Как рассчитать диаметр трубы: площади поверхности, толщины стенки, массы

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

• 1 Для чего нужны расчеты параметров труб
• 2 Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус
• 3 Расчет площади поверхности трубы
• 4 Расчет веса
• 5 Как высчитать площадь поперечного сечения
• 6 Как рассчитать объем воды в трубопроводе

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.

Расчет диаметра трубопровода по расходу, зависимость расхода от давления

Для того чтобы правильно смонтировать конструкцию водопровода, начиная разработку и планирование системы, необходимо рассчитать расход воды через трубу.

От полученных данных зависят основные параметры домашнего водовода.

В этой статье читатели смогут познакомиться с основными методиками, которые помогут им самостоятельно выполнить расчет своей водопроводной системы.

Содержание

• 1 Как рассчитать необходимый диаметр трубы
• 2 Подходящая скорость жидкости, в зависимости от вида трубопровода
• 3 Скорость воды в трубопроводе формула
• 4 Формула расхода воды
• 5 Зависимость расхода от давления

Как рассчитать необходимый диаметр трубы

Цель расчета диаметра трубопровода по расходу: Определение диаметра и сечения трубопровода на основе данных о расходе и скорости продольного перемещения воды.

Выполнить такой расчет достаточно сложно. Нужно учесть очень много нюансов, связанных с техническими и экономическими данными. Эти параметры взаимосвязаны между собой. Диаметр трубопровода зависит от вида жидкости, которая будет по нему перекачиваться.

Если увеличить скорость движения потока можно уменьшить диаметр трубы. Автоматически снизится материалоемкость. Смонтировать такую систему будет намного проще, упадет стоимость работ.

Однако увеличение движения потока вызовет потери напора, которые требуют создание дополнительной энергии, для перекачки. Если очень сильно ее уменьшить, могут появиться нежелательные последствия.

С помощью формул ниже можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода жидкости.

Когда выполняется проектирование трубопровода, в большинстве случаев, сразу задается величина расхода воды. Неизвестными остаются две величины:

•  Диаметр трубы;
• Скорость потока.

Сделать полностью технико-экономический расчет очень сложно. Для этого нужны соответствующие инженерные знания и много времени. Чтобы облегчить такую задачу при расчете нужного диаметра трубы, пользуются справочными материалами. В них даются значения наилучшей скорости потока, полученные опытным путем.

Итоговая расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода выглядит следующим образом:

d = √(4Q/Πw)
Q – расход перекачиваемой жидкости, м3/с
d – диаметр трубопровода, м
w – скорость потока, м/с

Подходящая скорость жидкости, в зависимости от вида трубопровода

Прежде всего учитываются минимальные затраты, без которых невозможно перекачивать жидкость.

Кроме того, обязательно рассматривается стоимость трубопровода.

При расчете, нужно всегда помнить об ограничениях скорости двигающейся среды. В некоторых случаях, размер магистрального трубопровода должен отвечать требованиям, заложенным в технологический процесс.

Когда делаются предварительные расчеты, изменение давление в расчет не берется. За основу проектирования технологического трубопровода берется допустимая скорость.

Когда в проектируемом трубопроводе существуют изменения направления движения, поверхность трубы начинает испытывать большое давление, направленное перпендикулярно движению потока.

Такое увеличение связано с несколькими показателями:

• Скорость жидкости;
• Плотность;
• Исходное давление (напор).

Причем скорость всегда находится в обратной пропорции к диаметру трубы. Именно поэтому для высокоскоростных жидкостей требуется правильный выбор конфигурации, грамотный подбор габаритов трубопровода.

К примеру, если перекачивается серная кислота, значение скорости ограничивается до величины, которая не станет причиной появления эрозия на стенках трубных колен. В результате структура трубы никогда не будет нарушена.

Скорость воды в трубопроводе формула

Объёмный расход V (60м³/час или 60/3600м³/сек) рассчитывается как произведение скорости потока w на поперечное сечение трубы S (а поперечное сечение в свою очередь считается как S=3.14 d²/4): V = 3.14 w d²/4. Отсюда получаем w = 4V/(3.14 d²). Не забудьте перевести диаметр из миллиметров в метры, то есть диаметр будет 0.159 м.

Формула расхода воды

В общем случае методология измерения расхода воды в реках и трубопроводах основана на упрощённой форме уравнения непрерывности, для несжимаемых жидкостей:

Расход воды через трубу таблица

Зависимость расхода от давления

Нет такой зависимости расхода жидкости от давления, а есть — от перепада давления. Формула выводится просто. Имеется общепринятое уравнение перепада давления при течении жидкости в трубе Δp = (λL/d) ρw²/2, λ — коэффициент трения (ищется в зависимости от скорости и диаметра трубы по графикам или соответствующим формулам), L — длина трубы, d — ее диаметр, ρ -плотность жидкости, w — скорость. 5/λ/L)/4, SQRT — квадратный корень.

Коэффициент трения ищется подбором. Вначале задаете от фонаря некоторое значение скорости жидкости и определяете число Рейнольдса Re=ρwd/μ, где μ — динамическая вязкость жидкости (не путайте с кинематической вязкостью, это разные вещи). По Рейнольдсу ищете значения коэффициента трения λ = 64/Re для ламинарного режима и λ = 1/(1.82 lgRe — 1.64)² для турбулентного (здесь lg — десятичный логарифм). И берете то значение, которое выше. После того, как найдете расход жидкости и скорость, надо будет повторить весь расчет заново с новым коэффициентом трения. И такой перерасчет повторяете до тех пор, пока задаваемое для определения коэффициента трения значение скорости не совпадет до некоторой погрешности с тем значением, что вы найдете из расчета.

Похожие статьи:

Гидравлический расчет трубопроводов водоснабжения | AboutDC.ru

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).

Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Расчет по скорости и расходу
Расход жидкости:		л/с
Скорость жидкости:		м/с
Тип жидкости:		ВодаЭтиленгликоль 10%Этиленгликоль 20%Этиленгликоль 30%Этиленгликоль 40%Этиленгликоль 50%Этиленгликоль 60%
Результаты расчета
Диаметр трубопровода, мм	Скорость жидкости	Потери давления на 1 м трубы
Расчет по мощности
Холодильная/тепловая мощность:		кВт
Скорость жидкости:		м/с
Тип жидкости:		ВодаЭтиленгликоль 10%Этиленгликоль 20%Этиленгликоль 30%Этиленгликоль 40%Этиленгликоль 50%Этиленгликоль 60%
Температура прямого потока:		°C
Температура обратного потока:		°C
Расход жидкости:		л/с
Результаты расчета
Диаметр трубопровода, мм	Скорость жидкости	Потери давления на 1 м трубы
Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Ссылка на этот расчет:

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.

Таблица 1. Стандартный ряд диаметров трубопроводов, толщина стенок

Условный проход	Наружный диаметр	Толщина стенки труб
		легких	обыкновенных	усиленных
6	10,2	1,8	2,0	2,5
8	13,5	2,0	2,2	2,8
10	17,0	2,0	2,2	2,8
16	21,3	2,5	2,8	3,2
20	26,8	2,5	2,8	3,2
25	33,5	2,8	3,2	4,0
32	38	2,8	3,2	4,0
40	46	3,0	3,5	4,0
50	57	3,0	3,5	4,5
65	73	3,2	4,0	4,5
80	87	3,5	4,0	4,5
100	108	4,0	4,5	5,0
125	133	4,0	4,5	5,5
150	159	4,0	4,5	5,5

 

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.

