Формула диаметр трубопровода: Расчет диаметра трубопровода | Онлайн калькулятор

Определение диаметра трубопровода

Потеря давления в трубопроводе, кроме прочего, зависит от расхода скорости потока и вязкости среды протекания. Чем больше количество пара, проходящего через трубопровод определённого номинального диаметра, тем выше трение о стенки трубопровода. Иными словами, чем выше скорость пара, тем выше сопротивление или потери давления в трубопроводе.

На сколько высоки могут быть потери давления определяется назначением пара. Если перегретый пар подается через трубопровод к паровой турбине, то потери давления должны быть по возможности минимальными. Такие трубопроводы значительно дороже обычных, причём больший диаметр, в свою очередь, приводит к значительно большим затратам. Инвестиционный расчёт основывается на времени возврата (срок окупаемости) инвестиционного капитала в сравнении с прибылью от работы турбины.

Этот расчёт должен основываться не на средней нагрузке турбины, а исключительно на ее пиковой нагрузке. Если, например, в течении 15 минут набрасывается пиковая нагрузка в 1000 кг пара, то трубопровод должен иметь пропускную способность 60/15x 1000 = 4000 кг/ч.

Расчёт

В главе далее — Работа с конденсатом, поясняется методика расчёт диаметра конденсатопроводов. В расчётах паро- воздухо- и водопроводов действуют примерно те же исходные принципы. В завершении этой темы в этом разделе будут приведены расчеты для определения диаметра паро- воздухо- и водопроводов.

В расчётах диаметров в качестве основной применяется формула:

, где:

Q = расход пара, воздуха и воды в м³/с.

D = диаметр трубопровода в м.

v = допустимая скорость потока в м/с.

В практике рекомендуется вести расчет по расходу в м³/ч и по диаметру трубопровода в мм. в этом случае выше приведённая формула расчёта диаметра трубопровода изменяется следующим образом:

, где:

D = диаметр конденсатопровода в мм.

Q = расход в м³/ч.

V = допустимая скорость потока в м/с.

Расчет трубопроводов всегда ведется по объёмному расходу (м³/ч), а не по массовому (кг/ч). Если известен только массовый расход, то для пересчёта кг/ч в м³/ч необходимо учитывать удельный объём по таблице пара.

Пример:

Удельный объем насыщенного пара при давлении 11 бар составляет 0,1747 м³/кг. Таким образом, объемный расход от 1000 кг/ч насыщенного пара при 11 бар будет составлять 1000 * 0,1747 = 174,7 м³/ч. Если речь будет идти о таком же количестве перегретого пара при давлении 11 бар и 300 °С, то удельный объём составит 0,2337 м³/кг, а объемный расход 233,7 м³/ч. Таким образом это означает, что один и тот же паропровод не может одинаково подходить для транспорта одного количества насыщенного и перегретого пара.

Также для случая воздуха и других газов расчет необходимо повторить с учетом давления. Производители компрессорного оборудования указывают производительность компрессоров в м³/ч, под которым понимается объем в м³ при температуре 0 °С.

Если производительность компрессора 600 мп³/ч и давление воздуха 6 бар, то объемный расход составляет 600/6 = 100 м³/ч. в этом также заключается основа расчета трубопроводов.

Допустимая скорость потока

Допустимая скорость потока в системе трубопроводов зависит от многих факторов.

• стоимость установки: низкая скорость потока приводит к выбору большего диаметра.




• потеря давления: высокая скорость потока позволяет выбрать меньший диаметр, однако вызывает большую потерю давления.




• износ: особенно в случае конденсата высокая скорость потока приводит к повышенной эрозии.




• шум: высокая скорость потока увеличивает шумовую нагрузку, напр. Паровой редукционный клапан.

В ниже приведенной таблице представлены данные норм относительно скорости потока для некоторых сред протекания.

Примеры:

a) Вода

Расчет диаметра трубопровода для воды при 100 м³/ч и скорости потока v = 2 м/с.

D = √ 354*100/2 = 133 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 125 или DN 150.

b) Воздух под давлением

расчет диаметра трубопровода для воздуха при 600 м³/ч, давление 5 бар и скорости потока 8 м/с.

Перерасчет с нормального расхода 600 м³/ч на рабочий м³/ч 600/5 = 120 м³/ч.

D = √ 354*120/8 = 72 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 65 или DN 80.

В зависимости от назначения воды или воздуха выбирается трубопровод DN 65 или DN 80. Необходимо иметь ввиду, что расчет диаметра трубопровода усреднен и не предусматривает случая наступления пиковой нагрузки.

c) Насыщенный пар

Расчет диаметра трубопровода для насыщенного пара при 1500 кг/ч, давлении 16 бар и скорости потока 15 м/с.

В соответствии с таблицей пара удельный объем насыщенного пара при давлении 16 бар составляет v = 0,1237 м³/кг.

D = √ 354*1500*0,1237/15 = 66 мм.

И здесь должен быть решен вопрос DN 65 или DN 80 в зависимости от возможной пиковой нагрузки. В случае необходимости предусматривается также возможность расширения установки в будущем.

d) Перегретый пар

Если в нашем примере пар перегреет до температуры 300 °С, то его удельный объем изменяется на v = 0,1585 м³/кг.

