Calcolo del volume del tubo: principi di calcolo e regole di calcolo in litri e metri cubi

Quando si trova la quantità di fluido necessario nel sistema di riscaldamento, è spesso necessario risolvere un problema separato: calcolare il volume del tubo con i parametri indicati. La formula computazionale stessa è semplice. Tuttavia, in pratica, per ottenere un risultato accurato, deve essere applicato con attenzione.

Parleremo di come calcolare il volume interno di un importante sistema di comunicazione. Nell'articolo che abbiamo presentato, abbiamo dettagliato le opzioni per eseguire calcoli per la pipeline e gli apparecchi di riscaldamento. Sulla base dei nostri consigli, risolverai rapidamente il problema.

Parametri geometrici dei tubi

Per determinare il volume del tubo, è necessario e sufficiente conoscere solo due dei suoi indicatori: lunghezza e diametro (effettivo) interno. L'ultimo parametro è importante da non confondere con la dimensione esterna, che porta alla corretta selezione di raccordi ed elementi di collegamento.

Se lo spessore della parete non è noto, al posto del diametro interno calcolato è possibile utilizzare DN (diametro del passaggio interno). Sono approssimativamente uguali e il valore di DN, di regola, è indicato sulla marcatura, che si trova all'esterno del prodotto.

La gamma standard di tubi in polipropilene contiene il diametro esterno e lo spessore delle pareti in millimetri. Utilizzando questi due parametri, è possibile calcolare il diametro interno

Prima di provare a calcolare il volume di qualsiasi tubo, non è necessario commettere un errore comune e portare tutti i parametri in un unico sistema di misurazione. Il fatto è che la lunghezza è solitamente espressa in metri e diametro in millimetri. Il rapporto di queste due unità è il seguente: 1 m = 1000 mm.

In effetti, è possibile portare i parametri a valori intermedi - centimetri o decimetri. A volte è persino conveniente, dato che in questo caso il numero di cifre decimali o, al contrario, gli zeri non saranno molto grandi.

La relazione di unità di volume. Quando si trasferisce da una quantità a un'altra, è necessario evitare errori nel numero di zeri o, al contrario, posizioni decimali

Per i tubi fabbricati non in Russia (e non per la Russia), il diametro può essere espresso in pollici. In questo caso, è necessario eseguire il nuovo conteggio, dato che 1 ″ = 25,4 mm.

Formula per un singolo tubo

Dalla posizione della geometria, il tubo è un cilindro circolare dritto.

Il volume di tale oggetto è uguale all'area della sezione trasversale moltiplicata per la lunghezza:

V = l * s

In esso:

• V - volume (m³);
• l - lunghezza (m);
• S - area della sezione trasversale (m²).

L'area della sezione trasversale di un tubo sotto forma di un cerchio con un diametro noto è calcolata dalla formula:

S = π * d² / 4

qui:

• π = 3.1415926;
• d - diametro del cerchio (m).

La formula finale per il volume del tubo con un diametro interno e una lunghezza noti sarà la seguente:

V = π * l * d² / 4

Se l'unità di misura per la lunghezza e il diametro del tubo ha un valore diverso (dm, cm o mm), il volume sarà espresso in dm³, cm³ o mm³ rispettivamente.

Inoltre, volevo mostrarti un modo semplice per misurare il diametro esterno del tubo (D) senza pinza. D = L / πdove L - circonferenza:

Per il corretto calcolo del volume dei tubi, è necessario sostituire due parametri in una formula semplice: lunghezza e diametro interno. Con quale precisione saranno misurati o calcolati, il risultato sarà così accurato.

Nel calcolo del volume interno del tubo, saranno richieste semplici formule geometriche, che la scuola utilizza in fisica, algebra, chimica, geometria e altre materie

Esempi applicati di calcoli

Un aiuto significativo nell'analisi dei principi dei calcoli e della sequenza delle azioni durante l'esecuzione dei calcoli sarà fornito da esempi specifici, che dovrebbero essere familiari ai visitatori interessati.

