Виды сечений труб

Важнейшие параметры труб

Все отопительные трубы имеют несколько параметров:

В первую очередь – это внутреннее сечение

Оно определяет показатель пропускной способности трубы.
Внешнее сечение – также немаловажный параметр, который берется во внимание при разработке системы.
Условное сечение – то есть округленное значение, которое измеряется в дюймах.. Во время подбора труб нужно обращать внимание на материал изготовления, так как он бывает разный, и система измерения отличных изделий также разнится

Например, почти все стальные и чугунные трубы имеют маркировку по внутреннему диаметру.

Во время подбора труб нужно обращать внимание на материал изготовления, так как он бывает разный, и система измерения отличных изделий также разнится. Например, почти все стальные и чугунные трубы имеют маркировку по внутреннему диаметру.

Другое дело – трубы из пластика и меди – их маркировка осуществляется по внешнему сечению. В особенности это стоит учитывать, если вы собираетесь создавать систему из труб из нескольких материалов.

Обратите внимание, что если система собирается из нескольких материалов, для правильного выбора их сечения, не лишним будет взять информацию из таблиц соответствия сечений, которую всегда можно найти в интернете.

Сколько тепла должен подавать трубопровод

Рассмотрим подробнее на примере, какое количество тепла обычно подается по трубам, и подберем оптимальные диаметры трубопроводов.

Имеется дом площадью 250 м кв, который хорошо утеплен (как требует норматив СНиП), поэтому он теряет тепла в зимнее время по 1 кВт с 10 м кв. Для обогрева всего дома требуется подавать энергии 25 кВт (максимальная мощность). Для первого этажа – 15 кВт. Для второго этажа – 10 кВт.

Наша схема отопления двухтрубная. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой — охлажденный отводится к котлу. Между трубами параллельно подсоединены радиаторы.

На каждом этаже трубы разветвляются на два крыла с одинаковой тепловой мощностью, для первого этажа – по 7,5 кВт, для второго этажа – по 5 кВт.

Итак, от котла до межэтажного разветвления поступает 25 кВт. Следовательно, нам потребуются магистральные трубы внутренним диаметром не менее – 26,6 мм, чтобы скорость не превысила 0,6 м/с. Подходит 40-мм полипропиленовая труба.

От межэтажного разветвления – по первому этажу до разветвления на крыльях — поступает 15 кВт. Здесь, согласно таблице, для скорости менее 0,6м/с, подойдет диаметр 21,2 мм, следовательно, применяем трубу с наружным диаметром 32 мм.

На крыло 1 этажа идет 7,5 кВт – подходит внутренний диаметр 16,6 мм, — полипропилен с наружным 25 мм.

Соответственно на второй этаж до разветвления принимаем 32мм трубу, на крыло – 25мм трубу, а радиаторы на втором этаже также подсоединяем 20-мм трубой.

Как видим, все сводится к несложному выбору среди стандартных диаметров имеющихся в продаже труб. В небольших домашних системах, до десятка радиаторов, в тупиковых распределительных схемах, в основном применяется полипропиленовые трубы 25мм -«на крыло», 20 мм — «на прибор». и 32 мм «на магистраль от котла».

Площадь — поперечное сечение — труба

Площадь поперечного сечения труб для отвода из шламоуплотнителя осветленной воды выбирается с таким расчетом, чтобы скорость движения в них не превышала 0 50 м / сек, скорость входа воды в отверстия была бы не менее 1 5 м / сек, а диаметр отверстий — 15 — 20 мм.
 

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

Площадь поперечного сечения труб для отвода из шламоуплотнителя осветленной воды выбирается с таким расчетом, чтобы скорость движения в них не превышала 0 50 м / с, скорость входа воды в отверстия была бы не менее 1 5 м / с, а диаметр отверстий — 15 — 20 мм. Размеры шламоотводного патрубка или дырчатых труб принимаются такими, чтобы через них можно было отвести накопившийся осадок в течение 4 — 7 мин. При этом скорость движения осадка в отверстиях дырчатых труб должна быть больше 3 м / с, скорость в самой дырчатой трубе — 1 м / с, а диаметр отверстий — не менее 20 мм.
 

