Как выполняется расчет диаметра трубопровода – теория и практика из опыта

Содержание:

Нередко домашние умельцы принимают решение проложить собственноручно систему теплоснабжения или обустроить водопроводную магистраль в частном домовладении. Для этого непременно выполняют расчет диаметра трубопровода, поскольку от этой величины напрямую зависит пропускная способность конструкции и давление в трубопроводе.

Что представляет собой диаметр труб

Этот параметр представляет собой величину отрезка, который проводят через две противоположные точки окружности сечения изделия и ее центр. Диаметр трубной продукции относится к важному размеру трубопроводов разного назначения.

Когда выполняется определение диаметра трубопровода, учитывают ряд основных размеров, среди которых:

1. Внутренний параметр системы. Он считается немаловажной характеристикой для всех элементов водопроводных систем и отопительных конструкций, а также для фасонных частей и фитингов.
2. Ду – диаметр, означающий условный проход. Он представляет собой номинальный параметр внутреннего просвета конструкции в миллиметрах. Если значение получается дробным, его округляют для целого числа.
3. Дн – стандартизированное значение диаметра. Этот показатель применяется для трубопроводных систем с целью характеристики присоединяемых арматурных элементов.
4. Внешний размер продукции.
5. Толщина стенки изделия.

Несмотря на то, что многим покупателям трубной продукции известно, что такое труба и элементы магистрали, правильно рассчитать диаметр будущей конструкции умеют единицы. К примеру, продавцы, когда называют размер товара, предоставляют информацию в дюймах. В настоящее время имеются специальные таблицы, которые помогают переводить параметры труб в миллиметры и сантиметры.

Правила расчета диаметра

Расчет диаметра магистрали предполагает определение не только величины отрезка, проходящего через центр сечения изделия и соединяющего точки, находящиеся на его окружности. Нужно знать, как рассчитать давление в трубопроводе, с учетом типа среды, перемещаемой по нему, и протяженность конструкции (прочитайте также: "Почему возникает потеря давления в трубопроводе и как этого можно избежать").

В результате получается, что при тех же самых используемых деталях параметры для отопительных и водопроводных систем разнятся. Непрофессионалу выполнить расчеты для разных видов трубопроводов будет достаточно непросто.

Поможет правильно вычислить размеры необходимых элементов, которые используются при монтаже конструкций, объем расхода жидкости или другого вида вещества. Читайте также: "Как рассчитать расход воды по диаметру трубы – теория и практика".

Например, можно произвести расчет диаметра трубы по расходу воды из скважины на приусадебном участке, если иметь информацию о максимальной потребности в ней в загородном домовладении. Это требуется для оптимизации проведения буровых работ, поскольку нужно определить минимальную величину обсадной конструкции для водопроводной сети.

Если в доме планируется пользоваться одним санузлом, а также нужна будет вода для кухни, стиральной машинки, для полива приусадебного участка, тогда в среднем примерная производительность водопроводной сети в час будет составлять 3 кубометра.

Как правило, при такой степени нагрузки используют трехдюймовые насосы, которые способны подавать в водопроводную или отопительную магистрали определенные объемы жидкости.

У насоса диаметр 75 сантиметров. Прибор не должен прикасаться к стенам обсадной конструкции, а это означает, что при проведении расчетов следует учитывать наличие пространства между насосом и ее стенками. Поскольку основной диаметр можно узнать на основании наружного периметра, к промежуточному результату следует непременно добавить толщину стен устройства. И только суммировав все значения, получится определить точные параметры.

Отопительные трубопроводные конструкции

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Чтобы узнать диаметр трубопроводов для отопительных систем, применяется абсолютно другой подход. В этом случае основным определяющим параметром является тепловая нагрузка, оказываемая на каждый из участков теплоснабжающей системы. Когда в помещении имеются потолки стандартной высоты, тогда средний расход тепловой мощности на один «квадрат» площади должен составлять около 100 Вт.

Все эти значения известны специалистам. Для домашних умельцев имеются специальные таблицы, в которых отражено соотношение для систем любого назначения и перемещаемых сред.

Проведение расчета для напорных трубопроводов, применяемых в водопроводных и отопительных магистралях, необходимо по ряду причин:

• чтобы узнать пропускную способность отдельных элементов и всей системы в целом;
• для снижения начальной величины напора на разных участках коммуникаций и всей конструкции;
• для определения оптимального диаметра системы при точных значениях пропускной способности и уменьшении напора.

Когда рассчитывают необходимый расход транспортируемой среды в трубопроводе, принимают во внимание пропорциональное соотношение между его пропускной способностью и величиной сечения трубы (прочитайте: "Как посчитать пропускную способность трубы для разных систем – примеры и правила").

Проведение гидравлических расчетов

Выполнение таких вычислений для труб является необходимым этапом при осуществлении планирования и проектирования систем отопления или водоснабжения для промпредприятия, частного домовладения или населенного пункта. Читайте также: "Как выполнить расчет диаметра трубы для отопления правильно – теория и практика".

Для правильного проведения гидравлических расчетов следует учитывать ряд нюансов:

• минимальный объем веществ, требуемый для каждого конкретного пользователя;
• место нахождения источника транспортируемой среды и конечного потребителя;
• имеющиеся в распоряжении схемы проектируемой конструкции водо- и теплоснабжения с указанием используемых элементов и материалов их изготовления;
• величину максимального давления в магистрали;
• протяженность всей системы и виды сопротивлений в различных местах трубопровода;
• таблицы с указанием соотношения материалов, единиц измерений и прочего;
• эквивалентный материал, из которого сделана внутренняя поверхность трубной продукции.

Среди задач, которым требуются сложнейшие гидравлические расчеты, значатся такие:

• протяженность участка магистрали, который обеспечивает доставку веществ в каждый конечный пункт;
• величина давления в конструкции;
• определение расхода в водопроводных или теплоснабжающих системах.

Существует простая формула расчета диаметра трубы, воспользоваться которой может каждый владелец недвижимости, без участия профессионалов:

d = Q(3,14xW);

ZxnG, где

d - внутренний диаметр;

Q - корень квадратный;

W - тепловые потоки, выраженные в кВт;

Z - скорость теплоносителей в секундах/метрах;

nG - разности температур среды в градусах.

Остается только подставить индивидуальные данные при проектировании простого варианта магистрали. Другие примеры гидравлического расчета трубопровода можно найти в специальной литературе.

Но следует отметить, что проектирование больших по протяженности и сложных отопительных или водоснабжающих систем требует наличия профессиональных знаний, поэтому расчеты лучше доверить специалистам. Только они смогут грамотно и правильно рассчитать параметры трубопровода, который способен будет прослужить без серьезных проблем на протяжении длительного периода.

Квалифицированные инженеры при проектировании используют специальные программы, которые по известным параметрам подсчитывают и выдают окончательные результаты.