D = √ 354*1500*0,1585/15 = 75 мм, выбирается DN 80.

Изображение 4.9 в форме номограммы показывает, как можно произвести выбор трубопровода без проведения расчета. На изображении 4-10 этот процесс представлен для случая насыщенного и перегретого пара.

е) Конденсат

Если речь идёт о расчёте трубопровода для конденсата без примеси пара (от разгрузки), тогда расчёт ведётся как для воды.

Горячий конденсат после конденсатоотводчика, попадая в конденсатопровод, разгружается в нём. В главе 6.0 Работа с конденсатом поясняется, как определить долю пара от разгрузки.

Правило к проведению расчёта:

Доля пара от разгрузки = (температура перед конденсатоотводчиком минус температура пара после конденсатоотводчика) х 0,2. При расчёте конденсатопровода необходимо учитывать объём пара от разгрузки.

Объём оставшейся воды в сравнении с объёмом пара от разгрузки настолько мал, что им можно пренебречь.

Расчёт диаметра конденсатопровода на расход 1000 кг/ч сконденсированного пара 11 бар (h2 = 781 кДж/кг) и разгруженного до давления 4 бар (h’ = 604 кДж/кг,v = 0,4622 м³/кг и r — 2133 кДж/кг).

Доля разгруженного пара составляет: 781 – 604/ 100 % = 8,3%

Количество разгруженного пара: 1000 х 0,083 = 83 кг/ч или 83 х 0,4622 -38 м³/ч. Объёмная доля разгруженного пара составляет около 97 %.

Диаметр трубопровода для смеси при скорости потока 8 м/с:

D = √ 354*1000*0,083*0,4622/8 = 40 мм.

Для сети атмосферного конденсата (v“ = 1,694 м³/кг) доля разгруженного пара составляет:

781 – 418/2258*100 % = 16 % или 160 кг/ч.

В этом случае диаметр трубопровода:

D = √ 354*1000*0,16*1,694/8 = 110 мм.

Источник: «Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010»

Для более верного выбора оборудования можно обратиться на эл. почту: [email protected]

гидравлика, гидравлические оборудование, пневматические оборудование, смазочное оборудование, фильтры

о компании
Уважаемые Господа, мы рады приветствовать Вас на сайте ООО «БелСИ-ГП Автоматика». Наша компания имеет большой опыт, мы разбираемся в том, что продаем и надеемся быть Вам полезными. Основные направления деятельности: ● Мобильная и промышленная гидравлика ● Пневматика всегда в наличии в Минске ● проектирование и производство гидравлических станций, маслостанций, станций смазки, станций гидропривода; ● смазывающее и фильтрующее оборудование продажа и проектирование; ● клапаны соленоидные для жидкостей и газов подробнее
новости и статьи Заказывая гидростанцию у нас вы получаете: Малый срок изготовления, гидростанции до 30 кВт срок не более недели Невысокие цены благодаря экономии на разработке документации, сотни готовых вариантов уже есть в наличии Большой выбор комплектующих европейского, и не только, производства в . .. подробнееКупить гидростанцию с Минске 0,37-22 кВт в наличии Всегда в наличии гидростанции (установки гидравлические) малой и средней мощности: соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования бак от 1 — 250 литров шестеренный насос … подробнее ещё новости и статьи…		новое на сайте Питатель дроссельный с индикатором подачи 1. С помощью прозрачных стеклянных трубок можно производить визуальный контроль объема подачи, при необходимости подачу можно регулировать. 2. Объем нагнетания каждого выпускного отверстия может достигать 1 ~ 2 л / мин в зависимости от типа …… подробнее Миниагрегаты насосные смазочные Миниагрегаты применяются для подачи масла в системах смазки. Миниагрегат шестеренный GA-25: Мощность 25Вт Объем подачи 250см³ Давление 12 kgf/cm2 Напряжение 110, 220В Вязкость масла 32-68cSt@40°С Электромагнитный насос Особенности: —Большая подача . ….. подробнее Гидростанция с несколькими распределителями УГ30.02 30-210 бар 28-65 л/мин Схема гидравлическая: Размеры и технические данные: Обозначение гидравлической установки Рабочий объем Vn, см3/об Расход Qn, л/мин при n=1500 об/мин Давление P, атм Мощность N, кВТ (Типоразмер двигателя) Объем бака Vб, л Габаритные размеры …… подробнее

площади поверхности, толщины стенки, массы

При строительстве и обустройстве дома трубы не всегда используются для транспортировки жидкостей или газов. Часто они выступают как строительный материал — для создания каркаса различных построек, опор для навесов и т.д. При определении параметров систем и сооружений необходимо высчитать разные характеристики ее составляющих. В данном случае сам процесс называют расчет трубы, а включает он в себя как измерения, так и вычисления. 

Содержание статьи

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ,  полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус

Трубы — специфический продукт. Они имеют внутренний и наружный диаметр, так как стенка у них толстая, ее толщина зависит от типа трубы и материала из которого она изготовлена. В технических характеристиках чаще указывают наружный диаметр и толщину стенки.

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Имея эти два значения, легко высчитать внутренний диаметр — от наружного отнять удвоенную толщину стенки: d = D — 2*S. Если у вас наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 3 мм, то внутренний диаметр будет: 32 мм — 2 * 3 мм = 26 мм.