Выбор диаметра трубы в зависимости от расхода воды онлайн калькулятор таблица

Выбор диаметра трубы в зависимости от расхода воды онлайн калькулятор таблица

• Главная
• Выбор диаметра трубы в зависимости от расхода воды онлайн калькулятор

Таблица выбора диаметра трубы от расхода воды

Диаметр, дюйм	Диаметр, мм	Расход воды м3/час
1″	25.4	1. 8
1 1/4″	32	3.3
1 1/2″	38.1	5.1
2″	50.8	10.7
2 1/2″	63.5	19. 1
3″	76	30.4
3 1/2″	89	45.6
4″	102	64.9
4 1/2	114	86. 4

Расчет расхода воды в зависимости от диаметра трубы. Не целые числа вводите через точку (АА.АА)

Диаметр трубы, дюйм	Диаметр трубы, мм	Расход воды м3.час

Значения величин в этой таблице основаны на принятых в практике соответствиях диаметров труб расходам воды. Эти практические расчеты основаны на том требовании, что скорость воды в трубах не должна достигать шумового предела (приблизительно 2 метра в секунду для труб диаметром до 50 мм и 3 метра в секунду для труб диаметром до 114 мм), и обычно она оказывается в диапазоне 0. 8-1.5 м/c для труб диаметром до 50 мм и до 2.5 метров в секунду для труб диаметром до 114 мм, в бетонном производстве трубы большего диаметра для подачи воды практически не используются. Поэтому вычисления по этой таблице допустимы только до диаметра 114 мм. Для труб большего диаметра данные мы не собирали и не анализировали.

Еще раз обращаем внимание — расчеты на данной странице можно вести только для труб диаметром до 114 мм.!!!

При выборе диаметра трубы нужно учесть непостоянный характер потребления!

К примеру : необходимо для производства 30 м3 бетона 4.5 тонн воды и 2 тонны для заправки миксеров, итого 6.5 тонн воды. Казалось бы, по таблице можно выбрать с запасом трубу диаметром 50 мм. с расходом 10.7 тонны воды в час. Это неправильный ответ. Вода для приготовления бетона будет потребляться не час, а 20-30 минут, остальное время — выгрузка бетона, технологические простои. Поэтому труба должна пропускать не 4. 5, а 9-13.5 тонн воды для приготовления бетона. Ну и плюс 2 тонны для миксеров. Итого не 6.5, а 11-15.5 тонн воды. Нужно выбирать 53-ю или 57-ю трубу. Кстати, все вышесказанное относится и к выбору насосов.

Компания Тех Альянс не несет ответственности за любые последствия, наступившие при использовании результатов данных расчетов.

 

---

Новости, выполненные работы

• 2017 год. Новый Уренгой. Запуск бетонного завода в минус 50 !

  22.Янв.2017

• Кинель 120м3/час, ноябрь 2015

  17.Нояб.2015

• Система обогрева БЗ в Новосибирске

  26. Май.2016

• Система обогрева БЗ в Самарской обл.

  15.Март.2015

ВСЕ НОВОСТИ

 

Теплогенераторы Тех Альянс — непревзойденая мощность и надежность

---

Установки — лучшее решение для   получения горячей воды и горячего воздуха на бетонных заводах, в агропромышленном комплексе, строительстве, разработке недр!

Непревзойденная мощность наших генераторов, привлекательная цена, надежность и долговечность будут радовать Вас всегда!

 

 

Фотоотчет о работе системы обогрева БЗ

 

 

 

 

Внимание!

Ввиду больших тепловых мощностей, попытки самостоятельного изготовления подобной системы обогрева приводили к серьезным авариям на заводах и к повреждению бункеров, вплоть до их замены. Мы отлаживали эту систему обогрева 8 лет, и полностью гарантируем ее безопасность, как для людей, так и для конструкций завода, а также эффективную и длительную работоспособность.

 

Статья о нас в журнале «Вестник промышленности»

Журнал #6 (30) январь 2016 год

Кликните на обложку, чтобы
посмотреть статью о ТехАльянсе.

Производители комплектующих для систем обогрева

8-903-136-29-44

Поиск по сайту

Как рассчитать диаметр трубы: определение параметров дымоходного канала

Оглавление

1. 1. Способы расчета
2. 2. Упрощенный подход

7580
0

Последняя редакция: 08.05.2017

Автор: Вадим Андреевич

Правильный расчёт параметров дымоходного отверстия является обязательным условием безопасного и эффективного функционирования отопительной системы, смонтированной в вашем доме. Чтобы сделать всё правильно, мы предлагаем ознакомиться с основами проектирования дымового канала, а также со схемой устройства его надкровельной части.

Обратите внимание! Следует заметить, что самостоятельный расчет эффективен лишь в том случае, если он производится с учетом требований завода-изготовителя используемого в доме отопительного оборудования.

Способы расчета

Выход трубы

Выбор размеров дымоходных каналов того или иного типа может производиться несколькими способами:

1. Согласно первому из них диаметр надкровельной части дымоотвода вычисляется на основе данных, приводимых в паспорте отопительной системы. При этом всё, что от вас потребуется – это определиться с его оптимальной высотой.
2. Для бытовых каминов открытого типа узнать размер трубы вы сможете, воспользовавшись значениями её высоты и по площади отопительного портала. В процессе вычислений необходимо будет воспользоваться специальной диаграммой, на которой откладываются отрезки, соответствующие указанным параметрам. Точка пересечения вертикальных и горизонтальных прямых, проводимых через концы полученных отрезков, и дает в результате искомый диаметр канала, определяемый в соответствии с прилагаемой к диаграмме таблице. Так, при площади топки в 0,7 м² и высоте дымохода порядка 12 метров согласно таблице определяем, что точка пересечения прямых, соответствующих на диаграмме этим параметрам, располагается в районе показателя 25. Это значение и будет являться искомым.
3. Значение искомого показателя для банных печей определяется по их удельной мощности (на 1 кВт мощности должно приходиться порядка 8 см диаметра трубы). При этом расчет производится по формуле: D=Р(кВт)×8, где Р – это мощность печи, а D – диаметр сечения трубы в сантиметрах.

Расчет диаметра

Заметим, кстати, что размер дымового канала в банных печах также зависит от вида применяемого топлива и высоты надкровельной части дымохода. В качестве примера обычно приводят древесные печи, мощности которых недостаточно для создания оптимальной тяги. В этом случае рекомендуется использовать трубу увеличенного сечения. Помимо этого, должны учитываться различные нюансы, с которыми вы сможете ознакомиться в специальной литературе.

Упрощенный подход

В том случае, если потребуется определить диаметр канала без привлечения к расчетам каких-либо вспомогательных инструментов (графиков и таблиц) – придется учесть не только высоту конструкции, но и наличие в ней так называемого «поддувала», обеспечивающего приток наружного воздуха.

При этом можно воспользоваться сравнительно простым соотношением, учитывающим рабочие габариты топки и предполагающим, что при большем количестве горючего материала мощность печи будет иметь повышенное значение.

Обратите внимание! Сечение дымохода должно выбираться исходя из пропорции 1:1,5 к размеру топки. Одновременно с этим оно не должно быть меньше размеров поддувала.

Чем выше труба, тем лучше тяга

Таким образом, используя эту простую пропорцию, можно самостоятельно вычислить сечение трубы дымохода. При выборе конструкции печи или камина в части его дымоходного канала, необходимо придерживаться простого правила: чем она выше, тем лучше тяговые характеристики отопительного прибора. Так что с возрастанием сечения дымохода его тяговые характеристики увеличиваются прямо пропорционально размеру.

При этом необходимо принимать во внимание, что с ростом тяги возрастает и расход потребляемого топлива. В целях экономии горючего материала при расчете высоты дымоходного канала следует выбирать некоторое промежуточное значение, удовлетворяющее всем указанным выше требованиям.

Схема дымовых каналов камина

Что касается определения габаритов дымоходного канала, монтируемого в многоэтажных зданиях, то в подобной ситуации, вернее всего, придется обратиться за помощью к специалистам. Объясняется это тем, что дома повышенной этажности располагают значительными площадями, которые должны будут отапливаться полностью (в отличие от небольших дачных строений, отапливаемых лишь частично). Соответственно этому и используемый в строении отопительный прибор должен иметь повышенную мощность, достаточную для обогрева всех его помещений.

В этом случае посторонняя помощь потребуется лишь на стадии проектирования будущего строения. При наличии определенного опыта строительных работ, а также умения пользоваться соответствующей проектной документацией, не составит труда самостоятельно произвести расчет.

Последняя редакция: 08.05.2017
Автор: Вадим Андреевич

как рассчитать оптимальное значение, чтобы обеспечить необходимое давление и температуру в системе?

При выборе труб отопления необходимо учитывать не только физико-механические свойства  материала, из которого они изготовлены, но и протяжённость системы, и диаметр коммуникаций. Диаметр труб отопления оказывает немаловажное влияние на гидродинамику отопительной системы в целом. Неправильно подобранный размер сечения трубопровода становится причиной низких температур в помещении при значительных энергозатратах.

