Vandeniui ar kitam pumpuojamam skysčiui tekant vamzdžiais, gali sumažėti siurblio sukeliamas slėgis. Slėgio sumažėjimas sukeliamas trinties nuostoliais vamzdyje judant skysčiui. Trinties poveikį skysčiui didina ir jo tekėjimo greitis. Kuo didesnis skysčio tekėjimo greitis, tuo didesnė trintis ir atitinkamai didesni slėgio nuostoliai. Žinant reikalingus parametrus, hidraulinių nuostolių lygį galima apskaičiuoti. Taip galima įvertinti, kokio skersmens ir ilgio vamzdį geriausia naudoti konkrečioje situacijoje.
Nuo geometrijos priklauso vamzdžio tūrio apskaičiavimas: norint nustatyti vamzdžio tūrį, būtina ir pakanka žinoti tik du jo rodiklius - ilgį ir vidinį (faktinį) skersmenį. Jei sienos storis nežinomas, vietoj apskaičiuoto vidinio skersmens gali būti naudojamas DN (vidinis praėjimo skersmuo). Standartiniame polipropileno vamzdžių asortimente nurodomas išorinis skersmuo ir sienelės storis milimetrais. Naudodamiesi šiais dviem parametrais, galite apskaičiuoti vidinį skersmenį.
Vieno vamzdžio formulė: V = l * S, kur V - tūris (m³); l - ilgis (m); S - skerspjūvio plotas (m²). Skerspjūvio plotą apskaičiuojame pagal S = π * d² / 4, kur d - vidinis vamzdžio skersmuo (m). Taigi V = π * l * d² / 4. Jei vamzdžio ilgio ar skersmens matavimo vienetai skiriasi (dm, cm arba mm), tūris atitinkamai atitinka dm³, cm³ arba mm³. Pavyzdys: 18 mm skersmens vamzdžio, kurio ilgis 1 m, tūris ≈ 0.00025447 m³ ≈ 0.254 litro.
Hidrauliniai nuostoliai ir vamzdžių pasirinkimas
Vandeniui ar kitam pumpuojamam skysčiui tekant vamzdžiais, gali sumažėti siurblio sukeliamas slėgis. Slėgio sumažėjimas sukeliamas trinties nuostoliais vamzdyje judant skysčiui. Trinties poveikį skysčiui didina ir jo tekėjimo greitis. Kuo didesnis skysčio tekėjimo greitis, tuo didesnė trintis ir atitinkamai didesni slėgio nuostoliai. Žinant reikalingus parametrus, hidraulinių nuostolių lygį galima apskaičiuoti. Taip galima įvertinti, kokio skersmens ir ilgio vamzdį geriausia naudoti konkrečioje situacijoje.
Svarbūs preliminarūs rodikliai: vidinis vamzdžio skersmuo, srautas (m³/h, l/min arba l/s), medžiaga, vamzdyno ilgis (taip pat lenkimų ir sujungimų pridėtas pasipriešinimas), siurblio slėgis ir kėlimo aukštis. Pavyzdinėje skaičiavimo situacijoje: vandeniui reikia užtikrinti 3,0 m³/h našumą, ilgas vamzdynas 100 metrų DN32, vidinis skersmuo 26 mm, vertikalus aukštis 22 m, perteklinis slėgis 2 barai. Skaičiuoklė pridėjus armatūros nuostolius ir kitus komponentus gali pateikti galutinį reikiamą siurblio slėgį įrenginiams sukurti įmanomą sprendimą.
Vamzdžių medžiagos ir jų įtaka: pralaidumas priklauso nuo medžiagos; plastikinių vamzdžių pralaidumas didesnis, o plieno - mažesnis dėl vidinio šiurkštumo. Todėl skaičiavimai atliekami atskirai kiekvienam skyriui, jei vamzdis pagamintas iš skirtingų medžiagų. Plastikinių vamzdžių vidinis paviršius yra lygus, organinės dalelės neprisijungia prie sienų, todėl papildomų tūrio pokyčių nebekeliama.
Diagramos: vamzdžio dydžio matmenys coliais / milimetrais. NPS/DN konversijų specifikacijos rodo, kaip įprastai skiriasi išorinis ir vidinis skersmenys, sienelės storis ir atitinkami standartai. Pavyzdžiui, 3/4 colio vamzdis dažnai pažymimas kaip DN20, vidinis skersmuo apie 19,05 mm, išorinis apie 26,9 mm; sienelė apie 2,0-2,8 mm. Svarbu suprasti, kad rinkoje yra daug specifikacijų ir modelių, todėl teisingas pasirinkimas priklauso nuo faktinės įrengimo aplinkos bei poreikių.
- 3/4 colio - išorinis apie 26,8 mm, vidinis apie 20 mm
- 1/2 colio - išorinis apie 21,3 mm, vidinis apie 15 mm
- 3/8 colio - išorinis apie 17 mm, vidinis apie 10 mm
Kanaluose ir tinkluose nuolatiniai standartai reglamentuoja svyravimus. Pavyzdžiui, 19,05 mm vidinis kanalizacijos vamzdžio tūris yra tipinis ratifikavimo rėmuose. Drėgnoje aplinkoje svarbu pasirinkti tinkamą sekciją ir vidinį skersmenį, derinant su įrengta armatūra bei aplinkos sąlygomis.
Pavyzdžių skaičiavimai ir praktiniai patarimai
Šiuo pavyzdžiu: įveskime į skaičiuoklę reikšmes (3, 26, HDPE, 100, 22). Rezultatas - 33,08 metrų ilgio nuostoliai be papildomų komponentų įtraukties. Į rezultatą 2 barų (20 metrų) perteklinį slėgį pridedame hidraulinius nuostolius dėl armatūros (3 x 1,16 + 1 x 0,244 + 1 x 0,853) = 4,58 m. Taigi gauname maksimalų vamzdžio ilgį pumpavimui su įranga.
Vamzdžio galai ir jų tipai turi įtakos montavimui. Dažnas plokščių galų (PE) tipas naudojamas su slydimo flanšais, suvirinimo jungtimis ir pan. Vamzdis gali būti įvairių laikymo ir pabaigų tipų, atsižvelgiant į specifikaciją ir montavimo poreikius.
Santraukos įžvalgos apie skersmenų pasirinkimą
Vamzdžio skersmuo yra esminis parametras hydrauliniuose skaičiavimuose: pagal skysčio srautą, slėgio nuostolius ir įrangos galimybes lemia tinkamas vidinis skersmuo. Skirtingos medžiagos (plastikas, plienas, varis) turi skirtingą vidinį trikdžių poveikį ir graučiai keičia pasirinkimą. Norint tiksliai įvertinti, reikia atsižvelgti į vamzdyno ilgį, įrenginių skaičių ir jų pasipriešinimą, srauto dydžius bei kėlimo aukštį. Tokia išsami analizė leidžia nustatyti, koks skersmens ir ilgio vamzdis yra tinkamiausias konkrečiai situacijai.