Если же наоборот, имеется внутренний диаметр и толщина стенки, а нужен наружный — к имеющемуся значению добавляем удвоенную толщину стеки.

С радиусами (обозначаются буквой R) еще проще — это половина от диаметра: R = 1/2 D. Например, найдем радиус трубы диаметром 32 мм. Просто 32 делим на два, получаем 16 мм.

Измерения штангенциркулем более точные

Что делать, если технических данных трубы нет? Измерять. Если особая точность не нужна, подойдет и обычная линейка, для более точных измерений лучше использовать штангенциркуль.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

Таблица веса круглых стальных труб

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R². Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см², подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см² = 40,5 см².

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где  a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм² или 20 см² или 0,002 м².

Как рассчитать объем воды в трубопроводе

При организации системы отопления бывает нужен такой параметр, как объем воды, которая поместится в трубе. Это необходимо при расчете количества теплоносителя в системе. Для данного случая нужна формула объема цилиндра.

Формула расчета объема воды в трубе

Тут есть два пути: сначала высчитать площадь сечения (описано выше) и ее умножить на длину трубопровода. Если считать все по формуле, нужен будет внутренний радиус и общая длинна трубопровода. Рассчитаем сколько воды поместится в системе из 32 миллиметровых труб длиной 30 метров.

Сначала переведем миллиметры в метры: 32 мм = 0,032 м, находим радиус (делим пополам) — 0,016 м. Подставляем в формулу V = 3,14 * 0,016² * 30 м = 0,0241 м³. Получилось = чуть больше двух сотых кубометра. Но мы привыкли объем системы измерять литрами. Чтобы кубометры перевести в литры, надо умножить полученную цифру на 1000. Получается 24,1 литра.

Как рассчитать внутренний диаметр трубопровода сжатого воздуха?

Диаметр трубопровода

Диаметры трубопроводов определяются при помощи расчётного графика (см. рис. 1) или вычисляются при помощи приблизительной формулы:

где
d = внутренний диаметр трубы, м
Vэф = общий объёмный расход, м3/сек
L = номинальная длина трубопровода, м
∆Р = перепад давления, бар
Рраб = рабочее давление, бар

Определение внутреннего диаметра трубопровода при помощи расчётного графика

(пример 1):

На рис.1 показан расчётный график, при помощи которого может быть определён внутренний диаметр трубопровода.

Использование расчётного графика:
• Отметим длину трубы на линии А, а объёмный расход на линии В;
• Соединим точки прямыми линиями и продолжим их до оси 1;
• Отметим давление в системе на линии Е, а допустимое снижение давления – на линии G;
• Соединим точки прямой линией. Эта линия пересечёт линию D;
• Диаметр трубы соответствует точке пересечения прямых.

Рис.1 Расчётный график для определения внутреннего диаметра трубопровода и перепада давления

Определение внутреннего диаметра трубопровода при помощи расчётного графика

(пример 2):

Если расчётный график, изображённый на рис. 1, непонятен для вас или работать с ним слишком трудно, то тогда смотрите рис. 2. Этот расчётный график позволяет определять только самые важные параметры и соответственно является более простым в использовании.

Использование расчетного графика:
• Проведём линию от левого столбца, в соответствии с необходимым расходом воздуха.
• Определим длину трубопровода, отметив соответствующий столбец.
• На пересечении линии и столбца в области между ломаными линиями находится соответствующее
значение диаметра.

Пример:
— Расход воздуха = 1000 л/мин
— Длина трубопровода = 100 м
— Необходимый диаметр трубопровода = 1”

Рис.2 Расчётный график для определения диаметра трубопровода и перепада давления

Дополнительная арматура:

Вся установленная арматура (клапаны, кронштейны, колена и т.д.) является дополнительным сопротивлением для потока и должны учитываться при расчёте.
Длины, которые должны прибавляться к длине трубопровода, приводятся в таблице (см. Рис. №3)

Пример: Отсечной клапан диаметра G 3/4 имеет значение длины 4,00; теоретически, трубопровод должен быть удлинён на 4 м.

Рис.3

Таблица зависимости длины от диаметра трубы и арматуры

Теперь, после подбора диаметра трубы и зная расход воздуха можно смело подбирать соответствующий компрессор, при этом размер его подсоединения сжатого воздуха не должен быть больше диаметра трубы. Компрессор подбирается в этом разделе нашего сайта.

Чтобы получить на него коммерческое предложение присылайте запрос на е-мэйл: [email protected], или на факс (812) 458-01-85.

Перейти в раздел

определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению, формула максимального расхода при давлении в трубе круглого сечения

Содержание:

Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.

Зачем нужны подобные расчеты

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего зависит проходимость трубы

От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. А простая формула объема трубы позволит узнать и это значение. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.

 Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

1. Длина трубы. При увеличении ее протяженности вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. Действительно, в самом начале системы вода испытывает воздействие исключительно давлением, однако важно и то, как быстро у следующих порций появится возможность войти внутрь коммуникации. Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.
2. Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.
3. Материал изготовления.  Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе.  К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
4. Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо выше, чем новых стальных изделий: эта разница иногда доходит до 200 раз. Кроме того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: даже если не брать в расчет возросшее трение, проходимость ее явно падает. Важно также заметить, что изделия из пластика и металлопластика подобных проблем не имеют: даже спустя десятилетия интенсивной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.
5. Наличие поворотов, фитингов, переходников, вентилей способствует дополнительному торможению водных потоков.

