Теория и практика расчета сечения трубы отопления

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве применяются разнообразные материалы для трубопроводов, и не ограничиваются только стальными или оцинкованными трубами. Сейчас выбор значительно разнообразен и включает в себя такие материалы, как ПВХ, полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластик, гофрированная нержавеющая сталь.

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.

сечение трубы — это… Что такое сечение трубы?

 сечение трубы
General subject: pipe cross section

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

• сечение трёхмерного тела
• сечение туннеля

Смотреть что такое «сечение трубы» в других словарях:

• Сечение нормальное — – сечение элемента плоскостью, перпендикулярной к его продольной оси. [СНиП 52 01 2003] Сечение нормальное – сечение, плоскость которого перпендикулярна продольной оси элемента [Полякова, Т.Ю. Автодорожные мосты: учебный англо… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
• сечение канала дымовой трубы — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN stack area … Справочник технического переводчика
• Сечение вынесенное — – сечение, расположенное на чертеже вне контура изображения предмета или в разрыве между частями одного вида. [ГОСТ2.305 2008] Рубрика термина: Проектирование Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
• Трубы (трубки) — Трубы и трубки пустотелые изделия, свернутые или не свернутые в бухты и имеющие постоянное поперечное сечение только с одной замкнутой полостью по всей длине изделия в форме кругов, овалов, прямоугольников (включая квадраты), равносторонних… … Официальная терминология
• Сечение — – изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета одной или несколькими плоскостями. На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости. [ГОСТ 2.305 68] Рубрика термина: Общие термины… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
• Трубы металлические — Расчет Т. Рассмотрим напряжения, вызываемые в стенках трубы внутреннего радиуса r, толщины стенок δr, при давлении изнутри p, а извне p + δp; тангенциальное напряжение материала означим q. Определяя полное давление, действующее на часть стенки Т … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
• трубы — полые цилиндрические или профильные изделия (из металлов, асбоцемента, стекла, пластмассы и пр.), имеющие большую по сравнению с сечением длину. Металлические трубы изготовляют обычно круглого сечения, а также квадратного, прямоугольного и другой … Энциклопедический словарь
• Трубы металлические* — Расчет Т. Рассмотрим напряжения, вызываемые в стенках трубы внутреннего радиуса r, толщины стенок δ r, при давлении изнутри p, а извне p + δ p; тангенциальное напряжение материала означим q. Определяя полное давление, действующее на часть стенки… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
• Трубы — полые (пустотелые) цилиндрические или профильные изделия, имеющие большую по сравнению с сечением длину. При относительно небольшой массе Т. обладают большим моментом сопротивления изгибу и скручиванию. Металлические Т. из стали… … Большая советская энциклопедия
• Трубы заводские дымовые* — Если в былое время одною из первых величин, определяющих размеры достатка и государственных или общественных сборов служил дым (см.), то в наше время, а именно в XIX в., число заводских дымовых Т. может служить наглядным указателем развития… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
• Трубы заводские дымовые — Если в былое время одною из первых величин, определяющих размеры достатка и государственных или общественных сборов служил дым (см.), то в наше время, а именно в XIX в., число заводских дымовых Т. может служить наглядным указателем развития… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

universal_ru_en.academic.ru

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.

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.

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

как посчитать окраску поверхности, формула расчета живого сечения

С самыми разными целями зачастую приходится рассчитывать площадь поверхности трубы или ее сечение. Разумеется, чтобы узнать площадь трубы — формула должна опираться на ее диаметр и протяженность.

Нужны ли какие-то еще параметры? Зачем все эти расчеты могут быть нужны? Как рассчитать площадь и сечение? Все это мы узнаем из этой статьи.

С точки зрения геометрии труба представляет собой цилиндр. Отсюда и простые формулы расчета

Зачем это нужно?

Начнем все же с того, что еще раз перечислим основные ситуации, когда нам нужен расчет площади трубы — ее поверхности или сечения.

• Формула площади трубы будет полезна, если нам нужно рассчитать теплоотдачу регистра или теплого пола.Оба значения выводятся именно из суммарной площади, отдающей воздуху в помещении тепло от теплоносителя.

От площади поверхности регистра линейно зависит его теплоотдача

• Часто встречается обратная ситуация — когда нужно подсчитать потери тепла по пути к отопительному прибору.Для того, чтобы можно было принять решение о количестве и размере радиаторов, конвекторов или других приборов — нужно знать, каким количеством калорий мы располагаем. Оно выводится опять-таки с учетом площади поверхности трубы, которая транспортирует воду от элеваторного узла.
• Расчет площади поверхности трубы нужен для того, чтобы закупить необходимое количество теплоизолирующего материала.Если протяженность теплотрассы исчисляется километрами — а это именно так и бывает — точный расчет может сэкономить предприятию огромные суммы.