Attività n. 1: calcolo del volume del liquido di raffreddamento richiesto

Per una casa di campagna di residenza temporanea, è necessario calcolare la quantità di glicole propilenico acquistato - refrigerante non indurente a temperature fino a -30 ° C. Il sistema di riscaldamento è costituito da un forno con una camicia da 60 litri, quattro batterie in alluminio da 8 sezioni ciascuna e 90 metri di tubo PN25 (20 x 3,4).

I tubi standard PN25 20 x 3.4 vengono spesso utilizzati per organizzare un piccolo circuito di riscaldamento con un collegamento in serie di radiatori. Il suo diametro interno è di 13,2 mm

Il volume del fluido nel tubo deve essere calcolato in litri. Per questo, un decimetro dovrebbe essere preso come unità di misura. Le formule di transizione dalle lunghezze standard sono le seguenti: 1 m = 10 dm e 1 mm = 0,01 dm.

Il volume della camicia della caldaia è noto. V₁ = 60 litri

Nel passaporto del radiatore in alluminio Elegance EL 500 è indicato che il volume di una sezione è di 0,36 litri. poi V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Calcoliamo il volume totale dei tubi. Il loro diametro interno d = 20-2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. lunghezza l = 90 m = 900 dm. quindi:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 dm³ = 12,3 l.

Quindi, ora puoi trovare il volume totale:

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

La percentuale della quantità di fluido nei tubi rispetto all'intero sistema è solo del 15%. Ma se la lunghezza delle comunicazioni è grande o viene utilizzato il sistema “Riscaldamento a pavimento d'acqua”, quindi il contributo dei tubi al volume totale aumenta in modo significativo.

Le strutture industriali e agricole installano spesso radiatori di riscaldamento fatti in casa disposti secondo il tipo di registri. Conoscendo le dimensioni dei tubi, è possibile calcolare il loro volume

Attività n. 2: calcolo del volume di un radiatore fatto in casa

Scopriamo come calcolare un classico radiatore di riscaldamento fatto in casa da quattro tubi orizzontali lunghi 2 m. Innanzitutto è necessario trovare l'area della sezione trasversale. È possibile misurare il diametro esterno dall'estremità del prodotto.

Lascia che sia 114 mm. Utilizzando la tabella dei parametri standard tubi di acciaio, troviamo lo spessore della parete caratteristico di questa dimensione - 4,5 mm.

Calcola il diametro interno:

d = 114 - 2 * 4.5 = 105 mm.

Definisci l'area della sezione trasversale:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

La lunghezza totale di tutti i frammenti è di 8 m (8000 mm). Trova il volume:

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

Il volume dei tubi di collegamento verticali può essere calcolato in modo simile. Ma questo valore può anche essere trascurato, poiché sarà inferiore allo 0,1% del volume totale del radiatore di riscaldamento.

Il valore risultante non è informativo, quindi lo tradurremo in litri. Da 1 dm = 100 mm, quindi 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

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

Le batterie di grandi dimensioni o i sistemi di riscaldamento (che sono installati, ad esempio, nelle aziende agricole) richiedono quantità significative di refrigerante.

Pertanto, poiché sarà necessario calcolare il volume dei tubi in m³, quindi tutte le dimensioni prima di sostituirle nella formula dovranno essere immediatamente convertite in metri.

Attività n. 3: calcolo della lunghezza richiesta dei tubi in PP

Puoi ottenere il valore della lunghezza del frammento usando un normale righello o un metro a nastro. Una leggera flessione e cedimento dei tubi polimerici può essere trascurata, in quanto non porterà a un grave errore finale.

