Výpočet objemu potrubia: princípy výpočtov a pravidlá pre výpočty v litroch a kubických metroch

Pri zisťovaní množstva potrebnej kvapaliny vo vykurovacom systéme je často potrebné vyriešiť samostatný problém - vypočítať objem potrubia s danými parametrami.Samotný vzorec výpočtu je jednoduchý. V praxi sa však na získanie presného výsledku musí používať opatrne.

Povieme si, ako vypočítať vnútorný objem dôležitého komunikačného systému. V článku, ktorý sme predstavili, sa podrobne diskutuje o možnostiach vykonávania výpočtov pre potrubia a vykurovacie zariadenia. S prihliadnutím na naše rady problém rýchlo vyriešite.

Geometrické parametre rúr

Na určenie objemu potrubia je potrebné a postačujúce poznať iba dva jeho ukazovatele: dĺžku a vnútorný (skutočný) priemer. Je dôležité nezamieňať posledný parameter s vonkajším rozmerom, ktorý je daný pre správny výber kovania a spojovacích prvkov.

Ak hrúbka steny nie je známa, potom sa namiesto vypočítaného vnútorného priemeru môže použiť DN (vnútorný priemer otvoru). Sú približne rovnaké a hodnota DN je zvyčajne uvedená na označení, ktoré je umiestnené na vonkajšej strane produktu.

Štandardná nomenklatúra polypropylénových rúr obsahuje vonkajší priemer a hrúbku steny v milimetroch. Pomocou týchto dvoch parametrov môžete vypočítať vnútorný priemer

Pred pokusom o výpočet objemu akéhokoľvek potrubia je potrebné vyhnúť sa bežnej chybe a uviesť všetky parametre do jedného meracieho systému. Faktom je, že dĺžka sa zvyčajne vyjadruje v metroch a priemer v milimetroch. Vzťah týchto dvoch jednotiek je nasledovný: 1 m = 1000 mm.

V skutočnosti je možné znížiť parametre na stredné hodnoty - centimetre alebo decimetre. Niekedy je to dokonca výhodné, pretože v tomto prípade počet desatinných miest alebo naopak núl nebude príliš veľký.

Vzťah medzi jednotkami objemu. Pri prevode z jednej hodnoty na druhú je potrebné vyhnúť sa chybám v počte núl alebo naopak desatinných miest

Pre rúry, ktoré sa nevyrábajú v Rusku (a nie pre Rusko), môže byť priemer vyjadrený v palcoch. V tomto prípade je potrebné prepočítať, berúc do úvahy, že 1″ = 25,4 mm.

Vzorec pre jednu rúrku

Z hľadiska geometrie je rúra priamym kruhovým valcom.

Objem takéhoto objektu sa rovná ploche prierezu vynásobenej dĺžkou:

V = l * S

v ňom:

• V - objem (m³);
• l – dĺžka (m);
• S - plocha prierezu (m²).

Plocha prierezu potrubia v tvare kruhu so známym priemerom sa vypočíta podľa vzorca:

S = π * d² / 4

Tu:

• π = 3,1415926;
• d – priemer kruhu (m).

Konečný vzorec pre objem potrubia so známym vnútorným priemerom a dĺžkou bude nasledujúci:

V = π * l * d² / 4

Ak je mernou jednotkou pre dĺžku a priemer potrubia iná hodnota (dm, cm alebo mm), potom bude objem vyjadrený v dm³, cm³ alebo mm³ resp.

Tiež som vám chcel ukázať jednoduchý spôsob merania vonkajšieho priemeru potrubia (D) bez strmeňa. D = L/n, Kde L - obvod:

Ak chcete správne vypočítať objem potrubia, musíte do jednoduchého vzorca nahradiť dva parametre: dĺžku a vnútorný priemer. Čím presnejšie sú zmerané alebo vypočítané, tým presnejší bude výsledok.

Na výpočet vnútorného objemu potrubia budete potrebovať jednoduché geometrické vzorce, ktoré sa v škole používajú vo fyzike, algebre, chémii, geometrii a iných predmetoch.

Aplikované príklady výpočtov

Konkrétne príklady poskytnú významnú pomoc pri pochopení princípov výpočtov a postupnosti úkonov pri vykonávaní výpočtov, s ktorými by sa mali zainteresovaní návštevníci oboznámiť.

