Ao construir uma rede autônoma de abastecimento de água para uma casa particular, você precisa pensar em um número suficientemente grande de parâmetros que tornarão a rede de abastecimento de água uma rede que funcione por muito tempo e não exija grandes custos de manutenção. Um dos fatores importantes é a velocidade do movimento da água nos dutos de abastecimento de água.
Por que a velocidade deve ter um certo valor
Se a velocidade for insuficiente, partículas não dissolvidas que vêm com a água do poço ou poço se depositam nas paredes do tubo. Isso levará ao assoreamento e a uma redução no furo. Como resultado, a pressão e a produtividade de todo o sistema como um todo diminuirão.
Se a velocidade da água no suprimento de água for grande, isso levará a um aumento na pressão do líquido bombeado nas paredes do tubo e em suas juntas. É provável que ocorra um vazamento em algum momento do pipeline.
Valores típicos de velocidade
Existem valores recomendados para a taxa de fluxo de água nos canos de água, que dependem do material do qual os canos de água são feitos, sejam novos ou já estiveram em operação. Aqui estão algumas dependências para ajudá-lo a fazer a escolha certa.
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Diâmetro do tubo mm
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Velocidade em um tubo de plástico m / s
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Velocidade em um tubo de aço, m / s | |
| Novo | o velho | ||
| 50 | 22 | 0,7 | 0,062 |
| 100 | 11 | 0,74 | 0,068 |
| 200 | 7,6 | 0,82 | 0,076 |
A velocidade depende diretamente do diâmetro dos tubos. Além disso, quaisquer líquidos que se movem através de canos obedecem às leis da física. No encanamento, essas leis procuram impedir o movimento da água. A força aplicada a isso é chamada força de resistência. Isso leva a perdas de pressão e, consequentemente, a uma diminuição na velocidade.
Normalmente, a fórmula para a vazão da água nos oleodutos, como tal, não é usada em nenhum lugar. Porque não faz sentido calcular o que já foi comprovado e está disponível gratuitamente nas tabelas. É considerado o valor recomendado padrão.
O parâmetro de vazão de água em tubulações é usado para calcular várias características da rede de abastecimento de água. Por exemplo, ao calcular o fluxo de água ou escolher o diâmetro dos tubos.
O abastecimento de água deve ser entendido como uma rede de água potável, abastecimento de água quente e sistema de proteção contra incêndio.
Exemplos de cálculo
Mais frequentemente, a taxa de fluxo ou o diâmetro do tubo é calculada usando a velocidade. Para fazer isso, use a fórmula:
W = V × SOnde W - despesa V - velocidade, área da seção S dos tubos selecionados.
De acordo com uma das tabelas, a velocidade do movimento da água é selecionada. Se for um sistema de abastecimento de água de incêndio, este parâmetro deve estar dentro de 3 m / s. Um valor bastante alto, mas para um sistema de abastecimento de água desse tipo, o valor é calculado em média e, às vezes, mais.
Por exemplo, você precisa calcular a seção transversal do tubo. Para fazer isso, você precisa determinar adicionalmente quanta água será consumida pelos aspersores ou drenchers do sistema de incêndio. Esse também é um valor tabular, dependendo da área protegida do edifício ou estrutura. Seja um sistema de incêndio em uma corrente, na qual a vazão é geralmente de 3,5 l / s ou 0,0035 m³ / h.
Conhecendo todos os parâmetros necessários para o abastecimento de água, é possível calcular a seção transversal dos tubos que serão montados na rede:
S = P / V = 0,0035: 3 = 0,0012 m².
Conhecendo a seção transversal do tubo, você pode calcular seu diâmetro. A fórmula da área é a seguinte: S = πD² / 4, daí a fórmula do diâmetro:
D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 m ou 38 mm. Não existe esse valor para o diâmetro dos tubos, então você precisa escolher um padrão maior - 40 mm.
Este é o exemplo mais simples.Na realidade, a maioria dos sistemas de abastecimento de água são esquemas complexos nos quais existem torneiras, seções conectadas, válvulas de corte instaladas e outros obstáculos que reduzem a velocidade de movimento da água no sistema de abastecimento de água. Ao mesmo tempo, estações de bombeamento são instaladas em muitas redes, que formam a capacidade e a pressão. Freqüentemente, quantas unidades de bombeamento estão instaladas no sistema, que operam alternadamente: duas, três, uma de cada vez, em diferentes sequências de ativação e desativação.
Nesses casos, o cálculo é realizado passo a passo, para cada seção separadamente. Ao mesmo tempo, são necessariamente levados em consideração coeficientes adicionais que nivelam os valores obtidos, bem como a perda de pressão nos encaixes e nos locais onde as válvulas de corte estão instaladas.
Quociente de vazão
A velocidade da água no tubo tem dois valores: nas paredes é zero, no eixo - o parâmetro máximo. Quanto mais longe do eixo, mais fraca a água se move.
Se considerarmos o cilindro ao longo do qual o fluido se move como um modelo imaginário, podemos dizer que nenhuma força atuará na água dentro do tubo. Mas, na realidade, não é assim. A primeira força que atua no fluxo de água é a força de atrito nas paredes internas da tubulação. Diminui com a distância das paredes.
A segunda força é a força de bombeamento que atua da bomba na direção do fluxo. Se esse parâmetro estiver sempre inalterado, o fluxo de fluido dentro do tubo ocorrerá laminarmente. A velocidade permanece inalterada, nas paredes é zero. Esta é uma situação ideal.
Na prática, isso raramente acontece. Existem muitos fatores para isso, por exemplo, ligar e desligar a bomba, entupir o filtro e assim por diante. Nesse caso, nas paredes dos dutos, a velocidade muda drasticamente: mais ou menos, às vezes com uma enorme diferença. No restante desta característica, muda menos.
Muitos portais online oferecem calculadoras com as quais você pode calcular a taxa de fluxo de um fluido que passa através de um cilindro. Isso exigirá apenas dois parâmetros:
- diâmetro interno do tubo em mm;
- o desempenho do sistema de abastecimento de água, ou melhor, o volume de fluido que passa pelo tubo durante um certo período de tempo (m³ / hora).
Porém, essas calculadoras não levam em consideração o material do qual os tubos são feitos, bem como a presença ou ausência de conexões, circuitos e válvulas adicionais. Esses serviços de liquidação podem ser tomados como base, mas você não deve esperar o valor exato deles.
Resolvendo a questão relacionada à velocidade do movimento do fluxo de água dentro da rede de abastecimento de água, é necessário determinar claramente a complexidade do sistema, a produtividade das estações de bombeamento e os tipos de tubos utilizados. A maneira mais fácil é selecionar esse valor de acordo com a tabela na qual os indicadores são calculados há muito tempo e com garantia de confiabilidade.
