Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3

При знаходженні необхідної кількості рідини в опалювальній системі часто потрібно вирішити окрему задачу – виконати розрахунок обсягу труби з заданими параметрами.

Сама обчислювальна формула проста, однак на практиці для отримання точного результату застосовувати її потрібно акуратно.

Зміст статті:

  • Геометричні параметри труб
  • Формула для окремо взятої труби
  • Прикладні приклади проведення розрахунків
    • Завдання #1 — розрахунок необхідного обсягу теплоносія
    • Завдання #2 — розрахунок обсягу саморобного радіатора
    • Завдання #3 — розрахунок необхідної довжини труб ПП
  • Отримання результату експериментальним методом
  • Висновки

Геометричні параметри труб

Для визначення обсягу труби необхідно і достатньо знати всього два її показники: довжину і внутрішній (фактичний) діаметр. Останній параметр важливо не переплутати з зовнішнім розміром, який наводять для правильного підбору фітингів і сполучних елементів.

Якщо значення товщини стінки невідоме, то замість розрахункового внутрішнього діаметра можна використовувати DN (діаметр внутрішнього проходу). Вони приблизно рівні, а величина DN, як правило, зазначена на маркуванні, яку розміщують на зовнішній стороні виробу.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3Стандартна номенклатура поліпропіленових труб містить зовнішній діаметр і товщину стінки в міліметрах. По цим двох параметрах можна вирахувати внутрішній діаметр

Перед тим як спробувати розрахувати обсяг будь-труби, необхідно не допустити поширену помилку і привести всі параметри до єдиної системи вимірювання. Справа в тому, що довжину зазвичай висловлюють в метрах, а діаметр в міліметрах. Відношення цих двох одиниць наступне: 1 м = 1000 мм.

Насправді, можна привести параметри і до проміжним значенням – сантиметрам або дециметрам. Іноді це навіть зручно, враховуючи, що в цьому випадку кількість знаків після коми або, навпаки, нулів, буде не дуже велика.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3Взаємозв’язок одиниць вимірювання об’єму. При перекладі від однієї величини до іншої необхідно не допустити помилку в кількості нулів або, навпаки, знаків після коми

Для вироблених не в Росії (і не для Росії) діаметр труб може бути виражений в дюймах. У цьому випадку необхідно виконати перерахунок, враховуючи, що 1″ = 25.4 мм

Формула для окремо взятої труби

З позиції геометрії, труба являє собою прямий круговий циліндр. Обсяг такого об’єкта дорівнює площі перерізу помноженої на довжину:

V = l * S

В ній:

  • V – об’єм (м3);
  • l – довжина (м);
  • S – площа перетину (м2).

Площа перерізу труби, що має форму кола з відомим діаметром, обчислюють за формулою:

S = π * d2 / 4

Тут:

  • π = 3.1415926;
  • d – діаметр кола (м).

Підсумкова формула обсягу труби з відомими внутрішнім діаметром і довжиною буде мати наступний вигляд:

V = π * l * d2 / 4

Якщо одиницею вимірювання довжини і діаметра труби буде інша величина (дм, см або мм), то об’єм буде виражений в дм3, см3 або мм3 відповідно.

Також, хотілося показати вам нехитрий спосіб вимірювання зовнішнього діаметра труби (D) без штангенциркуля. D = L / π, де L – довжина окружності:

Для правильного обчислення об’єму труб необхідно підставити в просту формулу два параметри: довжину і внутрішній діаметр. Наскільки точно вони будуть виміряні або розраховані, настільки точним буде отриманий результат.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3У виробництві розрахунків внутрішнього об’єму труби потрібні прості геометричні формули, якими в школі користуються на уроках фізики, алгебри, хімії, геометрії та інших предметах

Прикладні приклади проведення розрахунків

Істотну допомогу в розборі принципів обчислень і послідовності дій при виконанні розрахунків нададуть конкретні приклади, з якими варто ознайомитися зацікавленим відвідувачам.

Завдання #1 — розрахунок необхідного обсягу теплоносія

Для заміського будинку тимчасового проживання потрібно розрахувати обсяг закуповуваного пропіленгліколю – теплоносії не окладу при температурах до -30°C. Система опалення складається з печі з сорочкою на 60 літрів, чотирьох алюмінієвих батарей по 8 секцій кожна і 90 метрів труби PN25 (20 x 3.4).

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3Труби стандарту PN25 20 х 3.4 найбільш часто застосовують для організації невеликого опалювального контуру з послідовним підключенням радіаторів. Її внутрішній діаметр дорівнює 13.2 мм

Об’єм рідини в трубі потрібно порахувати у літрах. Для цього в якості одиниці вимірювання треба взяти дециметр. Формули переходу від стандартних величин довжини наступні: 1 м = 10 дм і 1 мм = 0.01 дм.

Об’єм сорочки котла відомий. V1 = 60 л.

У паспорті алюмінієвого радіатора Elegance EL 500 зазначено, що обсяг однієї секції дорівнює 0.36 л. Тоді V2 = 4 * 8 * 0.36 = 11.5 л.

Обчислимо сумарний обсяг труб. Їх внутрішній діаметр d = 20 – 2 * 3.4 = 13.2 мм = 0.132 дм. Довжина l = 90 м = 900 дм. Отже:

V3 = π * l * d2 / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 дм3 = 12.3 л.

Таким чином, тепер можна знайти загальний об’єм:

V = V1 + V2 + V3 = 60 + 11.5 + 12.3 = 83.8 л.

