Cálculo da pressão da água necessária na tubulação: para que serve e como é feita

É difícil imaginar o conforto da casa sem água corrente. E o surgimento de novos equipamentos na forma de uma máquina de lavar, lava-louças, caldeira e outras unidades aumentou ainda mais seu papel na habitação do século XXI. Mas essas unidades exigem que a água venha do suprimento de água com uma certa pressão. Portanto, uma pessoa que decide equipar sua casa com um sistema de abastecimento de água deve saber como calcular a pressão da água necessária na tubulação para que todos os dispositivos funcionem normalmente.

Para o funcionamento normal do suprimento de água, a pressão nele deve estar em conformidade com os padrões

Definição de um indicador

A pressão no pipeline é geralmente dividida nos seguintes tipos: trabalho, condicional, teste e projeto. Sem o conhecimento de suas diferenças, será difícil calcular a queda de pressão do fluido transportado pelas concessionárias. Assim, ao selecionar elementos adequados de um sistema de abastecimento de água, o proprietário encontrará dificuldades que não permitem uma estadia confortável na sala de estar.

1. Trabalhando. Este externo ou interno, necessariamente a sobrepressão máxima registrada em componentes padrão do curso do processo de transporte de água em condições normais.
2. Condicional. Use este indicador ao calcular a força de tubulações (e vasos) que operam sob uma certa pressão a uma temperatura da água de 20 ° C.
3. Tentativas. Este indicador simples é medido durante um teste estrutural. Em sua base, o comportamento dos elementos do sistema é monitorado quando a pressão no suprimento de água muda. Essa abordagem serve como um tipo de seguro geral antes de estabelecer a rede.
4. Estimado. Com isso, entende-se o excesso de pressão máxima na cavidade da tubulação produzida pela substância transportada através dela. Deve-se ter em mente que não apenas os tubos estão expostos, mas também todos os elementos que compõem as comunicações de engenharia. É com base na pressão do projeto que a espessura da parede do tubo de água é determinada. A funcionalidade, assim como a duração da operação do sistema e, é claro, a segurança dos habitantes da casa dependem disso.

A pressão da água na torneira depende da pressão no sistema de abastecimento de água

Um exemplo simples de cálculo da pressão do tubo

Como você sabe, não faz muito tempo, o suprimento de água estava conectado a uma torre de água. Graças a essa estrutura específica, é criada pressão na rede de abastecimento de água. A unidade de medida para essa característica é a atmosfera. Além disso, o tamanho do tanque localizado no topo da torre não afeta o valor desse parâmetro, depende apenas da altura da torre.

Bom saber! Na prática, a pressão é medida em metros de água. Ao despejar água em um tubo com 10 metros de altura, uma pressão igual a uma atmosfera será registrada no ponto mais baixo.

Considere um exemplo com uma casa de 5 andares. Sua altura é de 15 metros. Ou seja, 3 metros caem em um andar. Uma torre com 15 metros de altura criará uma pressão de 1,5 atmosferas no térreo. O valor desse indicador no tubo no segundo andar será de 1,2 atmosferas. Acontece que isso subtraindo do número 15 a altura de um andar - 3 metros e dividindo o resultado por 10.Depois de fazer cálculos adicionais, ficará claro para nós que não haverá pressão no 5º andar. A lógica sugere que, para fornecer água para as pessoas que vivem no último andar, será necessário construir uma torre mais alta. E se estamos falando, por exemplo, de um prédio de 25 andares? Ninguém erigirá estruturas tão grandes. Para esse fim, os modernos sistemas de abastecimento de água são equipados com bombas profundas.

A pressão na saída de tal unidade é calculada com muita simplicidade. Por exemplo, se uma bomba de poço profundo, cuja energia é suficiente para elevar a água até o nível de 50 metros de coluna de água, for imersa no poço por 15 metros, criará uma pressão de 3,5 atmosferas (50-15 / 10 = 3,5) na superfície da Terra.

É possível fornecer o indicador de pressão necessário no sistema usando uma bomba

Como a espessura do tubo é calculada a partir da pressão

Quando a água se move através do tubo, a resistência surge do atrito contra as paredes, bem como contra vários obstáculos. Esse fenômeno é chamado de resistência hidráulica do oleoduto. Seu valor numérico está em proporção direta com a vazão. No exemplo anterior, já sabemos que em diferentes alturas a pressão da água é diferente, e esse recurso deve ser levado em consideração ao calcular o diâmetro interno do tubo, ou seja, sua espessura. Uma fórmula simplificada para calcular esse parâmetro para uma determinada perda de pressão (pressão) é semelhante a esta:

D_vn = KGSopr × Dl. tr. / DP × (peso bruto × Sk / 2g),

onde: Dvn. - diâmetro interno da tubulação; KGSopr. - coeficiente de resistência hidráulica; Dl.tr - o comprimento do gasoduto; PD - perda de pressão especificada ou admissível entre as seções final e inicial da tubulação; Ud.weight. - gravidade específica da água - 1000 kg / (9815 m /; Sk. - velocidade do fluxo m / s; g - 9,81 m / s2.) A constante bem conhecida é a aceleração da gravidade.

A perda de pressão nos acessórios da tubulação com precisão suficiente é determinada pela perda em um tubo reto de comprimento equivalente e com a mesma passagem condicional.

