Toru mahu arvutamine: arvutuspõhimõtted ja arvutuste tegemise reeglid liitrites ja kuupmeetrites

Küttekehas vajaliku vedelikukoguse leidmisel tuleb sageli lahendada eraldi ülesanne – arvutada toru maht etteantud parameetrite järgi. Arvutusvalem ise on lihtne. Kuid praktikas tuleb seda täpse tulemuse saamiseks hoolikalt rakendada.

Me räägime, kuidas arvutada olulise kommunikatsioonisüsteemi sisemahtu. Meie esitatud artiklis on üksikasjalikult analüüsitud arvutusvõimalusi torustiku ja kütteseadmete jaoks. Meie nõuannete abil lahendate Te ülesande kiiresti.

Torude geomeetrilised parameetrid

Toru mahu määramiseks on vaja ja piisav teada vaid kahte selle näitajat: pikkust ja siseläbimõõtu (tegelikku). Viimast parameetrit on oluline mitte segi ajada välisläbimõõduga, mida esitatakse liitmike ja ühenduselementide õigeks valikuks.

Kui seina paksuse väärtus pole teada, siis võib arvutusliku siseläbimõõdu asemel kasutada DN-i (sisemise läbipääsu läbimõõt). Need on ligikaudu võrdsed ja DN-i suurus on tavaliselt märgitud toote välisküljel oleval märgistusel.

Polüpropüleentorude standardne nomenklatuur sisaldab välisläbimõõtu ja seina paksust millimeetrites. Nende kahe parameetri alusel saab arvutada siseläbimõõdu.

Enne mis tahes toru mahu arvutamist tuleb vältida levinud viga ja viia kõik parameetrid ühtsesse mõõtühikute süsteemi. Asi on selles, et pikkust väljendatakse tavaliselt meetrites ja läbimõõtu millimeetrites. Nende kahe ühiku suhe on järgmine: 1 m = 1000 mm.

Tegelikult võib parameetrid viia ka vaheväärtustesse – sentimeetritesse või detsimeetritesse. Mõnikord on see isegi mugav, arvestades, et sel juhul pole pärast koma või vastupidi, nullide arv väga suur.

Mahu mõõtühikute omavaheline seos. Ühelt suuruselt teisele üleminekul tuleb vältida viga nullide arvus või vastupidi, komakohtade arvus.

Venemaal (ja Venemaa jaoks) mitte toodetud torude puhul võib läbimõõt olla väljendatud tollides. Sel juhul tuleb teha ümberarvestus, võttes arvesse, et 1″ = 25,4 mm.

Valem üksiku toru jaoks

Geomeetria seisukohast on toru sirge ringikujuline silinder.

Sellise objekti ruumala võrdub ristlõikepindala korrutatuna pikkusega:

V = l * S

Seal:

• V – ruumala (m³);
• l – pikkus (m);
• S – ristlõikepindala (m²).

Ringikujulise toru ristlõikepindala teadaoleva läbimõõduga arvutatakse valemiga:

S = π * d² / 4

Siin:

• π = 3.1415926;
• d – ringi läbimõõt (m).

Lõplik valem toru ruumala jaoks teadaoleva sisediameetri ja pikkusega on järgmine:

V = π * l * d² / 4

Kui toru pikkuse ja läbimõõdu mõõtühik on mõni muu (dm, cm või mm), siis väljendatakse ruumala vastavalt dm³, cm³ või mm³.

Samuti tahaksin Teile näidata lihtsat viisi toru välisläbimõõdu (D) mõõtmiseks ilma nihikuta. D = L / π, kus L on ümbermõõt:

Torude ruumala õigeks arvutamiseks tuleb lihtsasse valemisse sisestada kaks parameetrit: pikkus ja sisediameeter. Tulemuse täpsus sõltub nende mõõtmise või arvutamise täpsusest.

Toru siseruumala arvutamisel läheb vaja lihtsaid geomeetrilisi valemeid, mida koolis kasutatakse füüsika, algebra, keemia, geomeetria ja teiste ainete tundides.

Praktilised näited arvutuste tegemisest

Konkreetsed näited, millega huvitatud külastajatel tasub tutvuda, annavad olulist abi arvutuste põhimõtete ja tegevuste järjestuse mõistmisel.