Распространённой ошибкой является мнение о том, что чем больше диаметр трубы, тем эффективнее будет циркулировать теплоноситель и, следовательно, тем теплее будет в доме. На практике, чрезмерно большое значение диаметра приводит к снижению давления в трубопроводе ниже нормы, вследствие чего теплоноситель в радиаторах имеет низкую температуру.

Правила подбора размеров труб отопления

При подборе диаметров труб для отопления следует, прежде всего, учитывать тип отопительной схемы. Если частный дом планируется подключить к центральной магистрали, то диаметр труб для отопления частного дома рассчитывается аналогично расчёту труб квартирных отопительных систем. В автономном отоплении размер сечения различен для систем с естественной циркуляцией и схем, подразумевающих наличие циркуляционного насоса.

Основные размерные параметры, учитываемые при  подборе коммуникаций:

• Внутренний диаметр – основная характеристика трубы, измеряется в миллиметрах или округлённо – в дюймах.
• С целью сохранения для всех элементов системы проходного сечения, обеспечивающего расчётные условия для передачи жидкости, газа, пара, было введено понятие «условный проход».

Под условным проходом подразумевают средний диаметр трубы и арматуры в свету, соответствующий одному или нескольким наружным диаметрам. Истинный внутренний диаметр очень редко совпадает с величиной условного прохода

• Наружный диаметр является характеристикой, по которой подбираются пластмассовые и медные изделия
• Важный размер труб для отопления – толщина стенки, которая равна половине разницы внешнего и внутреннего диаметров 

При проектировании отопительной системы необходимо правильно выбрать не только диаметр самих отопительных труб, но и размерные параметры гильзы, с помощью которой трубопровод прокладывается через стены. Внутренние диаметры гильз должны превышать внешние диаметры труб для отопления. При проектировании отопленной системы, состоящей из элементов, изготовленных из различных материалов, используют специальные таблицы соответствия диаметров.

Как рассчитать диаметр трубы отопления?

Точный диаметр отопительных коммуникаций определяется с помощью инженерных теплотехнических и гидравлических расчетов.

В расчётах принимают во внимание:

• выбранную схему разводки;
• скорость движения теплоносителя в системе – в среднем 1,5 м/с;
• расчётное охлаждение теплоносителя – разницу между его температурой на выходе из котла и при возвращении – 15-20⁰С;
• коэффициент сопротивления трубы – предоставляется производителем труб;
• диаметр входной-выходной трубы;
• требуемое количество тепла.

Стартовой точкой проекта отопления является вход-выход котла. Трубы для отопления – диаметр которых должен быть меньше диаметра выходной трубы котла — на начальном участке выполняют из металла, даже если весь трубопровод отопительной системы будет выполнен полимерными трубами.

Например, если из котла проложена центральная труба диаметром 1“, то её ветвление осуществляют трубами диаметром 3/4“. Подключение к приборам и ветка последнего прибора выполняются трубами диаметром 1/2“.

Решать вопрос, какой диаметр труб для отопления выбрать, целесообразно с привлечением дипломированных специалистов.

Давление и температура теплоносителя в системах отопления

В автономных отопительных системах температура труб отопления определяется самим хозяином. Установленных норм на этот параметр не существует, и его величина зависит от желания самого потребителя и коэффициента теплопередачи отопительных приборов.

Самый низкий коэффициент теплопередачи у чугунных, средний – у биметаллических, самый высокий  – у алюминиевых радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

При определении количества радиаторов и числа секций в каждом приборе используется такая величина, как их паспортная тепловая мощность, которая принимается из расчёта, что температура воды в трубах отопления равна 75⁰С. Эта температура оптимальная, но не единственно правильная. При изменении погодных условий этот параметр корректируется. Нормальная температура теплоносителя в паровых системах – 120-130⁰С, в воздушных – 40-70⁰С.

Несмотря на то, что некоторые марки полипропиленовых изделий рассчитаны на температуры жидкого теплоносителя, достигающие 110⁰С, не рекомендуется поднимать температуру воды свыше 95⁰С. Если требуется повысить  количество тепла, поступающего в помещение, то целесообразно либо сменить радиаторы на более эффективные модели, либо увеличить площадь их рабочей поверхности.

Важную роль в эффективном и безаварийном функционировании отопительной системы играет величина давления теплоносителя. Хозяин дома обязан знать, какое давление должно быть в трубах отопления. Для автономной отопительной системы нормальным считается давление, равное 1,5-2 атм.

Давление, равное 3 атмосферам, считается уже критическим и может привести к печальным последствиям. Для контроля этой величины в системе устанавливают манометры. Для предотвращения аварий из-за возникновения чрезмерного напора устанавливают расширительные баки.

При проектировании и монтаже отопительных систем важно соблюдение общестроительных правил и инструкций производителей отопительного оборудования. Любая ошибка, допущенная при устройстве отопительной системы, может не только снизить эффективность её работы, но и привести к возникновению аварийных ситуаций.

Калькулятор диаметра трубы и расхода, онлайн

Когда применим этот калькулятор?

Расчет диаметра трубы с помощью калькулятора диаметра трубы прост. Вы можете использовать калькулятор диаметра трубы и расхода для быстрого расчета диаметра трубы в замкнутой, круглой, прямоугольной (только версия онлайн-калькулятора) и заполненной жидкостью или идеальным газом трубе.

Если система, которую вы анализируете, имеет более одной трубы, вы можете использовать калькулятор анализа трубопроводной сети

Для расчета диаметра трубы с помощью этого калькулятора необходимо знать и ввести скорость потока. Если скорость потока неизвестна, вы должны использовать падение давления калькулятор для расчета диаметра трубы. Вы можете использовать калькулятор падения давления, когда разница давлений между началом и концом трубопровода (потеря напора) доступна как известное значение.

С помощью калькулятора диаметра трубы внутренний диаметр трубы рассчитывается с помощью простое соотношение между расходом, скоростью и площадью поперечного сечения (Q=v·A).

Чтобы рассчитать внутренний диаметр трубы, вы должны ввести только расход и скорость в соответствующие поля в калькуляторе и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить результаты.

Помимо внутреннего диаметра трубы, можно рассчитать и другие значения. Вы можете рассчитать скорость потока для заданного расхода жидкости и внутренний диаметр трубы. Поскольку скорость различна в разных местах трубы площадь поперечного сечения, средняя скорость потока вычисляется на основе уравнение непрерывности.

Расход, используемый в калькуляторе, может быть массовым или объемным расходом.

Преобразование между массовым и объемным расходом доступно для заданной плотности жидкости. Кроме того, для идеальных газов преобразование объемного расхода для различных условий потока (давления и температуры), поэтому вы можете быстро рассчитать объемный расход по удельному давлению или температуре в трубе, например, после редукционных клапанов.

Если протекающая жидкость представляет собой идеальный газ, вы можете рассчитать объемный расход этого газа при различные давления и температуры. Например, если вы знаете объемный расход какой-то идеальный газ при заданном давлении и температуре (как при обычном условиях p=101325 Па и T=273,15 K) можно рассчитать фактический объемный расход для давления и температуры, которые реально есть в трубе (например, реальное давление и температура в трубопроводе p=30 psi и t=70 F). Объемный расход идеального газа в этих двух условиях различен. Подробнее о нормальные условия для давления и температуры.

С помощью этого калькулятора вы можете перевести объемный расход из стандартного или какого-либо другого предопределенных условий в фактические условия и наоборот. Калькулятор использует закон сохранения массы для расчета объемного расхода для этих двух условий, что означает, что массовый расход постоянен, несмотря на то, что условия, такие как давление и температура, меняются.

Закон сохранения массы применим, только если поток в закрытой трубе, без добавленного или вычтенного потока, если поток не изменение во времени и некоторые другие условия. Подробнее о массе сохранение массы.

Так когда это не применимо?

Этот калькулятор имеет почти безграничное применение, но некоторые функции зависят от нескольких условия.

Как упоминалось выше, расчет диаметра трубы с помощью этого калькулятора невозможен, если вы не уверен в скорости потока и объемном/массовом расходе. Если что-то из этих двух отсутствует, то вам следует использовать Калькулятор падения давления.

