Vamzdžio tūrio skaičiavimas: skaičiavimo principai ir taisyklės litrais bei kubiniais metrais

Nustatant reikiamą skysčio kiekį šildymo sistemoje, dažnai tenka išspręsti atskirą užduotį – atlikti vamzdžio tūrio skaičiavimą su nustatytais parametrais. Pati skaičiavimo formulė yra paprasta. Tačiau praktikoje, norint gauti tikslų rezultatą, ją reikia taikyti atsargiai.

Mes papasakosime, kaip apskaičiuoti svarbios komunikacinės sistemos vidinį tūrį. Mūsų pateiktame straipsnyje išsamiai išanalizuoti skaičiavimų variantai vamzdynui ir šildymo prietaisams. Atsižvelgdami į mūsų patarimus, jūs operatyviai išspręsite užduotį.

Vamzdžių geometriniai parametrai

Norint nustatyti vamzdžio tūrį, pakanka žinoti tik du jo rodiklius: ilgį ir vidinį (faktinį) skersmenį. Svarbu nesupainioti pastarojo parametro su išoriniu dydžiu, kuris pateikiamas tinkamam jungiamųjų detalių ir jungiamųjų elementų parinkimui.

Jei sienelės storio reikšmė nežinoma, vietoj apskaičiuoto vidinio skersmens galima naudoti DN (vardinį skersmenį). Jie apytiksliai lygūs, o DN reikšmė paprastai nurodyta ant žymėjimo, kuris dedamas ant gaminio išorinės pusės.

Standartinė polipropileno vamzdžių nomenklatūra apima išorinį skersmenį ir sienelės storį milimetrais. Pagal šiuos du parametrus galima apskaičiuoti vidinį skersmenį.

Prieš bandant apskaičiuoti bet kurio vamzdžio tūrį, būtina išvengti dažnos klaidos ir suvesti visus parametrus į vieną matavimo sistemą. Reikalas tas, kad ilgis paprastai išreiškiamas metrais, o skersmuo – milimetrais. Šių dviejų vienetų santykis yra toks: 1 m = 1000 mm.

Iš tiesų, parametrus galima suvesti į tarpines reikšmes – centimetrus ar decimetrus. Kartais tai netgi patogu, atsižvelgiant į tai, kad šiuo atveju skaičių po kablelio arba, atvirkščiai, nulių skaičius nebus labai didelis.

Tūrio matavimo vienetų tarpusavio ryšys. Perkeliant iš vieno dydžio į kitą, būtina nepadaryti klaidos nulių skaičiuje arba, atvirkščiai, skaičių po kablelio.

Vamzdžių, pagamintų ne Rusijoje (ir ne Rusijai), skersmuo gali būti išreikštas coliais. Tokiu atveju reikia atlikti perskaičiavimą, atsižvelgiant į tai, kad 1″ = 25.4 mm.

Atskiro vamzdžio formulė

Geometrijos požiūriu, vamzdis yra tiesus apskritas cilindras.

Tokio objekto tūris lygus pjūvio plotui, padaugintam iš ilgio:

V = l * S

Čia:

• V – tūris (m³);
• l – ilgis (m);
• S – pjūvio plotas (m²).

Vamzdžio, turinčio apskritimo formą su žinomu skersmeniu, pjūvio plotas apskaičiuojamas pagal formulę:

S = π * d² / 4

Čia:

• π = 3.1415926;
• d – apskritimo skersmuo (m).

Galutinė vamzdžio tūrio formulė su žinomais vidiniu skersmeniu ir ilgiu bus tokia:

V = π * l * d² / 4

Jei vamzdžio ilgio ir skersmens matavimo vienetas bus kitas dydis (dm, cm ar mm), tūris bus išreikštas atitinkamai dm³, cm³ ar mm³.

Taip pat norėtume Jums parodyti paprastą būdą išmatuoti vamzdžio išorinį skersmenį (D) be slankmačio. D = L / π, kur L – apskritimo ilgis:

Norint teisingai apskaičiuoti vamzdžių tūrį, reikia į paprastą formulę įtraukti du parametrus: ilgį ir vidinį skersmenį. Kuo tiksliau jie bus išmatuoti ar apskaičiuoti, tuo tikslesnis bus gautas rezultatas.

Apskaičiuojant vidinį vamzdžio tūrį, prireiks paprastų geometrinių formulių, kurios mokykloje naudojamos fizikos, algebros, chemijos, geometrijos ir kitose pamokose.

