Меню

Объем металла поднятых труб

Как произвести расчёт объёма трубы?

Введение

Часто возникает вопрос о количестве жидкости, находящейся в какой-либо системе. Как пример — во время подбора расширительного бака, который во многом влияет на качество всей отопительной системы, необходимо знать количество всей жидкости-теплоносителя в ней. Для этого, прежде всего, потребуется найти объём конкретных труб с индивидуальными размерами. Это довольно сложная задача, требующая наличия некоторых знаний и навыков.

Трубы разного диаметра

Определение объёма трубы

Определить объём трубы под силу каждому, ведь для этого не понадобится наличие какого-либо специального оборудования или приспособлений. Главное знать, что труба является простой геометрической фигурой, точнее цилиндром и объём его легко можно определить математически.

Для начала потребуется узнать точные размеры трубы, необходимые для вычисления ее объёма – длина трубы и внутренний диаметральный размер. Начнем с вычисления диаметра.

При подсчете, не перепутать и не взять для расчета наружный диаметральный размер, вместо внутреннего, так как его зачастую указывают в документах при выборе вспомогательных соединительных элементов.

Чаще всего необходимое нам значение размера трубы указано в паспортных характеристиках, если же таких данных нет, то используя обычную линейку, можно произвести замер наружного диаметра самостоятельно на срезе трубы.

Если нет возможности произвести замер наружного диаметрального размера трубы на срезе, можно применить следующий способ: с помощью портняжного метра, рулетки или обычной веревки производится замер длины окружности трубы, получившиеся данные делятся на 2π = 6,28. Из получившегося результата вычитается толщина стенки, умноженная на два. В итоге получаем величину внутреннего диаметрального размера:

I — длина окружности трубы, мм

Здесь могут возникнуть проблемы с отсутствием данных о размерах толщины стенки трубы. В такой ситуации можно воспользоваться справочниками или взять данные из маркировки на трубах. Например, стандартные значения размеров труб из полипропилена включают в себя внешний диаметр и толщину стенки.

Стандартные значения параметров труб PN25

Номенклатура Наружн. диаметр (мм) Толщина стенки (мм) Внутр. диаметр (мм)
20 х 3,4 20 3,4 13,2
25 х 4,2 25 4,2 16,6
32 х 5,4 32 5,4 21,2
40 х 6,7 40 6,7 26,6
50 х 8,4 50 8.4 33,2
63 х 10,5 63 10,5 42,0
75 х 12,5 75 12,5 50,0

Также, когда толщина стенки неизвестна, и взять ее неоткуда, есть возможность вместо расчетного значения внутреннего диаметра применить стандартное значение внутреннего прохода Dn, обычно указывается в маркировке. Но применение данного значение не рекомендуется, особенно при вычислении большого объема труб.

Определить длину трубы элементарно — она указана в маркировке или ее можно измерить с помощью простой рулетки.

Перед началом расчетов привести все данные к одной единице измерения (миллиметры, метры, дециметры).

Для труб, у которых диаметральные размеры выражаются в дюймах, нужно привести их к миллиметрам, сделав перерасчет 1 дюйм = 25,4мм.

Расчёт объёма отдельной трубы с использованием формул

Зная точные параметры конкретной трубы, прибегнув к простым математическим формулам, можно с легкостью вычислить ее объём.

Формула объема цилиндрической фигуры:

S — площадь сечения трубы, мм² .

Рассчитываем площадь сечения при помощи формулы:

d = значение внутреннего диаметра трубы, мм.

Если за единицу измерения принимаются дециметры или метры, то остальные значения (объем, площадь) рассчитываются в кубических метрах и дециметрах соответственно.

Подставляя имеющиеся значения с легкостью можно высчитать значение объема трубы. Точность результата зависит от точности тех параметров трубы, что мы определили ранее.

Определение объёма системы

Итак, объем жидкости внутри трубы соответствует объему этой трубы, за исключением некоторых незначительных погрешностей. Но при подходе к вычислению объема отопительной системы целиком, важно учесть тот факт, что в ее состав входят трубы различного диаметра, переходники, котел, отопительный и расширительный бак, радиатор и прочие элементы конструкции.

