst maksimālajam darba vides spiedienam 20 ° C temperatūrā, pie kura ir iespējama nepārtraukta cauruļvada darbība ar noteiktiem izmēriem.

Paaugstinoties temperatūrai, caurules kravnesība samazinās, kā rezultātā samazinās pieļaujamais pārspiediens. Pe,zul vērtība norāda maksimālo spiedienu (g) ​​cauruļvadu sistēmā, palielinoties darba temperatūrai.

Pieļaujamais pārspiediena grafiks:

Spiediena krituma aprēķins cauruļvadā

Spiediena krituma aprēķins cauruļvadā tiek veikts pēc formulas:

∆p = λ L/d ρ/2 v²

Kur:
Δp - spiediena kritums caurules sekcijā;
L ir caurules posma garums;
λ - berzes koeficients;
d - caurules diametrs;
ρ ir sūknētās vides blīvums;
v ir plūsmas ātrums.

Pārnēsājami datu nesēji

Visbiežāk caurules tiek izmantotas ūdens transportēšanai, taču tās var izmantot arī dūņu, vircu, tvaika u.c. Naftas rūpniecībā cauruļvadus izmanto, lai sūknētu plašu ogļūdeņražu un to maisījumu klāstu, kas ļoti atšķiras pēc ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām. Jēlnaftu var transportēt lielākos attālumos no sauszemes atradnēm vai naftas platformām jūrā uz termināļiem, maršruta punktiem un naftas pārstrādes rūpnīcām.

Cauruļvadi arī pārraida:

• rafinēti naftas produkti, piemēram, benzīns, aviācijas degviela, petroleja, dīzeļdegviela, mazuts utt.;
• naftas ķīmijas izejvielas: benzols, stirols, propilēns utt.;
• aromātiskie ogļūdeņraži: ksilols, toluols, kumēns utt.;
• sašķidrinātās naftas degvielas, piemēram, sašķidrinātā dabasgāze, sašķidrinātā naftas gāze, propāns (gāzes standarta temperatūrā un spiedienā, bet sašķidrinātas ar spiedienu);
• oglekļa dioksīds, šķidrs amonjaks (transportēts kā šķidrumi zem spiediena);
• bitumens un viskozā degviela ir pārāk viskoza, lai to transportētu pa cauruļvadiem, tāpēc šo izejvielu atšķaidīšanai tiek izmantotas naftas destilāta frakcijas, un rezultātā veidojas maisījums, ko var transportēt pa cauruļvadu;
• ūdeņradis (īsiem attālumiem).

Pārvadītās vides kvalitāte

Transportējamās vides fizikālās īpašības un parametri lielā mērā nosaka cauruļvada konstrukciju un darbības parametrus. Īpatnējais svars, saspiežamība, temperatūra, viskozitāte, iesēšanās temperatūra un tvaika spiediens ir galvenie vides parametri, kas jāņem vērā.

Šķidruma īpatnējais svars ir tā svars uz tilpuma vienību. Daudzas gāzes tiek transportētas pa cauruļvadiem zem paaugstināta spiediena, un, sasniedzot noteiktu spiedienu, dažas gāzes var pat tikt sašķidrinātas. Tāpēc barotnes saspiešanas pakāpe ir kritisks parametrs cauruļvadu projektēšanai un caurlaides jaudas noteikšanai.

Temperatūrai ir netieša un tieša ietekme uz cauruļvada darbību. Tas izpaužas kā fakts, ka šķidruma tilpums palielinās pēc temperatūras paaugstināšanās, ja spiediens paliek nemainīgs. Temperatūras pazemināšana var ietekmēt gan veiktspēju, gan kopējo sistēmas efektivitāti. Parasti, kad šķidruma temperatūra tiek pazemināta, to pavada tā viskozitātes palielināšanās, kas rada papildu berzes pretestību uz caurules iekšējās sienas, kas prasa vairāk enerģijas, lai sūknētu tādu pašu šķidruma daudzumu. Ļoti viskozi materiāli ir jutīgi pret temperatūras svārstībām. Viskozitāte ir vides pretestība plūsmai, un to mēra centistokos cSt. Viskozitāte nosaka ne tikai sūkņa izvēli, bet arī attālumu starp sūkņu stacijām.

Tiklīdz vides temperatūra nokrītas zem sastingšanas punkta, cauruļvada darbība kļūst neiespējama, un tiek izmantotas vairākas iespējas, lai atsāktu tā darbību:

• barotnes vai izolācijas cauruļu karsēšana, lai uzturētu barotnes darba temperatūru virs tās sastingšanas punkta;
• barotnes ķīmiskā sastāva izmaiņas pirms tās nonākšanas cauruļvadā;
• transportētās vides atšķaidīšana ar ūdeni.

Maģistrālo cauruļu veidi

Galvenās caurules tiek izgatavotas metinātas vai bezšuvju. Bezšuvju tērauda caurules tiek izgatavotas bez gareniskām šuvēm ar tērauda sekcijām ar termisko apstrādi, lai sasniegtu vēlamo izmēru un īpašības. Metinātās caurules tiek ražotas, izmantojot vairākus ražošanas procesus. Šie divi veidi atšķiras viens no otra ar garenisko šuvju skaitu caurulē un izmantoto metināšanas iekārtu veidu. Tērauda metinātās caurules ir visbiežāk izmantotais veids naftas ķīmijas rūpniecībā.

Katra caurules daļa ir sametināta kopā, lai izveidotu cauruļvadu. Tāpat maģistrālajos cauruļvados atkarībā no pielietojuma tiek izmantotas caurules no stiklplasta, dažādas plastmasas, azbestcementa u.c.

Cauruļu taisnu posmu savienošanai, kā arī pārejai starp dažāda diametra cauruļvadu posmiem tiek izmantoti speciāli izgatavoti savienojošie elementi (līkumi, līkumi, vārti).

elkonis 90°	elkonis 90°	pārejas atzars	zarošanās
elkonis 180°	elkonis 30°	adapteris	tip

Cauruļvadu un veidgabalu atsevišķu daļu uzstādīšanai tiek izmantoti speciāli savienojumi.

metinātas	ar atloku	vītņots	sakabe

Cauruļvada termiskā izplešanās

Kad cauruļvads ir zem spiediena, visa tā iekšējā virsma tiek pakļauta vienmērīgi sadalītai slodzei, kas rada cauruļvadā gareniskos iekšējos spēkus un papildu slodzes uz gala balstiem. Temperatūras svārstības ietekmē arī cauruļvadu, izraisot izmaiņas cauruļu izmēros. Spēki fiksētā cauruļvadā temperatūras svārstību laikā var pārsniegt pieļaujamo vērtību un radīt pārmērīgu spriegumu, kas ir bīstams cauruļvada stiprībai gan caurules materiālā, gan atloku savienojumos. Sūknējamās vides temperatūras svārstības arī rada temperatūras spriegumu cauruļvadā, ko var pārnest uz vārstiem, sūkņu stacijām utt. Tas var izraisīt cauruļvadu savienojumu spiediena samazināšanos, vārstu vai citu elementu bojājumus.

Cauruļvada izmēru aprēķins ar temperatūras izmaiņām

Cauruļvada lineāro izmēru izmaiņu aprēķins ar temperatūras izmaiņām tiek veikts pēc formulas:

∆L = a L ∆t

a - termiskā pagarinājuma koeficients, mm/(m°C) (skatīt tabulu zemāk);
L - cauruļvada garums (attālums starp fiksētajiem balstiem), m;
Δt - starpība starp maks. un min. sūknējamās vides temperatūra, °C.

Dažādu materiālu cauruļu lineārās izplešanās tabula

Norādītie skaitļi ir vidējie rādītāji uzskaitītajiem materiāliem un cauruļvadu aprēķiniem no citiem materiāliem, šīs tabulas dati nav jāņem par pamatu. Aprēķinot cauruļvadu, ieteicams izmantot cauruļvada ražotāja norādīto lineārā pagarinājuma koeficientu pievienotajā tehniskajā specifikācijā vai datu lapā.