Обычно площадь поперечного сечения труб кипятильника значительно превышает площадь поперечного сечения опускной трубы. При этом гидравлическим сопротивлением при движении раствора в зоне нагрева по сравнению с другими составляющими гидравлического сопротивления оказывается возможным пренебречь.
 

Часть площади поперечного сечения трубы в этом случае перекрывается сечением стержня. Однако для реальных трубопроводов площадь стержня весьма мала по сравнению с площадью трубы.
 

Frfl — площадь поперечного сечения трубы теплообмен-кика; — плотность материала труб.
 

Нужно увеличить площадь поперечного сечения трубы.
 

Обозначим через S площадь поперечного сечения трубы, и — скорость движения смеси, с — концентрацию одного из исходных реагентов в данном сечении в определенный момент времени.
 

Умножая ог на площадь поперечного сечения трубы, находим осевое усилие, возникающее в трубах колонны от воздействия внутреннего рабочего и наружного избыточного гидростатического давлений.
 

Обозначим через S площадь поперечного сечения трубы, и — скорость движения смеси, с — концентрацию одного из исходных реагентов в данном сечении в определенный момент времени.
 

Обозначим через / площадь поперечного сечения трубы и Ар — перепад давления на длине ЛЬ.
 

Максимальную растягивающую силу относят к площади поперечного сечения трубы до испытания и определяют таким образом предел прочности сварного соединения.
 

Разделив это выражение на величину площади поперечного сечения трубы, получим среднюю по сечению скорость иср.
 

Но этот объем равен произведению площади поперечного сечения трубы L ( черт.
 

УБТ; FJ и F2 — площади поперечных сечений труб и УБТ; 6в QT — массы бурильных труб и УБТ.
 

Факторы, влияющие на выбор труб

Выбор диаметра труб для отопления частного дома играет действительно важную роль, поскольку от этого параметра будет зависеть пропускная способность теплосистемы, а также ее тепловые и гидравлические потери. Помимо этого, обязательно следует учитывать масштаб монтируемой системы, а именно количество радиаторов и помещений, требующих обогрева. Многие думают, что чем больше диаметр трубы для отопления частного дома, тем больше ее пропускная способность, а значит, количество радиаторов можно будет увеличить.

Однако повысить эффективность таким способом вряд ли удастся. Мало того что покупка труб с неоправданно большим сечением повлечет дополнительные расходы, так еще и появится риск падения давления в системе до критического значения и, как следствие, снижение КПД.

Что значит поперечное сечение

Перед тем как раскрыть основное понятие, нужно расшифровать значение термина и понять, чем провод отличается от кабеля. Провод является проводником, который используется, чтобы соединить несколько участков электрической цепи. Может иметь одну или много токовых проводящих жильных элементов. Они в свою очередь могут быть голыми, изолированными, одножильными и многожильными.

Площадь среза проводника

Первые используются в воздушных линиях электрических передач. Вторые применяются в электрических устройствах, щитках или шкафах. В быту они находятся внутри электрической проводки.

К сведению! Изолированные и одножильные проводники используются везде, а многожильные применяются там, где нужны изгибы с малым радиусом.

Что собой представляет поперечное сечение

Поперечным сечением называется фигура, которая образуется от проводникового рассечения плоскостью направления. Площадь, которая получена при перпендикулярном разрезе любого вида провода, указывается в квадратных миллиметрах. Это важный параметр для расчета электрической сети.

Как рассчитать площадь поверхности разных труб

Площадь поверхности трубы определяется по формуле. Длина окружности — это одна из важных геометрических величин

Расчётам следует уделить особое внимание. Чтобы вычислить количество квадратов металлических трубопроводов, рекомендуется применить математические формулы

Цилиндрические

Расчет определяется следующей формулой: S = 2 x π x R x L

π – это постоянная величина, равна 3,14;

R – радиус изделия (в мм);

L – это показатель длины (в м).