Система отопления для частного дома

Итоговым общим результатом вычисления объема системы считается сумма объемов жидкостей, находящихся в каждом отдельном элементе. Поэтапно рассмотрим процесс расчета объема всей системы отопления:

  1. Начинать рекомендуется с элементов системы, данные об объеме которых известны и указаны в документах от производителя (паспорт, сертификат). Например, без труда рассчитывается объем жидкости из радиатора. Для этого необходимо перемножить объем жидкости в одной секции (он указан в паспорте) и общее количество секций. Пример: имеется биметаллический радиатор на 7 секций, в документах указан объем одной 0,25 литра (составляет 0,0002м³), путем перемножения получаем общий объем радиатора 1,4л или 0,0014м³.
  2. Определение объема расширительного бачка. Самым простейший метод произвести данный замер, просто залить его полностью жидкостью. Слить, а получившийся объем жидкости и является объемом конкретного расширительного бачка.
  3. Расчет всех труб системы. В случае, когда в системе все трубы одного диаметра, необходимо просто умножить полученный результат площади сечения на суммарную длину всех труб. Если же все трубы разного диаметра, то необходимо вычислить аналогичным, приведенным выше, способом объем каждой трубы и суммировать результаты.
Читайте также:  Крепление для стеллажей из труб

Выше был рассмотрен простейший способ вычисления объема жидкости в трубах. В других более подробных источниках можно найти иные способы и формулы вычисления, где учитываются многие дополнительные факторы, такие как материал трубы, шероховатость и прочее.

Примеры практического применения расчета объёма труб

Попробуем на нескольких конкретных ситуациях разобрать последовательность действий при выполнении расчетов, связанных с объемом труб.

Пример №1

В загородном доме планируется замена воды в системе отопления на не застывающий на морозе аналог — пропиленгликоль. Необходимо рассчитать объем требуемого теплоносителя.

Система отопления состоит из печи с рубашкой на 70 литров, трех биметаллических радиаторов по 7 секций каждая, а также 85 метров полипропиленовых труб PN25 (25 x 4,2).

  • Стандартные трубы PN25 (25 x 4,2), чаще всего применяемые при организации отопительного контура, имеют внутренний диаметр 16,6мм. Так как объем жидкости необходимо рассчитывать в литрах, то в качестве единицы измерения будем использовать дециметры. Соотношения следующее: 1м = 10 дм и 1мм = 0,01 дм. Следовательно, d = 0,166 дм и L = 850 дм.

Далее рассчитываем общий объем труб. Для этого воспользуемся формулой:

  • Объем рубашки котла мы знаем, он равен V2 = 70л.
  • Также в паспорте биметаллического радиатора находим данные от том, что объем одной секции данного изделия равен 0,28л. Выходит общий объем всех трех радиаторов:

  • Итак, зная все показатели, высчитываем общий объем отопительной системы:

Теперь, зная общий объем жидкости, необходимой для заполнения данной системы отопления, можно смело, используя запас в размере 15%, заказывать 110 литров пропиленгликоля.

Пример №2

Зачастую на производственных и фермерских объектах вместо стандартных батарей устанавливают радиаторы собственного производства, работающих по принципу регистра. Требуется выполнить расчет объема такого радиатора, состоящего из 5 труб и трех пар перемычек.

  • Производим замер длины каждой трубы. В нашем случае они равны и составляют 2,2 метра, а длина каждой перемычки равна 0,15м.
  • При возможности измеряем с торцевой стороны наружный диаметр, он равен 114мм. Используя таблицы стандартных значений, вычисляем, что толщина стенки для такой трубы равна 4,5мм. С помощью гибкой линейки измеряем длину окружности трубы-перемычки, пусть она равняется 200мм, отсюда находим наружный диаметр, он равняется 32мм, далее аналогично по справочнику определяем толщину стенки, для данного диаметра она равна 3мм.
  • Определяем внутренний диаметр труб:

  • Далее определяем площадь сечения обоих труб:

  • Определяем объём каждого вида, используя суммарную длину труб:

  • Вычисляем общий объём самодельного радиатора:

Для большей информативности переводим кубические миллиметры в литры, получаем V = 96 литров.

Советы при определении объёма труб

Во время проведения замера длины труб важно учитывать:

  1. При сильном изгибании и провисании пластиковых труб, окончательную длину можно смело увеличивать на 12-15%. При незначительном провисании этим правилом можно пренебречь.
  2. Если определение объема математическим путем затруднительно, можно воспользоваться экспериментальным. Для этого необходимо поэлементно слить жидкость и вычислить ее фактический объем. После суммировать полученные данные.
  3. Колени и закругления на трубах измеряются по упрощенному варианту — считаем, что они расположены перпендикулярно друг другу, так как общая потеря будет ничтожна мала.
  4. При измерении трубы, входящую в батарею, измерение производится до трубок радиатора, с учетом кранов, так как объем их в паспортные данные не входит.
  5. На входе в котел измерение необходимо производить от рубашки с учетом выходящих трубок.

