Putken tilavuuden laskenta: laskennan periaatteet ja säännöt laskelmien tekemiseksi litroissa ja kuutiometreissä

Kun etsitään tarvittavan nesteen määrää lämmitysjärjestelmässä, on usein tarpeen ratkaista erillinen ongelma - laskea putken tilavuus annetuilla parametreilla.Laskentakaava itsessään on yksinkertainen. Käytännössä tarkan tuloksen saamiseksi sitä on kuitenkin käytettävä huolellisesti.

Puhumme siitä, kuinka laskea tärkeän viestintäjärjestelmän sisäinen tilavuus. Esittelemässämme artikkelissa käsitellään yksityiskohtaisesti vaihtoehtoja putkien ja lämmityslaitteiden laskelmien suorittamiseksi. Kun otat huomioon neuvomme, ratkaiset ongelman nopeasti.

Putkien geometriset parametrit

Putken tilavuuden määrittämiseksi on välttämätöntä ja riittävää tietää vain kaksi sen indikaattoria: pituus ja sisäinen (todellinen) halkaisija. On tärkeää olla sekoittamatta viimeistä parametria ulkoiseen kokoon, joka on annettu liittimien ja liitoselementtien oikealle valinnalle.

Jos seinämän paksuutta ei tunneta, voidaan lasketun sisähalkaisijan sijasta käyttää DN:tä (sisäreiän halkaisija). Ne ovat suunnilleen yhtä suuret, ja DN-arvo ilmoitetaan yleensä merkinnässä, joka on sijoitettu tuotteen ulkopuolelle.

Polypropeeniputkien standardinimikkeistö sisältää ulkohalkaisijan ja seinämän paksuuden millimetreinä. Näiden kahden parametrin avulla voit laskea sisähalkaisijan

Ennen kuin yrität laskea minkä tahansa putken tilavuuden, on vältettävä yleinen virhe ja saatettava kaikki parametrit yhteen mittausjärjestelmään. Tosiasia on, että pituus ilmaistaan ​​yleensä metreinä ja halkaisija millimetreinä. Näiden kahden yksikön suhde on seuraava: 1 m = 1000 mm.

Itse asiassa on mahdollista pienentää parametrit väliarvoihin - senttimetreihin tai desimetreihin. Joskus tämä on jopa kätevää, koska tässä tapauksessa desimaalien määrä tai päinvastoin nollia ei ole kovin suuri.

Tilavuusyksiköiden välinen suhde. Kun muunnetaan arvosta toiseen, on vältettävä virheitä nollien lukumäärässä tai päinvastoin desimaaleissa

Putkien, joita ei valmisteta Venäjällä (eikä Venäjällä), halkaisija voidaan ilmaista tuumina. Tässä tapauksessa on tarpeen laskea uudelleen ottaen huomioon, että 1″ = 25,4 mm.

Kaava yhdelle putkelle

Geometrian näkökulmasta putki on suora pyöreä sylinteri.

Tällaisen kohteen tilavuus on yhtä suuri kuin poikkileikkausala kerrottuna pituudella:

V = l * S

Sen sisällä:

• V – tilavuus (m³);
• l – pituus (m);
• S – poikkileikkausala (m²).

Tunnetun halkaisijan omaavan ympyrän muotoisen putken poikkileikkausala lasketaan kaavalla:

S = π*d² / 4

Tässä:

• π = 3,1415926;
• d – ympyrän halkaisija (m).

Lopullinen kaava putken tilavuudelle, jonka sisähalkaisija ja pituus tunnetaan, on seuraava:

V = π * l * d² / 4

Jos putken pituuden ja halkaisijan mittayksikkö on jokin muu arvo (dm, cm tai mm), tilavuus ilmaistaan ​​yksikköinä dm³, cm³ tai mm³ vastaavasti.

Halusin myös näyttää sinulle yksinkertaisen tavan mitata putken ulkohalkaisija (D) ilman jarrusatulaa. D = L/π, Missä L - ympärysmitta:

Putkien tilavuuden laskemiseksi oikein sinun on korvattava kaksi parametria yksinkertaisella kaavalla: pituus ja sisähalkaisija. Mitä tarkemmin ne mitataan tai lasketaan, sitä tarkempi tulos on.

Putken sisäisen tilavuuden laskemiseksi tarvitset yksinkertaisia ​​geometrisia kaavoja, joita käytetään koulussa fysiikassa, algebrassa, kemiassa, geometriassa ja muissa oppiaineissa.