Все вышеперечисленные факторы приходится учитывать, ведь речь идет не о каких-то маленьких погрешностях, а о серьезной разнице в несколько раз. В качестве вывода можно сказать, что простое определение диаметра трубы по расходу воды едва ли возможно.

Новая возможность расчетов расхода воды

Если использование воды осуществляется посредством крана, это значительно упрощает задачу.2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.

Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.

Расчет трубопроводов водоснабжения — Мир Климата и Холода

Расчет трубопроводов водоснабжения подразумевает определение диаметра трубы и удельного гидравлического сопротивления на единицу длины. Подобные расчеты могут быть выполнены на базе гидравлических таблиц, формул, а также с помощью онлайн-программы расчета на нашем сайте.

Наш онлайн-калькулятор для расчета трубопроводов позволяет подобрать диаметр трубы как по расходу и скорости движения жидкости, так и исходя из холодильной мощности установки (в этом случае расход определяется автоматически).

Курс МП3 — расчет трубопроводов и чиллерных систем

Для удобства пользователей в большинстве случаев приводится два соседних диаметра трубы, которые могут подойти под указанный расход. Кроме того, программа сразу рассчитывает фактическую скорость движения жидкости и потери давления на 1 метр трубы – в линейных единицах (миллиметрах столба данной жидкости; в случае воды – миллиметрах водяного столба) и в Паскалях. Потери рассчитаны исходя из турбулентного режима движения жидкости.

Чтобы определить диаметр трубопровода, нужно знать тип и расход жидкости, который будет через него прокачиваться и ориентировочную скорость её движения. Рекомендуемый диапазон скоростей составляет 1-2,5м/с, причем меньшее значение следует принимать для малых трубопроводов (диаметром до 50мм), а большее значение – для больших.

Формула расчета диаметра водопроводной трубы:

​\( \mathbf{D = \sqrt{ 4 · G / (π · v)}} \)​, где

• D – диаметр водопроводной трубы, мм
• G – расход жидкости, м³/с
• v – скорость движения жидкости в трубе, м/с.

После подстановки плотности, перевода D в мм и проведения вычислений данная формула примет следующий вид:

• ​\( \mathbf{D = 1,13 · \sqrt{ G [м3/с] / v}} \)​ 
• ​\( \mathbf{D = 35,7 · \sqrt{ G [л/с] / v}} \)​ 

Наконец, оценочный расчет диаметра труб проводят для v = 1,5 м/с, и тогда формула примет ещё более простой вид:

• \( \mathbf{D = 0,92 · \sqrt{ G [м3/с]}} \)
• \( \mathbf{D = 29 · \sqrt{ G [л/с]}} \)

На практике часто возникает задача подобрать трубу, зная холодильную или тепловую мощность системы. Например, по холодильной мощности чиллера или по мощности драйкулера, предназначенного для охлаждения водяного конденсата.

Такой расчет выполняется в два этапа. Сначала по заданной мощности и температурному графику теплоносителя определяется его расход, а потом по расходу и скорости рассчитывается необходимый диаметр трубы.

G = Q / [ c · ρ · (T_Г – T_Х) ], где

• G – расход жидкости, м³/с
• Q – холодильная или тепловая мощность установки, кВт
• с – теплоемкость жидкости, кДж/(кг·°С)
  • с = 4.2 кДж/(кг·°С) – для чистой воды
  • с = 3.5 кДж/(кг·°С) – для 40% раствора этиленгликоля в воде
• ρ – плотность жидкости, кг/м³
  • ρ = 1000 кг/м³ – для чистой воды
  • ρ = 1070 кг/м³ – для 40% раствора этиленгликоля в воде
• Т_Г и Т_Х – температуры горячего и холодного потоков теплоносителя, °С

Для систем холодоснабжения со стандартным перепадом температур между теплым и холодным потоком 5°С формула примет вид:

• G = Q/21 – для чистой воды при ΔT = 5°С
• G = Q/18.7 – для 40% гликоля при ΔT = 5°С

Чтобы определить диаметр трубы по мощности системы нужно общую формулу для G подставить в общую формулу для D. Получим:

\[ \mathbf{D = \sqrt{ (4 · Q / (π · v · c · ρ · (T_Г – T_Х))}} \]

В подавляющем большинстве систем холодоснабжения применяется вода или 40% раствор гликоля в воде со стандартным перепадом температур между теплым и холодным потоком 5°С, а скорость движения жидкости принимается порядка 1,5м/с. В этом случае формула принимает гораздо более простой вид:

• \( \mathbf{D = 6,36 ·\sqrt Q} \)– для чистой воды
• \( \mathbf{D = 6,73 ·\sqrt Q} \)– для 40% раствора этиленгликоля в воде

Например, для системы холодоснабжения мощностью 700кВт на 40% гликоле диаметр магистральной трубы составит

\( D = 6,73 ·\sqrt Q= 6,73 · \sqrt{ 700 } = 178 \)мм. Ближайший больший трубопровод имеет диаметр 200мм.

Расчет диаметра трубопровода даёт точное значение. Но на практике трубы выпускаются с типовыми диаметрами (типоразмерами, стандартные диаметры труб). Поэтому «в жизнь» идет ближайший больший диаметр трубы из ряда стандартных диаметров.