Здесь теплоотдачу нужно сократить до минимума. Чтобы посчитать количество необходимого теплоизолирующего материала — нужно узнать площадь поверхности, которую предстоит защитить от потери тепла

• Затраты на антикоррозионное покрытие или краску — из той же категории. Площадь окраски трубы стальной вместе с расходом краски на квадратный метр дадут нам точный объем необходимых закупок.Заодно в этом случае будет очень хорошо видно, скажем вежливо, нецелевое использование материала: если краски или битумного лака уходит в полтора раза больше расчетного количества — предприятию следует пресекать воровство.

Производители краски указывают ее расход в граммах на квадратный метр поверхности

• Расчет площади сечения трубы необходим для того, чтобы узнать ее максимальную проходимость.Да, можно просто поставить трубу заведомо больше необходимой; но при составлении типового проекта, по которому будет строиться много домов, перерасход средств в этом случае будет большим.

Важно: в случае частного дома перерасход бюджета, если вы просто возьмете трубу на шаг больше, невелик. А вот потери тепла вырастут заметно. Непонятно? Вспомните: больше поверхность трубы — больше тепла на ней рассеивается.

Кроме того, между моментами, когда открывается кран горячей воды, весь объем в соответствующем водопроводе бесцельно остывает.

Чем больше диаметр трубы — тем больше воды в ней будет стоять, тем больше тепла вы потратите на бесцельный нагрев помещения.

Чем толще трубы — тем больше горячей воды бесцельно остывает после каждого открытия крана

Методики расчета

Расчет сечения

Собственно, задача-то из геометрии средних классов. Нам нужно рассчитать площадь круга, диаметр которого равен наружному диаметру трубы за вычетом толщины ее стенок.

Площадь круга, как мы помним, рассчитывается как S = Pi R^2.

Таким образом, рассчитывающая площадь сечения трубы формула имеет вид S=Pi*(D/2-N)^2, где S — площадь внутреннего сечения трубы, Pi — число «пи», D — наружный диаметр трубы, а N — толщина стенки трубы. Диаметр, как мы помним — это два радиуса.

Итак, считающая площадь поперечного сечения трубы формула перед нами. Давайте воспользуемся ей на примере очередного сферического коня в вакууме — горячекатаной бесшовной трубы внешним диаметром 1 метр и со стенками толщиной 10 мм.

S=3.14159265*(1/2-0,01)^2=0,754296 м2.

Важно: в напорных водопроводах вода всегда заполняет весь объем трубы.

В самотечной канализации же это не так: большую часть времени поток смачивает лишь часть стенок и, соответственно, труба оказывает ему меньшее сопротивление по сравнению с полностью заполненной.

Именно для гидравлических расчетов самотечной канализации введено такое понятие, как площадь живого сечения трубы.

Это площадь поперечного сечение потока в ней, перпендикулярного направлению движения потока.

От точного подбора сечения трубы порой очень многое зависит

Площадь внешней поверхности трубы

И это тоже задача сугубо геометрическая. Как посчитать площадь поверхности трубы снаружи?

А как найти в общем случае площадь стенок цилиндра?

Поверхность цилиндра — это, в сущности, прямоугольник, одна сторона которого — длина окружности цилиндра, а вторая — длина самого цилиндра. Так?

Длина окружности, как мы помним, равна Pi*D, где Pi — число Пи, а D — диаметр трубы.

Как рассчитать площадь прямоугольника? Необходимо его длину умножить на ширину.

Площадь заветного прямоугольника будет такой: S=Pi*D*L, где Pi — старое доброе число Пи, D — диаметр трубы, а L — ее длина.

Для теплотрассы диаметром в один метр при ее длине в десять километров площадь окраски труб будет равной: 3,14159265*1*10000=31415,9265 м2. Теплоизоляции понадобится чуть больше: она имеет толщину, отличную от нуля, к тому же труба заворачивается в минеральную вату с перехлестом полотен.

И здесь точный расчет площади поверхности был необходим

Площадь внутренней поверхности трубы

Зачем внутренняя поверхность? Неужели трубы красят изнутри?

Нет, площадь внутренней поверхности может пригодиться при гидродинамических расчетах. Это площадь поверхности, с которой контактирует вода при движении по трубам.

Есть несколько связанных с этой площадью нюансов:

• Чем больше диаметр трубы для водопровода — тем меньше влияние шероховатости ее стенок на скорость потока в ней.Для трубопроводов большого диаметра при небольшой протяженности сопротивлением трубы можно полностью пренебречь;
• Для гидродинамических расчетов шероховатость поверхности имеет не меньшее значение, чем ее площадь.Ржавая внутри стальная водопроводная труба и идеально гладкая полипропиленовая очень по разному влияют на скорость потока;
• Трубы из неоцинкованной стали имеют, так сказать, непостоянную площадь внутренней поверхности.Они со временем зарастают ржавчиной и минеральными отложениями, в результате чего просвет сужается.Если вам придет в голову странная фантазия изготовить из стали водопровод холодного водоснабжения — этим фактом нельзя пренебрегать, поскольку проходимость водопроводной трубы может упасть вдвое уже за десять лет.