Вы должны знать плотность жидкости, если доступен массовый расход вместо объемного расхода. Если плотность жидкости неизвестна, а известен только массовый расход, то требуемый объемный расход расчет диаметра трубы невозможен.

Для идеальных газов плотность жидкости не обязательна, если известны давление, температура и газовая постоянная для течет газ. Калькулятор использует уравнение идеального газа для расчета плотности. Однако, если текучая среда является газом, но не идеальным (идеальным) газом, т. е. если его давление, температура и плотность не связаны соотношением закон идеального газа, этот калькулятор неприменим, если вы пытаются рассчитать эту плотность газа для известных давления и температуры.

Что нужно знать для расчета диаметра трубы?

Чтобы рассчитать диаметр трубы, вы должны знать скорость потока и скорость потока. Если известен массовый расход, то должна быть известна плотность жидкости.

Если текучей средой является газ, то вместо плотности необходимо знать газовую постоянную, абсолютное давление и температуру. Плотность рассчитывается по формуле идеального газа.

Что нужно знать, чтобы рассчитать скорость потока?

Для расчета скорости потока необходимо знать скорость потока и внутренний диаметр трубы. Если известен массовый расход, то должна быть известна плотность жидкости.

Если текучей средой является газ, то вместо плотности необходимо знать газовую постоянную, абсолютное давление и температуру. Плотность рассчитывается по формуле идеального газа.

Как производится расчет?

Для расчета диаметра трубы и скорости потока используется уравнение неразрывности, которое дает связь между скоростью потока, скоростью потока и внутренним диаметром трубы.

Для потока газа уравнение идеального газа используется для расчета плотности по газовой постоянной, абсолютному давлению и температуре.

Калькулятор расхода — Расчет расхода трубы

    Быстрая навигация:

1. Использование калькулятора расхода скорость
2. Формула массового расхода
3. Примеры расчета
    Использование калькулятора расхода

Этот калькулятор расхода вычисляет объемный расход ( расход ) газа или жидкости (жидкости), проходящего через круглую или прямоугольную трубу известной Габаритные размеры. Если вещество является жидкостью и известна его объемная плотность, калькулятор также выводит массовый расход (для расчета для газов требуется дополнительная информация, и в настоящее время он не поддерживается).

В режиме перепад давления калькулятор требует ввода давления перед трубой (или трубкой Вентури, соплом или отверстием), а также на ее конце, а также ее поперечное сечение, например, давление и диаметр для круглой трубы. Поддерживаемые единицы ввода включают паскали (Па), бары, атмосферы, фунты на квадратный дюйм (psi) и другие для давления и кг/м·с, Н·с/м2, Па·с и сП (сантипуаз) для динамической вязкости. .

В режиме скорость потока необходимо знать скорость потока газа или жидкости (допускаются футы в секунду, метры в секунду, км/ч и т.д.), чтобы рассчитать расход.

Вывод в британских или метрических единицах, в зависимости от вашего выбора. Некоторые из выходных единиц включают: м ³ /ч, м ³ /мин, м ³ /с, л/ч, л/мин, л/с, фут ³ /ч, фут ³ /мин, фут ³ /с, ярд ³ /ч, ярд ³ /мин, ярд ³ /с, галлон в час, галлон в минуту. Выходные единицы для массового расхода включают: кг/ч, кг/мин, кг/с, тонны/ч, фунт/ч, фунт/мин, фунт/с, тонн/ч. Выходные показатели автоматически настраиваются для вашего удобства.

    Формула расхода

Существует два основных подхода к расчету расхода Q, который эквивалентен разнице в объеме, деленной на разницу во времени (Δv / Δt). Первый — если мы знаем перепад давления (падение давления) между двумя точками, для которых мы хотим оценить расход. Второй — если мы знаем скорость жидкости. Оба описаны ниже.

    Формула расхода через перепад давления

Расчет расхода по давлению выполняется по уравнению Хагена–Пуазейля, которое описывает падение давления из-за вязкости жидкости ^[3] . Для расчета расхода по давлению формула выражается следующим образом:

В уравнении Пуазейля (p ₁ — p ₂ ) = Δp — разница давлений между концами трубы (падение давления) , μ — динамическая вязкость жидкости, L и R — длина и радиус рассматриваемого сегмента трубы, π — постоянная Pi &приблизительно; 3,14159 до пятой значащей цифры.

Существуют два основных требования для использования приведенной выше формулы:

• Рассматриваемый поток должен быть ламинарным. Это можно определить по числу Рейнольдса. Как правило, сечение трубы не должно быть слишком широким или слишком коротким, иначе возникнут турбулентные потоки.
• Жидкость должна быть несжимаемой или примерно так. Хорошим примером несжимаемой жидкости является вода, как и любая гидравлическая жидкость. Минеральные масла, однако, в некоторой степени поддаются сжатию, поэтому остерегайтесь использовать формулу для таких случаев.

Примером применения является наличие манометров, измеряющих давление жидкости или газа в начале и в конце участка трубопровода, для которого необходимо рассчитать расход. График иллюстрирует общий случай, когда это применимо.

Следует отметить, что формула Пуазейля для расчета расхода трубы через давление не так хорошо работает для газов, где для точного расчета требуется дополнительная информация.

    Формула расхода через скорость жидкости

Объемный расход потока жидкости или газа равен произведению скорости потока на площадь его поперечного сечения. Таким образом, формула для расхода ( Q ), также известная как «расход», выраженная через площадь потока ( A ) и его скорость ( v ), представляет собой так называемое уравнение расхода :

Полученное значение Q представляет собой объемный расход. В случае круглой трубы площадь поперечного сечения равна внутреннему диаметру, деленному на 2, умноженному на π, а в случае прямоугольной трубы площадь равна внутренней ширине, умноженной на внутреннюю высоту. Уравнение можно преобразовать простым способом, чтобы учесть площадь поперечного сечения или скорость.

    Формула массового расхода

Массовый расход ṁ представляет собой массовый расход m через поверхность в единицу времени t, поэтому формула для массового расхода с учетом объемного расхода: ṁ = Q * ρ где ρ (строчная греческая буква ро) — объемная плотность вещества. Это уравнение применимо к жидкостям, тогда как для газообразных веществ для выполнения расчетов требуется дополнительная информация.



    Примеры расчета 92 · 3,1416 ~= 490,875 мм ² по формуле площади круга. Мы можем преобразовать это в m ² , разделив на 1 000 000 для более удобного результата, получив 0,0004 m ² . Используя приведенное выше уравнение скорости потока, мы заменяем значения для A и v и получаем Q = 0,0004 м ² · 10 м/с) = 0,004 м ³ /с. Чтобы преобразовать это в м ³ /ч, нам нужно умножить на 3600, чтобы получить скорость сброса 17,6715 м ³ в час.

Если мы далее знаем, что плотность воды составляет 1000 кг/м ³ мы можем рассчитать массовый расход как 17,6715 м ³ /ч · 1000 кг/м ³ = 17671,5 кг/ч (= 17,6715 тонн в час, м ³ отменяет).

Пример 2: Прямоугольная труба высотой 2 см и шириной 4 см, по которой движется газ со скоростью 15 м/с. Какой расход у этой трубы? Во-первых, мы находим площадь поперечного сечения по формуле площади прямоугольника, которая просто 2 · 4 = 8 см ² или 0,0008 м ² . Чтобы найти скорость потока Q, мы умножаем 0,0008 на 15, чтобы получить 0,012 кубических метра в секунду. Чтобы получить литры в секунду, нам просто нужно умножить на 1000, чтобы получить 12 л/с. Если мы хотим получить литры в час, мы можем еще умножить на 3600, чтобы получить 43 200 литров в час.

Наш калькулятор особенно полезен, если единицы ввода для расчета отличаются от желаемых единиц вывода, и в этом случае он выполнит эти преобразования единиц за вас.

    Ссылки

[1] Специальная публикация NIST 330 (2008 г.) — «Международная система единиц (СИ)», под редакцией Барри Н. Тейлора и Амблера Томпсона, с. 52

[2] «Международная система единиц» (СИ) (2006 г., 8-е изд.). Bureau international des poids et mesures стр. 142–143. ISBN 92-822-2213-6

[3] Пфитцнер, Дж. (1976) «Пуазей и его закон» Анестезия 31 (2): 273–275, DOI: 10.1111/j.1365-2044.1976.tb11804. x

Как легко измерить размер трубы

Тревор Вудс | Последнее обновление: 25 мая 2021 г.