Sovellettuja esimerkkejä laskelmista

Erityiset esimerkit auttavat merkittävästi ymmärtämään laskennan periaatteita ja toimintojen järjestystä laskelmia suoritettaessa, joihin kiinnostuneiden vierailijoiden tulee tutustua.

Tehtävä #1 - tarvittavan jäähdytysnesteen määrän laskeminen

Väliaikaisen asunnon maalaistaloa varten sinun on laskettava ostetun propyleeniglykolin määrä - jäähdytysnestettä ei kovettu -30°C:n lämpötiloissa. Lämmitysjärjestelmä koostuu 60 litran vaipallisesta uunista, neljästä 8-osaisesta alumiinipatterista ja 90 metriä PN25-putkesta (20 x 3,4).

PN25 20 x 3,4 -standardin putkia käytetään useimmiten pienen lämmityspiirin järjestämiseen sarjaan kytkettyjen pattereiden kanssa. Sen sisähalkaisija on 13,2 mm

Putken nesteen tilavuus on laskettava litroina. Tätä varten sinun on otettava desimetri mittayksikkönä. Kaavat vakiopituusarvojen muuntamiseksi ovat seuraavat: 1 m = 10 dm ja 1 mm = 0,01 dm.

Kattilan vaipan tilavuus on tiedossa. V₁ = 60 l.

Alumiinipatterin Elegance EL 500 passissa näkyy, että yhden osan tilavuus on 0,36 litraa. Sitten V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Lasketaan putkien kokonaistilavuus. Niiden sisähalkaisija d = 20 – 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Pituus l = 90 m = 900 dm. Siten:

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

Joten voimme nyt löytää kokonaismäärän:

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

Nesteen prosenttiosuus putkissa koko järjestelmään verrattuna on vain 15 %.Mutta jos viestinnän pituus on suuri tai he käyttävät järjestelmää "vesilämmitteinen lattia", silloin putkien osuus kokonaistilavuudesta kasvaa merkittävästi.

Teollisuus- ja maatalouslaitoksissa asennetaan usein kotitekoisia lämmityspattereita, jotka on järjestetty rekistereiksi. Kun tiedät putkien mitat, voit laskea niiden tilavuuden

Tehtävä #2 - kotitekoisen jäähdyttimen tilavuuden laskeminen

Katsotaanpa, kuinka lasketaan klassinen kotitekoinen lämmityspatteri, joka on valmistettu neljästä vaakasuuntaisesta putkesta, joiden pituus on 2 m. Ensin sinun on löydettävä poikkileikkausala. Voit mitata ulkohalkaisijan tuotteen päästä.

Olkoon se 114 mm. Vakioparametritaulukon käyttäminen teräsputket, löydämme tälle koolle ominaisen seinämän paksuuden - 4,5 mm.

Lasketaan sisähalkaisija:

d = 114 – 2 * 4,5 = 105 mm.

Määritetään poikkileikkauspinta-ala:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

Kaikkien fragmenttien kokonaispituus on 8 m (8000 mm). Etsitään volyymi:

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

Pystysuuntaisten liitosputkien tilavuus voidaan laskea samalla tavalla. Mutta tämä arvo voidaan jättää huomiotta, koska se on alle 0,1% kokonaistilavuudesta lämmityspatteri.

Tuloksena oleva arvo ei ole informatiivinen, joten muunnetaan se litroiksi. Koska 1 dm = 100 mm, sitten 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

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

Suuret patterit tai lämmitysjärjestelmät (jotka asennetaan esimerkiksi maatiloihin) vaativat huomattavia määriä jäähdytysnestettä.

Siksi, koska on tarpeen laskea putkien tilavuus m³, silloin kaikki mitat on muutettava välittömästi metreiksi ennen niiden korvaamista kaavassa.

Tehtävä #3 - PP-putkien tarvittavan pituuden laskeminen

Voit saada fragmentin pituuden tavallisella viivaimella tai mittanauhalla.Polymeeriputkien pienet mutkat ja painumat voidaan jättää huomiotta, koska ne eivät johda vakavaan lopulliseen virheeseen.

Tällaisella polymeeriputkien kaarevalla niiden pituus on huomattavasti suurempi (10-15%) kuin sen osan pituus, jota pitkin ne on laskettu

Tarkkuuden säilyttämiseksi on paljon tärkeämpää määrittää oikein fragmentin alku ja loppu:

• Kun putki liitetään nousuputkeen, pituus on mitattava vaakasuoran palan alusta. Ei tarvitse tarttua nousuputken viereiseen osaan, koska tämä johtaa saman tilavuuden kaksinkertaiseen laskemiseen.
• Akun sisäänkäynnin kohdalla sinun on mitattava pituus sen putkiin asti tarttumalla hanoihin. Niitä ei oteta huomioon määritettäessä jäähdyttimen tilavuutta sen passitietojen mukaan.
• Kattilan sisäänkäynnissä sinun on mitattava vaipasta ottaen huomioon poistuvien putkien pituus.