Praktiniai skaičiavimų pavyzdžiai

Didelę pagalbą analizuojant skaičiavimo principus ir veiksmų seką atliekant skaičiavimus suteiks konkretūs pavyzdžiai, su kuriais verta susipažinti besidomintiems lankytojams.

Užduotis #1 – reikiamo šilumnešio tūrio skaičiavimas

Laikinai gyvenamam priemiesčio namui reikia apskaičiuoti perkamo propilenglikolio – šilumnešio, kuris nesustingsta iki -30°C temperatūros, tūrį. Šildymo sistema susideda iš krosnies su 60 litrų apkabu, keturių aliumininių radiatorių po 8 sekcijas ir 90 metrų PN25 (20 x 3.4) vamzdžio.

PN25 20 x 3.4 standarto vamzdžiai dažniausiai naudojami nedideliam šildymo kontūrui su nuosekliu radiatorių prijungimu organizuoti. Jo vidinis skersmuo yra 13.2 mm

Skysčio tūrį vamzdyje reikia apskaičiuoti litrais. Tam matavimo vienetu reikia pasirinkti decimetrą. Perskaičiavimo formulės iš standartinių ilgio dydžių yra tokios: 1 m = 10 dm ir 1 mm = 0.01 dm.

Katilo apkabo tūris žinomas. V₁ = 60 l.

Aliumininio radiatoriaus Elegance EL 500 pase nurodyta, kad vienos sekcijos tūris yra 0.36 l. Tada V₂ = 4 * 8 * 0.36 = 11.5 l.

Apskaičiuokite bendrą vamzdžių tūrį. Jų vidinis skersmuo d = 20 – 2 * 3.4 = 13.2 mm = 0.132 dm. Ilgis l = 90 m = 900 dm. Taigi:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 dm³ = 12.3 l.

Taigi dabar galima rasti bendrą tūrį:

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

Skysčio kiekio vamzdžiuose procentinis santykis su visa sistema sudaro tik 15%. Tačiau jei komunikacijų ilgis yra didelis arba naudojama sistema “vandeninės šildomos grindys”, vamzdžių indėlis į bendrą tūrį žymiai padidėja.

Pramonės ir žemės ūkio objektuose dažnai įrengiami savadarbiai šildymo radiatoriai, pagal registrų tipą. Žinant vamzdžių matmenis, galima apskaičiuoti jų tūrį.

Užduotis #2 – naminio radiatoriaus tūrio skaičiavimas

Išnagrinėkite, kaip apskaičiuoti klasikinį savadarbį šildymo radiatorių iš keturių horizontalių 2 m ilgio vamzdžių. Pirmiausia reikia rasti skerspjūvio plotą. Išorinį skersmenį galite išmatuoti nuo gaminio galo.

Tarkime, jis yra 114 mm. Naudodamiesi standartinių plieninių vamzdžių parametrų lentele plieninių vamzdžių, raskite sienelės storį, būdingą šiam dydžiui – 4.5 mm.

Apskaičiuokite vidinį skersmenį:

d = 114 – 2 * 4.5 = 105 mm.

Nustatykite skerspjūvio plotą:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

Bendras visų fragmentų ilgis yra 8 m (8000 mm). Raskite tūrį:

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

Vertikalių jungiamųjų vamzdelių tūrį galima apskaičiuoti panašiu būdu. Bet šios reikšmės galima nepaisyti, nes ji sudarys mažiau nei 0,1% viso šildymo radiatoriaus tūrio.

Gauta reikšmė nėra informatyvi, todėl konvertuokite jį į litrus. Kadangi 1 dm = 100 mm, tai 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Todėl V = 69272000 / 10⁶ = 69.3 dm³ = 69.3 l.

Didelės baterijos arba šildymo sistemos (kurios įrengiamos, pavyzdžiui, fermose) reikalauja didelių šilumnešio tūrių.

Todėl kadangi reikės apskaičiuoti vamzdžių tūrį m³, visus matmenis prieš įstatant juos į formulę reikės iš karto konvertuoti į metrus.

Užduotis #3 – reikiamo PP vamzdžių ilgio skaičiavimas

Fragmento ilgio reikšmę galima gauti naudojant įprastą liniuotę arba matuoklę. Nedideliais polimerinių vamzdžių išlinkimais ir nusvyrimais galima nepaisyti, nes jie nesukels rimtos galutinės klaidos.

Esant tokiam polimerinių vamzdžių išlinkimui, jų ilgis bus žymiai didesnis (10-15%) nei atkarpos, kuria jie nutiesti, ilgis.