У вас есть сантехнический проект, и вам нужно знать размер ваших труб.

Большинство людей тянутся к рулетке или линейке, чтобы измерить свои трубы, но это может привести к разочарованию и неточным измерениям. Есть много факторов, влияющих на измерение размера трубы, и при вычислении фракций может быть еще больше запутанности — тьфу!

Не переживайте, мы быстро и профессионально изготовим для вас мерную трубу! Наша бесплатная линейка идеально подходит для измерения размеров водопроводных труб любого типа, включая железные, ПВХ, медные и другие.

Это так просто — просто оберните его вокруг своей трубы и посмотрите, с каким размером трубы вы работаете! Наш удобный инструмент для измерения труб денди поможет вам выполнить работу быстро и легко!

Лучшая часть? Это совершенно бесплатно, и мы покажем вам, как его использовать!

Как измеряется труба?

Сантехнические трубы измеряются по-разному в зависимости от их типа. Два измерения, которые больше всего беспокоят сантехников, это Внешний диаметр (OD) и Номинальный размер трубы (NPS) .

Наружный диаметр водопроводной трубы измеряется, как следует из названия, это ширина снаружи трубы. Принимая во внимание, что NPS берет внешний диаметр трубы и сопоставляет его с диаграммой ASME, чтобы получить «номинальный размер».

Этот номинальный размер используют сантехники при описании и покупке труб и фитингов.

Например, трубы, как и мягкая медь в рулонах, измеряются по внешнему диаметру. Наружный диаметр медной трубки округлен до ближайшей 1/8 дюйма для точности.

Вводящая в заблуждение часть заключается в том, что измерение наружного диаметра трубки соответствует , а не номинальному размеру трубы — сбивает с толку, верно? Это создает запутанные проблемы с сантехникой при попытке измерить размер трубы.

Copper Pipe Size	Outside Diameter	Pipe Circumference
1/2″	5/8″	2″
3/4″	7/8″	2-5/8″
1″	1-1/8″	3-1/4″
1-1/4″	1-3/8″	4-1/8″
1 -1/2 ″	1-5/8 ″	5-1/8 ″
2 ″	2-1/8 ″	6-5/8 ″
.	3-1/8″	9-3/4″
4″	4-1/8″	13″

9075 Какой у вас размер трубы?

Сантехника 9Трубы и фитинги 0081 имеют номинальный размер трубы . Медная труба, например, будет маркирована с указанием NPS, а также типа медной трубы. На пластиковых трубах также напечатаны их спецификации, чтобы вы знали, что это за пластик, размер и даже толщина стенки трубы.

Если вы не видите с помощью гляделки диаметр трубы, на которую смотрите, есть несколько способов измерить вашу сантехнику.

Как измерить размер трубы?

Существует несколько способов измерения размера трубы, и мы оставим лучший напоследок! При каждом способе измерения вашей трубы вам понадобятся эти диаграммы для преобразования вашего внешнего диаметра в номинальный размер трубы.

Медная труба NPS Справочная таблица

Размер медной трубы	Внешний диаметр	. 0294 7/8 ″	2-5/8 ″
1 ″	1-1/8 ″	3-1/4 ″
1-1/4 ″
1-1/4. /8″	4-1/8″
1-1/2″	1-5/8″	5-1/8″
2 ″	6-5/8″
3″	3-1/8″	9-3/4″
4″	4-1/8″	13″

Трубы из ПВХ, АБС, ХПВХ, латуни и стальные трубы NPS Справочная таблица

Plastic/Metal Pipe Size	Outside Diameter	Pipe Circumference
1/2″	7/8″	2-5/8″
3/4″	1-1/8 ″	3-1/4 ″
1 ″	1-3/8 ″	4-1/8 ″
4-1/8 ″
41/4 ″
1-1/8 ″
1-8 ″
-5/8″	5-1/4″
1-1/2″	1-7/8″	6″
2 ″	2-3/8 ″	7-1/2 ″
3 ″	3-3/8 З. /8″	14-1/8″

Прямое измерение диаметра

Самый простой способ измерить наружный диаметр трубы — это измерить ее конец с помощью рулетки или линейки.

Недостаток этого метода заключается в том, что вам нужен доступ к открытому концу трубы для измерения поперечного сечения. Если ваша водопроводная труба уже установлена, может быть невозможно измерить вашу трубу таким образом.

Измерение наружного диаметра

Этот метод удобен, если вы не можете измерить от открытого конца водопроводной трубы. Набор штангенциркулей можно использовать для быстрого точного измерения диаметра вашей трубы.

Измерение окружности

Другой способ измерения размера трубы — это измерение окружности трубы, преобразование этого измерения в диаметр, а затем указание номинального размера трубы.

Звучит сложно, правда? Но это очень простая математика, и у нас есть уравнение для вас, чтобы вы могли легко рассчитать размер трубы!

Все, что вам нужно сделать, это обернуть веревку или гибкую рулетку вокруг внешней стороны трубы. Теперь возьмите это измерение и разделите его на пи (пи = 3,1415). Этот расчет представляет собой внешний диаметр водопроводной трубы, который вы можете использовать для поиска номинального размера.

Например, предположим, что вы обернули свой счастливый шнурок вокруг трубы и отметили окружность на шнурке. Сравнив свой шнурок с измерительной лентой, вы обнаружили, что длина окружности шнура составляет почти 7-1/2″.

7-1/2″ ÷ pi (или 3,1415) = 2,38″ Внешний диаметр.

Наружный диаметр 2,38 дюйма соответствует номинальному размеру трубы 2 дюйма.

Как проще всего измерить размер трубы?

Что делать, если у вас нет штангенциркуля или математика была вашим самым ненавистным предметом в школе? Мы слышим вас!

Вот почему мы создали инструмент для измерения окружности трубы. Простота в использовании, математика не требуется, и самое приятное, что это бесплатно!

Бесплатно

Трубная линейка Plumb University

Идеальный инструмент для всех, кому нужно измерить трубы!

Избавьтесь от догадок при выполнении проекта сантехники с помощью нашей простой в использовании линейки и мгновенно узнайте размер своей трубы!

Просто оберните линейку вокруг водопроводной трубы и посмотрите, что получится!

Скачать сейчас

Как пользоваться инструментом для измерения труб?

Просто загрузите нашу бесплатную рулетку для измерения размеров труб и распечатайте ее. Затем вырежьте линейку размера трубы и оберните ее вокруг трубы, которую хотите измерить.

Рулетка для измерения труб отмечена номинальными размерами труб, чтобы вы могли быстро определить размер имеющейся у вас трубы. Вы также можете перепроверить свои измерения с помощью таблиц размеров труб, прилагаемых к нашей линейке. Готово!

Подходит ли инструмент для измерения труб на всех видах труб?

Ещё бы! Наш инструмент для измерения труб работает с латунными, стальными, медными и пластиковыми трубами, такими как ПВХ, АБС и ХПВХ. С этой измерительной лентой для труб вы покроете все распространенные виды труб, которые вы найдете в своем доме!

Насколько хороши ваши трубы?

Больше не переживайте о неточных измерениях или математических задачах! Мы показали вам, как избавиться от догадок при измерении размера вашей трубы.

И если вы хотите, вы можете удивить своих друзей своим новым изящным инструментом для измерения труб!

Счастливого сантехника!

Тревор Вудс является основателем Plumb University® и начал работать в сфере сантехники и строительства в 1997 году. С тех пор его миссия состоит в том, чтобы сделать ремонт и техническое обслуживание сантехники простым для всех. И с каждым годом он продолжает помогать большему количеству людей в установке, уходе и устранении неполадок.

Рекомендуемое чтение

Калькулятор расхода — Давление и диаметр

Калькулятор расхода — Давление и диаметр | Копели

С помощью этого инструмента можно легко рассчитать средний объемный расход жидкости, изменив каждую из трех переменных: длину, давление и диаметр отверстия. Затем влияние на прогнозируемый расход отображается на трех графиках, где, в свою очередь, две переменные поддерживаются постоянными, а расход отображается в зависимости от диапазона значений третьего.

