Al construir una red autónoma de suministro de agua para una casa privada, debe pensar en una cantidad suficientemente grande de parámetros que harán que el suministro de agua sea una red que funcione durante mucho tiempo y no requiera grandes costos para su mantenimiento. Uno de los factores importantes es la velocidad del movimiento del agua en las tuberías de suministro de agua.
Por qué la velocidad debería tener cierto valor
Si la velocidad es insuficiente, las partículas no disueltas se depositarán en las paredes de la tubería, que vienen con el agua de un pozo o pozo. Esto provocará sedimentación y una disminución en el área de flujo. Como resultado, la presión y el rendimiento de todo el sistema disminuirán.
Si la velocidad del agua en el suministro de agua es alta, esto conduce a un aumento de la presión del líquido bombeado en las paredes de las tuberías y sus juntas. Existe una alta probabilidad de que ocurra una fuga en algún punto de la tubería a lo largo del tiempo.
Velocidades típicas
Existen valores recomendados para el caudal de agua en las tuberías de suministro de agua, que dependen del material del que estén fabricadas las tuberías de agua, son nuevas o ya han estado en funcionamiento. A continuación, se muestran algunas dependencias que le ayudarán a tomar la decisión correcta.
Diámetro de la tubería, mm | Velocidad del tubo de plástico m / s | Velocidad de la tubería de acero, m / s | |
| nuevo | viejo | ||
| 50 | 22 | 0,7 | 0,062 |
| 100 | 11 | 0,74 | 0,068 |
| 200 | 7,6 | 0,82 | 0,076 |
La velocidad depende directamente del diámetro de las tuberías. Además, cualquier fluido que se mueva a través de las tuberías obedece las leyes de la física. En fontanería, estas leyes buscan detener el movimiento del agua. La fuerza que se aplica a esto se llama fuerza de resistencia. Conduce a pérdidas de carga y, en consecuencia, a una disminución de la velocidad.
Por lo general, la fórmula para el caudal de agua en las tuberías, como tal, no se utiliza en ninguna parte. Porque no tiene sentido calcular lo que ya se ha probado y está disponible gratuitamente en tablas. Se toma como valor estándar recomendado.
El parámetro en sí del caudal de agua en las tuberías se utiliza para calcular varias características de la red de suministro de agua. Por ejemplo, al calcular el consumo de agua o elegir el diámetro de las tuberías.
Fontanería significa redes de agua potable, suministro de agua caliente y sistemas de extinción de incendios.
Ejemplos de cálculo
W = V × Sdónde W - consumo, V - velocidad, S - área de la sección transversal de las tuberías seleccionadas.
Según una de las tablas, se selecciona la velocidad del movimiento del agua. Si se trata de un sistema de suministro de agua contra incendios, este parámetro debe estar dentro de los 3 m / s. Un valor bastante grande, pero para un sistema de suministro de agua de este tipo, el valor se promedia, a veces más.
Por ejemplo, debe calcular la sección transversal de la tubería. Para hacer esto, también debe determinar cuánta agua se consumirá a través de los rociadores o drenchers del sistema contra incendios. También es un valor tabular, dependiendo del área protegida de un edificio o estructura. Sea un sistema contra incendios en una corriente, en el que el caudal suele ser de 3,5 l / seg o 0,0035 m³ / h.
Conociendo todos los parámetros requeridos del sistema de suministro de agua, puede calcular la sección transversal de las tuberías que se instalarán en la red:
S = W / V = 0,0035: 3 = 0,0012 m².
Conociendo la sección transversal de la tubería, puede calcular su diámetro. La fórmula del área es la siguiente: S = πD² / 4, de ahí la fórmula para el diámetro:
D = √4S / π = √ (4 × 0.0012: 3.14) = 0.0038 mo 38 mm. No existe tal valor para el diámetro de la tubería, por lo que debe elegir el estándar más grande: 40 mm.
Este es el ejemplo más simple.En realidad, la mayoría de los sistemas de suministro de agua son esquemas complejos, en los que hay curvas, secciones conectadas, válvulas de cierre instaladas y otros obstáculos que reducen la velocidad del movimiento del agua en el sistema de suministro de agua. Al mismo tiempo, las estaciones de bombeo se instalan en muchas redes, lo que genera productividad y presión. A menudo, cuántas unidades de bombeo están instaladas en el sistema, que funcionan alternativamente: dos, tres, una a la vez, en diferentes secuencias de encendido y apagado.
En tales casos, el cálculo se realiza en pasos, para cada sección por separado. En este caso, se deben tener en cuenta coeficientes adicionales, que neutralizan los valores obtenidos, así como las pérdidas de carga en los accesorios y en los lugares donde se instalan las válvulas de cierre.
Tasa de flujo
Si consideramos el cilindro por el que se mueve el fluido como un modelo imaginario, podemos decir que ninguna fuerza actuará sobre el agua dentro de la tubería. Pero en realidad esto no es así. La primera fuerza que actúa sobre el flujo de agua es la fuerza de fricción contra las paredes internas de la tubería. Disminuye con la distancia a las paredes.
La segunda fuerza es la fuerza de bombeo, que actúa desde la bomba en la dirección del flujo. Si este parámetro no cambia siempre, el flujo de fluido dentro de la tubería es laminar. La velocidad permanece sin cambios, en las paredes es igual a cero. Esta es la situación ideal.
En la práctica, esto rara vez ocurre. Hay muchos factores para esto, por ejemplo, encender y apagar la bomba, obstruir el filtro, etc. En este caso, en las paredes de las tuberías, la velocidad cambia drásticamente: a veces más, a veces menos, a veces con una gran diferencia. En el resto, esta característica cambia menos.
Muchos portales en línea ofrecen calculadoras que se pueden utilizar para calcular el caudal de un fluido que pasa a través de un cilindro. Esto requiere solo dos parámetros:
- diámetro interior de la tubería en mm;
- el rendimiento del sistema de suministro de agua, o más bien, el volumen de líquido que pasa por la tubería durante un cierto período de tiempo (m³ / hora).
Pero tales calculadoras no tienen en cuenta el material del que están hechas las tuberías, así como la presencia o ausencia de accesorios, circuitos y válvulas adicionales. Estos servicios de cálculo pueden tomarse como base, pero no debe esperar un valor exacto de ellos.
Al resolver el problema relacionado con la velocidad de movimiento del flujo de agua dentro de la red de suministro de agua, es necesario determinar claramente la complejidad del sistema, el rendimiento de las estaciones de bombeo y los tipos de tuberías utilizadas. La forma más sencilla es seleccionar este valor de acuerdo con la tabla en la que se han calculado los indicadores durante mucho tiempo y se garantiza que son fiables.