Úloha #1 - výpočet požadovaného objemu chladiacej kvapaliny

Pre vidiecky dom dočasného pobytu musíte vypočítať objem zakúpeného propylénglykolu - chladiaca kvapalina netvrdne pri teplotách do -30°C. Vykurovací systém pozostáva zo 60 litrovej opláštenej pece, štyroch hliníkových radiátorov s 8 sekciami a 90 metrov potrubia PN25 (20 x 3,4).

Rúry štandardu PN25 20 x 3,4 sa najčastejšie používajú na usporiadanie malého vykurovacieho okruhu s radiátormi zapojenými do série. Jeho vnútorný priemer je 13,2 mm

Objem kvapaliny v potrubí sa musí vypočítať v litroch. Aby ste to dosiahli, musíte brať decimeter ako mernú jednotku. Vzorce na prevod zo štandardných hodnôt dĺžky sú nasledovné: 1 m = 10 dm a 1 mm = 0,01 dm.

Objem plášťa kotla je známy. V₁ = 60 l.

Pas hliníkového radiátora Elegance EL 500 uvádza, že objem jednej sekcie je 0,36 litra. Potom V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Vypočítajme celkový objem potrubí. Ich vnútorný priemer d = 20 – 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Dĺžka l = 90 m = 900 dm. Preto:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm³ = 12,3 l.

Teraz môžeme nájsť celkový objem:

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

Percento kvapaliny v potrubiach vzhľadom na celý systém je iba 15%.Ale ak je dĺžka komunikácie veľká alebo používajú systém "vodou vyhrievaná podlaha", potom sa príspevok rúrok k celkovému objemu výrazne zvyšuje.

V priemyselných a poľnohospodárskych zariadeniach sa často inštalujú domáce vykurovacie radiátory usporiadané ako registre. Keď poznáte rozmery rúr, môžete vypočítať ich objem

Úloha #2 - výpočet objemu domáceho radiátora

Pozrime sa, ako vypočítať klasický domáci vykurovací radiátor vyrobený zo štyroch vodorovných rúr s dĺžkou 2 m. Najprv musíte nájsť plochu prierezu. Vonkajší priemer môžete merať od konca výrobku.

Nech je to 114 mm. Pomocou tabuľky štandardných parametrov oceľové rúry, zistíme hrúbku steny charakteristickú pre túto veľkosť - 4,5 mm.

Vypočítajme vnútorný priemer:

d = 114 – 2 * 4,5 = 105 mm.

Poďme určiť prierezovú plochu:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

Celková dĺžka všetkých úlomkov je 8 m (8000 mm). Poďme nájsť objem:

V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 mm³.

Objem zvislých spojovacích rúrok možno vypočítať podobným spôsobom. Túto hodnotu však možno zanedbať, pretože bude menšia ako 0,1 % z celkového objemu vykurovací radiátor.

Výsledná hodnota nie je informatívna, preto ju prepočítajme na litre. Pretože 1 dm = 100 mm, potom 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Preto V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 l.

Veľké radiátory alebo vykurovacie systémy (ktoré sú inštalované napríklad na farmách) vyžadujú značné objemy chladiacej kvapaliny.

Preto, keďže bude potrebné vypočítať objem rúr v m³, potom bude potrebné všetky rozmery okamžite previesť na metre pred ich nahradením do vzorca.

Úloha #3 - výpočet požadovanej dĺžky PP rúr

Dĺžku fragmentu môžete získať pomocou bežného pravítka alebo pásky.Drobné ohyby a priehyby polymérových rúrok možno zanedbať, pretože nevedú k závažnej konečnej chybe.

Pri takomto zakrivení polymérových rúr bude ich dĺžka výrazne väčšia (10-15%) ako dĺžka úseku, pozdĺž ktorého sú položené

Na zachovanie presnosti je oveľa dôležitejšie správne určiť začiatok a koniec fragmentu:

• Pri pripájaní potrubia k stúpačke je potrebné merať dĺžku od začiatku horizontálneho fragmentu. Nie je potrebné chytiť susednú časť stúpačky, pretože to povedie k dvojitému započítaniu rovnakého objemu.
• Pri vstupe do batérie musíte zmerať dĺžku až po jej rúrky uchopením kohútikov. Pri určovaní objemu radiátora podľa jeho pasových údajov sa neberú do úvahy.
• Pri vstupe do kotla je potrebné merať z plášťa, berúc do úvahy dĺžku výstupných potrubí.