Помните, что если вам нужна помощь в выборе подходящего шланга для вашего применения или сектора, пожалуйста, свяжитесь с одним из наших сотрудников по телефону 0116 240 1500 или по электронной почте [email protected].

Считаете этот инструмент полезным? Вы можете встроить наш калькулятор скорости потока на свой веб-сайт, скопировав приведенный ниже код.

Как использовать:

Чтобы начать расчет, введите свои цифры в поля ниже. Если значение какой-либо из переменных недоступно, оставьте поле пустым, и программа выберет свое значение.

Диаметр отверстия (мм)

Давление (бар)

Длина (метры)

Результаты

Нажмите на вкладки ниже, чтобы просмотреть результаты.

Объемный расход жидкости в зависимости от длины шланга Количество расхода жидкости в зависимости от давления Объемный расход жидкости в зависимости от диаметра отверстия

Количество Расход жидкости в зависимости от длины шланга
Длина	20.000	40.000	60.000	80.000	100.000	120.000	140.000	160.000	180.000	200.000
Количество Расход жидкости (литров в минуту)	95,273	68. 458	56.202	48.807	43,727	39,961	37.026	34,656	32,689	31.023
Диаметр отверстия (мм)	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25
Давление (бар)	7	7	7	7	7	7	7	7	7	7
Диаметр отверстия (дюймы)	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984
Давление (psi)	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900
Длина (футы)	65,667	131,333	197. 000	262,667	328,333	394.000	459,667	525,333	591.000	656,667
Количество Расход жидкости (галлонов в минуту)	20,960	15.061	12.364	10,738	9,620	8,791	8.146	7,624	7,192	6,825
Коэффициент С	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105
Скорость V (фут/сек)	10.602	7,618	6,254	5.431	4,866	4,447	4.120	3,856	3,638	3,452
Диаметр отверстия (футы) D	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021
Эквивалент жидкости напора h (фут)	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644

Количество Расход жидкости в зависимости от данных давления
Давление	1. 400	2.800	4.200	5.600	7.000	8.400	9.800	11.200	12.600	14.000
Количество расхода жидкости (л/мин)	19.555	27,655	33.871	39.110	43,727	47.900	51,738	55.310	58,666	61,839
Диаметр отверстия (мм)	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25
Длина	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Диаметр отверстия (дюймы)	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984	0,984
Давление (psi)	20. 580	41.160	61.740	82.320	102.900	123.480	144.060	164,640	185,220	205.800
Длина (футы)	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328.333	328,333	328,333
Количество расхода жидкости (гал/мин)	4.302	6.084	7,452	8.604	9,620	10,538	11.382	12,168	12,906	13,605
Коэффициент С	20,105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105	20.105
Скорость V (фут/сек)	2,176	3,077	3,769	4,352	4,866	5.330	5,757	6,155	6,528	6,881
Диаметр отверстия (футы) D	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021	0,082021
Эквивалент жидкости напора h (ft)	47,529	95. 058	142,587	190,115	237,644	285,173	332,702	380.231	427.760	475,289

Количество Расход жидкости в зависимости от диаметра отверстия
Диаметр отверстия	5.000	10.000	15.000	20.000	25.000	30.000	35.000	40.000	45.000	50.000
Количество расхода жидкости (л/мин)	0,091	2,204	8,792	21.989	43,727	75,790	119,849	177,478	250,177	339,374
Давление (бар)	7	7	7	7	7	7	7	7	7	7
Длина	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Диаметр отверстия (дюймы)	0,197	0,394	0,591	0,787	0,984	1,181	1,378	1,575	1,772	1,969
Давление (psi)	102. 900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102.900	102,900
Длина (футы)	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333	328,333
Количество расхода жидкости (гал/мин)	0,020	0,485	1,934	4,838	9,620	16,674	26,367	39.045	55.039	74,662
Коэффициент С	2,314	9,976	14.458	17,638	20.105	22.120	23.824	25.300	26.602	27,767
Скорость V (фут/сек)	0,252	1,533	2,718	3,823	4,866	5,857	6. 804	7,715	8,592	9.441
Диаметр отверстия (футы) D	0,016	0,033	0,049	0,066	0,082	0,098	0,115	0,131	0,148	0,164
Эквивалент жидкости напора h (фут)	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237,644	237.644	237,644	237,644	237,644

Скорость потока жидкости в трубах

Количество жидкости, которое будет сбрасываться через шланг, зависит от давления, прикладываемого к входному концу, длины шланга и диаметра отверстия. Характер поверхности отверстия, количество и форма изгибов на участке шланга также влияют на скорость потока.

Давление иногда указывается как «напор водяного столба». Если напор указан в метрах водяного столба, каждый 1 метр напора (3,28 фута) создает давление 0,1 бар (1,47 фунта на кв. дюйм).

Все формулы для нахождения количества жидкости, которое потечет через шланг в данный момент времени, являются приблизительными. Приведенные выше графики построены на основе расчетов, предполагающих, что шланг находится в хорошем состоянии и проложен прямолинейно. При этом они будут иметь точность в пределах 10% от фактически полученных результатов.

Если набор условий, введенных в модель, приводит к отрицательным результатам, то, очевидно, необходимо соответствующим образом скорректировать переменные, пока не будет получен реалистичный результат.

Необходимо рассчитать падение давления жидкости, движущейся по трубе или трубопроводу? Воспользуйтесь нашим калькулятором падения давления.

Вставьте этот инструмент на свой веб-сайт

Скопируйте приведенный ниже код, чтобы встроить калькулятор скорости потока на свой веб-сайт.

Сопутствующие товары

Зависимость расхода и давления – как рассчитать?

Пропорциональны ли расход и давление в трубопроводе? Связан ли расход с давлением, расходом и диаметром трубы? С точки зрения качественного анализа зависимость между давлением и расходом в трубопроводе пропорциональна. То есть чем больше давление, тем больше расход. Расход равен скорости, умноженной на сечение. Для любого участка трубопровода давление идет только с одного конца, то есть направление одностороннее. Когда выход закрыт (клапан закрыт), жидкость в трубе находится в запрещенном состоянии. Как только выпускное отверстие открыто, его скорость потока зависит от давления в трубе.

Диаметр трубы в зависимости от давления в зависимости от расхода

Диаметр трубы означает, что, когда стенка трубы относительно тонкая, внешний диаметр трубы почти такой же, как внутренний диаметр трубы, поэтому среднее значение внешнего диаметра трубы, а внутренний диаметр трубы принимается за диаметр трубы. Обычно относится к обычному синтетическому материалу или металлической трубе, и когда внутренний диаметр большой, в качестве диаметра трубы принимается среднее значение внутреннего диаметра и внешнего диаметра. На основе метрической системы (мм) он называется DN (метрическая единица).

Давление относится к внутреннему давлению в трубопроводе для жидкости.

Под расходом понимается количество жидкости, протекающее через эффективное поперечное сечение закрытого трубопровода или открытого канала в единицу времени, также известное как мгновенный расход. Когда количество жидкости выражается объемом, это называется объемным потоком. Когда количество жидкости выражается массой, это называется массовым расходом. Объем жидкости, протекающей через определенный участок трубы в единицу времени, называется объемным расходом поперечного сечения.

Расширенное чтение: Магнитный большой диам. Трубный расходомер

Зависимость расхода от давления

Во-первых, расход = расход × внутренний диаметр трубы × внутренний диаметр трубы × π÷4. Следовательно, скорость потока и скорость потока в основном знают один для расчета другого параметра.

Но если диаметр трубы D и давление P в трубе известны, можно ли рассчитать расход?

Ответ: Пока невозможно найти скорость потока и расход жидкости в трубопроводе.

Вы представляете, что на конце трубы есть вентиль. В закрытом состоянии в трубке создается давление Р. Скорость потока в трубке равна нулю.

Следовательно: Скорость потока в трубе определяется не давлением в трубе, а градиентом перепада давления вдоль трубы. Следовательно, необходимо указать длину трубопровода и перепад давления между двумя концами трубопровода, чтобы найти расход и расход трубопровода.

Расширенные показания: расходомер с магнитным питанием от батареи

Если посмотреть на это с точки зрения качественного анализа. Связь между давлением и расходом в трубопроводе пропорциональна. То есть чем больше давление, тем больше расход. Расход равен скорости, умноженной на сечение.

