Cum se folosește
- Alegeți ce se calculează: pierderea de sarcină pentru un debit cunoscut sau debitul din presiunea disponibilă.
- Alegeți materialul conductei. Pentru polietilenă (PE), alegeți diametrul exterior și SDR-ul; calculatorul determină diametrul interior. Pentru celelalte materiale, introduceți diametrul interior.
- Pentru pierderea de sarcină, introduceți debitul de calcul. Pentru debit, introduceți presiunea la capătul inițial și presiunea necesară la capătul final sau 0 dacă apa curge liber.
- Introduceți lungimea conductei și, dacă traseul urcă sau coboară, diferența de nivel.
- Introduceți numărul de coturi pentru fiecare unghi și suma coeficienților K pentru alte fitinguri, cum ar fi teurile și vanele.
Exemplu de calcul
O conductă din PE100 de 110 mm, SDR 11, are peretele de 10,0 mm și diametrul interior de 90 mm. Aceasta transportă 10 L/s pe 500 m, cu patru coturi de 90° și două coturi de 45°. Viteza este de 1,57 m/s, iar pierderea prin frecare este de 12,20 m. Coturile însumează ΣK = 4 × 0,75 + 2 × 0,35 = 3,7, deci pierderea locală este 3,7 × 1,57² ÷ (2 × 9,81) = 0,47 m. Pierderea totală de sarcină este de 12,66 m, adică o cădere de presiune de aproximativ 1,24 bar (124 kPa).
Calculul debitului din presiune
Pentru aceeași conductă și aceleași coturi, cu 4 bar la capătul inițial, 1 bar necesar la capătul final și capătul final cu 5 m mai sus decât cel inițial, sarcina disponibilă este (400 − 100) ÷ 9,81 − 5 = 25,58 m. Calculatorul determină debitul la care pierderile prin frecare și cele din coturi consumă exact această sarcină: aproximativ 14,7 L/s (53 m³/h), la o viteză de 2,31 m/s.
De ce contează SDR-ul
SDR este raportul dintre diametrul exterior și grosimea peretelui. Un SDR mai mic înseamnă un perete mai gros și o presiune nominală mai mare, dar un diametru interior mai mic: o conductă de 110 mm are 90 mm la interior la SDR 11 și 97 mm la SDR 17. Deoarece pierderea prin frecare depinde de diametru la puterea 4,87, această diferență crește pierderea prin frecare cu aproximativ 44%.
Alegerea coeficientului C
Coeficientul C din formula Hazen–Williams arată cât de netedă este conducta. Conductele noi din plastic au în jur de 150, cele din fontă ductilă căptușite cu mortar de ciment au 130–140, iar cele din oțel aproximativ 120. Fonta veche necăptușită poate coborî la 100 sau mai puțin pe măsură ce se corodează, motiv pentru care rețelele vechi pierd mai multă presiune decât ar sugera diametrul lor.
Întrebări frecvente
Ce viteză trebuie să aibă apa într-o conductă de distribuție?
Proiectanții urmăresc de obicei viteze de aproximativ 0,5–2,5 m/s. La viteze mai mici, apa stagnează și se învechește în conductă, iar la viteze mai mari cresc zgomotul, uzura și riscul de lovitură de berbec. Operatorul de apă poate impune propriile limite.
Pot calcula debitul dacă știu presiunea?
Da. Alegeți „Debitul, din presiunea disponibilă”, apoi introduceți presiunea la capătul inițial, presiunea necesară la capătul final și diferența de nivel. Calculatorul determină debitul și viteza pe care le poate asigura conducta.
Calculatorul include coturile și vanele?
Da. Introduceți numărul de coturi pentru fiecare unghi, iar coeficienții de pierdere ai teurilor, vanelor și altor fitinguri adăugați-i ca o singură valoare ΣK. Calculatorul folosește coeficienți standard pentru coturi sau propriile valori K, dacă alegeți valori personalizate.
Ce înseamnă SDR la conductele din PE?
Raportul dimensional standard: diametrul exterior împărțit la grosimea peretelui. Pentru PE100, SDR 11 corespunde presiunii nominale PN16, iar SDR 17 corespunde PN10.
Cum transform pierderea de sarcină în presiune?
Un metru coloană de apă corespunde la 9,81 kPa, adică aproximativ 0,1 bar.
Când nu este potrivită formula Hazen–Williams?
Formula este destinată apei la temperaturi obișnuite, în conducte de aproximativ 50 mm și mai mari. Pentru alte fluide, pentru conducte foarte mici sau pentru viteze mari, folosiți formula Darcy–Weisbach.