Cauruļvadu temperatūras pagarinājumu novērš gan izmantojot speciālus cauruļvada kompensācijas posmus, gan izmantojot kompensatorus, kas var sastāvēt no elastīgām vai kustīgām daļām.

Kompensācijas sekcijas sastāv no elastīgām taisnām cauruļvada daļām, kas atrodas perpendikulāri viena otrai un ir piestiprinātas ar līkumiem. Ar termisko pagarinājumu vienas daļas pieaugums tiek kompensēts ar otras daļas lieces deformāciju plaknē vai lieces un vērpes deformāciju telpā. Ja cauruļvads pats kompensē siltuma izplešanos, tad to sauc par paškompensāciju.

Kompensācija notiek arī elastīgo līkumu dēļ. Daļu pagarinājuma kompensē līkumu elastība, otra daļa tiek novērsta, pateicoties sekcijas materiāla elastīgajām īpašībām aiz līkuma. Kompensatorus uzstāda tur, kur nav iespējams izmantot kompensācijas sekcijas vai ja cauruļvada paškompensācija ir nepietiekama.

Pēc konstrukcijas un darbības principa kompensatori ir četru veidu: U-veida, lēcas, viļņaini, pildījuma kārba. Praksē bieži tiek izmantoti plakanie izplešanās šuves ar L, Z vai U formu. Telpisko kompensatoru gadījumā tie parasti ir 2 plakani, savstarpēji perpendikulāri posmi un tiem ir viens kopīgs plecs. Elastīgās izplešanās šuves ir izgatavotas no caurulēm vai elastīgiem diskiem vai silfoniem.

Cauruļvada diametra optimālā izmēra noteikšana

Cauruļvada optimālo diametru var atrast, pamatojoties uz tehniskiem un ekonomiskiem aprēķiniem. Cauruļvada izmēri, tostarp dažādu komponentu izmēri un funkcionalitāte, kā arī apstākļi, kādos cauruļvadam jādarbojas, nosaka sistēmas transportēšanas jaudu. Lielākas caurules ir piemērotas lielākai masas plūsmai, ja pārējās sistēmas sastāvdaļas ir pareizi izvēlētas un pielāgotas šiem apstākļiem. Parasti, jo garāks ir galvenās caurules garums starp sūkņu stacijām, jo ​​lielāks ir nepieciešams spiediena kritums cauruļvadā. Turklāt sūknējamās vides fizikālo īpašību (viskozitātes utt.) izmaiņas var arī ļoti ietekmēt spiedienu līnijā.

Optimālais izmērs — mazākais piemērotais caurules izmērs konkrētam lietojumam, kas ir rentabls visā sistēmas kalpošanas laikā.

Formula cauruļu veiktspējas aprēķināšanai:

Q = (π d²)/4 v

Q ir sūknētā šķidruma plūsmas ātrums;
d - cauruļvada diametrs;
v ir plūsmas ātrums.

Praktiski, lai aprēķinātu optimālo cauruļvada diametru, tiek izmantotas sūknējamās vides optimālo ātrumu vērtības, kas ņemtas no atsauces materiāliem, kas apkopoti, pamatojoties uz eksperimentāliem datiem:

Sūknēta vide		Optimālo ātrumu diapazons cauruļvadā, m/s
Šķidrumi	Gravitācijas kustība:
	Viskozi šķidrumi	0,1 - 0,5
	Zemas viskozitātes šķidrumi	0,5 - 1
	Sūknēšana:
	sūkšanas puse	0,8 - 2
	Izlādes puse	1,5 - 3
gāzes	Dabiska saķere	2 - 4
	Neliels spiediens	4 - 15
	Liels spiediens	15 - 25
Pāri	pārkarsēts tvaiks	30 - 50
	Piesātināts saspiests tvaiks:
	Vairāk nekā 105 Pa	15 - 25
	(1–0,5) 105 Pa	20 - 40
	(0,5–0,2) 105 Pa	40 - 60
	(0,2–0,05) 105 Pa	60 - 75

No šejienes mēs iegūstam formulu optimālā caurules diametra aprēķināšanai:

d o = √((4 Q) / (π v o ))

Q - dotais sūknētā šķidruma plūsmas ātrums;
d - cauruļvada optimālais diametrs;
v ir optimālais plūsmas ātrums.

Pie lieliem plūsmas ātrumiem parasti tiek izmantotas mazāka diametra caurules, kas nozīmē zemākas izmaksas cauruļvada iegādei, tā apkopei un uzstādīšanas darbiem (apzīmē ar K 1). Palielinoties ātrumam, palielinās spiediena zudumi berzes un vietējās pretestības dēļ, kā rezultātā palielinās šķidruma sūknēšanas izmaksas (mēs apzīmējam K 2).

Liela diametra cauruļvadiem izmaksas K 1 būs lielākas, un izmaksas ekspluatācijas laikā K 2 būs zemākas. Ja mēs pievienojam K 1 un K 2 vērtības, mēs iegūstam kopējās minimālās izmaksas K un optimālo cauruļvada diametru. Izmaksas K 1 un K 2 šajā gadījumā ir norādītas vienā laika intervālā.

Kapitāla izmaksu aprēķins (formula) cauruļvadam

K 1 = (m C M K M)/n

m ir cauruļvada masa, t;
C M - izmaksas 1 tonna, rub/t;
K M - koeficients, kas palielina uzstādīšanas darbu izmaksas, piemēram, 1,8;
n - kalpošanas laiks, gadi.

Norādītās darbības izmaksas, kas saistītas ar enerģijas patēriņu:

K 2 \u003d 24 N n dienas C E rub / gadā

N - jauda, ​​kW;
n DN - darba dienu skaits gadā;
C E - izmaksas uz kWh enerģijas, rub/kW*h.

Formulas cauruļvada izmēra noteikšanai

Vispārēju formulu piemērs cauruļu izmēra noteikšanai, neņemot vērā iespējamos papildu faktorus, piemēram, eroziju, suspendētās vielas utt.:

Vārds	Vienādojums	Iespējamie ierobežojumi
Šķidruma un gāzes plūsma zem spiediena
Berzes galvas zudums Dārsija-Veisbaha	d = 12 [(0,0311 f L Q 2)/(h f)] 0,2	Q - tilpuma plūsma, gal/min; d ir caurules iekšējais diametrs; hf - berzes galvas zudums; L ir cauruļvada garums, pēdas; f ir berzes koeficients; V ir plūsmas ātrums.
Kopējās šķidruma plūsmas vienādojums	d = 0,64 √(Q/V)	Q - tilpuma plūsma, gpm
Sūkņa sūkšanas līnijas izmērs, lai ierobežotu berzes galvas zudumu	d = √(0,0744 Q)	Q - tilpuma plūsma, gpm
Kopējās gāzes plūsmas vienādojums	d = 0,29 √((Q T)/(P V))	Q - tilpuma plūsma, ft³/min T - temperatūra, K P - spiediens psi (abs); V - ātrums
Gravitācijas plūsma
Apkalpes vienādojums caurules diametra aprēķināšanai maksimālajai plūsmai	d=0,375	Q - tilpuma plūsma; n - raupjuma koeficients; S - neobjektivitāte.
Frūda skaitlis ir inerces spēka un gravitācijas spēka attiecība	Fr = V / √[(d/12) g]	g - brīvā kritiena paātrinājums; v - plūsmas ātrums; L - caurules garums vai diametrs.
Tvaiks un iztvaikošana
Tvaika caurules diametra vienādojums	d = 1,75 √[(W v_g x)/V]	W - masas plūsma; Vg - piesātinātā tvaika īpatnējais tilpums; x - tvaika kvalitāte; V - ātrums.

