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.
Vamzdžio tūrio apskaičiavimas
Norint nustatyti vamzdžio tūrį, būtina ir pakanka žinoti tik du jo rodiklius: ilgį ir vidinį (faktinį) skersmenį. Paskutinis parametras yra svarbu nepainioti su išoriniu dydžiu, dėl kurio teisingai pasirenkamos jungiamosios detalės ir jungiamieji elementai. Jei sienos storis nežinomas, vietoj apskaičiuoto vidinio skersmens gali būti naudojamas DN (vidinis praėjimo skersmuo). Jie yra maždaug lygūs, o DN vertė, kaip taisyklė, nurodoma ant ženklinimo, kuris dedamas gaminio išorėje. Standartiniame polipropileno vamzdžių asortimente nurodomas išorinis skersmuo ir sienelės storis milimetrais. Naudodamiesi šiais dviem parametrais, galite apskaičiuoti vidinį skersmenį.
Prieš bandydami apskaičiuoti bet kurio vamzdžio tūrį, neturite padaryti įprastos klaidos ir suvesti visus parametrus į vieną matavimo sistemą. Tiesa, ilgis paprastai išreiškiamas metrais, o skersmuo - milimetrais. Šių dviejų vienetų santykis yra toks: 1 m = 1000 mm. Tiesą sakant, parametrus galima priartinti prie tarpinių verčių - centimetrais arba decimetrais. Kartais tai netgi patogu, atsižvelgiant į tai, kad tokiu atveju dešimtųjų tikslumas arba, atvirkščiai, nuliai nebus labai dideli.
Vamzdžių, pagamintų ne Rusijoje (ir ne Rusijoje), skersmuo gali būti išreikštas coliais. Tokiu atveju būtina atlikti perskaičiavimą, atsižvelgiant į tai, kad 1″ = 25,4 mm.
Vieno vamzdžio formulė
Nuo geometrijos padėties vamzdis yra tiesus apskritas cilindras. Tokio objekto tūris yra lygus skerspjūvio plotui, padaugintam iš ilgio:
V = l * S
Jame:
- V - tūris (m³);
- l - ilgis (m);
- S - skerspjūvio plotas (m²).
Žinomo skersmens apskritimo pavidalo vamzdžio skerspjūvio plotas apskaičiuojamas pagal formulę:
S = π * d² / 4
Čia:
- π = 3.1415926;
- d - apskritimo skersmuo (m).
Vamzdžio, kurio žinomas vidinis skersmuo ir ilgis, tūrio galutinė formulė bus tokia:
V = π * l * d² / 4
Jei vamzdžio ilgio ir skersmens matavimo vienetas yra kitokia (dm, cm arba mm), tada tūris bus išreikštas dm³, cm³ arba mm³ atitinkamai.
Taip pat norėjau parodyti jums paprastą būdą išmatuoti išorinį vamzdžio skersmenį (D) be apkabos. D = L / π, kur L - perimetras.
Norint teisingai apskaičiuoti vamzdžių tūrį, reikia pakeisti du parametrus į paprastą formulę: ilgį ir vidinį skersmenį. Reikšmingą pagalbą analizuojant skaičiavimų principus ir veiksmų seką atliekant skaičiavimus suteiks konkretūs pavyzdžiai, kurie turėtų būti žinomi susidomėjusiems lankytojams.
Konkrečiai 18 mm skersmens vamzdžio, kurio ilgis yra 1 metras, tūris apskaičiuojamas taip:
Vidus skersmuo (d) = 18 mm = 0.018 m
Ilgi (l) = 1 m
V = π * l * d² / 4
V = 3.1415926 * 1 m * (0.018 m)² / 4
V ≈ 0.00025447 m³
Norint išreikšti šį tūrį litrais, reikia padauginti iš 1000 (nes 1 m³ = 1000 litrų):
V ≈ 0.00025447 m³ * 1000 l/m³ ≈ 0.254 litrai
Taigi, 1 metro ilgio 18 mm skersmens vamzdyje telpa maždaug 0.254 litro vandens.