Для любого участка трубопровода давление поступает только с одного конца. То есть направление одностороннее. Когда выпускное отверстие в направлении давления закрыто (клапан закрыт). Жидкость в трубке запрещена. Как только выход откроется. Его расход зависит от давления в трубопроводе. 93/с;

4. Н — — перепад напора между началом и концом трубопровода, м;
5. L — — Длина от начала до конца трубы, м.

Дополнительные показания: Врезной ультразвуковой расходомер воды – предназначен для сельскохозяйственного орошения и ухода за садом

Формула расхода и давления

Укажите давление и расход. Я думаю, что многие люди подумают об уравнении Бернулли .

Даниил Бернулли впервые предположил в 1726 году: «В потоках воды или воздуха, если скорость низкая, давление высокое. Если скорость высока, давление мало». Мы называем это «принципом Бернулли».

Это основной принцип гидравлики до того, как будет установлено уравнение континуальной теории гидромеханики. Суть его заключается в сохранении механической энергии жидкости. То есть: кинетическая энергия + потенциальная энергия гравитации + потенциальная энергия давления = постоянная.

Расширенное чтение: типы расходомеров жидкости

Должен знать об этом. Потому что уравнение Бернулли выводится из закона сохранения механической энергии. Поэтому он подходит только для идеальных жидкостей с незначительной вязкостью и несжимаемыми.

Принцип Бернулли часто выражается как:

Эта формула называется уравнением Бернулли.
Где
p — давление в определенной точке жидкости;
v – скорость течения жидкости в этой точке;
ρ – плотность жидкости;
g — ускорение свободного падения;
h — высота точки;
С — константа.

Это также может быть выражено как:

Предположения:

Чтобы использовать закон Бернулли, необходимо выполнить следующие предположения, прежде чем его можно будет использовать. Если следующие предположения не выполняются полностью, искомое решение также является приближенным.

• Устойчивый поток: В проточной системе характер жидкости в любой точке не меняется со временем.
• Несжимаемый поток: плотность постоянна, когда жидкость представляет собой газ, применимо число Маха (Ma)<0,3.
• Течение без трения: эффектом трения можно пренебречь, а эффектом вязкости можно пренебречь.
• Жидкость течет вдоль линий тока: элементы жидкости текут вдоль линий тока. Линии тока не пересекаются друг с другом.

Расширенные показания: силиконовый датчик давления

Рекомендуемые расходомеры

Расширенные показания: Высокотемпературный датчик давления до 800°C

Калькулятор расхода и давления

Калькулятор расхода и давления

Блоги по теме

Что такое расходомер?

Что такое счетчик БТЕ? Измерители BTU представляют собой расходомеры с добавленными датчиками температуры для измерения энергопотребления любой жидкостной системы нагрева или охлаждения. Счетчики BTU также известны как счетчики энергии, счетчики тепла. Обычно используются электромагнитные Подробнее

Руководство по использованию цифрового расходомера топлива

Цифровой расходомер топлива предназначен для измерения расхода топлива, дизельного топлива, бензина и нефти. Цифровой расходомер топлива обычно имеет цифровой дисплей или сигнальный выход. Например, импульсный или 4-20 мА. Например, турбинные расходомеры, шестеренчатые расходомеры Подробнее

Выбор и применение расходомеров PD | Oil-Liquid

Что такое расходомер PD? Расходомеры PD (расходомеры прямого вытеснения) являются единственной технологией измерения расхода, которая напрямую измеряет объем жидкости, проходящей через расходомер. Вращающиеся компоненты в высокоточной камере улавливают жидкость. Подробнее

Механические расходомеры воды

Механические расходомеры воды относятся к типу расходомеров, подходящих для процессов или применений чистой воды. Принцип работы механического расходомера воды заключается в измерении скорости воды, протекающей по трубе. Это приводит к Подробнее

Изучить Расходомеры нефти и газа

Расходомер нефти и газа представляет собой устройство, установленное в коллекторе насоса или линии обработки для измерения расхода жидкости. Расходомеры нефти и газа могут использоваться для измерения расхода жидкости или газа Подробнее

10 способов измерения расхода воды

Измерение расхода воды широко распространено как в промышленности, так и в быту. Вы можете часто слышать об использовании электромагнитных расходомеров для измерения сточных вод. Измеритель скорости потока воды, используемый в домашних условиях. Накладной ультразвуковой расходомер измеряет большие водопроводные трубы. Создание Подробнее

Ремешок для ультразвуковых расходомеров

Что такое ремешок для ультразвуковых расходомеров? Накладной ультразвуковой расходомер также часто называют расходомером зажимного типа. Уникальная особенность ремешка на ультразвуковом расходомере заключается в том, что датчик не обязательно должен находиться в положении Подробнее

Расходомеры 4-20 мА

Что такое расходомер 4-20 мА? Расходомеры 4-20 мА — это расходомеры с функцией выходного токового сигнала 4-20 мА. Ток сигнала обычных приборов составляет 4-20 мА. Это означает, что минимальный ток составляет 4 мА, а максимальный ток составляет 20 мА. Подробнее

Расход и давление

Пропорциональны ли расход и давление в трубопроводе? Связан ли расход с давлением, расходом и диаметром трубы? С точки зрения качественного анализа зависимость между давлением и расходом в трубопроводе пропорциональна. Это Подробнее

Преобразователь расхода и расходомер

Возможно, вы слышали о преобразователях расхода и расходомерах. Расходомер и расходомер — это одно и то же? Какая разница и родство между ними раньше? Что купить: расходомер или преобразователь расхода? Какой вид Подробнее

Расходомеры для мелассы – решение для жидкостей с высокой вязкостью

Расходомеры для мелассы – тип расходомера, используемый для измерения расхода мелассы. Меласса – это обычные жидкости с высокой вязкостью. Таким образом, расходомеры мелассы — это расходомеры, которые можно использовать для измерения различных жидкостей с высокой вязкостью. Может ли общий электромагнитный Подробнее

Низкий расходомер

Что такое малый расходомер? Расходомеры с низким расходом относятся к тем расходомерам, которые можно использовать для измерения микропотоков и сред с низким расходом. Включая тип с металлическим ротором, редукторный тип, микрорасходомер электромагнитного типа, микротурбинный тип и тепловой тип малой массы. Подробнее

Шестеренчатый расходомер-жидкость высокой вязкости-микропоток

Шестеренчатый расходомер представляет собой обычный расходомер прямого вытеснения. Датчик расхода зубчатого колеса имеет встроенную двойную шестерню для работы. Объем среды рассчитывается по объему шестерни. Расход малого Подробнее

Расходомер ила для возвратного активного ила

Расходомер ила относится к расходомеру, который можно использовать для измерения потока ила. Какой расходомер можно использовать для измерения расхода ила? В зависимости от характеристик шламовой среды расход Подробнее

Формула расчета расходомера перепада давления и примеры расчетов

Расходомеры перепада давления могут измерять все однофазные жидкости. Он может измерять жидкость, газ и пар. Такие как газ-твердое, газ-жидкость, жидкость-твердое тело и т. д. также могут быть применены. Расчетные работы при использовании и обслуживании расходомера дифференциального давления Подробнее

Что такое К-фактор расходомера? И как рассчитать?