Optimāls plūsmas ātrums dažādām cauruļvadu sistēmām

Optimālais caurules izmērs tiek izvēlēts no nosacījuma par minimālajām izmaksām barotnes sūknēšanai caur cauruļvadu un cauruļu izmaksām. Taču jāņem vērā arī ātruma ierobežojumi. Dažreiz cauruļvada izmēram jāatbilst procesa prasībām. Tikpat bieži cauruļvada izmērs ir saistīts ar spiediena kritumu. Provizoriskajos projektēšanas aprēķinos, kur spiediena zudumi netiek ņemti vērā, procesa cauruļvada izmēru nosaka pieļaujamais ātrums.

Ja cauruļvadā mainās plūsmas virziens, tas izraisa ievērojamu vietējo spiedienu palielināšanos uz virsmas perpendikulāri plūsmas virzienam. Šāda veida palielināšanās ir atkarīga no šķidruma ātruma, blīvuma un sākotnējā spiediena. Tā kā ātrums ir apgriezti proporcionāls diametram, liela ātruma šķidrumiem ir jāpievērš īpaša uzmanība, nosakot un konfigurējot cauruļvadus. Optimālais caurules izmērs, piemēram, sērskābei, ierobežo barotnes ātrumu līdz vērtībai, kas novērš sienu eroziju caurules līkumos, tādējādi novēršot caurules konstrukcijas bojājumus.

Šķidruma plūsma gravitācijas ietekmē

Cauruļvada lieluma aprēķins gravitācijas kustības gadījumā ir diezgan sarežģīts. Kustības raksturs ar šo plūsmas formu caurulē var būt vienfāzes (pilna caurule) un divfāzu (daļēja piepildīšana). Divfāzu plūsma veidojas, ja caurulē atrodas gan šķidrums, gan gāze.

Atkarībā no šķidruma un gāzes attiecības, kā arī to ātruma, divfāzu plūsmas režīms var atšķirties no burbuļojoša līdz izkliedētai.

burbuļu plūsma (horizontāla)	šāviņa plūsma (horizontāla)	viļņu plūsma	izkliedēta plūsma

Šķidruma virzītājspēku, pārvietojoties ar gravitācijas spēku, nodrošina sākuma un beigu punktu augstuma atšķirība, un priekšnoteikums ir sākuma punkta atrašanās virs beigu punkta. Citiem vārdiem sakot, augstuma starpība nosaka šķidruma potenciālās enerģijas atšķirību šajās pozīcijās. Šis parametrs tiek ņemts vērā arī, izvēloties cauruļvadu. Turklāt virzošā spēka lielumu ietekmē spiediens sākuma un beigu punktā. Spiediena krituma palielināšanās nozīmē šķidruma plūsmas ātruma palielināšanos, kas savukārt ļauj izvēlēties mazāka diametra cauruļvadu un otrādi.

Gadījumā, ja gala punkts ir savienots ar paaugstināta spiediena sistēmu, piemēram, destilācijas kolonnu, ekvivalentais spiediens ir jāatņem no esošās augstuma starpības, lai novērtētu faktiski radīto efektīvo diferenciālo spiedienu. Tāpat, ja cauruļvada sākuma punkts būs vakuumā, tad, izvēloties cauruļvadu, jāņem vērā arī tā ietekme uz kopējo diferenciālo spiedienu. Galīgā cauruļu atlase tiek veikta, izmantojot diferenciālo spiedienu, ņemot vērā visus iepriekš minētos faktorus, nevis tikai sākuma un beigu punktu augstuma atšķirības.

karstā šķidruma plūsma

Pārstrādes rūpnīcās parasti rodas dažādas problēmas, strādājot ar karstu vai verdošu vidi. Galvenais iemesls ir karstā šķidruma plūsmas daļas iztvaikošana, tas ir, šķidruma fāzes pārvēršanās tvaikos cauruļvada vai aprīkojuma iekšpusē. Tipisks piemērs ir centrbēdzes sūkņa kavitācijas parādība, ko pavada šķidruma punktveida vārīšanās, kam seko tvaika burbuļu veidošanās (tvaika kavitācija) vai izšķīdušo gāzu izdalīšanās burbuļos (gāzes kavitācija).

Priekšroka tiek dota lielākam cauruļvadam, jo ​​ir samazināts plūsmas ātrums, salīdzinot ar mazāka diametra cauruļvadiem pie nemainīgas plūsmas, kā rezultātā sūkņa iesūkšanas līnijā ir augstāks NPSH. Punkti, kuros pēkšņi mainās plūsmas virziens vai samazinās cauruļvada izmērs, var izraisīt kavitāciju spiediena zuduma dēļ. Iegūtais gāzes-tvaiku maisījums rada šķērsli plūsmas pārejai un var izraisīt cauruļvada bojājumus, kas padara kavitācijas fenomenu ārkārtīgi nevēlamu cauruļvada darbības laikā.

Apvedceļš aprīkojumam/instrumentiem

Iekārtas un ierīces, īpaši tās, kas var radīt ievērojamus spiediena kritumus, tas ir, siltummaiņi, regulēšanas vārsti u.c., ir aprīkoti ar apvada cauruļvadiem (lai varētu nepārtraukt procesu pat apkopes darbu laikā). Šādos cauruļvados parasti ir 2 slēgvārsti, kas uzstādīti saskaņā ar iekārtu un plūsmas regulēšanas vārsts paralēli šai iekārtai.

Normālas darbības laikā šķidruma plūsma, kas iet cauri galvenajām aparāta sastāvdaļām, piedzīvo papildu spiediena kritumu. Saskaņā ar to tiek aprēķināts izplūdes spiediens, ko rada pievienotā iekārta, piemēram, centrbēdzes sūknis. Sūknis tiek izvēlēts, pamatojoties uz kopējo spiediena kritumu iekārtā. Kustības laikā pa apvada cauruļvadu šī papildu spiediena krituma nav, savukārt darba sūknis sūknē tāda paša spēka plūsmu atbilstoši tā darbības īpašībām. Lai izvairītos no plūsmas raksturlielumu atšķirībām starp iekārtu un apvedceļu, ieteicams izmantot mazāku apvedceļu ar vadības vārstu, lai radītu spiedienu, kas līdzvērtīgs galvenajai iekārtai.

Paraugu ņemšanas līnija

Parasti analīzei tiek ņemts neliels šķidruma daudzums, lai noteiktu tā sastāvu. Paraugu ņemšanu var veikt jebkurā procesa posmā, lai noteiktu izejmateriāla, starpprodukta, gatavā produkta vai vienkārši transportējamas vielas, piemēram, notekūdeņu, siltuma pārneses šķidruma utt., sastāvu. Cauruļvada posma lielums, kurā notiek paraugu ņemšana, parasti ir atkarīgs no analizējamā šķidruma veida un paraugu ņemšanas vietas.

Piemēram, gāzēm ar paaugstinātu spiedienu pietiek ar maziem cauruļvadiem ar vārstiem, lai ņemtu vajadzīgo paraugu skaitu. Palielinot paraugu ņemšanas līnijas diametru, samazināsies analīzei ņemto datu nesēju īpatsvars, taču šādu paraugu ņemšanu kļūst grūtāk kontrolēt. Tajā pašā laikā neliela paraugu ņemšanas līnija nav piemērota dažādu suspensiju analīzei, kurās cietās daļiņas var aizsprostot plūsmas ceļu. Tādējādi paraugu ņemšanas līnijas izmērs suspensiju analīzei ir ļoti atkarīgs no cieto daļiņu lieluma un barotnes īpašībām. Līdzīgi secinājumi attiecas uz viskoziem šķidrumiem.

