حساب حجم الأنبوب: مبادئ الحسابات وقواعد إجراء الحسابات باللتر والأمتار المكعبة
عند العثور على كمية السائل المطلوبة في نظام التدفئة، غالبا ما يكون من الضروري حل مشكلة منفصلة - لحساب حجم الأنبوب مع المعلمات المحددة.صيغة الحساب نفسها بسيطة. ومع ذلك، في الممارسة العملية، للحصول على نتيجة دقيقة، يجب استخدامه بعناية.
سنتحدث عن كيفية حساب الحجم الداخلي لنظام اتصالات مهم. في المقالة التي قدمناها، يتم تحليل خيارات إجراء الحسابات لخطوط الأنابيب وأجهزة التدفئة بالتفصيل. مع الأخذ في الاعتبار نصيحتنا، سوف تحل المشكلة بسرعة.
محتوى المقال:
المعلمات الهندسية للأنابيب
لتحديد حجم الأنبوب، من الضروري والكافي معرفة اثنين فقط من مؤشراته: الطول والقطر الداخلي (الفعلي). من المهم عدم الخلط بين المعلمة الأخيرة والحجم الخارجي، والذي يتم تحديده للاختيار الصحيح للتركيبات وعناصر التوصيل.
إذا كان سمك الجدار غير معروف، فيمكن استخدام DN (قطر التجويف الداخلي) بدلاً من القطر الداخلي المحسوب. إنهما متساويان تقريبًا، وعادةً ما تتم الإشارة إلى قيمة DN على العلامة الموضوعة على الجزء الخارجي من المنتج.
قبل محاولة حساب حجم أي أنبوب، من الضروري تجنب الخطأ الشائع وإحضار جميع المعلمات إلى نظام قياس واحد. والحقيقة هي أن الطول يتم التعبير عنه عادةً بالأمتار والقطر بالملليمتر. العلاقة بين هاتين الوحدتين هي كما يلي: 1 م = 1000 مم.
في الواقع، من الممكن تقليل المعلمات إلى القيم المتوسطة - السنتيمترات أو الديسيمترات. في بعض الأحيان يكون هذا مناسبًا، نظرًا لأنه في هذه الحالة لن يكون عدد المنازل العشرية، أو على العكس من ذلك، الأصفار كبيرًا جدًا.
بالنسبة للأنابيب غير المنتجة في روسيا (وليس لروسيا)، يمكن التعبير عن القطر بالبوصة. في هذه الحالة، من الضروري إعادة الحساب، مع الأخذ في الاعتبار أن 1″ = 25.4 ملم.
صيغة لأنبوب واحد
من الناحية الهندسية، الأنبوب عبارة عن أسطوانة دائرية مستقيمة.
حجم هذا الجسم يساوي مساحة المقطع العرضي مضروبة في الطول:
الخامس = ل * س
فيه:
- الخامس - الحجم (م3);
- ل - الطول (م)؛
- س - مساحة المقطع العرضي (م2).
يتم حساب مساحة المقطع العرضي لأنبوب على شكل دائرة ذات قطر معروف باستخدام الصيغة:
S = π * د2 / 4
هنا:
- π = 3.1415926;
- د – قطر الدائرة (م).
الصيغة النهائية لحجم الأنبوب ذي القطر الداخلي المعروف والطول ستكون كما يلي:
الخامس = π * ل * د2 / 4
إذا كانت وحدة قياس طول وقطر الأنبوب هي قيمة أخرى (dm أو cm أو mm)، فسيتم التعبير عن الحجم بالdm3، سم3 أو مم3 على التوالى.
وأردت أيضًا أن أوضح لك طريقة بسيطة لقياس القطر الخارجي للأنبوب (د) بدون الفرجار. د = لتر / π، أين ل - محيط:
لحساب حجم الأنابيب بشكل صحيح، تحتاج إلى استبدال معلمتين في صيغة بسيطة: الطول والقطر الداخلي. كلما تم قياسها أو حسابها بدقة أكبر، كلما كانت النتيجة أكثر دقة.
أمثلة تطبيقية على العمليات الحسابية
ستوفر الأمثلة المحددة مساعدة كبيرة في فهم مبادئ الحسابات وتسلسل الإجراءات عند إجراء الحسابات، والتي يجب على الزوار المهتمين التعرف عليها.