Krivky sa dajú merať zjednodušeným spôsobom – vezmite do úvahy, že prebiehajú v pravom uhle. Táto metóda je prijateľná, pretože ich celkový príspevok k dĺžke rúr je nevýznamný.

Ak máte schému usporiadania vykurovanej podlahy, môžete vypočítať dĺžku potrubí chladiacej kvapaliny podľa plánu s aplikovanou mierkou.

Objem teplej podlahy sa vypočíta podľa záberov inštalovaných potrubí.

Ak neexistujú žiadne údaje o dĺžke alebo diagram, ale je známy rozstup medzi rúrkami, výpočet možno vykonať pomocou nasledujúceho približného vzorca (bez ohľadu na spôsob inštalácie):

l = (n – k) * (m – k)/k

Tu:

• n – dĺžka časti vyhrievanej podlahy;
• m – šírka časti vyhrievanej podlahy;
• k – rozstup medzi rúrkami;
• l – konečná dĺžka rúrok.

Napriek malému prierezu rúr, ktoré sa používajú na vodou vyhrievaná podlahaich celková dĺžka vedie k značnému objemu obsiahnutého chladiva.

Takže na zabezpečenie systému podobného vyššie uvedenému obrázku (dĺžka - 160 m, vonkajší priemer - 20 mm) bude potrebných 26 litrov kvapaliny.

Získanie výsledku pomocou experimentálnej metódy

V praxi vznikajú problematické situácie, keď má hydraulický systém zložitú štruktúru alebo niektoré jeho fragmenty sú položené tajným spôsobom. V tomto prípade je nemožné určiť geometriu jeho častí a vypočítať celkový objem. Potom je jediným východiskom vykonať experiment.

Použitie kolektora a uloženie potrubia pod poter je pokročilá metóda tajného zásobovania teplou vodou vykurovacích radiátorov. Pri absencii plánu nie je možné presne vypočítať dĺžku komunikácie.

Je potrebné vypustiť všetku kvapalinu, vziať nejaký druh odmernej nádoby (napríklad vedro) a naplniť systém na požadovanú úroveň. Plnenie prebieha cez najvyšší bod: expanzná nádrž otvoreného typu alebo horný vypúšťací ventil. Súčasne musia byť všetky ostatné ventily otvorené, aby sa zabránilo vytváraniu vzduchových blokov.

Ak pohyb vody pozdĺž okruhu vykonáva čerpadlo, musíte ho nechať bežať hodinu alebo dve bez zahrievania chladiacej kvapaliny. Toto pomôže vytlačte zvyškové vzduchové vrecká. Potom musíte do okruhu znova pridať kvapalinu.

Tento spôsob je možné použiť aj pre jednotlivé časti vykurovacieho okruhu, napríklad vyhrievanú podlahu. Ak to chcete urobiť, musíte ho odpojiť od systému a „rozliať“ ho rovnakým spôsobom.

závery

Napriek tomu, že sieť nám ponúka obrovský výber softvérových produktov na výpočet objemu chladiacej kvapaliny, existujú tabuľky GOST na určenie vnútorného objemu potrubí, musíte poznať princípy „ručných“ výpočtov.

Sú potrebné pre tých, ktorí samostatne stavajú a opravujú komunikácie, a pre tých, ktorí využívajú služby projekčných a stavebných organizácií. Užitočné informácie vám pomôžu určiť spotrebu materiálu pred inštaláciou systému, presne vypočítať odhad a získať predstavu o nadchádzajúcich prevádzkových platbách.

Chceli by ste hovoriť o tom, ako ste vypočítali objem chladiacej kvapaliny pre autonómny vykurovací systém vo vidieckom dome alebo vidieckom dome? Máte informácie, ktoré by mohli byť užitočné pre návštevníkov stránky? Napíšte komentáre, uverejnite fotografie súvisiace s témou článku a pýtajte sa v bloku nižšie.