Nosakot izlases līnijas izmērus, parasti tiek ņemts vērā:

• atlasei paredzētā šķidruma īpašības;
• darba vides zudums atlases laikā;
• drošības prasības atlases laikā;
• darbības vienkāršība;
• atlases punkta atrašanās vieta.

dzesēšanas šķidruma cirkulācija

Cauruļvadiem ar dzesēšanas šķidruma cirkulāciju priekšroka dodama lieliem ātrumiem. Tas galvenokārt saistīts ar to, ka dzesēšanas tornī esošais dzesēšanas šķidrums tiek pakļauts saules gaismai, kas rada apstākļus aļģes saturoša slāņa veidošanai. Daļa no šī aļģes saturošā tilpuma nonāk cirkulējošā dzesēšanas šķidrumā. Pie zema plūsmas ātruma aļģes sāk augt cauruļvadā un pēc kāda laika rada grūtības dzesēšanas šķidruma cirkulācijai vai tā pārejai uz siltummaini. Šajā gadījumā ieteicams izmantot lielu cirkulācijas ātrumu, lai izvairītos no aļģu aizsprostojuma veidošanās cauruļvadā. Parasti augstas cirkulācijas dzesēšanas šķidrumu izmanto ķīmiskajā rūpniecībā, kam nepieciešami lieli cauruļvadi un garumi, lai nodrošinātu dažādu siltummaiņu jaudu.

Tvertnes pārplūde

Tvertnes ir aprīkotas ar pārplūdes caurulēm šādu iemeslu dēļ:

• izvairīšanās no šķidruma zuduma (liekais šķidrums nonāk citā rezervuārā, nevis izplūst no sākotnējā rezervuāra);
• novērst nevēlamu šķidrumu noplūdi ārpus tvertnes;
• šķidruma līmeņa uzturēšana tvertnēs.

Visos iepriekšminētajos gadījumos pārplūdes caurules ir paredzētas maksimāli pieļaujamajai šķidruma plūsmai, kas nonāk tvertnē, neatkarīgi no izejošā šķidruma plūsmas ātruma. Citi cauruļvadu principi ir līdzīgi gravitācijas cauruļvadiem, t.i., atkarībā no pieejamā vertikālā augstuma starp pārplūdes cauruļvadu sākuma un beigu punktu.

Pārplūdes caurules augstākais punkts, kas ir arī tās sākumpunkts, parasti atrodas pie savienojuma ar tvertni (tvertnes pārplūdes cauruli), kas parasti atrodas pašā augšpusē, un zemākais gala punkts var būt netālu no notekas teknes tuvu zemei. Tomēr pārplūdes līnija var beigties arī augstākā augstumā. Šajā gadījumā pieejamā diferenciāļa galva būs zemāka.

Dūņu plūsma

Ieguves gadījumā rūdu parasti iegūst grūti sasniedzamās vietās. Šādās vietās, kā likums, nav dzelzceļa vai ceļa savienojuma. Šādās situācijās par vispiemērotāko tiek uzskatīta nesēju ar cietām daļiņām hidrauliskā transportēšana, tostarp, ja kalnrūpniecības iekārtas atrodas pietiekamā attālumā. Šķidruma cauruļvadi tiek izmantoti dažādās rūpniecības zonās, lai kopā ar šķidrumiem transportētu sasmalcinātas cietās vielas. Šādi cauruļvadi ir izrādījušies visrentablākie salīdzinājumā ar citām metodēm cieto materiālu transportēšanai lielos apjomos. Turklāt to priekšrocības ietver pietiekamu drošību vairāku transporta veidu trūkuma un videi draudzīguma dēļ.

Suspensijas un suspendēto cieto vielu maisījumi šķidrumos tiek uzglabāti periodiski maisot, lai saglabātu viendabīgumu. Pretējā gadījumā notiek atdalīšanas process, kurā suspendētās daļiņas atkarībā no to fizikālajām īpašībām uzpeld uz šķidruma virsmu vai nosēžas apakšā. Maisījumu nodrošina tādas iekārtas kā maisītāja tvertne, savukārt cauruļvados tas tiek panākts, uzturot turbulentus plūsmas apstākļus.

Plūsmas ātruma samazināšana, transportējot šķidrumā suspendētas daļiņas, nav vēlama, jo plūsmā var sākties fāžu atdalīšanas process. Tas var novest pie cauruļvada aizsprostošanās un pārvietoto cieto vielu koncentrācijas izmaiņām straumē. Intensīvu sajaukšanos plūsmas tilpumā veicina turbulentais plūsmas režīms.

No otras puses, pārmērīga cauruļvada izmēra samazināšana arī bieži noved pie aizsprostošanās. Tāpēc cauruļvada izmēra izvēle ir svarīgs un atbildīgs solis, kas prasa iepriekšēju analīzi un aprēķinus. Katrs gadījums ir jāapsver atsevišķi, jo dažādas vircas uzvedas atšķirīgi pie dažādiem šķidruma ātrumiem.

Cauruļvadu remonts

Cauruļvada darbības laikā tajā var rasties dažāda veida noplūdes, kas ir nekavējoties jānovērš, lai uzturētu sistēmas veiktspēju. Maģistrālā cauruļvada remontu var veikt vairākos veidos. Tas var būt tikpat daudz kā visa caurules segmenta vai nelielas daļas nomaiņa, kurā ir noplūde, vai esošās caurules aizlāpīšana. Bet pirms jebkuras remonta metodes izvēles ir rūpīgi jāizpēta noplūdes cēlonis. Dažos gadījumos var būt nepieciešams ne tikai salabot, bet arī mainīt caurules trasi, lai novērstu tās atkārtotus bojājumus.

Pirmais remontdarbu posms ir tās caurules daļas atrašanās vietas noteikšana, kurā nepieciešama iejaukšanās. Tālāk atkarībā no cauruļvada veida tiek noteikts noplūdes novēršanai nepieciešamo iekārtu un pasākumu saraksts, kā arī tiek savākti nepieciešamie dokumenti un atļaujas, ja remontējamais caurules posms atrodas cita īpašnieka teritorijā. Tā kā lielākā daļa cauruļu atrodas pazemē, var būt nepieciešams izņemt daļu no caurules. Tālāk tiek pārbaudīts cauruļvada pārklājuma vispārējais stāvoklis, pēc tam daļa pārklājuma tiek noņemta remontdarbiem tieši ar cauruli. Pēc remonta var veikt dažādas verifikācijas darbības: ultraskaņas testēšana, krāsu defektu noteikšana, magnētisko daļiņu defektu noteikšana utt.

Lai gan dažos remontdarbos cauruļvads ir pilnībā jāslēdz, bieži vien pietiek tikai ar īslaicīgu izslēgšanu, lai izolētu remontējamo zonu vai sagatavotu apvedceļu. Tomēr vairumā gadījumu remontdarbi tiek veikti ar pilnīgu cauruļvada izslēgšanu. Cauruļvada daļas izolāciju var veikt, izmantojot aizbāžņus vai slēgvārstus. Pēc tam uzstādiet nepieciešamo aprīkojumu un veiciet tiešu remontu. Bojātajā vietā tiek veikti remontdarbi, atbrīvoti no vides un bez spiediena. Remonta beigās tiek atvērti aizbāžņi un tiek atjaunota cauruļvada integritāte.

30267 0 22

Caurules jauda: vienkārši par kompleksu

Kā caurules caurlaidspēja mainās atkarībā no diametra? Kādi faktori, izņemot šķērsgriezumu, ietekmē šo parametru? Visbeidzot, kā aprēķināt, kaut arī aptuveni, ūdens apgādes sistēmas caurlaidību ar zināmu diametru? Rakstā es centīšos sniegt visvienkāršākās un pieejamākās atbildes uz šiem jautājumiem.

Mūsu uzdevums ir iemācīties aprēķināt optimālo ūdensvadu šķērsgriezumu.

Kāpēc tas ir vajadzīgs

Hidrauliskais aprēķins ļauj iegūt optimālo minimums cauruļvada diametrs.

No vienas puses, būvniecības un remonta laikā vienmēr ir katastrofāls naudas trūkums, un cauruļu lineārā metra cena aug nelineāri, palielinoties diametram. No otras puses, nepietiekami novērtēta ūdens padeves daļa izraisīs pārmērīgu spiediena kritumu gala ierīcēs tās hidrauliskās pretestības dēļ.

