Obliczanie objętości rur: zasady obliczeń i zasady wykonywania obliczeń w litrach i metrach sześciennych

Ustalając wymaganą ilość cieczy w instalacji grzewczej, często konieczne jest rozwiązanie osobnego problemu - obliczenie objętości rury o zadanych parametrach.Sam wzór obliczeniowy jest prosty. Jednak w praktyce, aby uzyskać dokładny wynik, należy go stosować ostrożnie.

Porozmawiamy o tym, jak obliczyć objętość wewnętrzną ważnego systemu komunikacyjnego. W zaprezentowanym przez nas artykule szczegółowo omówiono możliwości przeprowadzania obliczeń rurociągów i urządzeń grzewczych. Biorąc pod uwagę nasze rady, szybko rozwiążesz problem.

Parametry geometryczne rur

Aby określić objętość rury, konieczna i wystarczająca jest znajomość tylko dwóch jej wskaźników: długości i średnicy wewnętrznej (rzeczywistej). Ważne jest, aby nie mylić ostatniego parametru z wymiarem zewnętrznym, który jest podawany w celu prawidłowego doboru okuć i elementów łączących.

Jeżeli grubość ścianki nie jest znana, zamiast obliczonej średnicy wewnętrznej można zastosować DN (wewnętrzna średnica otworu). Są w przybliżeniu równe, a wartość DN jest zwykle podana na oznaczeniu umieszczonym na zewnątrz produktu.

Standardowa nomenklatura rur polipropylenowych zawiera średnicę zewnętrzną i grubość ścianki w milimetrach. Korzystając z tych dwóch parametrów, można obliczyć średnicę wewnętrzną

Przed próbą obliczenia objętości dowolnej rury należy uniknąć typowego błędu i przenieść wszystkie parametry do jednego systemu pomiarowego. Faktem jest, że długość wyraża się zwykle w metrach, a średnicę w milimetrach. Zależność tych dwóch jednostek jest następująca: 1 m = 1000 mm.

W rzeczywistości możliwe jest zmniejszenie parametrów do wartości pośrednich - centymetrów lub decymetrów. Czasami jest to nawet wygodne, biorąc pod uwagę, że w tym przypadku liczba miejsc po przecinku lub, odwrotnie, zer nie będzie bardzo duża.

Zależność między jednostkami objętości. Podczas konwersji z jednej wartości na drugą należy unikać błędów w liczbie zer lub, odwrotnie, miejsc dziesiętnych

W przypadku rur, które nie są produkowane w Rosji (i nie dla Rosji), średnicę można wyrazić w calach. W takim przypadku konieczne jest ponowne obliczenie, biorąc pod uwagę, że 1″ = 25,4 mm.

Wzór dla pojedynczej rury

Z punktu widzenia geometrii rura jest prostym okrągłym cylindrem.

Objętość takiego obiektu jest równa polu przekroju poprzecznego pomnożonemu przez długość:

V = l * S

W tym:

• V – objętość (m³);
• l – długość (m);
• S – powierzchnia przekroju (m²).

Pole przekroju poprzecznego rury w kształcie koła o znanej średnicy oblicza się ze wzoru:

S = π * re² / 4

Tutaj:

• π = 3,1415926;
• D – średnica koła (m).

Ostateczny wzór na objętość rury o znanej średnicy wewnętrznej i długości będzie następujący:

V = π * l * re² / 4

Jeżeli jednostką miary długości i średnicy rury jest inna wartość (dm, cm lub mm), wówczas objętość będzie wyrażona w dm³, cm³ lub mm³ odpowiednio.

Chciałem także pokazać prosty sposób pomiaru zewnętrznej średnicy rury (D) bez zacisków. D = L/π, Gdzie L - obwód:

Aby poprawnie obliczyć objętość rur, należy w prostym wzorze zastąpić dwa parametry: długość i średnicę wewnętrzną. Im dokładniej zostaną zmierzone lub obliczone, tym dokładniejszy będzie wynik.

Aby obliczyć objętość wewnętrzną rury, potrzebne będą proste wzory geometryczne, które są używane w szkole na lekcjach fizyki, algebry, chemii, geometrii i innych przedmiotów.

Zastosowane przykłady obliczeń

Konkretne przykłady będą znaczącą pomocą w zrozumieniu zasad obliczeń i kolejności działań podczas wykonywania obliczeń, z którymi zainteresowani zwiedzający powinni się zapoznać.