Заключение

В современных условиях, при наличии интернета, различных калькуляторов и прочих программных сервисов для определения объема необходимого теплоносителя, знать принципы подсчетов вручную все-таки необходимо. Это может понадобиться при выполнении ремонта и строительства нового дома, для правильного подсчета смен, контроля за выполнением работ и прочее.

Читайте также:  Как пользоваться каустической содой для чистки канализационных труб

Источник

Объем металла трубы

Калькулятор объёма металла для круглых труб в кубических метрах

!Важно. Вводить данные следует через точку, а не через запятую. Для тех случаев, если стенка трубы или диаметр дробное число, например: 4.5 мм.

Полученные данные по объёму, можно легко перевести в вес. Для этого достаточно умножить результат калькулятора на удельный вес материала в кубическом метре. Например: углеродистая сталь 7850 кг/м3.

Что ещё можно вычислить с помощью данного калькулятора:

  • Следует учесть, что при вычислении объёма, не важно из какого материала сделано тело трубы. Будь то пластик или металл или стекло. Важна лишь форма, чтобы она соответствовала стандартной трубе.
  • То же самое относится и к утеплителям, изоляции. Их объёмы так же вычисляются, но только в случае если не требуется учитывать дополнительные условия. Так что, тут надо с умом применять возможность.
  • Вычислить можно и объём цилиндра. Для этого нужно указать ваши данные по диаметру, а в толщине указать радиус (половина диаметра). Тогда получится что объект не труба а уже цилиндр, т.к. нет внутреннего пространства.
    • Например укажем: диаметр 400, радиус 200 =
      0.12566368 (площадь цилиндра).

*Отказ от ответственности.
Несмотря на страния предоставлять верные данные, может быть допущена ошибка в вычислениях. Используйте данные на свой риск и страх. При повышенной важности, обязательно сверяйтесь с другими источниками.

Источник

Как посчитать объем круглой и профильной трубы и для чего это нужно

Объем воды в трубе, как и некоторые другие параметры, приходится просчитывать при прокладке коммуникаций и выполнении ремонтных работ. Неаккуратное проведение расчетов может обернуться неприятностями в виде излишних затрат на транспортировку и монтаж. Куда худшими последствиями небрежности станут недостаточное или избыточное давление в системе, что приведет к неизбежным переделкам из-за низкой производительности или преждевременного износа.

От такого параметра, как объем трубы, зависит количество рабочей среды, которая будет транспортироваться по трубопроводу

Как выполняется расчет на промышленном объекте

Объем водопроводной, газовой, канализационной или отопительной трубы рассчитывается в двух видах:

  1. Внешнем или фактическом.
  2. Внутреннем или полезном.

Перед тем, как посчитать объем трубы, следует определиться, о каком именно виде идет речь. Если требуется рассчитать объемы газа или жидкости, которые будут перекачиваться, то расчет относится к внутреннему или полезному виду.

На значительных по масштабам объектах начало работ сопряжено с проведением входного контроля, ставящего целью проверку труб на предмет наличия:

  • сопроводительной документации;
  • сертификатов;
  • маркировки, нанесенной компанией-производителем на поверхности изделий.

На этом этапе получают все необходимые сведения о трубопрокате, включая номинальные размеры, что позволяет проведение требуемых вычислений. Для того, чтобы выполнить расчет объема наиболее распространенной трубы с круглым сечением, нужно получить данные о ее длине и диаметре.

Полезно знать! Фактическую длину на производственном объекте замеряют, используя строительную рулетку или мерную проволоку. При этом отмечается имеющиеся отклонения от данных, внесенных в заводскую документацию, и их соответствие нормативам, установленным ГОСТами.

Сверку наружного диаметра проводят, пользуясь формулой:

Здесь задействованы такие величины: D – наружного диаметра; L – длины внешней окружности изделия; π — 3,14; ∆p – толщины материала, использованного для изготовления строительной рулетки; допустимого припуска в 0,2 мм, относящегося к прилеганию мерного инструмента к поверхности изделия.

При проведении сверки наружного диаметра учитываются установленные ГОСТами значения отклонений и погрешностей.

Как выполняется расчет внешнего (фактического) объема круглой трубы

Основной величиной, необходимой при проведении вычислений, будет диаметр изделия. Следует учитывать, что измерения стальных труб традиционно принято выполнять в так называемой имперской системе, оперирующей дюймами и долями дюймов. Переводя в более привычную метрическую систему, принимаем величину дюйма за 25, 4 мм. Однако для диаметра трубы в обычном исполнении он принимается за 25,5 мм, в усиленном исполнении – за 27,1 мм. Незначительными отклонениями принято пренебрегать, применяя в выполнении расчетов безразмерную величину условного прохода – Ду, определяемого с использованием специальных таблиц.

