Расчет объема трубы: как рассчитать по формулам в литрах и в м3

При нахождении количества необходимой жидкости в системе отопления часто возникает необходимость решить отдельную задачу – рассчитать объем трубы с указанными параметрами. Сама формула расчета проста. Однако на практике его нужно применять осторожно, чтобы получить точный результат.

Мы покажем вам, как рассчитать внутренний объем важной коммуникационной системы. В представленной нами статье подробно анализируются варианты проведения расчетов для трубопровода и отопительных приборов. Принимая во внимание наши рекомендации, вы быстро решите проблему.

Геометрические параметры труб

Чтобы определить объем трубы, необходимо и достаточно знать только два ее показателя: длину и внутренний (эффективный) диаметр. Важно не путать последний параметр с внешним размером, который предусмотрен для правильного подбора фурнитуры и соединительных элементов.

Если толщина стенки неизвестна, вместо рассчитанного внутреннего диаметра можно использовать DN (диаметр отверстия). Они примерно одинаковые, а значение DN, как правило, указывается на маркировке, которая размещается на внешней стороне товара.

Стандартный ассортимент полипропиленовых труб содержит внешний диаметр и толщину стенки в миллиметрах. Эти два параметра можно использовать для расчета внутреннего диаметра

Прежде чем пытаться рассчитать объем какой-либо трубы, необходимо избежать распространенной ошибки и свести все параметры в единую систему измерения. Дело в том, что длина обычно выражается в метрах, а диаметр – в миллиметрах. Соотношение этих двух агрегатов следующее: 1 м = 1000 мм.

Фактически можно привести параметры к промежуточным значениям: сантиметрам или дециметрам. Иногда это даже удобно, так как в этом случае количество десятичных знаков или, наоборот, нулей будет не очень большим.

Взаимосвязь единиц измерения объема. При переводе из одного значения в другое необходимо избегать ошибки в количестве нулей или, наоборот, десятичных знаков

Для труб, произведенных не в России (и не для России), диаметр может быть выражен в дюймах. В этом случае необходимо произвести пересчет с учетом того, что 1 ″ = 25,4 мм.

Формула для одной трубки

С геометрической точки зрения трубка представляет собой прямой круговой цилиндр.

Объем такого объекта равен площади поперечного сечения, умноженной на длину:

V = l * S

Внутри:

  • V – объем (м3);
  • l – длина (м);
  • S – площадь поперечного сечения (м2).

Площадь поперечного сечения трубы круглой формы с известным диаметром рассчитывается по формуле:

S = π * d2 / 4

Здесь:

  • = 3,1415926;
  • d – диаметр круга (м).

Окончательная формула объема трубы с известным внутренним диаметром и длиной будет следующей:

V = π * l * d2 / 4

Если единицей измерения длины и диаметра трубы является другое значение (дм, см или мм), объем будет выражаться соответственно в дм3, см3 или мм3.

Кроме того, я хотел показать вам простой способ измерения наружного диаметра трубы (D) без манометра. D = L / π, где L – длина окружности:

Чтобы правильно рассчитать объем труб, необходимо в простую формулу подставить два параметра: длину и внутренний диаметр. Чем точнее они будут измерены или рассчитаны, тем точнее будет результат.

При производстве расчетов внутреннего объема трубы потребуются простые геометрические формулы, которые используются в школе по физике, алгебре, химии, геометрии и другим предметам

Прикладные примеры расчетов

Конкретные примеры, с которыми следует ознакомиться заинтересованным посетителям, окажут существенную помощь в понимании принципов расчетов и последовательности действий при выполнении расчетов.

Деятельность n. 1 – расчет необходимого объема теплоносителя

Для загородного дома для временного проживания необходимо рассчитать объем покупного пропиленгликоля, теплоносителя, не затвердевающего при температурах до -30 ° С. Система отопления состоит из печки на 60 литров с рубашкой, четырех алюминиевых радиаторов отопления. 8 секций каждая и 90 метров трубы PN25 (20 x 3,4).

Трубы стандарта PN25 20 х 3,4 часто используются для организации небольшого отопительного контура с последовательным подключением радиаторов. Его внутренний диаметр 13,2 мм

Объем жидкости в трубке необходимо рассчитывать в литрах. Для этого за единицу измерения возьмем дециметр. Формулы для изменения стандартной длины следующие: 1 м = 10 дм и 1 мм = 0,01 дм.

Объем рубашки котла известен. V1 = 60 CV

В паспорте алюминиевого радиатора Elegance EL 500 указано, что объем одной секции составляет 0,36 литра. Итак, V2 = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 литров.

Рассчитываем общий объем труб. Их внутренний диаметр d = 20-2 * 3,4 = 13,2 мм = 0,132 дм. Длина l = 90 м = 900 дм. Следовательно:

V3 = π * l * d2 / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 дм3 = 12,3 л.

Итак, общий объем теперь можно узнать:

V = V1 + V2 + V3 = 60 + 11,5 + 12,3 = 83,8 литра.

Процент количества жидкости в трубах по отношению ко всей системе составляет всего 15%. Но если протяженность коммуникаций большая или используется система «теплый пол на воде», то вклад труб в общий объем значительно увеличивается.