Käyrät voidaan mitata yksinkertaistetulla tavalla - ota huomioon, että ne kulkevat suorassa kulmassa. Tämä menetelmä on hyväksyttävä, koska niiden kokonaisvaikutus putkien pituuteen on merkityksetön.

Jos sinulla on lämmitetyn lattian asettelukaavio, voit laskea jäähdytysnesteputkien pituuden suunnitelman mukaan siihen kiinnitetyn asteikkoruudukon avulla

Lämpimän lattian tilavuus lasketaan asennettujen putkien kuvamateriaalista.

Jos pituustietoja tai kaaviota ei ole, mutta putkien välinen jako on tiedossa, laskenta voidaan suorittaa seuraavalla likimääräisellä kaavalla (asennustavasta riippumatta):

l = (n – k) * (m – k)/k

Tässä:

• n – lämmitetyn lattiaosan pituus;
• m – lattialämmityksen leveys;
• k – putkien välinen jako;
• l – putkien lopullinen pituus.

Huolimatta putkien pienestä poikkileikkauksesta, joita käytetään vesilämmitteinen lattia, niiden kokonaispituus johtaa merkittävään määrään jäähdytysnestettä.

Joten yllä olevan kuvan kaltaisen järjestelmän (pituus - 160 m, ulkohalkaisija - 20 mm) aikaansaamiseksi tarvitaan 26 litraa nestettä.

Tuloksen saaminen kokeellisella menetelmällä

Käytännössä ongelmatilanteita syntyy, kun hydraulijärjestelmä on rakenteeltaan monimutkainen tai osa sen palasista on sijoitettu salaisesti. Tässä tapauksessa on mahdotonta määrittää sen osien geometria ja laskea kokonaistilavuus. Sitten ainoa tie ulos on suorittaa koe.

Keräimen käyttö ja putkien asettaminen tasoitteen alle on edistyksellinen tapa toimittaa salaa kuumaa vettä lämmityspattereihin. On mahdotonta laskea tarkasti viestinnän pituutta ilman suunnitelmaa.

On tarpeen tyhjentää kaikki neste, ottaa jonkinlainen mittausastia (esimerkiksi ämpäri) ja täyttää järjestelmä halutulle tasolle. Täyttö tapahtuu korkeimman kohdan kautta: avoin tyyppinen paisuntasäiliö tai ylävapautusventtiili. Samanaikaisesti kaikkien muiden venttiilien on oltava auki, jotta vältytään ilmasulkujen muodostumiselta.

Jos vesi liikkuu piiriä pitkin pumpulla, sinun on annettava sen käydä tunnin tai kaksi lämmittämättä jäähdytysnestettä. Tämä auttaa poistaa jäännösilmataskut. Tämän jälkeen sinun on lisättävä nestettä piiriin uudelleen.

Tätä menetelmää voidaan käyttää myös lämmityspiirin yksittäisiin osiin, esimerkiksi lattialämmitykseen. Tätä varten sinun on irrotettava se järjestelmästä ja "vuotettava" se samalla tavalla.

johtopäätöksiä

Huolimatta siitä, että verkko tarjoaa meille valtavan valikoiman ohjelmistotuotteita jäähdytysnesteen määrän laskemiseen, on olemassa GOST-taulukoita putkien sisäisen tilavuuden määrittämiseksi, sinun on tiedettävä "manuaalisten" laskelmien periaatteet.

Ne ovat välttämättömiä niille, jotka itsenäisesti rakentavat ja korjaavat viestintää, sekä niille, jotka käyttävät suunnittelu- ja rakennusorganisaatioiden palveluita. Hyödylliset tiedot auttavat sinua määrittämään materiaalin kulutuksen ennen järjestelmän asennusta, laskemaan arvion tarkasti ja saamaan käsityksen tulevista käyttömaksuista.

Haluatko puhua siitä, kuinka laskit jäähdytysnesteen määrän autonomiselle lämmitysjärjestelmälle maalaistalossa tai maalaistalossa? Onko sinulla tietoa, josta voi olla hyötyä sivuston vierailijoille? Kirjoita kommentteja, lähetä artikkelin aiheeseen liittyviä valokuvia ja kysy kysymyksiä alla olevaan lohkoon.