Зарастание стальной неоцинкованной трубы приходиться учитывать при расчете водопровода

Ну а что с формулой? Она проста. Диаметр цилиндра в этом случае, как легко догадаться, равен разности диаметра и удвоенной толщины стенок трубы.

Раз так — площадь стенок цилиндра приобретает вид S=Pi*(D-2N)*L, где D — по-прежнему диаметр трубы, N-толщина ее стенок, а L — протяженность.

Для теплотрассы длиной в 10 километров из трубы диаметром 1 метр со стенками толщиной 10 мм площадь внутренней поверхности окажется равной: 3,14159265*(1-2*0,01)*10000 = 30787,60797 м2.

Заключение

Подводя итоги — в сущности, мы с вами заново прошли курс геометрии средних классов, вспомнив школу и знания, забытые за годы скучной взрослой жизни. Будем надеяться, что эти простые формулы пригодятся вам не раз. Удачи в строительстве!

o-trubah.ru

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.

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 сечения трубы отопления – формулы

Трубы в системе отопления играют важную роль: именно они разносят теплоноситель по помещениям, от котла – к радиаторам, которые нагревают воздух в комнатах.

Расчет сечения трубы отопления имеет очень важное значение для нормального функционирования системы.

Если сечение трубы для отопления будет слишком маленьким, то теплоотдача будет низкой, помещение как следует не прогреется. Если слишком большим, давление в системе упадет ниже допустимого уровня, и теплопотери будут слишком большими.

Сначала расчет труб для отопления проводится для каждой комнаты. В среднем для обогрева каждых 10 м2 требуется 1 кВт энергии.

ВАЖНО: Вы должны понимать, что на самом деле прогревается объем воздуха в м3. Поэтому 10 м2 в данном случае имеется в виду при стандартной высоте потолков в 2,70 м (можно даже считать – до 3 м). Если потолки выше – вам придется произвести вычисления, сколько именно тепла понадобится для обогрева квадратного метра.

Как правильно рассчитать: цифры и формулы

Расчеты систем отопления являются достаточно сложными. По ним обычно проводят расчет диаметров для больших отопительных систем (для многоэтажных домов, производственных помещений ).

Для расчета системы отопления в частном доме или в квартире можно воспользоваться упрощенным вариантом.

Сечение (в сантиметрах!) рассчитывается по такой формуле.

Используйте эту формулу

Q в данной формуле означает необходимое количество киловатт в данном участке системы.

V – скорость теплоносителя, измеряется в метрах в секунду; эта величина должна находиться в пределах 0,3 – 0,7, но однозначно – не ниже 0,25 м/сек.

Dt – это разница температуры теплоносителя на выходе из котла и в обратке. Чаще всего эта величина составляет 20° С (в стандартной системе температура на выходе +90°, на обратке – около +70°).

Считаем еще проще

По формуле можно не считать, а просто принять к сведению такую информацию:

1. труба ½“ рассчитана на мощность 5,5 кВт;
2. ¾“ – на 14,6 кВт;
3. 1” – на 29,3 кВт.

То есть, если вам нужно прогревать комнату площадью в 40 м2 (и со стандартной высотой потолков) – для нее подойдет диаметр в полдюйма.

Для расчета диаметра основной трубы, при помощи которой производится разводка к комнатам, определяется аналогично исходя из общей площади помещения. То есть общая площадь дома 140 м2 – понадобится мощность в 14 кВт, а следовательно – подойдет ¾“, а вот для большей площади уже нужно будет использовать дюймовую трубу.

Важно! В формуле диаметр рассчитывается в сантиметрах. Сечение указывается в дюймах. Помните, что 1 дюйм равен 2,54 см. И это – ВНУТРЕННИЙ диаметр трубы!

В продаже бывают трубы диаметром ½”, ¾ “, 1” и другие, но именно эти три размера являются самыми востребованными. Но это – не размер внутреннего сечения!

Металлопластиковые, полипропиленовые и стальные трубы одинакового размера имеют разный внутренний диаметр. Поэтому когда вы решите совершить покупку – возьмите с собой штангенциркуль и померяйте в магазине внутренний диаметр.

Надеемся, что статья была вам полезна, и вы самостоятельно сможете выбрать трубы нужного сечения.

Хорошего вам дня и теплых труб!

kvarremontnik.ru

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.

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

Как высчитать площадь поперечного сечения

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.