Zadanie nr 1 - obliczenie wymaganej objętości chłodziwa

W przypadku wiejskiego domu tymczasowego zamieszkania należy obliczyć objętość zakupionego glikolu propylenowego - płyn chłodzący nie twardnieje w temperaturach do -30°C. Instalacja grzewcza składa się z 60-litrowego pieca płaszczowego, czterech grzejników aluminiowych po 8 sekcji każdy i 90 metrów rury PN25 (20 x 3,4).

Rury w standardzie PN25 20x3,4 najczęściej stosuje się do organizacji małego obiegu grzewczego z grzejnikami połączonymi szeregowo. Jego średnica wewnętrzna wynosi 13,2 mm

Objętość cieczy w rurze należy obliczyć w litrach. Aby to zrobić, musisz przyjąć decymetr jako jednostkę miary. Wzory do przeliczenia standardowych wartości długości są następujące: 1 m = 10 dm i 1 mm = 0,01 dm.

Znana jest objętość płaszcza kotła. V₁ = 60 l.

Paszport grzejnika aluminiowego Elegance EL 500 wskazuje, że objętość jednej sekcji wynosi 0,36 litra. Następnie V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Obliczmy całkowitą objętość rur. Ich średnica wewnętrzna D = 20 – 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Długość l = 90 m = 900 dm. Stąd:

V₃ = π * l * D² / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm³ = 12,3 l.

Zatem możemy teraz znaleźć całkowitą objętość:

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

Procent cieczy w rurach w stosunku do całego systemu wynosi tylko 15%.Ale jeśli długość komunikacji jest duża lub korzystają z systemu "podłoga podgrzewana wodą", wówczas udział rur w całkowitej objętości znacznie wzrasta.

W obiektach przemysłowych i rolniczych często instaluje się domowe grzejniki, ułożone jak rejestry. Znając wymiary rur, możesz obliczyć ich objętość

Zadanie nr 2 - obliczenie objętości domowego grzejnika

Spójrzmy, jak obliczyć klasyczny domowy grzejnik wykonany z czterech poziomych rur o długości 2 m. Najpierw musisz znaleźć pole przekroju poprzecznego. Możesz zmierzyć średnicę zewnętrzną od końca produktu.

Niech będzie 114 mm. Korzystanie ze standardowej tabeli parametrów stalowe rury, znajdziemy charakterystyczną dla tego rozmiaru grubość ścianki - 4,5 mm.

Obliczmy średnicę wewnętrzną:

D = 114 – 2 * 4,5 = 105 mm.

Określmy pole przekroju poprzecznego:

S = π * D² / 4 = 8659 mm².

Całkowita długość wszystkich fragmentów wynosi 8 m (8000 mm). Znajdźmy objętość:

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

W podobny sposób można obliczyć objętość pionowych rur łączących. Ale tę wartość można pominąć, ponieważ będzie ona mniejsza niż 0,1% całkowitej objętości grzejnik.

Wynikowa wartość nie ma charakteru informacyjnego, dlatego przeliczmy ją na litry. Ponieważ 1 dm = 100 mm, to 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Dlatego V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 mm³ = 69,3 l.

Duże grzejniki lub systemy grzewcze (instalowane na przykład w gospodarstwach rolnych) wymagają znacznych ilości chłodziwa.

Dlatego ponieważ konieczne będzie obliczenie objętości rur w m³, wówczas wszystkie wymiary będą musiały zostać natychmiast przeliczone na metry przed podstawieniem ich do wzoru.

Zadanie nr 3 - obliczenie wymaganej długości rur PP

Długość fragmentu możesz zmierzyć za pomocą zwykłej linijki lub taśmy mierniczej.Drobne zagięcia i zwisy rur polimerowych można pominąć, ponieważ nie doprowadzą one do poważnego błędu końcowego.

Przy takiej krzywiźnie rur polimerowych ich długość będzie znacznie większa (10-15%) niż długość odcinka, wzdłuż którego są ułożone

Aby zachować dokładność, znacznie ważniejsze jest prawidłowe określenie początku i końca fragmentu:

• Łącząc rurę z pionem, długość należy mierzyć od początku poziomego fragmentu. Nie ma potrzeby chwytania sąsiedniej części pionu, ponieważ doprowadzi to do podwójnego zliczenia tej samej objętości.
• Przy wejściu do akumulatora należy zmierzyć długość aż do rurek, chwytając za krany. Nie są one brane pod uwagę przy określaniu objętości grzejnika zgodnie z danymi paszportowymi.
• Przy wejściu do kotła należy zmierzyć od płaszcza, biorąc pod uwagę długość wychodzących rur.

Krzywe można mierzyć w uproszczony sposób – należy wziąć pod uwagę, że biegną pod kątem prostym. Ta metoda jest akceptowalna, ponieważ ich całkowity udział w długości rur jest nieznaczny.

Jeśli dysponujesz schematem rozmieszczenia ogrzewanej podłogi, możesz obliczyć długość rurek chłodzących zgodnie z planem z nałożoną na niego siatką skali

Objętość ciepłej podłogi oblicza się na podstawie materiału zainstalowanych rur.

Jeżeli nie ma danych o długości ani diagramu, ale znany jest odstęp między rurami, obliczenia można przeprowadzić za pomocą następującego przybliżonego wzoru (niezależnie od metody montażu):

l = (n – k) * (m – k)/k

Tutaj:

• N – długość odcinka ogrzewanej podłogi;
• M – szerokość powierzchni ogrzewanej podłogi;
• k – odstęp między rurami;
• l – ostateczna długość rurek.

Pomimo małego przekroju rur, do których się stosuje podłoga podgrzewana wodą, ich całkowita długość prowadzi do znacznej objętości zawartego chłodziwa.

Zatem, aby zapewnić układ podobny do powyższego rysunku (długość - 160 m, średnica zewnętrzna - 20 mm), potrzeba 26 litrów płynu.

Uzyskanie wyniku metodą eksperymentalną

W praktyce problematyczne sytuacje powstają, gdy układ hydrauliczny ma złożoną konstrukcję lub niektóre jego fragmenty układane są w tajemnicy. W takim przypadku niemożliwe staje się określenie geometrii jego części i obliczenie całkowitej objętości. Wtedy jedynym wyjściem jest przeprowadzenie eksperymentu.

Zastosowanie kolektora i ułożenie rur pod jastrychem to zaawansowana metoda tajnego dostarczania ciepłej wody do grzejników. Niemożliwe jest dokładne obliczenie długości komunikacji w przypadku braku planu.

Konieczne jest spuszczenie całej cieczy, wzięcie jakiegoś pojemnika pomiarowego (na przykład wiadra) i napełnienie systemu do pożądanego poziomu. Napełnianie następuje przez najwyższy punkt: zbiornik wyrównawczy typu otwartego lub górny zawór spustowy. Jednocześnie wszystkie pozostałe zawory muszą być otwarte, aby uniknąć tworzenia się śluz powietrznych.

Jeśli ruch wody w obwodzie odbywa się za pomocą pompy, należy pozwolić jej działać przez godzinę lub dwie bez podgrzewania płynu chłodzącego. To pomoże usunąć resztki kieszeni powietrznych. Następnie należy ponownie dodać płyn do obwodu.

Metodę tę można zastosować również w przypadku poszczególnych części obiegu grzewczego, np. podgrzewanej podłogi. Aby to zrobić, należy odłączyć go od systemu i „rozlać” w ten sam sposób.

wnioski

Pomimo tego, że sieć oferuje nam ogromny wybór oprogramowania do obliczania objętości chłodziwa, istnieją tabele GOST do określania wewnętrznej objętości rur, musisz znać zasady obliczeń „ręcznych”.

Są niezbędne dla tych, którzy samodzielnie budują i naprawiają komunikację, a także dla tych, którzy korzystają z usług organizacji projektowych i budowlanych. Przydatne informacje pomogą Ci określić zużycie materiału przed instalacją systemu, dokładnie obliczyć kosztorys i zorientować się w nadchodzących płatnościach operacyjnych.

Czy chcesz porozmawiać o tym, jak obliczyłeś objętość chłodziwa dla autonomicznego systemu grzewczego w wiejskim domu lub wiejskim domu? Czy posiadasz informacje, które mogą być przydatne dla osób odwiedzających witrynę? Prosimy o pisanie komentarzy, zamieszczanie zdjęć związanych z tematyką artykułu oraz zadawanie pytań w bloku poniżej.