Процентне відношення кількості рідини в трубах по відношенню до всієї системи складає всього 15%. Але якщо протяжність комунікацій велика або використовують система «водяна тепла підлога», то внесок труб в загальний об’єм значно збільшується.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3На промислових та сільськогосподарських об’єктах часто встановлюють саморобні радіатори опалення, влаштовані за типом регістрів. Знаючи розміри труб, можна обчислити їх обсяг

Завдання #2 — розрахунок обсягу саморобного радіатора

Розберемо, як розрахувати класичний саморобний радіатор опалення з чотирьох горизонтальних труб довжиною 2 м.

Спочатку необхідно знайти площу перерізу. Виміряти зовнішній діаметр можна з торця вироби. Нехай він буде 114 мм. Використовуючи таблицю стандартних параметрів сталевих труб, знайдемо товщину стінки, характерною для цього розміру – 4.5 мм Обчислимо внутрішній діаметр:

d = 114 – 2 * 4.5 = 105 мм.

Визначимо площу перерізу:

S = π * d2 / 4 = 8659 мм2.

Сумарна довжина всіх фрагментів дорівнює 8 м (8000 мм). Знайдемо об’єм:

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

Обсяг вертикальних з’єднувальних трубок можна обчислити аналогічним чином. Але цією величиною можна знехтувати, так як вона буде становити менше 0.1% від загального обсягу радіатора.

Отримане значення неінформативно, тому переведемо його в літри. Так як 1 дм = 100 мм, то 1 дм3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 106 мм3.

Тому V = 69272000 / 106 = 69.3 дм3 = 69.3 л.

Великі батареї або системи опалення (які встановлюють, наприклад, на фермах) вимагають значні обсяги теплоносія. Тому, так як потрібно буде порахувати обсяг труб в м3, то і все габарити перед їх підстановкою у формулу треба буде відразу переводити в метри.

Завдання #3 — розрахунок необхідної довжини труб ПП

Отримати значення довжини фрагмента можна за допомогою звичайної лінійки або рулетки. Незначними вигинами і провисаниями полімерних труб можна знехтувати, так як вони не призведуть до серйозної підсумкової помилку.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3При такому викривленні полімерних труб, їх довжина буде значно більше (на 10-15%), ніж протяжність ділянки, по якій вони прокладені

Для дотримання точності набагато важливіше правильно визначити початок і кінець фрагмента:

  • При приєднанні труби на стояку вимірювати довжину треба від початку горизонтального фрагмента. Не потрібно захоплювати примикає частина стояка, так як це призведе до подвійного підрахунку одного і того ж обсягу.
  • На вході в батарею вимірювати довжину треба до її трубок захоплюючи крани. Вони не враховуються при визначенні обсягу радіатора за його паспортними даними.
  • На вході в котел вимірювати потрібно від сорочки враховуючи довжину виходять трубок.

Закруглення можна вимірювати спрощено вважати, що вони проходять під прямим кутом. Такий метод допустимий, так як їх загальний внесок в довжину труб незначний.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3За наявності схеми розташування теплої підлоги, розрахувати довжину трубок з теплоносієм можна за планом з нанесенням на нього масштабної сітки

Обсяг теплого статі вважають за метражем встановлених труб. Якщо дані по довжині чи схема відсутні, але відомий крок між трубками, то розрахунок можна провести за такою приблизною формулою (незалежно від способу укладання):

l = (n – k) * (m – k)/k

Тут:

  • n – довжина ділянки теплої підлоги;
  • m – ширина ділянки теплої підлоги;
  • k – крок між трубками;
  • l – загальна довжина трубок.

Незважаючи на малий переріз труб, які застосовують для теплої підлоги, їх загальна протяжність призводить до значного обсягу належного теплоносія. Так, для забезпечення системи, аналогічної на наведеному вище малюнку (довжина – 160 м, зовнішній діаметр – 20 мм), необхідно буде 26 літрів рідини.

Отримання результату експериментальним методом

На практиці виникають проблемні ситуації, коли гідравлічна система має складну структуру або деякі її фрагменти прокладені потайним способом. У цьому випадку визначити геометрію її частин і розрахувати загальний обсяг стає неможливо. Тоді єдиним виходом стає проведення експерименту.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3Використання колектора і укладання труб під стяжку – передовий спосіб скритного підведення гарячої води до радіаторів опалення. Точно розрахувати довжину комунікацій при відсутності плану неможливо

Необхідно злити всю рідину, взяти яку-небудь мірну ємність (наприклад, відро) і наповнити систему до потрібного рівня. Заливка відбувається через верхню точку: розширювальний бак відкритого типу або верхній спусковий клапан. При цьому всі інші клапани повинні бути відкриті, щоб уникнути утворення повітряних пробок.

Якщо рух води по контуру здійснює насос, то потрібно дати йому годину або два попрацювати без підігріву теплоносія. Це допоможе вигнати залишкові повітряні скупчення. Після цього потрібно ще раз долити рідину в контур.

Такий метод можна використовувати і для окремих частин опалювального контуру, наприклад, теплої підлоги. Для цього потрібно від’єднати його від системи і таким же чином «пролити».

Висновки

Незважаючи на те, що в мережі нам запропоновано величезний вибір програмних продуктів для виробництва обчислень по літражу теплоносія, є гостовские таблиці для визначення внутрішнього об’єму труб, знати принципи «ручних» розрахунків потрібно. Вони потрібні тим, хто самостійно займається спорудженням і ремонтом комунікацій, і тим, хто користується послугами проектних і будівельних організацій.

Корисні відомості допоможуть визначитися з витратою матеріалу перед пристроєм системи, точно підрахувати кошторис і отримати уявлення про майбутніх експлуатаційних виплатах.

Розрахунок обсягу труби: як розрахувати за формулами в літрах і в м3

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками