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

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

La importancia de los cálculos correctos

El cálculo del consumo de agua le permite elegir el material y el diámetro de tubería adecuados

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

Para los propietarios de pequeñas empresas, también es importante conocer los indicadores de rendimiento. Después de todo, en ausencia de dispositivos de medición, las empresas de servicios públicos, por regla general, presentan una factura de consumo de agua a las organizaciones por volumen de tubería. Conocer los datos de su suministro de agua le permitirá controlar el flujo de agua y no pagar demasiado.

¿Qué determina la cruz de la tubería?

El consumo de agua dependerá de la configuración del suministro de agua, así como del tipo de tuberías desde las cuales se monta la red.

El rendimiento de los segmentos de tubería es un valor métrico que caracteriza el volumen de fluido que pasa por la carretera durante un cierto intervalo de tiempo. Este indicador depende del material utilizado en la producción de tuberías.

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

Para los modelos metálicos, el rendimiento se reduce año tras año. Debido al hecho de que las tuberías se oxidan, la superficie interna se despega gradualmente y se vuelve áspera. Debido a esto, se forma mucho más placa en las paredes. En particular, las tuberías de agua caliente se obstruyen rápidamente.

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

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

Al determinar el indicador de rendimiento, todos estos factores deben tenerse en cuenta en combinación. Para no confundirse con los números, vale la pena usar fórmulas y tablas comprobadas.

Métodos de cálculo

El coeficiente de fricción se ve afectado por la presencia de elementos de bloqueo y su número.

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

  • La forma física Para aclarar los indicadores, se utilizan fórmulas. El cálculo requiere el conocimiento de varios parámetros, en particular, el tamaño de la sección transversal de la sección de la tubería y qué tan rápido se mueve el agua en la tubería principal.
  • Método tabular. Es más simple, ya que al seleccionar los indicadores en la tabla, puede encontrar de inmediato los datos necesarios.

    Programa de cálculo de agua
  • Programación de computadoras. Dicho "software" es fácil de encontrar y descargar en Internet. Fue creado específicamente para encontrar la permeabilidad de las tuberías de cualquier sistema.Para conocer el parámetro requerido, debe ingresar los datos de entrada en el programa: material, longitud, calidad del portador de calor.

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

Cómo calcular el rendimiento

La forma tabular es la más fácil. Se han desarrollado varias tablas de conteo: puede elegir la que sea adecuada según los parámetros conocidos.

Cálculo basado en la sección de la tubería.

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

Sección externa de la carretera (mm) Cantidad aproximada de fluido
En litros por minuto En metros cúbicos por hora
20 15 0,9
25 30 1,8
32 50 3
40 80 4,8
50 120 7,2
63 190 11,4

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

Cálculo de la temperatura del refrigerante.

Con un aumento de la temperatura, disminuye la transitabilidad de la tubería: el agua se expande y, por lo tanto, crea fricción adicional.

Puede calcular los datos necesarios utilizando una tabla especial:

Sección de la tubería (mm) Rendimiento
Por calor (hl / h) Según el portador de calor (t / h)
Agua Vapor Agua Vapor
15 0,011 0,005 0,182 0,009
25 0,039 0,018 0,650 0,033
38 0,11 0,05 1,82 0,091
50 0,24 0,11 4,00 0,20
75 0,72 0,33 12,0 0,60
100 1,51 0,69 25,0 1,25
125 2,70 1,24 45,0 2,25
150 4,36 2,00 72,8 3,64
200 9,23 4,24 154 7,70
250 16,6 7,60 276 13,8
300 26,6 12,2 444 22,2
350 40,3 18,5 672 33,6
400 56,5 26,0 940 47,0
450 68,3 36,0 1310 65,5
500 103 47,4 1730 86,5
600 167 76,5 2780 139
700 250 115 4160 208
800 354 162 5900 295
900 633 291 10500 525
1000 1020 470 17100 855

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

Búsqueda de datos de presión

La presión del flujo de agua de la línea común se tiene en cuenta al seleccionar tuberías

Al seleccionar tuberías para instalar cualquier red de comunicación, se debe tener en cuenta la presión de flujo en la línea común. Si se proporciona una cabeza de alta presión, es necesario instalar tuberías con una sección transversal mayor que cuando se mueven por gravedad. Si estos parámetros no se tienen en cuenta al seleccionar secciones de tubería, y grandes flujos de agua pasan a través de pequeñas redes, comenzarán a hacer ruido, vibrar y rápidamente se volverán inútiles.

Para encontrar el flujo de agua máximo estimado, se usa una tabla de rendimiento de tubería según el diámetro y los diferentes indicadores de presión de agua:

Consumo Rendimiento
Sección de la tubería 15 mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm 65 mm 80 mm 100 mm
Pa / m Mbar / m Menos de 0.15 m / s 0.15 m / s 0.3 m / s
90,0 0,900 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
92,5 0,925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
95,0 0,950 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
97,5 0,975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
100,0 1000,0 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
120,0 1200,0 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
140,0 1400,0 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
160,0 1600,0 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
180,0 1800,0 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
200,0 2000,0 266 619 1151 2488 3780 7200 14580 22644 45720
220,0 2200,0 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
240,0 2400,0 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
260,0 2600,0 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
280,0 2800,0 317 742 1364 2970 4356 8568 17338 26928 54360
300,0 3000, 331 767 1415 3078 4680 8892 18000 27900 56160

La presión promedio en la mayoría de los elevadores varía de 1.5 a 2.5 atmósferas. La dependencia del número de pisos se regula dividiendo la red de suministro de agua en varias ramas. El bombeo de agua a través de las bombas también afecta el cambio en el caudal.

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

Cálculo hidráulico de Shevelev

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

Como ejemplo de una buena muestra para cálculos, podemos mencionar la tabla Shevelev. Esta es una referencia completa. Para usarlo, no es necesario ir a la biblioteca. Todos los datos necesarios se pueden encontrar en la World Wide Web. Además, hay programas electrónicos basados ​​en tablas Shevelev. Es suficiente ingresar los parámetros requeridos para obtener el resultado final.

Aplicación de fórmulas.

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

Los parámetros de velocidad se pueden tomar de la tabla:

Tipo de suministro de agua Velocidad (m / s)
Suministro de agua de la ciudad 0,60–1,50
Tubería troncal 1,50–3,00
Red de calefacción central 2,00–3,00
Sistema de presión 0,75–1,50

Al conectar dispositivos de descarga adicionales, se debe tener en cuenta el coeficiente de presión creado. Está listado en el manual del usuario.

Para saber qué características tienen las tuberías, debe conectar correctamente los accesorios de plomería. Con la selección correcta de datos, no habrá razón para preocuparse de que cuando abra el grifo del baño, el agua de la cocina deje de fluir o disminuya su presión.

Calefacción

Ventilación

Alcantarillado