Трубы ЖБИ

Для расчетов площади окраски цилиндрических канализационных труб главным критерием является показатель высоты (H). Подсчитать квадратные метры несложно, используя формулу, указанную выше.

На видео: объем цилиндра и площадь его поверхности.

Профильные

Площадь профильной трубы определяется следующим образом. При подсчете соответствующих квадратов для покраски следует применять формулу: S = 2 x H x L + 2 x W x L

Н и W – это показатели высоты двух сторон;

L – длина профильных труб.

Конусообразные

Узнать количество квадратов для покраски труб данного вида несложно, применяя формулу: S = 2 x π x R1 x L + π x (R1 x R1 + R2 x R2)

2 и π – постоянные;

R1 и R2 – это заданные диаметр меньшего и диаметр большего круга;

L – обозначает длину всего элемента.

Гофрированные

Сколько нужно материала для окраски изделий с такой разновидностью поверхности высчитать сложнее всего. Для вычислений следует определить:

• Радиус скругления – А. Допустим, он будет 3 мм. По формуле – 2 x π x A вычисляем скругленную часть, она составит 18,84 мм;
• Вертикальные проекции на длину (B) и диаметр (D);
• Угол скоса у самого основания – Е (вычисляем умножением D на 2);
• Высоту гофры F, а G – линия вытягивания изделия.

Далее узнаете количество складок, расчетное получается делением, то есть длину разделить на шаг. Высчитывать растянутую конструкцию можно умножением количества образованных складок на длину гофры тоже в растянутом состоянии.

Подсчет покраски площади трубы или трубопровода можно найти в таблицах в интернете, а можно выполнить самостоятельно. Площадь наружной поверхности трубы несложно взять из справочников, согласно размещенным в них таблицам. Для определения наружного размера площади можно применить метод развёртки основания. Диаметром, полученным при измерении, можно руководствоваться при вычислении радиуса.

С помощью онлайн-калькулятора можно с точностью рассчитать окружность и квадраты, подлежащие обработке, как наружному, так и внутреннему основанию.

Как произвести расчет?

Рассчитываем сечение

Определение сечения трубы является несложной геометрической задачей. Для этого следует для начала воспользоваться формулой площади круга:

Sн= π Rн^2, (1)

где Rн – наружный радиус трубы, равен половине наружного диаметра.

Таким образом, мы определим площадь круга, образованного наружным диаметром.

Теперь определим площадь круга, образованного внутренним диаметром трубы. Для этого необходимо определить внутренний радиус, который определяется по следующей формуле:

Rвн=Rн-?, (2)

где? – толщина стенки трубы.

Определив площадь внутреннего круга Sве аналогично формуле (1), рассчитаем площадь сечения по формуле:

Sсеч=Sн?-S?вн.

Все действия можно свести в упрощенную формулу определения площади сечения:

Sсеч=? (?D_н/2?^2- ??/2?^2).

В качестве примера определим площадь сечения, внешний диаметр которого равен 1 метру, а толщина стенки – 10 мм.

Sсеч=3,14 (?1/2?^2- ?0,01/2?^2)=0,75 м^2.

Производим расчет площади внешней поверхности

Такой расчет также является геометрической задаче. Если развернуть трубу, то получится прямоугольник. Его ширина равна длине окружности внешней стенки трубы, а длина – длине.

Тогда площадь развертки трубы будет вычисляться по формуле:

S=? D_н L_тр,

где Lтр – длина трубы.

В качестве примера рассчитаем площадь поверхности под окраску теплотрассы, длина которой составляет 10 км, а внешний диаметр – 1 метр.

S=3,13 1 10000=31416 м^2.

Если говорить о количестве теплоизоляционного материала, то при подсчете следует учесть толщину слоя минеральной ваты.

