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

Quando si trova la quantità di liquido richiesta in un sistema di riscaldamento, è spesso necessario risolvere un problema separato: calcolare il volume del tubo con determinati parametri.La formula di calcolo in sé è semplice. Tuttavia, nella pratica, per ottenere un risultato accurato, è necessario utilizzarlo con attenzione.

Parleremo di come calcolare il volume interno di un importante sistema di comunicazione. Nell'articolo che abbiamo presentato, le opzioni per eseguire calcoli per condotte e dispositivi di riscaldamento sono discusse in dettaglio. Tenendo conto dei nostri consigli, risolverai rapidamente il problema.

Parametri geometrici dei tubi

Per determinare il volume di un tubo, è necessario e sufficiente conoscere solo due dei suoi indicatori: lunghezza e diametro interno (effettivo). È importante non confondere l'ultimo parametro con la dimensione esterna, che è data per la corretta scelta dei raccordi e degli elementi di collegamento.

Se lo spessore della parete non è noto, è possibile utilizzare il DN (diametro interno del foro) al posto del diametro interno calcolato. Sono approssimativamente uguali e il valore DN è solitamente indicato sul marchio posto all'esterno del prodotto.

La nomenclatura standard dei tubi in polipropilene contiene il diametro esterno e lo spessore della parete in millimetri. Utilizzando questi due parametri è possibile calcolare il diametro interno

Prima di tentare di calcolare il volume di qualsiasi tubazione, è necessario evitare un errore comune e ricondurre tutti i parametri ad un unico sistema di misura. Il fatto è che la lunghezza è solitamente espressa in metri e il diametro in millimetri. Il rapporto tra queste due unità è il seguente: 1 m = 1000 mm.

In effetti, è possibile ridurre i parametri a valori intermedi: centimetri o decimetri. A volte questo è addirittura conveniente, dato che in questo caso il numero di cifre decimali o, al contrario, di zeri non sarà molto grande.

Rapporto tra unità di volume. Quando si converte da un valore all'altro, è necessario evitare errori nel numero di zeri o, al contrario, di cifre decimali

Per i tubi non prodotti in Russia (e non per la Russia), il diametro può essere espresso in pollici. In questo caso è necessario ricalcolare tenendo conto che 1″ = 25,4 mm.

Formula per un tubo singolo

Dal punto di vista geometrico, il tubo è un cilindro circolare rettilineo.

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

V = l*S

Dentro:

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

L'area della sezione trasversale di un tubo a forma di cerchio con un diametro noto viene calcolata utilizzando la formula:

S = π * d² / 4

Qui:

• π = 3,1415926;
• D – diametro del cerchio (m).

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

V = π * l * d² / 4

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

Inoltre, volevo mostrarti un modo semplice per misurare il diametro esterno di un tubo (D) senza pinze. D = L/π, Dove l - circonferenza:

Per calcolare correttamente il volume dei tubi, è necessario sostituire in una semplice formula due parametri: lunghezza e diametro interno. Quanto più accuratamente vengono misurati o calcolati, tanto più accurato sarà il risultato.

Per calcolare il volume interno di un tubo, avrai bisogno di semplici formule geometriche, che vengono utilizzate a scuola in fisica, algebra, chimica, geometria e altre materie.

Esempi applicati di calcoli

Esempi specifici forniranno un'assistenza significativa nella comprensione dei principi dei calcoli e della sequenza di azioni durante l'esecuzione dei calcoli, con cui i visitatori interessati dovrebbero familiarizzare.

Attività n. 1: calcolo del volume di refrigerante richiesto

Per una casa di campagna di residenza temporanea, è necessario calcolare il volume del glicole propilenico acquistato - refrigerante non indurisce a temperature fino a -30°C. L'impianto di riscaldamento è composto da una stufa incamiciata da 60 litri, quattro radiatori in alluminio da 8 sezioni ciascuno e 90 metri di tubo PN25 (20 x 3,4).

I tubi dello standard PN25 20 x 3,4 vengono spesso utilizzati per organizzare un piccolo circuito di riscaldamento con radiatori collegati in serie. Il suo diametro interno è di 13,2 mm

Il volume del liquido nel tubo deve essere calcolato in litri. Per fare ciò, devi prendere il decimetro come unità di misura. Le formule per la conversione dai valori di lunghezza standard sono le seguenti: 1 m = 10 dm e 1 mm = 0,01 dm.

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

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

Calcoliamo il volume totale dei tubi. Il loro diametro interno D = 20 – 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Lunghezza l = 90 m = 900 dm. Quindi:

V₃ = π * l * D² / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm³ = 12,3 litri.

Quindi, ora possiamo trovare il volume totale:

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

La percentuale di liquido nelle tubazioni rispetto all'intero impianto è solo del 15%.Ma se la durata delle comunicazioni è elevata o utilizzano un sistema "pavimento riscaldato ad acqua", il contributo dei tubi al volume totale aumenta in modo significativo.

Negli impianti industriali e agricoli vengono spesso installati radiatori per il riscaldamento fatti in casa, disposti come registri. Conoscendo le dimensioni dei tubi, puoi calcolarne il volume

Compito n. 2: calcolare il volume di un radiatore fatto in casa

Diamo un'occhiata a come calcolare un classico radiatore per riscaldamento fatto in casa composto da quattro tubi orizzontali lunghi 2 m.Per prima cosa devi trovare l'area della sezione trasversale. È possibile misurare il diametro esterno dall'estremità del prodotto.

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

Calcoliamo il diametro interno:

D = 114 – 2 * 4,5 = 105 mm.

Determiniamo l'area della sezione trasversale:

S = π * D² /4 = 8659 mm².

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

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

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

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

Ecco perché V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 litri.

I grandi radiatori o gli impianti di riscaldamento (installati, ad esempio, nelle aziende agricole) richiedono notevoli quantità di liquido di raffreddamento.

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

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

Puoi ottenere la lunghezza del frammento utilizzando un normale righello o un metro a nastro.Piccole piegature e cedimenti dei tubi in polimero possono essere trascurati, poiché non porteranno ad un grave errore finale.

Con tale curvatura dei tubi polimerici, la loro lunghezza sarà significativamente maggiore (10-15%) rispetto alla lunghezza della sezione lungo la quale sono posati

Per mantenere la precisione, è molto più importante determinare correttamente l'inizio e la fine del frammento:

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

Le curve possono essere misurate in modo semplificato: considera che corrono ad angolo retto. Questo metodo è accettabile poiché il loro contributo totale alla lunghezza dei tubi è insignificante.

Se si dispone di uno schema di disposizione del pavimento riscaldato, è possibile calcolare la lunghezza dei tubi del liquido di raffreddamento secondo il progetto con applicata una griglia in scala

Il volume di un pavimento caldo viene calcolato in base al metraggio dei tubi installati.

Se non sono disponibili dati o diagrammi sulla lunghezza, ma è noto il passo tra i tubi, il calcolo può essere effettuato utilizzando la seguente formula approssimativa (indipendentemente dal metodo di installazione):

l = (n – k) * (m – k)/k

Qui:

• N – lunghezza del tratto di pavimento riscaldato;
• M – larghezza della sezione del pavimento riscaldato;
• K – passo tra i tubi;
• l – lunghezza finale dei tubi.

Nonostante la piccola sezione dei tubi utilizzati pavimento riscaldato ad acqua, la loro lunghezza totale comporta un volume significativo di refrigerante contenuto.

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

Ottenere il risultato utilizzando il metodo sperimentale

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

L'uso di un collettore e la posa dei tubi sotto il massetto è un metodo avanzato per fornire segretamente acqua calda ai radiatori del riscaldamento. È impossibile calcolare con precisione la durata delle comunicazioni in assenza di un piano.

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

Se il movimento dell'acqua lungo il circuito viene effettuato da una pompa, è necessario lasciarla funzionare per un'ora o due senza riscaldare il liquido di raffreddamento. Questo aiuterà espellere le sacche d'aria residue. Successivamente è necessario aggiungere nuovamente liquido al circuito.

Questo metodo può essere utilizzato anche per singole parti del circuito di riscaldamento, ad esempio un pavimento riscaldato. Per fare ciò, è necessario disconnetterlo dal sistema e “versarlo” allo stesso modo.

conclusioni

Nonostante la rete ci offra una vasta selezione di prodotti software per il calcolo del volume del liquido di raffreddamento, esistono tabelle GOST per determinare il volume interno dei tubi, è necessario conoscere i principi dei calcoli “manuali”.

Sono necessari per coloro che costruiscono e riparano autonomamente le comunicazioni e per coloro che utilizzano i servizi delle organizzazioni di progettazione e costruzione. Informazioni utili ti aiuteranno a determinare il consumo di materiale prima di installare il sistema, a calcolare con precisione il preventivo e ad avere un'idea dei prossimi pagamenti operativi.

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