المهمة رقم 1 - حساب حجم سائل التبريد المطلوب
بالنسبة لمنزل ريفي للإقامة المؤقتة، تحتاج إلى حساب حجم البروبيلين غليكول الذي تم شراؤه - المبرد لا يتصلب عند درجات حرارة تصل إلى -30 درجة مئوية. يتكون نظام التدفئة من موقد مغلف سعة 60 لترًا وأربعة مشعات من الألومنيوم مكونة من 8 أقسام لكل منها و90 مترًا من أنبوب PN25 (20 × 3.4).
يجب حساب حجم السائل في الأنبوب باللتر. للقيام بذلك، عليك أن تأخذ الديسيمتر كوحدة قياس. صيغ التحويل من قيم الطول القياسية هي كما يلي: 1 م = 10 دسم و 1 مم = 0.01 دسم.
حجم سترة المرجل معروف. الخامس1 = 60 لتر.
يشير جواز سفر المبرد الألومنيوم Elegance EL 500 إلى أن حجم القسم الواحد يبلغ 0.36 لتر. ثم الخامس2 = 4 * 8 * 0.36 = 11.5 لتر.
دعونا نحسب الحجم الإجمالي للأنابيب. قطرها الداخلي د = 20 – 2 * 3.4 = 13.2 ملم = 0.132 ديسيمتر. طول ل = 90 م = 900 د م. لذلك:
الخامس3 = ط * ل * د2 / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 ديسيمتر3 = 12.3 لتر.
وهكذا يمكننا الآن إيجاد الحجم الإجمالي:
الخامس = الخامس1 + الخامس2 + الخامس3 = 60 + 11.5 + 12.3 = 83.8 لتر.
نسبة السائل في الأنابيب بالنسبة للنظام بأكمله هي 15% فقط.لكن إذا كانت مدة الاتصالات كبيرة أو يستخدمون النظام ""أرضية مدفأة بالماء""، ثم تزداد مساهمة الأنابيب في الحجم الإجمالي بشكل ملحوظ.
المهمة رقم 2 - حساب حجم المبرد محلي الصنع
دعونا نلقي نظرة على كيفية حساب مشعاع التدفئة الكلاسيكي محلي الصنع المصنوع من أربعة أنابيب أفقية بطول 2 متر، تحتاج أولاً إلى العثور على مساحة المقطع العرضي. يمكنك قياس القطر الخارجي من نهاية المنتج.
فليكن 114 ملم. باستخدام جدول المعلمات القياسية أنابيب الصلبلنجد سمك الجدار المميز لهذا الحجم – 4.5 ملم.
دعونا نحسب القطر الداخلي:
د = 114 – 2*4.5 = 105 ملم.
دعونا نحدد مساحة المقطع العرضي:
س = ط * د2 / 4 = 8659 ملم2.
يبلغ الطول الإجمالي لجميع الأجزاء 8 م (8000 مم). لنجد الحجم:
الخامس = ل * س = 8000 * 8659 = 69272000 ملم3.
يمكن حساب حجم أنابيب التوصيل الرأسية بطريقة مماثلة. لكن يمكن إهمال هذه القيمة لأنها ستكون أقل من 0.1٪ من الحجم الإجمالي مشعاع التدفئة.
القيمة الناتجة ليست مفيدة، لذلك دعونا نحولها إلى لتر. بما أن 1 دسم = 100 مم، ثم 1 دسم3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 106 مم3.
لهذا الخامس = 69272000 / 106 = 69.3 مارك ألماني3 = 69.3 لتر.
تتطلب المشعات الكبيرة أو أنظمة التدفئة (التي يتم تركيبها، على سبيل المثال، في المزارع) كميات كبيرة من سائل التبريد.
لذلك، لأنه سيكون من الضروري حساب حجم الأنابيب في م3، فيجب تحويل جميع الأبعاد على الفور إلى أمتار قبل استبدالها في الصيغة.
المهمة رقم 3 - حساب الطول المطلوب لأنابيب PP
يمكنك الحصول على طول الجزء باستخدام مسطرة عادية أو شريط قياس.يمكن إهمال الانحناءات البسيطة والترهل في أنابيب البوليمر، لأنها لن تؤدي إلى خطأ نهائي خطير.
للحفاظ على الدقة، من المهم جدًا تحديد بداية ونهاية الجزء بشكل صحيح:
- عند توصيل الأنبوب بالناهض، يجب قياس الطول من بداية الجزء الأفقي. ليست هناك حاجة للاستيلاء على الجزء المجاور من الناهض، لأن هذا سيؤدي إلى حساب مزدوج لنفس الحجم.