На промышленных и сельскохозяйственных предприятиях часто устанавливают самодельные радиаторы отопления, расположенные по типу бревен. Зная размеры труб, можно рассчитать их объем

№ задачи 2 – расчет объема самодельного радиатора

Разберемся, как рассчитать классический самодельный радиатор отопления из четырех горизонтальных труб длиной 2 м. Для начала нужно найти площадь сечения. Вы можете измерить внешний диаметр с торца изделия.

Пусть будет 114 мм. Воспользовавшись таблицей стандартных параметров стальных труб, находим типичную толщину стенки для этого размера – 4,5 мм.

Рассчитаем внутренний диаметр:

d = 114 – 2 * 4,5 = 105 мм.

Определите площадь поперечного сечения:

S = π * d2 / 4 = 8659 мм2.

Общая длина всех фрагментов 8 м (8000 мм). Находим объем:

V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 мм3.

Аналогичным образом можно рассчитать объем вертикальных соединительных труб. Но этой величиной можно пренебречь, так как она будет меньше 0,1% от общего объема радиатора отопления.

Полученное значение не информативно, поэтому переведем его в литры. Так как 1 дм = 100 мм, то 1 дм3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 106 мм3.

Следовательно, V = 69272000/106 = 69,3 дм3 = 69,3 л.

Для больших радиаторов отопления или систем отопления (установленных, например, на фермах) требуется значительное количество теплоносителя.

Поэтому, поскольку объем труб необходимо будет рассчитывать в м3, все размеры, прежде чем заменять их в формуле, необходимо будет сразу перевести в метры.

Деятельность n. 3 – расчет необходимой длины полипропиленовых труб

Узнать значение длины фрагмента можно с помощью обычной линейки или рулетки. Небольшие изгибы и провисания полимерных труб можно не заметить, так как они не приведут к серьезной окончательной ошибке.

При такой кривизне полимерных труб их длина будет намного больше (на 10-15%), чем длина участка, по которому они проложены

Для сохранения точности гораздо важнее правильно определить начало и конец фрагмента:

  • При подключении трубы к стояку необходимо измерять длину от начала горизонтального фрагмента. Брать за соседнюю часть стояка не обязательно, так как это приведет к двойному учету того же объема.
  • На входе в аккумулятор необходимо отмерить длину до его труб, взявшись за краны. Они не учитываются при определении объема радиатора по паспортным данным.
  • На входе в котел нужно проводить замеры от рубашки с учетом длины выходящих труб.

Округления можно измерить упрощенным способом: предположим, что они расположены под прямым углом. Этот способ разрешен, так как их суммарный вклад в длину труб незначителен.

При наличии разводки на теплый пол можно рассчитать длину труб с теплоносителем по схеме с нанесением на нее градуированной сетки

Объем теплых полов рассчитывается от метража установленных труб.

Если данных о длине или диаграммы нет, но известен шаг между трубами, расчет можно произвести по следующей приблизительной формуле (независимо от способа укладки):

l = (n – k) * (m – k) / k

Здесь:

  • n – длина участка теплого пола;
  • м – ширина поверхности пола с подогревом;
  • k – шаг между трубами;
  • l – общая длина труб.

Несмотря на малое сечение труб водяного теплого пола, их общая длина приводит к значительному объему содержащегося теплоносителя.

Итак, чтобы получить систему, аналогичную изображенной на рисунке выше (длина – 160 м, внешний диаметр – 20 мм), потребуется 26 литров жидкости.

Получите результат экспериментальным методом

На практике возникают проблемные ситуации, когда сантехника имеет сложную конструкцию или некоторые ее фрагменты укладываются скрытым способом. В этом случае становится невозможным определить геометрию его частей и рассчитать общий объем. Так что единственный выход – провести эксперимент.

Использование коллектора и прокладка труб под стяжкой – продвинутый метод незаметной подачи горячей воды на радиаторы отопления. Невозможно точно рассчитать продолжительность коммуникаций при отсутствии плана

необходимо слить всю жидкость, взять мерную емкость (например, ведро) и наполнить систему до нужного уровня. Заполнение происходит через высшую точку: расширительный бак открытого типа или верхний сливной кран. В этом случае все остальные клапаны должны быть открыты, чтобы избежать образования воздушных карманов.

Если движение воды по контуру осуществляется насосом, то необходимо час-другой подождать, чтобы он заработал без нагрева теплоносителя. Это поможет устранить оставшиеся воздушные карманы. После этого необходимо снова долить жидкость в контур.

Этот метод также можно использовать для отдельных частей отопительного контура, например, для полов с подогревом. Для этого нужно отключить его от системы и таким же образом «свергнуть”.

Выводы

Несмотря на то, что сеть предлагает нам большой выбор программных продуктов для расчета вытеснения теплоносителя, существуют таблицы гост для определения внутреннего объема труб, необходимо знать принципы «ручных» расчетов.

Они необходимы тем, кто самостоятельно занимается строительством и ремонтом коммуникаций, и тем, кто пользуется услугами проектных и строительных организаций. Полезная информация поможет определить расход материала до устройства системы, точно рассчитать смету и получить представление о предстоящих операционных платежах.

Хотите рассказать о том, как рассчитывался объем теплоносителя для автономной системы отопления на даче или в загородном доме? У вас есть информация, которая может быть полезна посетителям сайта? Пишите комментарии, размещайте фото по теме статьи, задавайте вопросы в блоке ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-obema-truby.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: