Изчисляване на обема на тръбата: принципи на изчисления и правила за извършване на изчисления в литри и кубични метри

При намиране на количеството необходима течност в отоплителната система често е необходимо да се реши отделен проблем - да се изчисли обемът на тръбата с дадени параметри.Самата формула за изчисление е проста. На практика обаче, за да се получи точен резултат, трябва да се използва внимателно.

Ще говорим за това как да изчислим вътрешния обем на важна комуникационна система. В статията, която представихме, са разгледани подробно възможностите за извършване на изчисления за тръбопроводи и отоплителни уреди. Като вземете предвид нашите съвети, вие бързо ще разрешите проблема.

Геометрични параметри на тръби

За да се определи обемът на тръбата, е необходимо и достатъчно да се знаят само два от нейните показатели: дължина и вътрешен (действителен) диаметър. Важно е да не бъркате последния параметър с външния размер, който е даден за правилния избор на фитинги и свързващи елементи.

Ако дебелината на стената е неизвестна, тогава може да се използва DN (вътрешен диаметър на отвора) вместо изчисления вътрешен диаметър. Те са приблизително равни, а стойността на DN обикновено се посочва върху маркировката, която се поставя от външната страна на продукта.

Стандартната номенклатура на полипропиленовите тръби съдържа външния диаметър и дебелината на стената в милиметри. Използвайки тези два параметъра, можете да изчислите вътрешния диаметър

Преди да се опитате да изчислите обема на която и да е тръба, е необходимо да избегнете често срещана грешка и да приведете всички параметри към една система за измерване. Факт е, че дължината обикновено се изразява в метри, а диаметърът в милиметри. Връзката на тези две единици е следната: 1 m = 1000 mm.

Всъщност е възможно да се намалят параметрите до междинни стойности - сантиметри или дециметри. Понякога това е дори удобно, като се има предвид, че в този случай броят на десетичните знаци или, обратно, нулите няма да бъде много голям.

Връзка между обемни единици. При преобразуване от една стойност в друга е необходимо да се избягват грешки в броя на нулите или, обратно, десетичните знаци

За тръби, които не се произвеждат в Русия (и не за Русия), диаметърът може да бъде изразен в инчове. В този случай е необходимо да се преизчисли, като се вземе предвид, че 1″ = 25,4 mm.

Формула за единична тръба

От гледна точка на геометрията, тръбата е прав кръгъл цилиндър.

Обемът на такъв обект е равен на площта на напречното сечение, умножена по дължината:

V = l * S

В него:

• V – обем (м³);
• л – дължина (m);
• С – площ на напречното сечение (m²).

Площта на напречното сечение на тръба с форма на кръг с известен диаметър се изчислява по формулата:

S = π * d² / 4

Тук:

• π = 3,1415926;
• д – диаметър на кръга (m).

Крайната формула за обема на тръба с известен вътрешен диаметър и дължина ще бъде както следва:

V = π * l * d² / 4

Ако мерната единица за дължината и диаметъра на тръбата е друга стойност (dm, cm или mm), тогава обемът ще бъде изразен в dm³, см³ или мм³ съответно.

Освен това исках да ви покажа лесен начин за измерване на външния диаметър на тръба (д) без шублери. D = L/π, Където Л - обиколка:

За да изчислите правилно обема на тръбите, трябва да замените два параметъра в проста формула: дължина и вътрешен диаметър. Колкото по-точно са измерени или изчислени, толкова по-точен ще бъде резултатът.

За да изчислите вътрешния обем на тръбата, ще ви трябва прости геометрични формули, които се използват в училище по физика, алгебра, химия, геометрия и други предмети.

Приложни примери за изчисления

Конкретните примери ще осигурят значителна помощ при разбирането на принципите на изчисленията и последователността от действия при извършване на изчисления, с които заинтересованите посетители трябва да се запознаят.

Задача №1 - изчисляване на необходимия обем охлаждаща течност

За селска къща за временно пребиваване трябва да изчислите обема на закупения пропиленгликол - антифриз не се втвърдява при температури до -30°C. Отоплителната система се състои от 60 литрова камина с кожух, четири алуминиеви радиатора по 8 секции и 90 метра тръба PN25 (20 x 3.4).

Тръбите от стандарта PN25 20 x 3,4 най-често се използват за организиране на малък отоплителен кръг с радиатори, свързани последователно. Вътрешният му диаметър е 13,2 мм

Обемът на течността в тръбата трябва да се изчисли в литри. За да направите това, трябва да вземете дециметъра като мерна единица. Формулите за преобразуване от стандартни стойности на дължината са както следва: 1 m = 10 dm и 1 mm = 0,01 dm.

Известен е обемът на кожуха на котела. V₁ = 60л.

Паспортът на алуминиевия радиатор Elegance EL 500 показва, че обемът на една секция е 0,36 литра. Тогава V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 л.

Нека изчислим общия обем на тръбите. Техният вътрешен диаметър д = 20 – 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Дължина л = 90 м = 900 дм. Следователно:

V₃ = π * л * д² / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm³ = 12,3 л.

Така вече можем да намерим общия обем:

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

Процентът на течността в тръбите спрямо цялата система е само 15%.Но ако дължината на комуникациите е голяма или те използват система "воден топъл под", тогава приносът на тръбите към общия обем се увеличава значително.

В промишлени и селскостопански съоръжения често се монтират домашни отоплителни радиатори, подредени като регистри. Познавайки размерите на тръбите, можете да изчислите техния обем

Задача № 2 - изчисляване на обема на домашен радиатор

Нека да разгледаме как да изчислим класически домашен радиатор за отопление, направен от четири хоризонтални тръби с дължина 2 м. Първо трябва да намерите площта на напречното сечение. Можете да измерите външния диаметър от края на продукта.