Тогда формула примет вид:

S=? ?(D?_н+?2 ??_(в)) L_тр,

где?_в-толщина слоя минеральной ваты.

В действительности материала для теплоизоляции будет потрачено меньше, так как он накладывается в внахлест.

Производим расчет площади внутренней поверхности

Для начала необходимо определиться, для чего такой расчет следует проводить. Чаще всего он нужен при расчете гидродинамики движения теплоносителя в трубе. Внутренняя поверхность трубы является местом, где вода при её движении соприкасается с трубой. Таким образом, возникает гидравлическое сопротивление, которое необходимо учитывать при расчете сети коммуникации.

Необходимо помнить ряд следующих нюансов:

• При увеличении диаметра трубопровода снижается гидравлическое трение теплоносителя о стенки труб. Поэтому при большом диаметре и длине водопровода гидравлическое сопротивление трубы потоку воды можно не учитывать.
• Качество поверхности, её шероховатость, оказывает большое значение на величину гидравлического сопротивления. При этом такое влияние сильнее, чем зависимость сопротивления от площади поверхности внутренней стенки трубопровода. Так, полиэтиленовая труба обладает меньшей шероховатостью нежели ржавая металлическая. Поэтому величина гидравлического сопротивления в пластиковой трубе будет меньшей.
• Если в качестве материала для изготовления трубы применяется неоцинкованная сталь, то площадь поверхности внутренней стенки меняется во времени. На стенках такого трубопровода постепенно откладываются ржавчина и минеральные отложения. Как результат – происходит уменьшение внутреннего диаметра трубы и увеличение величины гидравлического сопротивления. Такой эффект необходимо учитывать при проектировании водопровода из стали.

S=? ?(D?_н-2 ?) L_тр.

В качестве примера рассчитаем трубу, диаметр которой равен одному метру, а толщина стенки – 10 мм.

S=3,14 (1-2 0,01) 10000=30788 м^2.

Заключение

Итак, приведенные в статье расчеты не являются сложными и доступны любому человеку. Они пригодятся при проектировании собственного трубопровода. Чтобы возведенная коммуникация соответствовала ожиданиям о её работоспособности, предложенные расчеты следует производить в обязательном порядке.

Сегодня нам предстоит небольшой экскурс в школьные программы геометрии и физики. Мы вспомним, как вычисляется площадь поперечного сечения трубы и ее внутренний объем. Кроме того, нам предстоит выяснить, как изменения диаметра трубопровода действуют на давление в потоке жидкости. Итак, в путь.

На фото — водогазопроводные трубы. Нам предстоит научиться вычислять их внутреннее сечение.

Расчет пропускной способности газопроводов

Проектирование газопровода требует достаточно высокой точности – газ имеет очень большой коэффициент сжатия, из-за которого возможны утечки даже через микротрещины, не говоря уже о серьезных разрывах. Именно поэтому правильный расчет пропускной способности трубы, по которой будет транспортироваться газ, очень важен.

Если речь идет о транспортировке газа, то пропускная способность трубопроводов в зависимости от диаметра будет рассчитываться по следующей формуле:

Qmax = 0.67 Ду2 * p,

Где р – величина рабочего давления в трубопроводе, к которой прибавляется 0,10 МПа;

Ду – величина условного прохода трубы.

Указанная выше формула расчета пропускной способности трубы по диаметру позволяет создать систему, которая будет работать в бытовых условиях.

В промышленном строительстве и при выполнении профессиональных расчетов применяется формула иного вида:

Qmax = 196,386 Ду2 * p/z*T,

Где z – коэффициент сжатия транспортируемой среды;

Т – температура транспортируемого газа (К).

Эта формула позволяет определить степень разогрева транспортируемого вещества в зависимости от давления. Увеличение температуры приводит к расширению газа, в результате чего давление на стенки трубы повышается (прочитайте: «Почему возникает потеря давления в трубопроводе и как этого можно избежать»).