Почему стандартные диаметры именно такие, читайте статью «Стандартные диаметры. Откуда эти числа?».

Таблица 1. Стандартный ряд диаметров трубопроводов, толщина стенок

После того, как выбран стандартный диаметр трубы определяют актуальную скорость жидкости в трубе по формуле:

v = G / S, где

• G – расход жидкости, м³/с
• S – площадь сечения трубопровода, м² (для круглых труб S = πD²/4)

После подстановки площади и вычисления констант, для круглых труб получим:

• v = 1,27 · G / D² (G в м³/с, D в метрах)
• v = 1270 · G / D² (G в л/с, D в мм)

Полученная скорость участвует в гидравлическом расчете трубопроводов.

Как правильно подобрать диаметр труб?

Дата публикации: 15.08.2018 15:27

При прооектировании системы поверхностного водоотвода необходимо обеспечить пропускную способность трубопроводов, достаточную для отведения как усреднённого, так и залпового объёма стоков. Подобного расчёта требуют также и параметры водоотводного оборудования, такие как площадь сечения каналов и диаметр отводов трапов. 

Формулу для расчета оптимального диаметра трубопровода получим из формулы для расхода:

Q=(π*d²/4)*v

где:

Q – расход перекачиваемой воды, м³/с
d – диаметр трубопровода, м
v – скорость потока, м/с

π — число пи = 3.1416…

Отсюда, расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода:

d=((4*Q)/(π*v))^1/2

Таблица, приведённая ниже, содержит рассчитанные значения пропускной способности для расопространённых сечений трубопроводов:

Оценочная скорость потока воды в трубопроводе:

Скорость воды в трубе самотёком — 0,5 м/с. Эту скорость можно взять за основу при расчёте средней пропускной способности.

Скорость воды в трубе коллектора — 0,8 м/с. Эту скорость нужно использовать для расчёта пиковой пропускной способности.

Максимально возможная скорость воды в трубе — 2,5 м/с.

Уравнения трубы

Поперечное сечение внутри участка трубы

Внутреннее поперечное сечение трубы можно рассчитать как

A _i = π (d _i /2) ²

= π d _i ² /4 (1)

где

A _i = внутреннее сечение трубы (м ² , дюйм ² )

d _i = внутренний диаметр (м, дюйм)

Площадь поперечного сечения стенки трубы

Площадь поперечного сечения стенки — или площадь материала трубопровода — можно рассчитать как

A _м = π (d _o /2) ² — π (d _i /2) ²

= π ( d _o ² — d _i ² ) / 4 (2)

где

A _м = площадь поперечного сечения стенки трубы (м ² , дюйм ² )

d _o = внешний диаметр (м, дюйм)

Вес пустых труб

Вес пустых труб на единицу длины можно рассчитать как

w _p = ρ _м A _м

= ρ _м ( π (d _o /2) ² — π (d _i / 2) ² )

= ρ _м π (d _o ² — d _i ² ) / 4 (3)

где

w _p = вес пустой трубы на единицу длины (кг / м, фунт / дюйм)

ρ _s = плотность материала трубы (кг / м ³ , фунт / дюйм ³ )

Вес жидкости в трубах

Вес жидкости в трубах на единицу длины можно рассчитать как

w _l = ρ _л A

= ρ _л π (d _i /2) ²

= ρ _l π d _i ² /4 (4)

где

w _l = вес жидкости в трубе на единицу длины трубы (кг, фунт)

ρ _л = плотность жидкости (кг / м ³ , фунт / дюйм ³ )

Масса трубы, заполненной жидкостью

Вес трубы, заполненной жидкостью на единицу длины, можно рассчитать как

w = w _l + w _p (5)

где

w = вес трубы и жидкости на единицу длины трубы (кг, фунт)

Площадь наружной поверхности труб

Площадь наружной поверхности стальных труб на единицу длины можно рассчитать как

A _o = 2 π (d _o /2)

= π d _o (6)

где

A _o = внешняя площадь трубы — на единицу длины трубы (м ² , в ² )

Площадь внутренней поверхности труб

Площадь внутренней поверхности стальных труб на единицу длины можно рассчитать как

A _i = 2 π (d _i /2)

= π d _i (7)

где

A _i = внутренняя площадь труба — на единицу длины трубы (м ² , дюйм ² )

Калькулятор объема трубы — Дюймовый калькулятор

Рассчитайте объем трубы с учетом ее внутреннего диаметра и длины.Калькулятор также найдет, сколько весит этот объем воды.

Как определить объем трубы

Объем жидкости в трубе можно определить по внутреннему диаметру трубы и ее длине. Чтобы оценить объем трубы, используйте следующую формулу:

объем = π × d ² 4 × h

Таким образом, объем трубы равен pi, умноженному на диаметр трубы d в квадрате на 4, умноженный на длину трубы h .

Эта формула получена из формулы объема цилиндра, которую также можно использовать, если известен радиус трубы.

объем = π × r ² × ч

Найдите диаметр и длину трубы в дюймах или миллиметрах. Воспользуйтесь нашим калькулятором футов и дюймов, чтобы рассчитать длину в дюймах или миллиметрах.