Ülesanne #1 – vajaliku soojuskandja mahu arvutamine

Ajutiseks elamiseks mõeldud maamaja jaoks tuleb arvutada ostetava propüleenglükooli – soojuskandja, mis ei külmu temperatuuril kuni -30°C – ruumala. Küttesüsteem koosneb 60-liitrise veesärgiga ahjust, neljast alumiiniumradiaatorist, millest igaühel on 8 sektsiooni, ja 90 meetrist PN25 torust (20 x 3.4).

Standardi PN25 20 x 3.4 torusid kasutatakse kõige sagedamini väikese kütteringi korraldamiseks radiaatorite järjestikühendusega. Selle siseläbimõõt on 13,2 mm.

Vedeliku maht torus tuleb arvutada liitrites. Selleks tuleb mõõtühikuks võtta detsimeeter. Üleminekuvalemid tavalistest pikkusühikutest on järgmised: 1 m = 10 dm ja 1 mm = 0,01 dm.

Katla veesärgi ruumala on teada. V₁ = 60 l.

Alumiiniumradiaatori Elegance EL 500 tehnilises andmelehel on näidatud, et ühe sektsiooni ruumala on 0,36 l. Seega V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Arvutame torude kogumahu. Nende siseläbimõõt d = 20 – 2 * 3.4 = 13.2 mm = 0.132 dm. Pikkus l = 90 m = 900 dm. Seega:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 dm³ = 12.3 l.

Seega võib nüüd leida kogumahu:

V = V₁ + V₂ + V₃ = 60 + 11.5 + 12.3 = 83.8 l.

Vedeliku koguse protsentuaalne osakaal torudes kogu süsteemi suhtes on vaid 15%. Kuid kui kommunikatsioonide pikkus on suur või kasutatakse süsteemi “vesipõrandaküte”, siis torude panus kogumahtu suureneb oluliselt.

Tööstus- ja põllumajandusobjektidel paigaldatakse sageli isevalmistatud kütteradiaatoreid, mis on üles ehitatud registrite tüübi järgi. Teades torude mõõtmeid, saab nende mahu arvutada.

Ülesanne #2 – omavalmistatud radiaatori mahu arvutamine

Vaatame, kuidas arvutada klassikalist isevalmistatud kütteradiaatorit, mis koosneb neljast horisontaalsest, 2 m pikkusest torust. Kõigepealt tuleb leida ristlõikepindala. Välisläbimõõtu saab mõõta toote otsast.

Olgu see 114 mm. Kasutades terastorude standardparameetrite tabelit, leiame sellele suurusele iseloomuliku seinapaksuse – 4.5 mm.

Arvutame siseläbimõõdu:

d = 114 – 2 * 4.5 = 105 mm.

Määrame ristlõikepindala:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

Kõikide fragmentide kogupikkus on 8 m (8000 mm). Leiame mahu:

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

Vertikaalsete ühendustorude mahu võib arvutada samal viisil. Kuid selle suuruse võib ka ignoreerida, kuna see moodustab alla 0,1% kütteradiaatori kogumahust.

Saadud väärtus ei ole informatiivne, seetõttu teisendame selle liitritesse. Kuna 1 dm = 100 mm, siis 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Seega V = 69272000 / 10⁶ = 69.3 dm³ = 69.3 l.

Suured patareid või küttesüsteemid (mida paigaldatakse näiteks farmides) nõuavad märkimisväärseid soojuskandja koguseid.

Seega, kuna torude maht tuleb arvutada m³-des, tuleb ka kõik mõõtmed enne valemisse asendamist kohe meetritesse teisendada.

Ülesanne #3 – vajaliku PP-torude pikkuse arvutamine

Fragmendi pikkuse väärtuse saab tavalise joonlaua või mõõdulindi abil. Polümeertorude väiksemaid paindeid ja läbivajumisi võib ignoreerida, kuna need ei põhjusta tõsist lõppviga.

Sellise polümeertorude paindumise korral on nende pikkus oluliselt suurem (10–15%) kui lõigu pikkus, millel need on paigaldatud.