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.
Norint tiksliai apskaičiuoti preliminarų našumą, nuostolius ir reikalingus matmenis, svarbūs rodikliai yra vidinis vamzdžio skersmuo, srautas (m³/h, l/min arba l/s), iš kokios medžiagos pagamintas vamzdis, vamzdyno ilgis (įvertinant lenkimų ir sujungimų sukeliamą padidintą pasipriešinimą), siurblio slėgis ir kėlimo aukštis.
Siurblio pakėlimo aukščio netenkama, kai skystis teka vamzdiu.
- Skysčio tekėjimo greitis pro vamzdį - kuo didesnis greitis, tuo didesnis trinties poveikis skysčiui.
- Pipe lenght - bendras vamzdyno ilgis (metrais). Įveskite bendrą vamzdyno ilgį.
- Discharge Head - kėlimo aukštis (metrais).
Pavyzdžiui, tarkime reikia pumpuoti vandenį 3,0 m³/h našumu 100 metrų ilgio PPE DN32 vamzdžiu, kurio vidinis skersmuo 26 milimetrai. Vertikalus atstumas nuo vandens paviršiaus iki aukščiausio vandens išmetimo taško yra 22 metrai. Galutiniame taške reikia užtikrinti 2 barų perteklinį slėgį. Trasoje įrengta armatūra: 3 alkūnės 90° ilgo spindulio, 1 kranas, 1 adapteris. Skaičiuoklėje įvedus reikšmes (3, 26, HDPE, 100, 22) į atitinkamus langelius, gaunamas rezultatas - 33,08 metrų (neįvertinus atbulinio vožtuvo, alkūnių, lenkimų, kranų). Prie gautos reikšmės (33,08 m) pridedame 2 barų (20 metrų) perteklinį slėgį ir gauname reikalingą siurblio slėgį: 53,08 metrus. Prie gautos reikšmės pridedame hidraulinius nuostolius dėl armatūros (3 x 1,16 + 1 x 0,244 + 1 x 0,853) = 4,58 m.
Skaičiuoklė apskaičiuoja maksimalų vamzdžio ilgį, kuriuo pumpuojamas skystis.
Vamzdžių medžiagos ir jų įtaka
Vamzdžių pralaidumas taip pat priklauso nuo medžiagos, iš kurios jis pagamintas. Pavyzdžiui, plastikinių gaminių pralaidumas yra didesnis, o plieno gaminių dydis yra mažesnis dėl to, kad viduje yra šiurkštumo. Todėl skaičiavimai atliekami kiekvienam skyriui atskirai, jei jie pagaminti iš skirtingų medžiagų.
Kanalizacijos vamzdžių tūris turėtų būti didesnis, nes ketaus paviršius iš vidaus yra šiurkštus ir jame palaipsniui kaupiasi dumblas - organinių medžiagų sluoksnis, siaurinantis liumeną ir veikiantis linijos pralaidumą. Plastikiniai vamzdžiai šiuo požiūriu yra geresni - jie yra visiškai lygūs viduje, organinės dalelės negali prisijungti prie sienų, todėl apskaičiuoto tūrio papildomai padidinti negalima.
| Vamzdžio dydis coliais | Išorinis skersmuo | Vidinis skersmuo |
|---|---|---|
| 3/4 | 26,8 | 20 |
| 1/2 | 21,3 | 15 |
| 3/8 | 17 | 10 |
| 1/4 | 13,5 | 8 |
Jei planuojate statyti tik vandens tiekimo sistemą, iš anksto atliekami skaičiavimai, siekiant juos palyginti su siurblio galia ir šulinio srautu, taip pat su kanalizacijos vamzdžių tūriu.
Vidinių kanalizacijos vamzdžių tūris neturėtų būti didesnis nei išorinė linija. Šulinio tūrio skaičiavimo formulė.