Como calcular paredes de tubo por pressão

Um cálculo preciso desse indicador de tubos de aço que operam sob a influência de pressão interna excessiva inclui dois estágios. Primeiro, é calculada a espessura da parede calculada. Em seguida, a espessura do desgaste da corrosão é adicionada ao número resultante.

O cálculo da pressão é necessário para selecionar a espessura da parede do tubo

Adendo! Ao fazer e instalar a tubulação, não instale inserções aleatórias separadas. Para não provocar um acidente, trabalhe apenas com aquelas cujas dimensões coincidem com as calculadas.

Assim, a fórmula generalizada para calcular a espessura da parede é a seguinte:

T = RTS + PC,

onde: T é o parâmetro desejado é a espessura da parede; RTS - espessura estimada da parede; PC - um aumento no desgaste por corrosão.

A espessura da parede calculada dependendo da pressão é calculada pela seguinte fórmula:

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

onde: VIEW - sobrepressão interna; Dnar. - diâmetro externo do tubo; DR - tensão de tração permissível; KPSh - o coeficiente de força da costura. Seu valor depende da tecnologia de fabricação de tubos. No estágio final do cálculo da parede do tubo por pressão, adicionamos o valor do parâmetro PC ao RTS. É retirado do diretório

Pressão e diâmetro do tubo

A determinação correta da seção transversal dos tubos não é menos importante do que a sua escolha de acordo com o material de fabricação. Se o diâmetro e a pressão forem calculados incorretamente, a turbulência do ar presente nele e no fluxo de água ocorrerá no tubo. Por esse motivo, o movimento do líquido através do tubo será acompanhado por um aumento do ruído, e uma grande quantidade de depósitos calcários se formará na superfície interna do ramo de abastecimento de água. Além disso, deve-se lembrar que a existência de uma dependência de pressão no diâmetro do tubo pode afetar adversamente a vazão do fornecimento de água.Na prática, muitos moradores de apartamentos e casas enfrentaram uma situação em que, com a inclusão simultânea de várias torneiras, a pressão da água caiu acentuadamente. Esse problema ocorre por dois motivos: quando a pressão cai em todo o sistema e quando os tubos conectados têm um diâmetro menor.

O rendimento da rede de abastecimento de água depende do diâmetro do tubo

Abaixo está uma tabela para o fluxo máximo estimado de água através de tubulações dos diâmetros mais comuns em vários valores de pressão.

tabela 1

Na maioria dos risers, a pressão média está na faixa de atmosferas.

Cálculo do abastecimento de água doméstico

Do ponto de vista prático, a pressão no sistema de abastecimento de água é mais frequentemente associada ao volume de água fornecida por unidade de tempo, ou seja, ao rendimento do ramo de abastecimento de água. Nesse contexto, será considerada a questão do cálculo do abastecimento doméstico de água. Depois de estudar os dados do passaporte de dispositivos e unidades que consomem água, o fluxo total é resumido. Em seguida, o consumo de todas as torneiras de água instaladas e usadas é adicionado à figura resultante.

Para um sistema doméstico de abastecimento de água operando a partir de um poço, a escolha dos tubos depende da capacidade da bomba

Informação util! Um desses dispositivos de encanamento passa cerca de 5-6 litros de água por si mesmo em um minuto.

Depois disso, todos os números são somados e a saída é o fluxo total na casa de água. Com base nesses dados, é comprado um tubo com um diâmetro que fornece a pressão necessária e, consequentemente, a quantidade de água para todos os dispositivos dobráveis ​​que funcionam simultaneamente.

Se o abastecimento de água doméstico estiver planejado para ser conectado à rede da cidade, o proprietário não terá escolha, ele será forçado a usar o que estiver disponível. Outra coisa, se estamos falando de uma casa particular, alimentada por um poço. Então você deve comprar uma bomba que possa fornecer ao suprimento de água uma pressão que corresponda aos custos. A seleção é feita de acordo com os dados do passaporte dessa unidade. Ao determinar o diâmetro, a tabela abaixo o ajudará.

mesa 2

Aqui estão os parâmetros apenas dos produtos de tubo mais usados.

Meios modernos

Se não houver tempo ou você não estiver propenso a matemática, poderá calcular a taxa de fluxo de água através do oleoduto, levando em consideração a queda de pressão usando a calculadora on-line. A Internet está repleta de sites com as mesmas ferramentas. Para fazer um cálculo hidráulico, é necessário levar em consideração o coeficiente de perda. Essa abordagem envolve a escolha de:

• queda de pressão por metro linear da tubulação;
• comprimentos de plotagem;
• diâmetro interno do tubo;
• tipo e material do sistema de abastecimento de água (plástico, concreto armado, cimento amianto, ferro fundido, aço). As calculadoras online modernas ainda levam em consideração, por exemplo, menor rugosidade de uma superfície plástica em comparação com o aço;
• método de cálculo da resistência.

Além disso, o usuário tem opções para levar em consideração características adicionais de tubulações, em particular, como o tipo de revestimento. Por exemplo:

• areia de cimento, aplicada por vários métodos;
• polímero-cimento ou plástico externo;
• Tubulações que são novas ou que trabalharam por um determinado período de tempo com ou sem revestimento de betume protetor.

Se o cálculo for feito corretamente, sem prejuízo da instalação, em conformidade com todos os requisitos para o abastecimento de água, não haverá reclamação.