Читайте также:  Тройник для полипропиленовых труб 32 размер

Выполнение соединений стальных труб с диаметром, указанным в имперской системе – в дюймах, с пластиковыми, алюминиевыми или медными, диаметр которых принято указывать, используя метрическую систему, в миллиметрах, проводится при помощи специальных переходников.

Расчет объема воды для системы теплоснабжения сводится, по обыкновению, к определению необходимости в незамерзающей жидкости, чтобы избежать расходов при появлении излишков. Вычисления сводятся к использованию размеров расширительного бака, замеру его диаметров:

Измеряя диаметр трубы в метрической системе, следует знать, как правильно перевести полученное значение в дюймы

Используется формула объема цилиндра:

Здесь мы имеем дело с V – искомым внешним (фактическим объемом) круглой трубы; π – 3,14; R – внешним радиусом изделия; H – высотой цилиндра или длиной трубы.

Выполнение расчета внутреннего (полезного) объема круглой трубы

Такой показатель, как толщина стенок, оказывает довольно значительное влияние на определение объема труб, определяя разницу между внешним и внутренним (полезным и фактическим).

Обратите внимание! Так как при поставках стальных водогазопроводных изделий принято оперировать лишь величиной условного прохода Ду и типом (легким, обыкновенным или усиленным), то для вычисления объема приходится обращаться к табличным данным, содержащимся в ГОСТе 3262-75.

Работа с ГОСТовской таблицей ведется в таком порядке:

  1. Из левой колонки берется величина условного прохода — Ду и соответствующее ей значение наружного диаметра в следующей колонке.
  2. Зная тип трубы, производится вычитание из величины наружного диаметра удвоенной толщины стенки.
  3. Полученное значение внутреннего диаметра делением на два превращается в значение радиуса внутреннего сечения.

Для вычисления площади данного сечения пользуются формулой

S – искомая площадь; π – 3,14; r – радиус внутреннего сечения.

Определение внутреннего (полезного) объема круглой трубы осуществляется посредством формулы

V – искомый внутренний (полезный) объем; S – площадь внутреннего сечения; L – длина трубы.

Для расчета полезного объема трубы нужно знать ее внутренний диаметр

Проведем вычисление полезного объема обыкновенной трубы при условном проходе, равном 100. Табличное значение наружного диаметра в этом случае будет равняться 114 мм, а толщины стенок – 4,5 мм. Произведя вычитание 114 – 2х4,5, получим значение внутреннего диаметра – 105 мм, половину которого составит радиус, равный, соответственно, 52,5 мм. Переведем для удобства дальнейших расчетов в метры – 0,0525 м. Площадь сечения составит 0,0525 м, умноженные на π -0,16485 м3, округляемые до 0,165 м3. Для перевода в литры полученное значение умножается на 1000, получаем – 165 литров.

Как выполняются расчеты объема труб с профильным сечением

Как правило, описывая проведение вычислений объема трубопроката, по умолчанию ведут речь исключительно об изделиях круглого сечения. Однако в современный обиход все более активно включаются профильные трубы, обладающие различным по форме сечением:

  • овальным;
  • квадратным;
  • прямоугольным;
  • трапециевидным.

При прямоугольном сечении вычисление объема трубы ведется по формуле V = SH (в развернутом виде – abH), т. е. требуются данные о габаритах изделия – длине, ширине, высоте. При сечении 15х10 мм для пятиметрового отрезка получаем 0,015х0,010х5, что равняется 0,0075 м3 или семи с половиной литрам.

Вычисления для изделия с квадратным сечением упрощаются, так как необходимо знать значения только одной стороны сечения и длины. Формула такова:

При сечении 180х180 мм для пятиметрового отрезка получаем 0,182х5, что равняется 0,16 м3 или 160 литрам.

При овальном сечении применяют формулу:

Вычисление площади овального сечения ведется с использованием формулы S = πав, где нужно подставить значения длины большой и малой полуосей эллипса (овала).

Проще всего рассчитать объем квадратной профильной трубы, так как все четыре ее стороны одинаковые

Трапециевидное сечение труб, все чаще используемое, наряду с прямоугольным, при обустройстве канализации или дымохода, для определения объема предполагает применение все той же формулы V = SL. Для вычисления площади трапеции берется формула S = 0,5 ав.

Появление все большего количества специальных компьютерных программ для проведения расчетов в отношении трубопроката различного профиля позволяет существенно упростить процесс. Достаточно воспользоваться услугами какого-либо онлайн-калькулятора и ввести имеющиеся в распоряжении данные, чтобы моментально получить необходимые результаты.

Источник

Adblock
detector