Ar plūsmas ātrumu starpierīcē spiediena kritums gala ierīcē novedīs pie tā, ka ūdens temperatūra ar atvērtiem aukstā un karstā ūdens krāniem krasi mainīsies. Rezultātā jūs tiksiet apliets ar ledus ūdeni vai applaucējies ar verdošu ūdeni.

Ierobežojumi

Aplūkojamo uzdevumu apjomu apzināti ierobežošu līdz nelielas privātmājas santehnikai. Ir divi iemesli:

1. Gāzes un šķidrumi ar dažādu viskozitāti uzvedas pilnīgi atšķirīgi, transportējot pa cauruļvadu. Dabas un sašķidrinātās gāzes, naftas un citu vielu uzvedības ņemšana vērā vairākkārt palielinātu šī materiāla apjomu un aizvestu mūs tālu no manas specialitātes - santehnikas;
2. Lielai ēkai ar daudzām santehnikas ierīcēm ūdens padeves hidrauliskajam aprēķinam būs jāaprēķina iespējamība izmantot vairākus ūdens ņemšanas punktus vienlaikus. Mazā mājā aprēķinu veic, ņemot vērā visu pieejamo ierīču maksimālo pieprasījumu, kas ievērojami vienkāršo uzdevumu.

Faktori

Ūdens apgādes sistēmas hidrauliskais aprēķins ir viena no diviem daudzumiem:

• Caurules ar zināmu šķērsgriezumu caurlaides aprēķins;
• Optimālā diametra aprēķins ar zināmu plānoto plūsmas ātrumu.

Reālos apstākļos (projektējot ūdens apgādes sistēmu) daudz biežāk nepieciešams otrais uzdevums.

Mājsaimniecības loģika liecina, ka maksimālo ūdens plūsmu caur cauruļvadu nosaka tā diametrs un ieplūdes spiediens. Diemžēl realitāte ir daudz sarežģītāka. Fakts ir tāds caurulei ir hidrauliskā pretestība: Vienkārši sakot, plūsma palēninās berzes dēļ pret sienām. Turklāt sienu materiāls un stāvoklis paredzami ietekmē bremzēšanas pakāpi.

Šeit ir pilns to faktoru saraksts, kas ietekmē ūdensvada darbību:

• Spiediensūdens padeves sākumā (lasīt - spiediens maršrutā);
• slīpums caurules (tā augstuma maiņa virs nosacītā zemes līmeņa sākumā un beigās);

• Materiāls sienas. Polipropilēnam un polietilēnam ir daudz mazāk raupjuma nekā tēraudam un čugunam;
• Vecums caurules. Laika gaitā tērauds aizaug ar rūsu un kaļķa nogulsnēm, kas ne tikai palielina nelīdzenumu, bet arī samazina cauruļvada iekšējo klīrensu;

Tas neattiecas uz stikla, plastmasas, vara, cinkotām un metāla polimēru caurulēm. Tie ir kā jauni pat pēc 50 ekspluatācijas gadiem. Izņēmums ir ūdens padeves aizsērēšana ar lielu suspensiju daudzumu un filtru trūkums pie ieplūdes.

• Daudzums un leņķis pagriezienus;
• Diametra izmaiņas santehnika;
• Klātbūtne vai prombūtne metinātās šuves, lodēšanas lodītes un savienotājelementi;

• Noslēgšanas vārsti. Pat pilna urbuma lodveida vārsti nodrošina zināmu pretestību plūsmai.

Jebkurš cauruļvada jaudas aprēķins būs ļoti aptuvens. Gribot negribot nāksies izmantot vidējos koeficientus, kas raksturīgi mums tuviem apstākļiem.

Toričelli likums

Evangelista Torricelli, kas dzīvoja 17. gadsimta sākumā, ir pazīstama kā Galileo Galileja skolniece un pašas atmosfēras spiediena koncepcijas autore. Viņam pieder arī formula, kas apraksta ūdens plūsmas ātrumu, kas izplūst no trauka caur zināmu izmēru atveri.

Lai Toričelli formula darbotos, ir nepieciešams:

1. Lai mēs zinātu ūdens spiedienu (ūdens staba augstums virs bedres);

Viena atmosfēra zem zemes gravitācijas spēj pacelt ūdens stabu par 10 metriem. Tāpēc spiedienu atmosfērā pārvērš galvā, vienkārši reizinot ar 10.

1. Lai caurums būtu ievērojami mazāks par trauka diametru, tādējādi novēršot spiediena zudumu berzes dēļ pret sienām.

Šajā gadījumā Toričelli formula izskatīsies šādi: v^2=2*9,78*20=391,2. Kvadrātsakne no 391,2 ir noapaļota līdz 20. Tas nozīmē, ka ūdens no cauruma izplūdīs ar ātrumu 20 m / s.

Mēs aprēķinām cauruma diametru, caur kuru plūst straume. Pārvēršot diametru SI vienībās (metros), iegūstam 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. Un tagad mēs aprēķinām ūdens plūsmu: 20 * 0,0003141593 \u003d 0,006283186 jeb 6,2 litri sekundē.

Atgriezties realitātē

Cienījamais lasītāj, es uzdrošinos ieteikt, ka maisītāja priekšā nav uzstādīts manometrs. Ir skaidrs, ka precīzākam hidrauliskajam aprēķinam ir nepieciešami daži papildu dati.

Parasti aprēķinu problēma tiek atrisināta pretēji: ar zināmu ūdens plūsmu caur santehnikas ierīcēm, ūdens caurules garumu un tā materiālu tiek izvēlēts diametrs, kas nodrošina spiediena kritumu līdz pieņemamām vērtībām. Ierobežojošais faktors ir plūsmas ātrums.

Atsauces dati

Tiek uzskatīts, ka iekšējiem ūdensvadiem plūsmas ātrums ir 0,7 - 1,5 m / s. Pēdējās vērtības pārsniegšana izraisa hidrauliskā trokšņa parādīšanos (galvenokārt līkumos un veidgabalos).

Ūdens patēriņa normas santehnikas ierīcēm ir viegli atrodamas normatīvajā dokumentācijā. Jo īpaši tie ir sniegti SNiP 2.04.01-85 pielikumā. Lai glābtu lasītāju no ilgiem meklējumiem, es sniegšu šo tabulu šeit.

Tabulā parādīti dati par maisītājiem ar aeratoriem. To trūkums izlīdzina plūsmu caur izlietni, izlietnes un dušas jaucējkrāniem ar plūsmu caur jaucējkrānu, ejot vannā.

Atgādināšu, ja vēlaties ar savām rokām aprēķināt privātmājas ūdens piegādi, summējiet ūdens patēriņu visām uzstādītajām ierīcēm. Ja šī instrukcija netiks ievērota, jūs sagaida pārsteigumi, piemēram, strauja temperatūras pazemināšanās dušā, atverot karstā ūdens krānu.

Ja ēkā ir ugunsdzēsības ūdens padeve, plānotajai caurplūdei tiek pievienoti 2,5 l/s katram hidrantam. Ugunsdzēsības ūdens apgādei plūsmas ātrums ir ierobežots līdz 3 m/s: ugunsgrēka gadījumā hidrauliskais troksnis ir pēdējais, kas satrauks iedzīvotājus.

Aprēķinot spiedienu, parasti tiek pieņemts, ka ierīces galējā attālumā no ieejas tam jābūt vismaz 5 metriem, kas atbilst spiedienam 0,5 kgf / cm2. Dažas santehnikas ierīces (plūstošā ūdens sildītāji, automātisko veļas mazgājamo mašīnu uzpildes vārsti u.c.) vienkārši nedarbojas, ja spiediens ūdens apgādē ir zem 0,3 atmosfērām. Turklāt ir jāņem vērā pašas ierīces hidrauliskie zudumi.

Fotoattēlā - caurplūdes ūdens sildītājs Atmor Basic. Tas ietver sildīšanu tikai ar spiedienu 0,3 kgf / cm2 un vairāk.

Plūsmas ātrums, diametrs, ātrums

Atgādināšu, ka tie ir savstarpēji saistīti ar divām formulām:

1. Q=SV. Ūdens plūsma kubikmetros sekundē ir vienāda ar šķērsgriezuma laukumu kvadrātmetros, kas reizināts ar plūsmas ātrumu metros sekundē;
2. S = r ^ 2. Šķērsgriezuma laukumu aprēķina kā skaitļa "pi" un rādiusa kvadrāta reizinājumu.

Kur es varu iegūt iekšējās sekcijas rādiusa vērtības?

• Tērauda caurulēm tas ar minimālo kļūdu ir vienāds ar puse no kontroles(nosacījuma caurlaide, kas ir marķēta cauruļu velmēšana);
• Polimēram, metāla polimēram utt. iekšējais diametrs ir vienāds ar starpību starp ārējo, ar kuru ir marķētas caurules, un divreiz lielāku sienas biezumu (tas parasti ir arī marķējumā). Rādiuss, attiecīgi, ir puse no iekšējā diametra.

1. Iekšējais diametrs ir 50-3 * 2 = 44 mm jeb 0,044 metri;
2. Rādiuss būs 0,044/2=0,022 metri;
3. Iekšējās sekcijas platība būs vienāda ar 3,1415 * 0,022 ^ 2 \u003d 0,001520486 m2;
4. Pie plūsmas ātruma 1,5 metri sekundē plūsmas ātrums būs 1,5 * 0,001520486 = 0,002280729 m3 / s jeb 2,3 litri sekundē.

galvas zudums

Kā aprēķināt, cik liels spiediens tiek zaudēts ūdens apgādes sistēmā ar zināmiem parametriem?

Vienkāršākā formula spiediena krituma aprēķināšanai ir H = iL(1+K). Ko nozīmē tajā esošie mainīgie?

• H ir lolotais spiediena kritums metros;
• es - ūdensvada skaitītāja hidrauliskais slīpums;
• L ir ūdens padeves garums metros;
• K- koeficients, kas ļauj vienkāršot spiediena krituma aprēķinu uz slēgvārstiem un . Tas ir saistīts ar ūdensapgādes tīkla mērķi.

Kur es varu iegūt šo mainīgo vērtības? Nu, izņemot pīpes garumu - ruleti vēl neviens nav atcēlis.

Koeficients K ir vienāds ar:

Ugunsdzēsības ūdens padeve: maksimālais diametrs un minimālie starpslēgvārsti.

Ar hidraulisko slīpumu attēls ir daudz sarežģītāks. Caurules plūsmas pretestība ir atkarīga no:

• Iekšējā sadaļa;
• Sienu raupjums;
• Plūsmas ātrumi.

1000i vērtību saraksts (hidrauliskais slīpums uz 1000 ūdens padeves metriem) ir atrodams Ševeleva tabulās, kuras faktiski tiek izmantotas hidrauliskajiem aprēķiniem. Tabulas ir pārāk lielas priekš izstrādājuma, jo tās sniedz 1000i vērtības visiem iespējamiem diametriem, plūsmas ātrumiem un materiāliem ar koriģētu kalpošanas laiku.

Šeit ir neliels Shevelev galda fragments 25 mm plastmasas caurulei.

Tabulu autors sniedz spiediena krituma vērtības nevis iekšējai sekcijai, bet standarta izmēriem, kas apzīmē caurules, pielāgotas sienas biezumam. Taču tabulas tika publicētas 1973. gadā, kad attiecīgais tirgus segments vēl nebija izveidojies.
Aprēķinot, ņemiet vērā, ka metāla plastmasai labāk ir ņemt vērtības, kas atbilst vienu soli mazākai caurulei.

Izmantosim šo tabulu, lai aprēķinātu spiediena kritumu polipropilēna caurulei ar diametru 25 mm un garumu 45 metri. Vienosimies, ka projektējam ūdensvadu sadzīves vajadzībām.

1. Ja plūsmas ātrums ir pēc iespējas tuvāks 1,5 m/s (1,38 m/s), 1000i vērtība būs vienāda ar 142,8 metriem;
2. Viena metra caurules hidrauliskais slīpums būs vienāds ar 142,8 / 1000 \u003d 0,1428 metriem;
3. Korekcijas koeficients sadzīves ūdensvadiem ir 0,3;
4. Formula kopumā būs H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 metri. Tas nozīmē, ka ūdens padeves beigās pie ūdens plūsmas ātruma 0,45 l / s (vērtība no tabulas kreisās kolonnas) spiediens pazemināsies par 0,84 kgf / cm2 un pie 3 atmosfērām pie ieplūdes tas samazināsies. būt diezgan pieņemamam 2,16 kgf / cm2.

Šo vērtību var izmantot, lai noteiktu patēriņš saskaņā ar Torricelli formulu. Aprēķina metode ar piemēru ir sniegta attiecīgajā raksta sadaļā.

Turklāt, lai aprēķinātu maksimālo plūsmu caur ūdens apgādes sistēmu ar zināmiem raksturlielumiem, pilnas Ševeleva tabulas kolonnā “Plūsmas ātrums” var izvēlēties tādu vērtību, pie kuras spiediens caurules galā nesamazinās. zem 0,5 atmosfērām.

Secinājums

Cienījamais lasītāj, ja iepriekš minētie norādījumi, neskatoties uz ārkārtējo vienkāršošanu, jums joprojām šķita apnicīgi, vienkārši izmantojiet kādu no daudzajiem tiešsaistes kalkulatori. Kā vienmēr, vairāk informācijas var atrast šī raksta videoklipā. Būšu pateicīgs par jūsu papildinājumiem, labojumiem un komentāriem. Lai veicas, biedri!

2016. gada 31. jūlijs

Ja vēlaties izteikt pateicību, pievienot precizējumu vai iebildumu, pajautājiet kaut ko autoram - pievienojiet komentāru vai sakiet paldies!

Santehnikas veids	UZ
Ugunsdzēsējs	0,1
Rūpnieciskais ugunsgrēks	0,15
Rūpnieciskā vai ugunsdzēsības un ekonomiskā	0,2

Dažos gadījumos ir jāsaskaras ar nepieciešamību aprēķināt ūdens plūsmu caur cauruli. Šis indikators norāda, cik daudz ūdens caurule var iziet, mērot m³ / s.

• Organizācijām, kuras nav ievietojušas skaitītāju ūdenī, maksa tiek noteikta, pamatojoties uz caurules caurlaidību. Ir svarīgi zināt, cik precīzi šie dati tiek aprēķināti, par ko un ar kādu likmi ir jāmaksā. Tas neattiecas uz privātpersonām, tām, ja nav skaitītāja, reģistrēto cilvēku skaits tiek reizināts ar 1 personas ūdens patēriņu saskaņā ar sanitārajiem standartiem. Tas ir diezgan liels apjoms, un ar moderniem tarifiem ir daudz izdevīgāk uzstādīt skaitītāju. Tādā pašā veidā mūsu laikos bieži vien ir izdevīgāk sildīt ūdeni pašam ar kolonnu, nevis maksāt komunālos maksājumus par viņu karsto ūdeni.
• Cauruļu caurlaidības aprēķināšanai ir milzīga loma projektējot māju, ievedot mājai komunikācijas .

Ir svarīgi pārliecināties, ka katrs ūdensvada atzars var saņemt savu daļu no maģistrālās caurules arī ūdens patēriņa maksimuma stundās. Santehnika tika radīta cilvēka komfortam, ērtībai un darba vieglumam.

Ja katru vakaru ūdens praktiski nesasniegs augšējo stāvu iedzīvotājus, par kādu komfortu var runāt? Kā var dzert tēju, mazgāt traukus, peldēties? Un visi dzer tēju un mazgājas, tāpēc ūdens daudzums, ko varēja nodrošināt caurule, tika sadalīts pa apakšējiem stāviem. Šai problēmai var būt ļoti slikta loma ugunsgrēka dzēšanā. Ja ugunsdzēsēji pieslēdzas pie centrālās caurules, un tajā nav spiediena.

Dažreiz ūdens plūsmas aprēķināšana caur cauruli var noderēt, ja pēc nelaimīgo meistaru veiktajiem ūdens padeves remontiem, nomainot daļu cauruļu, spiediens ir ievērojami krities.

Hidrodinamiskie aprēķini nav viegls uzdevums, ko parasti veic kvalificēti speciālisti. Bet, pieņemsim, jūs nodarbojaties ar privāto celtniecību, projektējot savu mājīgo, plašo māju.

Kā pats aprēķināt ūdens plūsmu caur cauruli?

Šķiet, ka pietiek zināt caurules cauruma diametru, lai iegūtu, iespējams, noapaļotus, bet kopumā godīgus skaitļus. Diemžēl tas ir ļoti maz. Citi faktori dažkārt var mainīt aprēķinu rezultātu. Kas ietekmē maksimālo ūdens plūsmu caur cauruli?

1. Cauruļu sekcija. acīmredzams faktors. Hidrodinamisko aprēķinu sākumpunkts.
2. Caurules spiediens. Palielinoties spiedienam, caur cauruli ar tādu pašu šķērsgriezumu iziet vairāk ūdens.
3. Līkumi, pagriezieni, diametra maiņa, zarošanās bloķēt ūdens plūsmu caur cauruli. Dažādas iespējas dažādās pakāpēs.
4. Caurules garums. Garākas caurules pārvadās mazāk ūdens laika vienībā nekā īsākas. Viss noslēpums ir berzes spēkā. Tāpat kā tas aizkavē mums pazīstamu objektu (mašīnas, velosipēdi, ragavas utt.) kustību, berzes spēks kavē ūdens plūsmu.
5. Caurulei ar mazāku diametru ir lielāks ūdens saskares laukums ar caurules virsmu attiecībā pret ūdens plūsmas tilpumu. Un no katra saskares punkta ir berzes spēks. Tāpat kā garākās caurulēs, arī šaurākās caurulēs ūdens kustības ātrums kļūst mazāks.
6. Caurules materiāls. Acīmredzot materiāla raupjuma pakāpe ietekmē berzes spēka lielumu. Mūsdienu plastmasas materiāli (polipropilēns, PVC, metāls-plastmasa u.c.) salīdzinājumā ar tradicionālo tēraudu ir ļoti slideni un ļauj ūdenim pārvietoties ātrāk.
7. Caurules darbības ilgums. Kaļķu nogulsnes, rūsa ievērojami pasliktina ūdens padeves caurlaidību. Tas ir visgrūtākais faktors, jo caurules aizsērējuma pakāpi, tās jauno iekšējo reljefu un berzes koeficientu ir ļoti grūti aprēķināt ar matemātisku precizitāti. Par laimi, ūdens plūsmas aprēķini visbiežāk ir nepieciešami jaunbūvēm un svaigiem, neizmantotiem materiāliem. Un no otras puses, šī sistēma daudzus gadus tiks pieslēgta jau esošajām, esošajām komunikācijām. Un kā viņa uzvedīsies pēc 10, 20, 50 gadiem? Jaunākās tehnoloģijas šo situāciju ir ievērojami uzlabojušas. Plastmasas caurules nerūsē, to virsma laika gaitā praktiski nepasliktinās.

Ūdens plūsmas aprēķins caur krānu

Izplūstošā šķidruma tilpumu nosaka, reizinot caurules atveres S šķērsgriezumu ar izplūdes ātrumu V. Šķērsgriezums ir noteiktas tilpuma skaitļa daļas laukums, šajā gadījumā laukums aplis. To nosaka pēc formulas S = πR2. R būs caurules atveres rādiuss, ko nedrīkst sajaukt ar caurules rādiusu. π ir nemainīga vērtība, apļa apkārtmēra attiecība pret tā diametru, aptuveni 3,14.

Plūsmas ātrumu nosaka pēc Toričelli formulas: . Kur g ir brīvā kritiena paātrinājums, uz planētas Zeme ir aptuveni 9,8 m/s. h ir ūdens staba augstums virs cauruma.

Piemērs

Aprēķināsim ūdens plūsmu caur krānu ar caurumu ar diametru 0,01 m un kolonnas augstumu 10 m.

Cauruma šķērsgriezums \u003d πR2 \u003d 3,14 x 0,012 \u003d 3,14 x 0,0001 \u003d 0,000314 m².

Izplūdes ātrums = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m/s.

Ūdens patēriņš \u003d SV \u003d 0,000314 x 14 \u003d 0,004396 m³ / s.

Runājot par litriem, izrādās, ka no dotās caurules sekundē var izplūst 4,396 litri.

Uzņēmumi, kā arī dzīvokļi un mājas kopumā patērē lielu daudzumu ūdens. Skaitļi ir milzīgi, bet vai tie var pateikt kaut ko citu, izņemot konkrētu izdevumu faktu? Jā viņi var. Proti, ūdens plūsma var palīdzēt aprēķināt caurules diametru. Šķiet, ka šie parametri nav saistīti viens ar otru, bet patiesībā attiecības ir acīmredzamas.

Galu galā ūdens apgādes sistēmas caurlaidspēja ir atkarīga no daudziem faktoriem. Nozīmīga vieta šajā sarakstā ir tieši cauruļu diametram, kā arī spiedienam sistēmā. Iedziļināsimies šajā jautājumā.

Faktori, kas ietekmē ūdens caurlaidību caur cauruli

Ūdens plūsmas ātrums caur apaļu cauruli ar caurumu ir atkarīgs no šī cauruma lieluma. Tādējādi, jo lielāks tas ir, jo vairāk ūdens noteiktā laika periodā iztecēs caur cauruli. Tomēr neaizmirstiet par spiedienu. Galu galā jūs varat sniegt piemēru. Metra statnis laika vienībā izspiedīs ūdeni cauri centimetru caurumam daudz mazāk nekā stabs, kura augstums ir vairāki desmiti metru. Tas ir acīmredzams. Tāpēc ūdens plūsma sasniegs maksimumu produkta maksimālajā iekšējā daļā, kā arī pie maksimālā spiediena.

Diametra aprēķins

Ja ūdens apgādes sistēmas izejā ir nepieciešams iegūt noteiktu ūdens plūsmu, tad nevar iztikt bez caurules diametra aprēķināšanas. Galu galā šis rādītājs kopā ar pārējo ietekmē caurlaides ātrumu.

Protams, ir īpašas tabulas, kas atrodas tīmeklī un specializētajā literatūrā, kas ļauj apiet aprēķinus, koncentrējoties uz noteiktiem parametriem. Tomēr nevajadzētu sagaidīt augstu precizitāti no šādiem datiem, kļūda joprojām pastāv, pat ja tiek ņemti vērā visi faktori. Tāpēc labākais veids, kā iegūt precīzus rezultātus, ir neatkarīgi aprēķināt.

Lai to izdarītu, jums būs nepieciešami šādi dati:

• Ūdens patēriņš.
• Galvas zudums no sākuma punkta līdz patēriņa vietai.

Nav nepieciešams aprēķināt ūdens patēriņu - ir digitālais standarts. Varat ņemt datus par maisītāju, kas saka, ka sekundē tiek patērēti aptuveni 0,25 litri. Šo skaitli var izmantot aprēķiniem.

Svarīgs parametrs precīzu datu iegūšanai ir galvas zudums apgabalā. Kā zināms, standarta ūdens apgādes stāvvados galvas spiediens ir robežās no 1 līdz 0,6 atmosfērām. Vidējais ir 1,5-3 atm. Parametrs ir atkarīgs no stāvu skaita mājā. Bet tas nenozīmē, ka jo augstāka māja, jo lielāks spiediens sistēmā. Ļoti augstās ēkās (vairāk nekā 16 stāvos) spiediena normalizēšanai dažreiz tiek izmantots sistēmas sadalījums stāvos.