Чтобы избежать проблем, профессионалам приходится учитывать при расчете трубопровода еще и климатические условия в том регионе, где он будет проходить. Если наружный диаметр трубы окажется меньше, чем давление газа в системе, то трубопровод с очень большой вероятностью будет поврежден в процессе эксплуатации, в результате чего произойдет потеря транспортируемого вещества и повысится риск взрыва на ослабленном отрезке трубы.

Сечение и давление

Жил да был в славном 18 веке швейцарец Даниил Бернулли. Жил он, жил да и сформулировал между делом закон, который впоследствии положил начало современной гидродинамике и был назван его именем.

Если перевести сухой язык формул на привычный нам русский, то его можно сформулировать так: скорость потока обратно пропорциональна статическому давлению жидкости или газа в нем.

С практической стороны это означает, что на переходах диаметра трубопровода поток ведет себя вопреки здравому смыслу: увеличение сечения вызывает увеличение давления, а уменьшение и связанное с ним ускорение движения жидкости или газа — рост.

В наше время этот эффект широко используется в механизмах самого разного назначения.

Приведем пару самых очевидных примеров, с которыми сталкивался любой из нас.

Главный элемент теплового узла дома – элеватор.Он представляет собой сопло, в котором струя воды с более высокими температурой и давлением из подающего трубопровода впрыскивается в объем, заполненный более холодной водой с низким давлением из обратки. Благодаря падению статического давления в струе она вовлекает часть воды из обратного трубопровода через предназначенный для этой цели подсос в повторную циркуляцию. (См. также статью .)

Принципиальная схема работы элеватора — главного элемента теплового узла дома.

Краскопульт и аэрограф используют тот же эффект: быстрый воздушный поток за счет создающегося в нем разрежения вытягивает из бачка краситель, дробит его, превращая в аэрозоль, и осаждает на окрашиваемой поверхности.

Как измеряются водопроводные трубы: все, что нужно знать о подборе изделия по габаритам

Сортамент водопроводных труб включает в себя изделия самых разных размеров

Чтобы не попасть в неприятную ситуацию, когда купленные детали не подходят по сечению или другим параметрам к уже установленным, каждому сантехнику важно не только знать наиболее ходовые диаметры труб, но и уметь правильно их измерять. Именно этим вопросам и будет посвящена наша статья

Чем точнее мы подберем диаметр, тем качественнее будет соединение

Габариты сантехнического оборудования

Основные параметры

Прежде чем анализировать размерный ряд водогазопроводных изделий, который приводится в соответствующих ГОСТах и СНиПах, нужно понять, какими параметрами мы будем оперировать.

При измерении данных деталей нам понадобятся следующие величины:

• Д – диаметр. Представляет собой расстояние между наиболее удаленными друг от друга точками на наружной поверхности.
• Ду – условный проход. Величина условного прохода равна диаметру внутреннего канала трубы, округленного с определенной степенью точности до стандартного значения.

Обратите внимание! В международной маркировке для обозначения наружного диаметра и условного прохода используются символы D и Dn соответственно. s -толщина стенки

Чем выше это значение, тем более прочной будет конструкция, и тем большее давление выдержит труба

s -толщина стенки. Чем выше это значение, тем более прочной будет конструкция, и тем большее давление выдержит труба.

Зависимость SDR и выдерживаемого давления

Кроме того, чтобы в полной мере оценить возможности той или иной модели, применяется так называемое стандартное соотношение размеров – SDR. Эта величина высчитывается по формуле:

Как правило, величину SDR округляют до табличных значений, что позволяет легко подобрать материал с нужной сопротивляемостью внутреннему давлению.

Дюймы или миллиметры?

Водопроводная труба 32 мм или 1 1/4 дюйма с нарезанной резьбой

Еще одним важным моментом является определение соотношение между метрическими и дюймовыми размерами труб. Казалось бы, нет ничего проще – достаточно умножить диаметр трубы в дюймах на величину одного дюйма (примерно 25,4 мм) и мы получим нужный результат, но на практике все несколько сложнее.