Если вы не знаете, каков внутренний диаметр трубы, но знаете внешний диаметр, обратитесь к таблицам общих размеров трубы, чтобы найти наиболее вероятный внутренний диаметр вашей трубы.

Введите значения длины и диаметра в формулу выше, чтобы рассчитать объем трубы.

Пример: рассчитать объем трубы диаметром 2 дюйма и длиной 50 футов

длина = 50 ′ × 12 = 600 ″
объем = π × 2 ² 4 × 600 ″
объем = 3,1415 × 44 × 600 ″
объем = 3,1415 × 1 × 600 ″
объем = 1885 дюймов ³

Объем и вес воды для труб обычных размеров

Трубы и размеры труб | Спиракс Сарко

Бернулли связывает изменения общей энергии текущей жидкости с рассеиваемой энергией, выраженной либо в терминах потери напора hf (м), либо в виде удельных потерь энергии g hf (Дж / кг). Само по себе это не очень полезно, если не будет возможности предсказать потери давления, которые возникнут в определенных обстоятельствах.

Здесь вводится один из наиболее важных механизмов рассеивания энергии в текущей жидкости, то есть потеря общей механической энергии из-за трения о стенку однородной трубы, по которой проходит устойчивый поток жидкости.

Потери общей энергии жидкости, протекающей по круглой трубе, должны зависеть от:

L = Длина трубы (м)

D = Диаметр трубы (м)

u = Средняя скорость потока жидкости (м / с)

μ = динамическая вязкость жидкости (кг / м · с = Па · с)

курсивом p — body text.jpg = Плотность жидкости (кг / м³)

kS = шероховатость стенки трубы * (м)

* Поскольку рассеяние энергии связано с напряжением сдвига на стенке трубы, природа поверхности стенки будет иметь значение, поскольку гладкая поверхность будет взаимодействовать с жидкостью иначе, чем шероховатая поверхность.

Все эти переменные собраны вместе в уравнении Д’Арси-Вейсбаха (часто называемом уравнением Д’Арси) и показаны как уравнение 10.2.1. Это уравнение также вводит безразмерный термин, называемый коэффициентом трения, который связывает абсолютную шероховатость трубы с плотностью, скоростью и вязкостью жидкости, а также диаметром трубы.

Термин, который связывает плотность, скорость и вязкость жидкости, а также диаметр трубы, называется числом Рейнольдса в честь Осборна Рейнольдса (1842-1912, из колледжа Оуэнс, Манчестер, Соединенное Королевство), который первым применил этот технический подход к потерям энергии при протекании. жидкости около 1883 года.

Уравнение Д’Арси (Уравнение 10.2.1):

Читатели в некоторых частях мира могут узнать уравнение Д’Арси в несколько иной форме, как показано в уравнении 10.2.2. Уравнение 10.2.2 аналогично уравнению 10.2.1, но не содержит константы 4.

Калькулятор объема трубы

Этот калькулятор объема трубы оценивает объем трубы, а также массу жидкости, которая течет по ней. Этот калькулятор — полезный инструмент для всех, кому нужно знать точный объем воды в трубе.Вам будет полезно, например, если вы проектируете систему полива для своего сада. Продолжайте читать, чтобы узнать, что такое цилиндр, найдите формулу объема трубы и проверьте «руководство пользователя» для правильных расчетов в калькуляторе объема трубы.

Калькулятор объема трубы

Знание объема трубы может быть полезно по многим причинам. Это будет выгодно как владельцам частных домов, так и инженерам-строителям. Например, вы можете узнать водоемкость вашей домашней отопительной системы или задаться вопросом, хватит ли выбранного вами диаметра трубы для наполнения садового пруда.

Именно поэтому мы создали калькулятор объема трубы. Этот инструмент позволяет узнать объем конкретной трубы и вес воды (или другой жидкости) внутри нее. Он прост в использовании и эффективен. Все, что вам нужно сделать, это ввести размер трубы — ее внутренний диаметр и длину . Неважно, используете ли вы метрическую или британскую систему единиц, потому что вы можете свободно переключаться между ними с помощью раскрывающегося списка.

По умолчанию расчет веса жидкости производится для воды (ее плотность равна 997 кг / м³).Если вам нужно выполнить расчеты для другой жидкости, введите плотность вашей конкретной жидкости.

Ниже мы подготовили объяснение формулы объема трубы и пошаговый пример расчетов, чтобы показать вам, как правильно использовать калькулятор объема трубы.

Объем трубы — формула

По форме труба представляет собой полый цилиндр. Но что такое цилиндр? Мы можем видеть их вокруг себя каждый день. Это твердое тело с двумя основаниями, обычно круглыми, всегда конгруэнтными и параллельными друг другу.Развернутая сторона цилиндра образует прямоугольник. Высота цилиндра — это расстояние между основаниями (в случае трубы — это ее длина). Радиус цилиндра — это радиус его основания. Имейте в виду, что когда у вас есть цилиндр, диаметр равен удвоенному радиусу. Итак, для расчетов нужно диаметр уменьшить вдвое.

Круглый полый цилиндр, где R — радиус, r — внутренний радиус, h — высота.

