Як виконується розрахунок діаметра трубопроводу – теорія і практика з досвіду

Зміст:

Що являє собою діаметр труб
Правила розрахунку діаметра
Опалювальні трубопровідні конструкції
Проведення гідравлічних розрахунків

Нерідко домашні умільці приймають рішення прокласти власноруч систему теплопостачання або облаштувати водопровідну магістраль у приватному будинку. Для цього неодмінно виконують розрахунок діаметра трубопроводу, оскільки від цієї величини залежить пропускна здатність конструкції та тиск в трубопроводі.

Що являє собою діаметр труб

Цей параметр являє собою величину відрізка, який проводять через дві протилежні точки окружності перетину виробу і її центр. Діаметр трубної продукції належить до важливого розміру трубопроводів різного призначення.

Коли виконується визначення діаметра трубопроводу, враховують ряд основних розмірів, серед яких:

Внутрішній параметр системи. Він вважається важливою характеристикою для всіх елементів водопровідних систем та опалювальних конструкцій, а також для фасонних частин і фітингів.
Ду – діаметр, що означає умовний прохід. Він являє собою номінальний параметр внутрішнього просвіту конструкції в міліметрах. Якщо значення виходить дробовим, його округляють для цілого числа.
Дн – стандартизоване значення діаметра. Цей показник застосовується для трубопровідних систем з метою характеристики приєднуваних арматурних елементів.
Зовнішній розмір продукції.
Товщина стінки виробу.

Попри те, що багатьом покупцям труб відомо, що таке труба та елементи магістралі, правильно розрахувати діаметр майбутньої конструкції вміють одиниці. Приміром, продавці, коли називають розмір товару, надають інформацію в дюймах. Тепер є спеціальні таблиці, які допомагають переводити параметри труб в міліметри та сантиметри.

Правила розрахунку діаметра

Розрахунок діаметра магістралі передбачає визначення не тільки величини відрізка, що проходить через центр перерізу виробу та з'єднує точки, що знаходяться на його окружності. Треба знати, як розрахувати тиск у трубопроводі, з урахуванням типу середовища, переміщуваного по ньому, і протяжність конструкції (прочитайте також: "Чому виникає втрата тиску в трубопроводі і як цього можна уникнути").

У результаті виходить, що при тих же самих використовуваних деталях параметри для опалювальних і водопровідних систем різняться. Непрофесіоналові виконати розрахунки для різних видів трубопроводів буде досить непросто.

Допоможе правильно обчислити розміри необхідних елементів, які використовуються при монтажі конструкцій, об'єм витрати рідини або іншого виду речовини. Читайте також: "Як розрахувати витрату води по діаметру труби – теорія і практика".

Наприклад, можна провести розрахунок діаметра труби по витраті води зі свердловини на присадибній ділянці, якщо мати інформацію про максимальні потреби в ній у заміському будинку. Це потрібно для оптимізації проведення бурових робіт, оскільки потрібно визначити мінімальну величину обсадної конструкції для водопровідної мережі.

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Якщо в будинку планується користуватися одним санвузлом, а також потрібна буде вода для кухні, пральної машинки, для поливу присадибної ділянки, тоді в середньому приблизна продуктивність водопровідної мережі в годину буде складати 3 кубометри.

Як правило, при такому ступені навантаження використовують тридюймові насоси, які здатні подавати у водопровідну або опалювальну магістралі певні об'єми рідини.

У насоса діаметр 75 сантиметрів. Прилад не повинен доторкатися до стін обсадної конструкції, а це означає, що при проведенні розрахунків слід враховувати наявність простору між насосом і її стінками. Оскільки основний діаметр можна дізнатися на основі зовнішнього периметра, до проміжного результату слід неодмінно додати товщину стін пристрою. І тільки підсумувавши всі значення, вийде визначити точні параметри.

Опалювальні трубопровідні конструкції

Щоб дізнатися діаметр трубопроводів для опалювальних систем, застосовується абсолютно інший підхід. У цьому випадку основним визначальним параметром є теплове навантаження, що створюється на кожну з ділянок теплопостачальної системи. Коли в приміщенні є стелі стандартної висоти, тоді середня витрата теплової потужності на один «квадрат» площі повинна становити близько 100 Вт.

Всі ці значення відомі фахівцям. Для домашніх умільців є спеціальні таблиці, в яких відображено співвідношення для систем будь-якого призначення і переміщуваної речовини.

Проведення розрахунку для напірних трубопроводів, застосовуваних у водопровідних і опалювальних магістралях, необхідно з ряду причин:

щоб дізнатися пропускну здатність окремих елементів і всієї системи в цілому;
для зниження початкової величини напору на різних ділянках комунікацій і всієї конструкції;
для визначення оптимального діаметра системи при точних значеннях пропускної здатності та зменшення напору.

Коли розраховують необхідну витрату середовища, що транспортується в трубопроводі, беруть до уваги пропорційне співвідношення між його пропускною здатністю і величиною перерізу труби (прочитайте: "Як порахувати пропускну здатність труби для різних систем – приклади та правила").

Проведення гідравлічних розрахунків

Виконання таких обчислень для труб є необхідним етапом при здійсненні планування і проєктування систем опалення чи водопостачання для промпідприємства, приватного домоволодіння або населеного пункту. Читайте також: "Як виконати розрахунок діаметра труби для опалення правильно – теорія і практика".

Для правильного проведення гідравлічних розрахунків слід враховувати ряд нюансів:

мінімальний об'єм води, необхідний для кожного конкретного користувача;
місце знаходження джерела води, що транспортується і кінцевого споживача;
наявні в розпорядженні схеми проєктованої конструкції водо - і теплопостачання з зазначенням використовуваних елементів і матеріалів на їх виготовлення;
величину максимального тиску в магістралі;
протяжність всієї системи та види опорів в різних місцях трубопроводу;
таблиці із зазначенням співвідношення матеріалів, одиниць вимірювань тощо;
еквівалентний матеріал, з якого зроблена внутрішня поверхня труб.

Серед завдань, яким потрібні складні гідравлічні розрахунки, значаться такі:

протяжність ділянки магістралі, яка забезпечує доставку речовин в кожний кінцевий пункт;
величина тиску в конструкції;
визначення витрат на водопровідних чи теплопостачальних системах.

Існує проста формула розрахунку діаметра труби, скористатися якою може кожен власник нерухомості, без участі спеціалістів:

d = Q(3,14 xW);

ZxnG, де

d - внутрішній діаметр;

Q - корінь квадратний;

W - теплові потоки, виражені в кВт;

Z - швидкість теплоносіїв в секундах/метрах;

nG - різниці температур середовища в градусах.

Залишається тільки оновити індивідуальні дані при проєктуванні простого варіанту магістралі. Інші приклади гідравлічного розрахунку трубопроводу можна знайти в спеціальній літературі.

Але слід зазначити, що проєктування великих за довжиною і складних опалювальних або водопостачальних систем вимагає наявності професійних знань, тому розрахунки краще довірити фахівцям. Тільки вони зможуть грамотно і правильно розрахувати параметри трубопроводу, який буде здатний прослужити без серйозних проблем протягом тривалого періоду.

Кваліфіковані інженери при проєктуванні використовують спеціальні програми, які по відомим параметрам підраховують і видають остаточні результати.