Все дело в том, что дюймы характеризуют трубную резьбу, которая нарезается по наружному диаметру, а при подборе труб (особенно когда производится замена металлических изделий пластиковыми) важен диаметр внутренний.

Так что профессиональные сантехники используют стандартные соотношения:

• Водопроводная труба 1 2 дюйма – условный проход 15 мм, наружный диаметр от 20 до 22 мм.
• Водопроводная труба 3 4 –проход в 20 мм, наружное сечение от 25 до 27 мм.
• Дюймовое изделие – 25 и 32 мм соответственно.
• Водопроводная труба 1 1 2 – условный проход в 40 мм, в зависимости от толщины стенки может иметь диаметр от 45 до 50 мм.

Также в нашей статье приводятся таблицы соотношений дюймовых и метрических габаритов наиболее часто используемых в работе труб.

Таблица соотношения основных размеров

Пропускная способность

Иногда для подбора деталей, используемых при прокладке коммуникаций, требуется выяснить пропускную способность трубы определенного диаметра.

Эта величина показывает, какой объем жидкости может пройти по внутреннему каналу за единицу времени, и зависит от следующих факторов:

• Материал, из которого изготовлена труба.
• Форма изделия (круглая/профильная).
• Диаметр условного прохода.
• Общая длина контура.
• Наличие уклона и его степень.
• Давление в системе.

Для расчета этой величины обычно используются достаточно громоздкие формулы, потому сантехники обычно либо применяют стандартные, проверенные временем решения, либо используют табличные значения. Так, согласно такой таблице, пропускная способность водопроводной трубы 100 мм при скорости движения жидкости в 0,3 м/с и давлении в 90 Па/м составит около 30 тыс. кг/ч.

Таблица для определения пропускной способности

Обратите внимание! Чтобы не проводить вычисления своими руками, можно скачать специальную программу-калькулятор. Как измеряются водопроводные трубы: все, что нужно знать о подборе изделия по габаритам Как измеряются водопроводные трубы: видео-инструкция по выбору своими руками, особенности изделий 32, 50, 100 мм, пропускная способность, сортамент, цена, фото

Как измеряются водопроводные трубы: все, что нужно знать о подборе изделия по габаритам Как измеряются водопроводные трубы: видео-инструкция по выбору своими руками, особенности изделий 32, 50, 100 мм, пропускная способность, сортамент, цена, фото

Соответствие диаметра труб объему носителя

В качестве теплоносителя в большинстве систем отопления используется вода. Она нагревается центральным котлом. В качестве источника энергии используется газ, электричество, горючие жидкости или твердое топливо. Этот узел – сердце системы отопления. Обогревательный узел, магистрали, запоры и отдающие тепло радиаторы образуют сложную схему, в которой каждый элемент должен быть скрупулезно выверен. Прогнозирование энергетических затрат и необходимой мощности котла, расчет трубы отопления, выбор носителя и типа топлива оптимизируют расходы при строительстве и эксплуатации. Изначальная предусмотрительность застрахует от скорого ремонта и необходимости доработки уже запущенной в действие отопительной магистрали.

Расчет труб для отопления частного дома можно заказать профессионалам, доверившись опыту. Самостоятельно вывести показатели помогают сантехнические «калькуляторы»: программы, производящие расчет трубы для отопления, предлагаются на сайтах производителей и магазинов. В калькуляторы заложены усредненные показатели типовых радиаторов и труб: владельцу нужно указать метраж, высоту потолков и тип постройки, чтобы система сама сделала расчет регистров из гладких труб для отопления или емкости котла. Недостаток калькуляторов в предварительной настройке под нужды конкретного сервиса. Вряд ли владельцы портала разместят программу, которая рекомендует продукцию конкурентов, даже если основанный на реальных характеристиках расчет сечения трубы отопления это предусматривал.