Объем трехмерного твердого тела — это размер пространства, которое оно занимает.Для трубы это внутренний объем (вместо внешнего нужно брать внутренний диаметр).
Чтобы выразить объем, мы используем кубические единицы (для метрических см³, дм³, м³ и для британских дюймов³ и ft³). Чтобы получить правильные результаты, последовательно используйте одну единицу на протяжении всего вычисления.

Формула объема цилиндра: объем цилиндра = π * радиус² * высота .

Для трубы используйте ее длину вместо высоты: объем трубы = π * радиус² * длина , где радиус = внутренний диаметр / 2 .Объем трубы равен объему жидкости внутри (если труба полностью заполнена ею). Масса жидкости берется из формулы преобразованной плотности. Итак, соответственно: масса жидкости = объем * плотность жидкости .

Объем воды в трубе — пример расчета

Давайте посмотрим, как правильно пользоваться калькулятором объема трубы. Для примера расчета нам понадобится несколько предположений. Рассчитаем объем трубы длиной 6 метров, внутренним диаметром 15 сантиметров.Труба используется для транспортировки воды. Поместим эти данные в калькулятор, чтобы найти объем воды в трубе, а также ее массу.

1. Сначала введите диаметр трубы: внутренний диаметр = 15 см .
2. Затем введите его длину: длина = 6 м .
3. Нажмите кнопку расширенного режима и проверьте плотность жидкости. Значение по умолчанию установлено для воды, поэтому в нашем случае оно верное. Плотность жидкости = 997 кг / м³ .
4. Теперь вам доступны результаты расчета: объем = 0.106 м³ и масса жидкости = 105,71 кг .

Калькулятор объема трубы | Объем, диаметр, вес

Сантехникам и другим подрядчикам нужны правильные инструменты для решения сложных математических уравнений в полевых условиях, например, для расчета объема трубы, чтобы определить, сколько воды она может выдержать. Калькулятор объема трубы ServiceTitan делает расчет трубы простым и легким.

Измерьте объем труб по внутреннему диаметру и длине. Вы также можете использовать этот калькулятор, чтобы подсчитать, сколько весит объем воды в трубах.

Что такое калькулятор объема трубы?

Сантехники и другие квалифицированные специалисты используют калькулятор объема воды в трубе для определения точного объема трубы, а также массы жидкости или веса воды, которая течет через нее. Этот очень полезный инструмент, по сути, работает как калькулятор объема жидкости.

Кто пользуется калькулятором объема трубы?

Сантехники, подрядчики по ирригации, бригады септиков и работники обслуживания бассейнов постоянно проводят расчеты труб в полевых условиях, чтобы определить правильный размер трубы для установки, определить расход и давление воды или работать для максимального повышения эффективности насоса.

Счетчик объема трубы ServiceTitan также легко вычисляет:

• Водопропускная способность домашних систем отопления.

• Расчеты трубопроводов, необходимые для заполнения садового пруда.

• Объем трубопроводов, необходимый для установки системы орошения газонов и садов.

• Расчет правильного размера трубы, необходимый для наполнения бассейна.

Формула объема трубы

Формула объема трубы:

Объем = pi x радиус² x длина

Для расчета размера трубы выполните следующие действия:

Найти

• внутренний диаметр и длина трубы в дюймах или миллиметрах.

• Вычислите внутренний диаметр трубы, измерив расстояние от одной внутренней кромки через центр и до противоположной внутренней кромки.

• Используйте те же единицы (дюймы или миллиметры) для измерения длины трубы.

• Рассчитайте радиус трубы по ее диаметру. Чтобы получить радиус, разделите диаметр на 2.

• Возьмите радиус и возведите его в квадрат или умножьте на себя. Например, 5² = 25.

Пример расчета объема трубы

Вот конкретный пример того, как применить формулу объема трубы:

Полезный совет: Чтобы возвести число в квадрат, умножьте его на само. Чтобы получить число в кубе, умножьте это число на само себя три раза.

Калькулятор объема трубы в галлонах

Если вам нужно знать водоемкость в галлонах, вам необходимо преобразовать объем воды в метрической системе калькулятора трубы в кубические дюймы.

• Кубический дюйм = 1 дюйм x 1 дюйм x 1 дюйм.

• Дюйм = измерение длины.

• Квадратный дюйм = мера площади.

• Кубический дюйм = измерение объема.

• В 1 галлоне США 231 кубический дюйм.

• Плотность воды = 997 кг / м³

Позвольте калькулятору объема водопровода ServiceTitan исключить догадки из уравнения при попытке определить объем воды в трубах, измеренный в галлонах.Для получения информации об общих размерах труб подрядчики также могут обратиться к общей диаграмме объема труб в Интернете.

Калькулятор размера трубы Дополнительный наконечник

Если вы не знаете, как измерить внутренний диаметр трубы, подумайте о приобретении набора штангенциркулей, которые подходят по внешней стороне трубы. Используйте штангенциркуль для непосредственного измерения внешнего диаметра вместо оценки внутреннего диаметра по окружности.

После определения внешнего диаметра обратитесь к этой таблице общих размеров трубы, чтобы точно определить внутренний диаметр вашей трубы.

Объем трубы: нижняя линия

Объем трубы равен объему жидкости внутри нее или занимаемому пространству.

Сантехники и другие подрядчики по обслуживанию стремятся к точным измерениям при работе с трубами для водопровода, вентиляции, кондиционирования, орошения и т. Д., Поэтому они выполняют работу правильно с первого раза.