Attiecībā uz galvas zudumu šo skaitli var aprēķināt, izmantojot manometrus sākuma punktā un pirms patēriņa punkta.

Ja tomēr ar zināšanām un pacietību pašrēķiniem nepietiek, varat izmantot tabulas datus. Un lai viņiem ir noteiktas kļūdas, dati būs pietiekami precīzi noteiktos apstākļos. Un tad, atbilstoši ūdens patēriņam, būs ļoti vienkārši un ātri iegūt caurules diametru. Tas nozīmē, ka tiks pareizi aprēķināta ūdens apgādes sistēma, kas ļaus iegūt tādu šķidruma daudzumu, kas apmierinās vajadzības.

Kāpēc mums vajadzīgi šādi aprēķini

Izstrādājot plānu lielas kotedžas ar vairākām vannas istabām, privātas viesnīcas būvniecībai, ugunsdzēsības sistēmas organizēšanai, ir ļoti svarīgi, lai būtu vairāk vai mazāk precīza informācija par esošās caurules transportēšanas iespējām, ņemot vērā tā diametrs un spiediens sistēmā. Tas viss attiecas uz spiediena svārstībām ūdens patēriņa maksimuma laikā: šādas parādības nopietni ietekmē sniegto pakalpojumu kvalitāti.

Turklāt, ja ūdensapgādes sistēma nav aprīkota ar ūdens skaitītājiem, tad, maksājot par komunālajiem pakalpojumiem, t.s. "Caurules caurlaidība". Šajā gadījumā diezgan loģiski rodas jautājums par šajā gadījumā piemērotajiem tarifiem.

Tajā pašā laikā ir svarīgi saprast, ka otrā iespēja neattiecas uz privātām telpām (dzīvokļiem un kotedžām), kur, ja nav skaitītāju, aprēķinot maksājumu, tiek ņemti vērā sanitārie standarti: parasti tas ir līdz 360 l / dienā vienai personai.

Kas nosaka caurules caurlaidību

Kas nosaka ūdens plūsmu apaļā caurulē? Rodas iespaids, ka atbildes meklēšana nedrīkst radīt grūtības: jo lielāks ir caurules šķērsgriezums, jo lielāku ūdens daudzumu tā var iziet noteiktā laikā. Tajā pašā laikā tiek atcerēties arī spiedienu, jo jo augstāks ūdens stabs, jo ātrāk ūdens tiks izspiests caur komunikāciju. Taču prakse rāda, ka tie nebūt nav visi faktori, kas ietekmē ūdens patēriņu.

Papildus tiem ir jāņem vērā arī šādi punkti:

1. Caurules garums. Palielinoties tā garumam, ūdens stiprāk berzē pret sienām, kas izraisa plūsmas palēnināšanos. Patiešām, pašā sistēmas sākumā ūdeni ietekmē tikai spiediens, taču svarīgi ir arī tas, cik ātri nākamajām porcijām būs iespēja iekļūt komunikācijā. Bremzēšana caurules iekšpusē bieži sasniedz lielas vērtības.
2. Ūdens patēriņš ir atkarīgs no diametra daudz sarežģītākā apjomā, nekā šķiet no pirmā acu uzmetiena. Ja caurules diametrs ir mazs, sienas pretojas ūdens plūsmai par lielumu vairāk nekā biezākās sistēmās. Rezultātā, samazinoties caurules diametram, samazinās tās ieguvums attiecībā uz ūdens plūsmas ātruma attiecību pret iekšējā laukuma rādītāju fiksēta garuma posmā. Vienkārši sakot, bieza santehnikas sistēma pārvadā ūdeni daudz ātrāk nekā plāna.
3. Ražošanas materiāls. Vēl viens svarīgs punkts, kas tieši ietekmē ūdens kustības ātrumu caur cauruli. Piemēram, gluds propilēns veicina ūdens slīdēšanu daudz lielākā mērā nekā raupjas tērauda sienas.
4. Kalpošanas laiks. Laika gaitā uz tērauda ūdensvadiem parādās rūsa. Turklāt tēraudam, kā arī čugunam ir raksturīgi pakāpeniski uzkrāties kaļķa nogulsnes. Caurules ar nogulsnēm pretestība ūdens plūsmai ir daudz augstāka nekā jauniem tērauda izstrādājumiem: šī atšķirība dažreiz sasniedz 200 reizes. Turklāt caurules aizaugšana noved pie tā diametra samazināšanās: pat ja mēs neņemam vērā palielināto berzi, tās caurlaidība nepārprotami samazinās. Ir arī svarīgi atzīmēt, ka izstrādājumiem, kas izgatavoti no plastmasas un metāla plastmasas, šādu problēmu nav: pat pēc desmitiem gadu ilgas intensīvas lietošanas to izturības pret ūdens plūsmām līmenis saglabājas sākotnējā līmenī.
5. Pagriezienu, veidgabalu, adapteru, vārstu klātbūtne veicina ūdens plūsmu papildu bremzēšanu.

Visi iepriekš minētie faktori ir jāņem vērā, jo mēs nerunājam par dažām nelielām kļūdām, bet gan par nopietnu atšķirību vairākkārt. Nobeigumā var teikt, ka vienkārša caurules diametra noteikšana pēc ūdens plūsmas ir gandrīz neiespējama.

Jauna ūdens patēriņa aprēķinu iespēja

Ja ūdens tiek izmantots, izmantojot krānu, tas ievērojami vienkāršo uzdevumu. Galvenais šajā gadījumā ir tas, ka cauruma izmēri ūdens izliešanai ir daudz mazāki par ūdens caurules diametru. Šajā gadījumā ir piemērojama formula ūdens aprēķināšanai virs Torricelli caurules šķērsgriezuma v ^ 2 \u003d 2gh, kur v ir plūsmas ātrums caur nelielu caurumu, g ir brīvā kritiena paātrinājums un h ir ūdens staba augstums virs krāna (caurums ar šķērsgriezumu s, laika vienībā šķērso ūdens tilpumu s*v). Ir svarīgi atcerēties, ka termins "sekcija" netiek lietots, lai apzīmētu diametru, bet gan tā laukumu. Lai to aprēķinātu, izmantojiet formulu pi * r ^ 2.

Ja ūdens staba augstums ir 10 metri un bedres diametrs ir 0,01 m, ūdens plūsmu caur cauruli pie vienas atmosfēras spiediena aprēķina šādi: v^2=2*9,78*10=195,6. Pēc kvadrātsaknes ņemšanas v=13,98570698963767. Pēc noapaļošanas, lai iegūtu vienkāršāku ātruma skaitli, rezultāts ir 14m/s. Cauruma šķērsgriezums, kura diametrs ir 0,01 m, tiek aprēķināts šādi: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Rezultātā izrādās, ka maksimālā ūdens plūsma caur cauruli atbilst 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s (nedaudz mazāk par 4,5 litriem ūdens / sekundē). Kā redzat, šajā gadījumā ūdens aprēķins visā caurules šķērsgriezumā ir diezgan vienkāršs. Brīvi pieejamas arī speciālas tabulas, kurās norādīts ūdens patēriņš populārākajiem santehnikas izstrādājumiem, norādot minimālo ūdensvada diametra vērtību.

Kā jūs jau varat saprast, nav universāla vienkārša veida, kā aprēķināt cauruļvada diametru atkarībā no ūdens plūsmas. Tomēr jūs joprojām varat secināt dažus rādītājus pats. Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad sistēma ir aprīkota ar plastmasas vai metāla-plastmasas caurulēm, un ūdeni patērē krāni ar nelielu izplūdes šķērsgriezumu. Dažos gadījumos šī aprēķina metode ir piemērojama tērauda sistēmām, bet mēs galvenokārt runājam par jaunām ūdensvadiem, kuriem nav bijis laika pārklāties ar iekšējām nogulsnēm uz sienām.