Con una tale curvatura di tubi polimerici, la loro lunghezza sarà significativamente più lunga (del 10-15%) rispetto alla lunghezza della sezione lungo la quale vengono posati

Per mantenere l'accuratezza, è molto più importante determinare correttamente l'inizio e la fine di un frammento:

• Quando si collega il tubo al montante, misurare la lunghezza dall'inizio del frammento orizzontale. Non è necessario afferrare la parte adiacente del montante, poiché ciò comporterà un doppio conteggio dello stesso volume.
• All'ingresso della batteria, è necessario misurare la lunghezza dei suoi tubi catturando i rubinetti. Non vengono presi in considerazione quando si determina il volume del radiatore in base ai dati del suo passaporto.
• All'ingresso della caldaia, è necessario misurare dalla camicia, tenendo conto della lunghezza dei tubi in uscita.

L'arrotondamento può essere misurato in modo semplificato: supponiamo che passino ad angolo retto. Tale metodo è ammissibile, poiché il loro contributo totale alla lunghezza dei tubi è insignificante.

Se esiste uno schema di posizione per il pavimento caldo, è possibile calcolare la lunghezza dei tubi con il refrigerante secondo il piano con l'applicazione di una griglia su larga scala

Il volume del pavimento caldo è calcolato dal metro dei tubi installati.

Se non sono disponibili dati sulla lunghezza o sul motivo, ma è noto il passaggio tra i tubi, il calcolo può essere eseguito secondo la seguente formula approssimativa (indipendentemente dal metodo di installazione):

l = (n - k) * (m - k) / k

qui:

• n - la lunghezza del pavimento caldo;
• m - la larghezza del pavimento caldo;
• k - passaggio tra i tubi;
• l - la lunghezza totale dei tubi.

Nonostante la piccola sezione trasversale dei tubi utilizzati riscaldamento a pavimento d'acqua, la loro lunghezza totale porta a una quantità significativa di refrigerante chiuso.

Quindi, per fornire un sistema simile a quello nella figura sopra (lunghezza - 160 m, diametro esterno - 20 mm), saranno necessari 26 litri di liquido.

Ottenere il risultato con un metodo sperimentale

In pratica, sorgono situazioni problematiche quando il sistema idraulico ha una struttura complessa o alcuni dei suoi frammenti sono posti in modo segreto. In questo caso, diventa impossibile determinare la geometria delle sue parti e calcolare il volume totale. Quindi l'unica via d'uscita è condurre un esperimento.

L'uso del collettore e la posa dei tubi sotto il massetto è un modo avanzato per portare segretamente acqua calda ai termosifoni. È impossibile calcolare accuratamente la lunghezza delle comunicazioni in assenza di un piano

È necessario scaricare tutto il liquido, prendere un contenitore di misurazione (ad esempio un secchio) e riempire il sistema al livello desiderato. Il riempimento avviene attraverso il punto più alto: aprire il vaso di espansione o valvola di innesco superiore. Allo stesso tempo, tutte le altre valvole devono essere aperte per evitare la formazione di inceppamenti d'aria.

Se la pompa sposta l'acqua lungo il circuito, lasciarla funzionare per un'ora o due senza riscaldare il liquido di raffreddamento. Questo aiuterà espellere l'aria residua. Successivamente, aggiungi di nuovo fluido al circuito.

Questo metodo può essere utilizzato anche per singole parti del circuito di riscaldamento, ad esempio il riscaldamento a pavimento. Per fare ciò, scollegalo dal sistema e "spargilo" allo stesso modo.

risultati

Nonostante il fatto che nella rete ci sia offerta una vasta selezione di prodotti software per eseguire calcoli sullo spostamento del refrigerante, ci sono tabelle degli ospiti per determinare il volume interno dei tubi, è necessario conoscere i principi dei calcoli "manuali".

Sono necessari per coloro che si impegnano autonomamente nella costruzione e nella riparazione delle comunicazioni e per coloro che utilizzano i servizi delle organizzazioni di progettazione e costruzione.Informazioni utili aiuteranno a determinare il consumo di materiale prima del dispositivo di sistema, calcolare accuratamente il preventivo e farsi un'idea dei pagamenti operativi imminenti.

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