Что такое К-фактор расходомера? К-фактор — это коэффициент, рассчитываемый путем калибровки и сравнения с другими измерительными приборами, отвечающими требованиям точности. К-фактор расходомера будет подтвержден перед его вводом в эксплуатацию. Это Подробнее

Расходомеры для орошения для системы водоснабжения сельского хозяйства

Что такое расходомер для орошения? Расходомер для орошения представляет собой расходомер, предназначенный для подсчета воды для орошения в сельском хозяйстве. Сельское хозяйство, садоводство и т. д. требуют воды для орошения. И вода становится все дороже и дороже. Установка расходомера Подробнее

Расходомеры консистентной смазки

Что такое расходомер консистентной смазки? Расходомеры консистентной смазки — это расходомеры, предназначенные для измерения объемного или массового расхода промышленных смазочных жидкостей. Наиболее распространенными расходомерами консистентной смазки являются расходомеры с эллиптическими шестернями, также называемые объемными расходомерами. Подробнее

Расходомер охлажденной воды

Применение Что такое расходомер охлажденной воды? Расходомер охлажденной воды относится к расходомеру, который можно использовать для измерения низкотемпературной воды. Обычные расходомеры охлажденной воды включают электромагнитные расходомеры, турбинные расходомеры и ультразвуковые расходомеры Подробнее

Промышленные расходомеры нефти

Промышленные расходомеры нефти измеряют объем или массу нефти. Может реализовать взаимное преобразование объема и массы. Основными промышленными маслами являются гидравлические масла. Трансмиссионное масло. Масло турбинное. Компрессорное масло. Холодильное масло. Трансформаторное масло. Цилиндровое масло, тепло Подробнее

Расходомеры жидкости

Приборы для измерения расхода жидкости Расходомеры жидкости измеряют количество жидкости, газа или пара, проходящего через систему трубопроводов. Большинство расходомеров жидкости предназначены для измерения скорости жидкости, протекающей по трубам. Они используют эту информацию и Подробнее

Калибровка магнитного расходомера

Зачем нужна калибровка магнитного расходомера? Точность магнитного расходомера была откалибрована калибровочной линией, когда он покидает завод. Однако на месте использования из-за условий окружающей среды, характеристик жидкости и повреждения прибора, например, Подробнее

2-дюймовый расходомер воды

2-дюймовый расходомер воды также обозначается как 2-дюймовый расходомер. Если вы планируете купить 2-дюймовый расходомер воды, обязательно прочитайте эту статью. Сколько стоит 2-дюймовый расходомер воды? Подробнее

Расширенное чтение: Керамический датчик давления по лучшей цене

Компания Sino-Inst предлагает более 50 расходомеров для измерения расхода. Примерно 50% из них составляют расходомеры перепада давления , 40% — датчик расхода жидкости, 20% — ультразвуковой датчик уровня и массовый расходомер.

Вам доступны различные расходомеры, в том числе бесплатные образцы, платные образцы.

Sino-Instrument является всемирно признанным поставщиком и производителем приборов для измерения расхода, расположенным в Китае.

Получить предложение

Вы здесь

• Главная
• Публикации
• КЭП
• август 2018 г.
• Ярлык для определения оптимального диаметра паровой трубы

Теплопередача

август

Србислав Генич, Бранислав Ячимович

Существующие модели расчета диаметра трубопровода сложны и дают противоречивые и, следовательно, ненадежные результаты. Эта модель упрощает расчеты для оптимизации диаметра трубопровода и снижения общей стоимости завода.

Парораспределительные трубопроводы являются необходимым связующим звеном между паровым котлом/генератором и потребителем пара. Эффективная система распределения пара необходима для подачи пара надлежащего качества и давления к соответствующему оборудованию. Монтаж и обслуживание паровой системы – важные вопросы, которые необходимо учитывать на этапе проектирования. Как у слишком больших, так и у маленьких трубопроводов могут возникнуть эксплуатационные проблемы. Трубы, клапаны, фитинги и т. д. в трубопроводах большого размера будут стоить дороже, чем необходимо, с более высокими капитальными затратами и затратами на установку, а также с дополнительными вспомогательными работами и изоляцией. Кроме того, в системе с трубами увеличенного диаметра более высокие потери тепла приведут к образованию большего объема конденсата, что требует большего количества уловителей пара, чтобы избежать подачи влажного пара.

Больший перепад давления в трубопроводе меньшего диаметра может ограничивать доступность пара более низкого давления только к точке использования, увеличивая риск эрозии, гидравлического удара и шума из-за естественного увеличения скорости пара.

Математически строгие методы выбора диаметров труб требуют много времени, поскольку они включают итерационные процедуры для определения минимальных общих капитальных и эксплуатационных затрат. Простые уравнения могут обеспечить достаточно точную оценку оптимального диаметра трубы на начальных этапах проектирования, что может служить хорошей отправной точкой для более строгой процедуры.

Первая модель оптимизации трубопровода, основанная на экономических принципах, первоначально применялась к турбулентным потокам жидкостей в гидравлически гладких трубах, а затем была расширена для учета ламинарного течения; недавно была разработана новая модель для гидравлически шероховатых труб. Все эти модели разрабатывались для жидкостей, получающих энергию от насосов, компрессоров, воздуходувок или вентиляторов, приводимых в действие электродвигателями, поэтому ни одна из них не может быть использована для паропроводов (1–3) .

В этой статье представлена ​​простая оптимизационная модель для оценки диаметра паропроводов и обсуждается роль таких параметров, как расположение установки и тип топлива. Два примера расчетов сравнивают рекомендуемые скорости пара в литературе и решения, полученные из предложенной модели.

Модель, основанная на экономических критериях

Экономические критерии имеют решающее значение для проектирования установок в различных областях техники. Оптимизация размера заводского оборудования обеспечивает самую низкую стоимость жизненного цикла любого проекта. Стоимость трубопровода может составлять до 35% капитальных затрат завода. Следовательно, полезно оптимизировать системы трубопроводов для снижения капитальных затрат и затрат на перекачку.

При определении стоимости труб необходимо учитывать как капитальные, так и эксплуатационные затраты. Хотя капитальные затраты являются основным соображением для большинства проектов, инженеры должны знать, что наиболее экономичным диаметром трубы будет диаметр трубы с наименьшими общими затратами на протяжении всего срока службы проекта, который включает ежегодные затраты на техническое обслуживание. Хотя есть паровые трубопроводы, которым более века и которые все еще работают, прогнозируется, что срок службы большинства из них составит около 20 лет.

Капитальные затраты на трубопровод

Для трубы с внутренним диаметром D (м) и длиной L (м) закупочная стоимость, C _P , может быть выражена как (1) :

где м и n — параметры, исходя из типа материала трубы и толщины стенки трубы (сортамент трубы) соответственно; рыночные цены определяют значения m и n для каждой страны. Стоимость трубы теоретически пропорциональна диаметру трубы на квадратную площадь. Это не относится к реальным ценам на трубы.

Годовые затраты на техническое обслуживание трубопровода, b, , обычно выражаются как доля капитальных затрат, поэтому при норме амортизации a, годовые капитальные затраты, C _c , трубопровода могут рассчитывается по формуле:

, где F — коэффициент, включающий стоимость клапанов, фитингов и конструкции.

Эксплуатационные расходы трубопровода

Эксплуатационные расходы трубопровода зависят от потребления энергии, необходимой для обеспечения потока жидкости по трубопроводу.

Энергетический баланс любой проточной системы включает удельные энергии, рассчитанные на входе и выходе системы. Общий вид уравнения баланса энергии:

Энергия _в + Генерация = Энергия _вых + Потребление + Накопление

Для стационарных процессов накопление энергии равно нулю, а для изолированных трубопроводов потери тепла через стенки трубы пренебрежимо малы, поэтому уравнение баланса энергии для трубопровода упрощается до:

, где h (Дж/кг) удельная энтальпия, g (м/сек ² ) ускорение свободного падения, z (м) высота над произвольной точкой отсчета, u (м/сек) скорость , Δ p (Па) – перепад давления, ρ (кг/м ³ ) – плотность жидкости, в и из – индексы, обозначающие условия на входе и выходе трубопровода. Член Δ p /ρ обозначает потерю энергии из-за жидкостного трения.

В паропроводах пар обычно бывает перегретым или насыщенным. Если пренебречь изменением расширения жидкости из-за перепада давления, горизонтальный транспорт по трубопроводу из уравнения. 3 становится:

Мощность котла, Q (Вт), равна:

где G (кг/с) — массовый расход пара, Вт (кг/ч) — расход топлива, K (Дж /кг) — низшая теплота сгорания топлива, а E — КПД котла.

Падение давления рассчитывается как сумма падения давления на трение, Δ p _fr (Па), и незначительных потерь давления, Δ p _мл (Па):

Уравнение Вейсбаха для падения давления на трение это:

, где ξ — коэффициент трения Дарси.

Незначительные потери давления могут быть оценены либо как потери напора, либо с использованием эквивалентных длин. В дальнейшем анализе незначительные потери давления будут просто учитываться по формуле:

, где J – отношение незначительных потерь давления к падению давления на трение.

Уравнения 7 и 8 применимы к потоку несжимаемой изотермической текучей среды (жидкости).