Нека да е 114 мм. Използване на стандартната таблица с параметри стоманени тръби, намираме характерната за този размер дебелина на стената - 4,5 мм.

Нека изчислим вътрешния диаметър:

д = 114 – 2 * 4,5 = 105 mm.

Да определим площта на напречното сечение:

С = π * д² / 4 = 8659 mm².

Общата дължина на всички фрагменти е 8 m (8000 mm). Нека намерим обема:

V = л * С = 8000 * 8659 = 69272000 mm³.

Обемът на вертикалните свързващи тръби може да се изчисли по подобен начин. Но тази стойност може да бъде пренебрегната, тъй като ще бъде по-малко от 0,1% от общия обем радиатор за отопление.

Получената стойност не е информативна, така че нека я преобразуваме в литри. Тъй като 1 dm = 100 mm, тогава 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ мм³.

Ето защо V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 л.

Големите радиатори или отоплителни системи (които са инсталирани например във ферми) изискват значителни количества охлаждаща течност.

Следователно, тъй като ще е необходимо да се изчисли обемът на тръбите в m³, тогава всички размери ще трябва незабавно да бъдат преобразувани в метри, преди да бъдат заменени във формулата.

Задача #3 - изчисляване на необходимата дължина на PP тръби

Можете да получите дължината на фрагмента с помощта на обикновена линийка или рулетка.Незначителните завои и провисване на полимерните тръби могат да бъдат пренебрегнати, тъй като те няма да доведат до сериозна крайна грешка.

При такава кривина на полимерните тръби тяхната дължина ще бъде значително по-голяма (10-15%) от дължината на участъка, по който са положени

За да се поддържа точността, е много по-важно да се определи правилно началото и края на фрагмента:

• Когато свързвате тръба към щранг, дължината трябва да се измерва от началото на хоризонталния фрагмент. Не е необходимо да хващате съседната част на щранга, тъй като това ще доведе до двойно отчитане на един и същи обем.
• На входа на батерията трябва да измерите дължината до нейните тръби, като хванете крановете. Те не се вземат предвид при определяне на обема на радиатора според неговите паспортни данни.
• На входа на котела трябва да измерите от кожуха, като вземете предвид дължината на изходящите тръби.

Кривите могат да се измерват по опростен начин - имайте предвид, че те вървят под прав ъгъл. Този метод е приемлив, тъй като общият им принос към дължината на тръбите е незначителен.

Ако имате схема на оформление на топъл под, можете да изчислите дължината на тръбите на охлаждащата течност според плана с приложена към него мащабна мрежа

Обемът на топъл под се изчислява от кадрите на монтираните тръби.

Ако няма данни за дължината или диаграма, но стъпката между тръбите е известна, изчислението може да се извърши по следната приблизителна формула (независимо от метода на монтаж):

l = (n – k) * (m – k)/k

Тук:

• н – дължина на топлата подова секция;
• м – ширина на отопляемата подова площ;
• к – стъпка между тръбите;
• л – крайна дължина на тръбите.

Въпреки малкото напречно сечение на тръбите, които се използват за подово отопление с вода, тяхната обща дължина води до значителен обем на съдържащата се охлаждаща течност.

Така че, за да се осигури система, подобна на фигурата по-горе (дължина - 160 m, външен диаметър - 20 mm), ще са необходими 26 литра течност.

Получаване на резултата с помощта на експерименталния метод

На практика възникват проблемни ситуации, когато хидравличната система има сложна структура или някои от нейните фрагменти са положени по таен начин. В този случай става невъзможно да се определи геометрията на неговите части и да се изчисли общият обем. Тогава единственият изход е да се проведе експеримент.

Използването на колектор и полагането на тръби под замазка е усъвършенстван метод за тайно подаване на топла вода към отоплителните радиатори. Невъзможно е да се изчисли точно дължината на комуникациите при липса на план.

Необходимо е да източите цялата течност, да вземете някакъв мерителен съд (например кофа) и да напълните системата до желаното ниво. Пълненето става през най-високата точка: отворен тип разширителен резервоар или горен освобождаващ клапан. В същото време всички останали клапани трябва да са отворени, за да се избегне образуването на въздушни шлюзове.

Ако движението на водата по веригата се извършва от помпа, тогава трябва да я оставите да работи за час или два, без да загрява охлаждащата течност. Това ще помогне изхвърлете остатъчните въздушни джобове. След това трябва отново да добавите течност към веригата.

Този метод може да се използва и за отделни части на отоплителния кръг, например топъл под. За да направите това, трябва да го изключите от системата и да го „разлеете“ по същия начин.

заключения

Въпреки факта, че мрежата ни предлага огромен избор от софтуерни продукти за изчисляване на обема на охлаждащата течност, има GOST таблици за определяне на вътрешния обем на тръбите, трябва да знаете принципите на „ръчните“ изчисления.

Те са необходими за тези, които самостоятелно изграждат и ремонтират комуникации, и за тези, които използват услугите на проектантски и строителни организации. Полезната информация ще ви помогне да определите потреблението на материали преди инсталирането на системата, да изчислите точно прогнозата и да получите представа за предстоящите оперативни плащания.

Бихте ли искали да поговорите как сте изчислили обема на охлаждащата течност за автономна отоплителна система в селска къща или селска къща? Имате ли информация, която може да бъде полезна за посетителите на сайта? Моля, пишете коментари, публикувайте снимки, свързани с темата на статията, и задавайте въпроси в блока по-долу.