Калькулятор объема трубы ServiceTitan повышает точность данных, экономит время и сокращает количество отходов, поэтому вы всегда будете знать, что выбираете трубы правильного размера для работы.

Заявление об отказе от ответственности

* Рекомендуемые значения являются добросовестными и предназначены исключительно для общих информационных целей. Мы не гарантируем точность этой информации. Обратите внимание, что другие внешние факторы могут повлиять на рекомендации или исказить их. Для получения точных результатов обратитесь к профессионалу.

Взаимосвязь между расходом, скоростью потока и диаметром трубы.

Однако нередко большинство пользователей не имеют всех необходимых точек данных.Команда инженеров LORRIC создала эту статью, чтобы помочь пользователям получить все правильные данные. С помощью формул и пояснений пользователи могут узнать, как рассчитать эти данные. В результате пользователи могут использовать соответствующие данные для выбора лучшего расходомера.

Сначала мы собираемся ввести формулы.

Взаимосвязь между расходом (л / мин), скоростью потока (м / с) и диаметром трубы.

С помощью приведенной ниже формулы мы можем понять взаимосвязь между расходом, скоростью потока и диаметром трубы.

Расход = Площадь поперечного сечения трубы X Скорость потока

Площадь поперечного сечения трубы может быть получена по следующей формуле.

Площадь поперечного сечения трубы ＝ ID² / 4 Ｘπ (ID означает внутренний диаметр трубы, π означает Pi, равный 3,14)

Говоря о скорости потока, скорость потока — это скорость потока жидкости, то есть расстояние, на которое жидкость перемещается за единицу времени.

Вот применимые диапазоны скорости потока 3 различных расходомеров.Каждый расходомер использует свою теорию измерения.

Расходомеры с переменным сечением ： 0,05 ~ 3,5 м / с

Роторные расходомеры других марок ： 0,3 ~ 10 м / с

Расходомер лопастного колеса LORRIC AxleSense ： 0,15 ~ 10 м / с

Ультразвуковые расходомеры ： 0,1 ~ 20 м / с

Ниже приведен пример, поясняющий формулу для расчета расхода.

Какова скорость потока, когда жидкость течет по 2-дюймовой трубе со скоростью 1 м / с?

Внутренний диаметр 2-дюймовой трубы составляет 51 мм.Скорость потока 1 м / с. Приведенная ниже формула показывает способ получения расхода с этими двумя точками данных.

0,051² / 4Ｘ3,1415Ｘ1 = 0,0020427604 м³ / с (1 м³ ＝ 1000 л, LPM означает литры в минуту.)

＝ 0,00204 27604Ｘ1000Ｘ60 л / мин (л / мин)

= 122,565624 л / мин (л / мин)

Обратите внимание на следующие моменты

1. Постоянный поток: расход должен быть постоянным по всей трубе до тех пор, пока нет утечек или вилок. Следовательно, расходомер следует устанавливать там, где есть устойчивый поток потока.

2. При любом заданном расходе скорость потока обратно пропорциональна t площади поперечного сечения трубы. Меньшие трубы приведут к более высокой скорости потока; трубы большего диаметра приведут к снижению скорости потока. Поэтому мы не рекомендуем использовать маленький расходомер на большой трубе. Это будет пустой тратой энергии, и скорость потока будет слишком высокой для измерения скорости потока.

3. Даже для труб одного и того же размера внутренний диаметр стандартной трубы США и Японии будет разным.DN определяется как внешний диаметр стандартной трубы. ID можно оценить как внутренний диаметр стандартной трубы.

4. При необходимости сделайте перевод в метрическую или британскую систему единиц при расчетах. Например, 1000 мл = 1 л 1 мм = 0,001 м.

Программа для калькуляции диаметра мастера

Pipe Flow Wizard

Программа Pipe Flow Wizard рассчитает минимальный внутренний диаметр трубы, необходимый для достижения заданного расхода при заданной максимальной потере давления. Программное обеспечение будет учитывать влияние потерь на трение в трубе с учетом материала трубы, внутренней шероховатости трубы, длины трубы, расхода жидкости, максимально допустимого падения давления, плотности жидкости, вязкости жидкости и падение давления через любую арматуру и отводы.

Жидкости и газы

Программа Pipe Flow Wizard использует точные коэффициенты трения Колебрука-Уайта с уравнением Дарси Вайсбаха при расчете потерь на трение и общих потерь давления в трубе для жидкостей.

Pipe Flow Wizard использует уравнения сжимаемого изотермического потока при вычислении потерь на трение и общих потерь давления в трубе для потока газа. Программное обеспечение поддерживает различные уравнения сжимаемого потока, в том числе уравнение общего фундаментального потока, полное уравнение изотермического потока, уравнение потока AGA, уравнение потока Веймута, уравнение потока Panhandle A, уравнение потока Panhandle B и уравнение потока IGT.

Трубы и фитинги

Программное обеспечение Pipe Flow Wizard позволяет пользователю легко выбирать стандартные данные (которые могут быть добавлены) для
материал трубы,
диаметр трубы,
трубопроводная арматура и
свойства жидкости, которые будут использоваться в расчетах.

Найдите расчет диаметра и скриншоты результатов из программы Pipe Flow Wizard для Windows.