Siekiant tikslumo, daug svarbiau teisingai nustatyti fragmento pradžią ir pabaigą:

• Jungiant vamzdį prie stovo, ilgį reikia matuoti nuo horizontalaus fragmento pradžios. Nereikia įtraukti gretimos stovo dalies, nes tai sukels to paties tūrio dvigubą skaičiavimą.
• Prie įėjimo į bateriją ilgį reikia matuoti iki jos vamzdelių, įskaitant čiaupus. Jie neįskaitomi nustatant radiatoriaus tūrį pagal jo paso duomenis.
• Prie įėjimo į katilą reikia matuoti nuo apvalkalo, atsižvelgiant į išeinančių vamzdelių ilgį.

Apvalinimus galima matuoti supaprastintai – laikyti, kad jie eina stačiu kampu. Toks metodas yra priimtinas, nes bendras jų indėlis į vamzdžių ilgį yra nereikšmingas.

Esant šildomų grindų išdėstymo schemai, vamzdelių su šilumnešiu ilgį galima apskaičiuoti pagal planą, pritaikius mastelio tinklelį.

Šildomų grindų tūris skaičiuojamas pagal sumontuotų vamzdžių ilgį.

Jei duomenys apie ilgį arba schema nėra žinomi, tačiau žinomas atstumas tarp vamzdelių, skaičiavimą galima atlikti pagal šią apytikslę formulę (nepriklausomai nuo klojimo būdo):

l = (n – k) * (m – k)/k

Čia:

• n – šildomų grindų atkarpos ilgis;
• m – šildomų grindų atkarpos plotis;
• k – atstumas tarp vamzdelių;
• l – galutinis vamzdelių ilgis.

Nepaisant mažo vamzdžių, naudojamų vandeniniam šildomam grindynui, skerspjūvio, bendras jų ilgis lemia didelį talpinamo šilumnešio tūrį.

Taigi, norint užtikrinti sistemą, analogišką aukščiau pateiktame paveikslėlyje (ilgis – 160 m, išorinis skersmuo – 20 mm), reikės 26 litrų skysčio.

Rezultato gavimas eksperimentiniu metodu

Praktikoje pasitaiko probleminių situacijų, kai hidraulinė sistema turi sudėtingą struktūrą arba kai kurie jos fragmentai yra nutiesti paslėptu būdu. Tokiu atveju tampa neįmanoma nustatyti jos dalių geometriją ir apskaičiuoti bendrą tūrį. Tada vienintelė išeitis yra atlikti eksperimentą.

Kolektoriaus naudojimas ir vamzdžių klojimas po lygintuvu – pažangus būdas paslėptai tiekti karštą vandenį prie šildymo radiatorių. Tiksliai apskaičiuoti komunikacijų ilgį, nesant plano, neįmanoma.

Būtina išpilti visą skystį, paimti kokią nors matavimo talpyklą (pavyzdžiui, kibirą) ir pripildyti sistemą iki reikiamo lygio. Pildoma per aukščiausią tašką: atviro tipo išsiplėtimo baką arba viršutinį nuleidimo vožtuvą. Visi kiti vožtuvai turi būti atviri, kad nesusidarytų oro kamščių.

Jei vandens judėjimą kontūre užtikrina siurblys, reikia leisti jam valandą ar dvi padirbėti nešildant šilumnešio. Tai padės pašalinti likusias oro sankaupas. Po to reikia dar kartą įpilti skysčio į kontūrą.

Tokį metodą galima naudoti ir atskiroms šildymo kontūro dalims, pavyzdžiui, šiltoms grindims. Tam reikia jį atjungti nuo sistemos ir tokiu pačiu būdu “pralieti”.

Išvados

Nepaisant to, kad internete mums siūlomas didžiulis programinių produktų pasirinkimas šilumnešio tūrio skaičiavimams, yra GOST lentelės vamzdžių vidiniam tūriui nustatyti, būtina žinoti „rankinio“ skaičiavimo principus.

Jų reikia tiems, kurie savarankiškai užsiima komunikacijų tiesimu ir remontu, ir tiems, kurie naudojasi projektavimo ir statybos organizacijų paslaugomis. Naudinga informacija padės apsispręsti dėl medžiagų sąnaudų prieš įrengiant sistemą, tiksliai apskaičiuoti sąmatą ir susidaryti vaizdą apie būsimas eksploatacines išlaidas.

Ar norite papasakoti, kaip apskaičiavote šilumnešio tūrį autonominei šildymo sistemai sodyboje ar užmiestyje? Turite informacijos, kuri gali būti naudinga svetainės lankytojams? Rašykite, prašau, komentarus, publikuokite nuotraukas straipsnio tema, klauskite žemiau esančiame bloke.