Поперечное сечение — труба — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Поперечное сечение — труба

Cтраница 1

Поперечные сечения трубы при такой деформации останутся параллельными друг другу. [2]

Поперечное сечение трубы выберем столь большим, чтобы течение около тела не отличалось заметно от течения при отсутствии трубы. [3]

Поперечное сечение трубы имеет конечные размеры. В результате в трубе, начиная с некоторого расстояния от входа, жидкость по всему поперечному сечению испытывает тормозящее действие сил вязкости. Ввиду конечных размеров трубы происходит изменение температуры жидкости как по сечению, так и по длине канала. Все это сказывается на теплоотдаче. [5]

Поперечное сечение трубы представляет собой трижды, статически неопределимый замкнутый контур ( кольцо), находящийся в равновесии под действием нагрузок и реактивных сил. [7]

Поперечное сечение трубы должно быть круглым. Обнаруживаемые визуально местные перегибы и гофры, а также вмятины глубиной более 6 мм на поверхности трубы не допускаются. [8]

Хотя поперечное сечение трубы постоянно, скорость будет возрастать по направлению потока, потому что происходит снижение плотности, связанное с падением давления. Поэтому в таком типе потока энтальпия уменьшается по направлению потока и согласно зависимости 1 с температура уменьшается. [9]

Когда поперечное сечение трубы круглое, распределение скорости ( потока жидкости) по ней будет параболическое. [10]

Если поперечное сечение трубы некруглое и если толщина стенок переменная, то нагрузка от собственного веса, оставаясь вертикальной, уже не будет равномерно-распределенной по длине средней линии поперечного сечения трубы. [12]

Если поперечное сечение трубы имеет входящие углы ( рис. 7.30, а), то в этих углах имеет место концентрация напряжений. [13]

Через поперечное сечение горизонтально расположенной трубы переменного сечения ежеминутно проходит 2 м3 воды. [14]

Площадь поперечного сечения труб одного пучка в свету определяется отношением общего расхода к принятой скорости рабочего тела. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

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.

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.

Когда это может пригодиться?

Начать следует с определения случаев, когда подобные расчеты могут пригодиться:

Они могут быть полезны при необходимости рассчитать теплоотдачу через трубопровод. Всё это считается на основе площади поверхности, которая отдает окружающей среде тепловую энергию от теплоносителя. Часто необходимо определить потери тепловой энергии по пути к прибору отопления. Все это позволит определить необходимые число и габариты радиаторов. Для этого необходимо знать, сколько калорий находится в нашем распоряжении. Расчет производится также на основе площади соответствующей поверхности трубопровода, по которому теплоноситель транспортируется от узла элеватора.

С целью определить требуемый объем теплоизоляционного материала, следует также определить площадь внешней поверхности. В таком случае, чем точнее расчет, тем выше экономия средств на приобретение материала. Так как длина теплотрассы может быть равна нескольким километрам, то такая экономия может составить большую сумму.

Также расчет будет полезен при определении затрат, связанных с приобретением окрашивающего материала. Определение площади трубопровода под покраску наряду с расчётом расходования краски на один кв. м. позволяют точно получить величину суммарных затрат.

Определение площади внутренней поверхности трубопровода окажется полезным при расчете её максимальной проходимости. Это позволит избежать превышения произведенных затрат на приобретение труб над требуемыми. При проектировании больших сетей коммуникаций это позволит снизить сумму затрачиваемых средств.

Какие бывают профили труб?

Существует множество различных профилей труб, которые выбираются в зависимости от их назначения, условий эксплуатации и требований к механическим характеристикам. Ниже перечислены некоторые из наиболее распространенных профилей труб:

1. Круглая труба — самый распространенный тип трубы, имеет круглый сечение.

2. Квадратная труба — имеет квадратное сечение, часто используется для изготовления конструкций.

3. Прямоугольная труба — имеет прямоугольное сечение, также широко используется в строительстве.

4. Овальная труба — имеет овальное сечение и обычно используется в дизайнерских решениях.

5. Шестигранная труба — имеет шестигранное сечение и используется для изготовления различных инструментов и механизмов.

6. Труба с увеличенной толщиной стенки — используется в случаях, когда требуется дополнительная прочность или защита от коррозии.

7. Труба с внутренним покрытием — обычно используется для транспортировки жидкостей или газов, чтобы предотвратить коррозию внутри трубы.

8. Труба с наружным покрытием — может использоваться для защиты трубы от внешних воздействий, таких как коррозия или механические повреждения.

9. Труба с гофрированным сечением — может использоваться в качестве гибкой трубы для транспортировки жидкостей или газов.

10. Труба с профилированным сечением — имеет сложную форму сечения и может использоваться для создания декоративных элементов или в специальных конструкциях.