- عند مدخل البطارية، تحتاج إلى قياس الطول حتى أنابيبها عن طريق الإمساك بالصنابير. لا يتم أخذها في الاعتبار عند تحديد حجم المبرد وفقًا لبيانات جواز السفر الخاص به.
- عند مدخل المرجل، من الضروري القياس من الغلاف، مع مراعاة طول الأنابيب الخارجة.
يمكن قياس المنحنيات بطريقة مبسطة - ضع في اعتبارك أنها تسير بزوايا قائمة. تعتبر هذه الطريقة مقبولة، حيث أن مساهمتها الإجمالية في طول الأنابيب غير مهمة.
يتم حساب حجم الأرضية الدافئة من خلال لقطات الأنابيب المثبتة.
إذا لم تكن هناك بيانات أو رسم تخطيطي للطول، ولكن المسافة بين الأنابيب معروفة، فيمكن إجراء الحساب باستخدام الصيغة التقريبية التالية (بغض النظر عن طريقة التثبيت):
ل = (ن – ك) * (م – ك)/ك
هنا:
- ن - طول قسم الأرضية الساخنة؛
- م - عرض قسم الأرضية الساخنة؛
- ك - المسافة بين الأنابيب؛
- ل – الطول النهائي للأنابيب.
على الرغم من المقطع العرضي الصغير للأنابيب المستخدمة أرضية ساخنة بالماء، يؤدي طولها الإجمالي إلى وجود حجم كبير من سائل التبريد الموجود.
لذا، لتوفير نظام مشابه للصورة أعلاه (الطول - 160 م، القطر الخارجي - 20 مم)، ستكون هناك حاجة إلى 26 لترًا من السائل.
الحصول على النتيجة باستخدام الطريقة التجريبية
في الممارسة العملية، تنشأ المواقف الإشكالية عندما يكون للنظام الهيدروليكي هيكل معقد أو يتم وضع بعض شظاياه بطريقة سرية. وفي هذه الحالة يصبح من المستحيل تحديد هندسة أجزائه وحساب الحجم الإجمالي. ثم السبيل الوحيد للخروج هو إجراء التجربة.
من الضروري تصريف كل السائل، واتخاذ نوع من حاوية القياس (على سبيل المثال، دلو) وملء النظام إلى المستوى المطلوب. يتم التعبئة من خلال أعلى نقطة: خزان التوسع من النوع المفتوح أو صمام التحرير العلوي. وفي الوقت نفسه، يجب أن تكون جميع الصمامات الأخرى مفتوحة لتجنب تكوين أقفال هوائية.
إذا كانت حركة المياه على طول الدائرة تتم بواسطة مضخة، فأنت بحاجة إلى السماح لها بالعمل لمدة ساعة أو ساعتين دون تسخين المبرد. هذا سيساعد طرد جيوب الهواء المتبقية. بعد ذلك، تحتاج إلى إضافة السائل إلى الدائرة مرة أخرى.
ويمكن أيضا استخدام هذه الطريقة للأجزاء الفردية من دائرة التدفئة، على سبيل المثال، أرضية ساخنة. للقيام بذلك، تحتاج إلى فصله عن النظام و"سكبه" بنفس الطريقة.
الاستنتاجات
على الرغم من أن الشبكة تقدم لنا مجموعة كبيرة من منتجات البرمجيات لحساب حجم سائل التبريد، إلا أن هناك جداول GOST لتحديد الحجم الداخلي للأنابيب، فأنت بحاجة إلى معرفة مبادئ الحسابات "اليدوية".
إنها ضرورية لأولئك الذين يقومون ببناء وإصلاح الاتصالات بشكل مستقل، ولأولئك الذين يستخدمون خدمات منظمات التصميم والبناء. ستساعدك المعلومات المفيدة في تحديد استهلاك المواد قبل تثبيت النظام وحساب التقدير بدقة والحصول على فكرة عن مدفوعات التشغيل القادمة.
هل ترغب في التحدث عن كيفية حساب حجم سائل التبريد لنظام التدفئة المستقل في منزل ريفي أو منزل ريفي؟ هل لديك معلومات قد تكون مفيدة لزوار الموقع؟ يرجى كتابة التعليقات ونشر الصور المتعلقة بموضوع المقالة وطرح الأسئلة في المربع أدناه.