Täpsuse järgimiseks on palju olulisem määrata fragmendi algus ja lõpp õigesti:

• Toru püstikuga ühendamisel tuleb pikkust mõõta horisontaalse fragmendi algusest. Ei tohi hõlmata püstiku külgnevat osa, kuna see toob kaasa sama mahu topeltarvestuse.
• Aku sisendil tuleb pikkust mõõta kuni selle torudeni, hõlmates kraanid. Neid ei võeta arvesse radiaatori mahu määramisel selle passiandmete järgi.
• Katla sisendil tuleb mõõta alates särgist, arvestades väljuvate torude pikkust.

Paindeid võib lihtsustatult mõõta – lugeda, et need kulgevad täisnurga all. Selline meetod on lubatud, kuna nende üldine panus torude pikkusesse on ebaoluline.

Küttepõranda asukoha skeemi olemasolul saab soojuskandjaga torude pikkuse arvutada plaani järgi, millele on kantud mõõtkavas võrgustik.

Küttepõranda maht arvutatakse paigaldatud torude meetrite järgi.

Kui pikkuse andmed või skeem puuduvad, kuid torude vaheline samm on teada, saab arvutuse teostada järgmise ligikaudse valemi abil (sõltumata paigaldusviisist):

l = (n – k) * (m – k)/k

Siin:

• n – küttepõranda lõigu pikkus;
• m – küttepõranda lõigu laius;
• k – torude vaheline samm;
• l – torude lõplik pikkus.

Vaatamata vesiküttepõranda jaoks kasutatavate torude väikesele ristlõikele, toob nende kogupikkus kaasa mahutava soojuskandja märkimisväärse mahu.

Nii on ülaltoodud joonisel kujutatava süsteemi jaoks (pikkus – 160 m, välisläbimõõt – 20 mm) vaja 26 liitrit vedelikku.

Tulemuse saamine eksperimentaalsel meetodil

Praktikas tekib probleemseid olukordi, kui hüdrosüsteemil on keeruline struktuur või mõned selle fragmendid on paigaldatud varjatud viisil. Sel juhul muutub võimatuks määrata selle osade geomeetriat ja arvutada kogumahtu. Ainsaks väljapääsuks saab siis eksperimendi läbiviimine.

Kollektorite kasutamine ja torude paigaldamine tasanduskihi alla – kaasaegne viis sooja vee varjatud juhtimiseks kütteradiaatoriteni. Kommunikatsioonide pikkuse täpne arvutamine plaani puudumisel on võimatu.

On vaja kogu vedelik välja lasta, võtta mõni mõõtenõu (näiteks ämber) ja täita süsteem vajaliku tasemeni. Täitmine toimub läbi kõrgeima punkti: avatud tüüpi paisupaak või ülemine tühjendusklapp. Samal ajal peavad kõik teised klapid olema avatud, et vältida õhutaskute teket.

Kui vee liikumist kontuuris tagab pump, siis tuleb lasta sellel tund-kaks töötada ilma soojuskandja soojendamiseta. See aitab eemaldada järelejäänud õhukogumikud. Pärast seda tuleb kontuuri veel kord vedelikku lisada.

Sellist meetodit saab kasutada ka küttekontuuri üksikute osade, näiteks põrandakütte puhul. Selleks tuleb see süsteemist lahutada ja samamoodi “läbi valada”.

Järeldused

Vaatamata sellele, et internetis pakutakse meile tohutut valikut tarkvaratooteid soojuskandja mahu arvutamiseks, on olemas GOST-i tabelid torude sisemahu määramiseks, on vaja teada «käsitsi» arvutuste põhimõtteid.

Neid on vaja neile, kes tegelevad iseseisvalt kommunikatsioonide ehitamise ja remondiga, ning neile, kes kasutavad projekteerimis- ja ehitusorganisatsioonide teenuseid. Kasulik teave aitab määrata materjalikulu enne süsteemi paigaldamist, täpselt arvutada eelarve ja saada ettekujutus eelseisvatest ekspluatatsioonikuludest.

Kas soovite rääkida, kuidas arvutasite soojuskandja mahtu suvila või maamaja autonoomse küttesüsteemi jaoks? Kas teil on teavet, mis võiks olla saidi külastajatele kasulik? Palun kirjutage kommentaare, avaldage artikli teemaga seotud fotosid, esitage küsimusi allpool asuvas plokis.