Cálculo del volumen de la tubería: principios de cálculo y reglas de cálculo en litros y metros cúbicos.

Al encontrar la cantidad de fluido necesario en el sistema de calefacción, a menudo es necesario resolver un problema por separado: calcular el volumen de la tubería con los parámetros dados. La fórmula computacional en sí misma es simple. Sin embargo, en la práctica, para obtener un resultado preciso, debe aplicarse con cuidado.

Hablaremos sobre cómo calcular el volumen interno de un sistema de comunicación importante. En el artículo que presentamos, detallamos las opciones para realizar cálculos para la tubería y los dispositivos de calefacción. Según nuestro consejo, resolverá rápidamente el problema.

Parámetros geométricos de tuberías.

Para determinar el volumen de la tubería, es necesario y suficiente conocer solo dos de sus indicadores: longitud y diámetro interno (real). Es importante no confundir el último parámetro con el tamaño externo, lo que conduce a la selección correcta de accesorios y elementos de conexión.

Si no se conoce el grosor de la pared, entonces, en lugar del diámetro interno calculado, se puede usar DN (diámetro de paso interno). Son aproximadamente iguales, y el valor de DN, como regla, se indica en la marca, que se coloca en el exterior del producto.

La gama estándar de tubos de polipropileno contiene el diámetro exterior y el grosor de la pared en milímetros. Usando estos dos parámetros, puede calcular el diámetro interno

Antes de intentar calcular el volumen de cualquier tubería, no debe cometer un error común y llevar todos los parámetros a un solo sistema de medición. El hecho es que la longitud generalmente se expresa en metros y el diámetro en milímetros. La relación de estas dos unidades es la siguiente: 1 m = 1000 mm.

De hecho, es posible llevar los parámetros a valores intermedios: centímetros o decímetros. A veces incluso es conveniente, dado que en este caso el número de decimales o, por el contrario, ceros no será muy grande.

La relación de unidades de volumen. Al transferir de una cantidad a otra, es necesario evitar errores en el número de ceros o, por el contrario, en decimales

Para tuberías fabricadas no en Rusia (y no en Rusia), el diámetro puede expresarse en pulgadas. En este caso, es necesario realizar el recuento, dado que 1 ″ = 25,4 mm.

Fórmula para una sola tubería.

Desde la posición de la geometría, la tubería es un cilindro circular recto.

El volumen de dicho objeto es igual al área de la sección transversal multiplicada por la longitud:

V = l * s

En ella:

• V - volumen (m³);
• l - longitud (m);
• S - área de sección transversal (m²).

El área de la sección transversal de una tubería en forma de círculo con un diámetro conocido se calcula mediante la fórmula:

S = π * d² / 4

Aquí:

• π = 3.1415926;
• d - diámetro del círculo (m).

La fórmula final para el volumen de la tubería con un diámetro interno y longitud conocidos será la siguiente:

V = π * l * d² / 4

Si la unidad de medida para la longitud y el diámetro de la tubería es un valor diferente (dm, cm o mm), entonces el volumen se expresará en dm³cm³ o mm³ en consecuencia

Además, quería mostrarle una forma simple de medir el diámetro exterior de la tubería (D) sin pinza. D = L / πdonde L - circunferencia:

Para el cálculo correcto del volumen de las tuberías, es necesario sustituir dos parámetros en una fórmula simple: longitud y diámetro interno. Con qué precisión se medirán o calcularán, el resultado será tan preciso.

En el cálculo del volumen interno de la tubería, se requerirán fórmulas geométricas simples, que la escuela utiliza en física, álgebra, química, geometría y otras materias.

Ejemplos aplicados de cálculos

Se proporcionará ayuda significativa en el análisis de los principios de los cálculos y la secuencia de acciones al realizar los cálculos mediante ejemplos específicos, que deberían ser familiares para los visitantes interesados.

Tarea n. ° 1: cálculo del volumen del refrigerante requerido

Para una casa de campo de residencia temporal, debe calcular la cantidad de propilenglicol comprado: refrigerante no se endurece a temperaturas de hasta -30 ° C. El sistema de calefacción consiste en un horno con una camisa de 60 litros, cuatro baterías de aluminio de 8 secciones cada una y 90 metros de tubería PN25 (20 x 3.4).

Las tuberías del estándar PN25 20 x 3.4 se utilizan con mayor frecuencia para organizar un pequeño circuito de calefacción con una conexión en serie de radiadores. Su diámetro interior es de 13,2 mm.

El volumen de fluido en la tubería debe calcularse en litros. Para esto, se debe tomar un decímetro como unidad de medida. Las fórmulas de transición de longitudes estándar son las siguientes: 1 m = 10 dm y 1 mm = 0.01 dm.

El volumen de la camisa de la caldera es conocido. V₁ = 60 litros

En el pasaporte del radiador de aluminio Elegance EL 500 se indica que el volumen de una sección es de 0,36 litros. Entonces V₂ = 4 * 8 * 0.36 = 11.5 l.

Calculamos el volumen total de las tuberías. Su diámetro interior d = 20 - 2 * 3.4 = 13.2 mm = 0.132 dm. Longitud l = 90 m = 900 dm. Por lo tanto:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 dm³ = 12,3 l.

Por lo tanto, ahora puede encontrar el volumen total:

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

El porcentaje de la cantidad de fluido en las tuberías en relación con todo el sistema es solo del 15%. Pero si la duración de las comunicaciones es grande o si se usa el sistema "Calefacción por suelo radiante", entonces la contribución de las tuberías al volumen total aumenta significativamente.

Las instalaciones industriales y agrícolas a menudo instalan radiadores de calefacción caseros dispuestos según el tipo de registros. Conociendo el tamaño de las tuberías, puede calcular su volumen

Tarea n. ° 2: cálculo del volumen de un radiador casero

Averigüemos cómo calcular un radiador de calefacción clásico hecho en casa a partir de cuatro tubos horizontales de 2 m de largo. Primero debe encontrar el área de la sección transversal. Puede medir el diámetro exterior desde el final del producto.

Que sea de 114 mm. Usando la tabla de parámetros estándar tubos de acero, encontramos el grosor de pared característico de este tamaño - 4.5 mm.

Calcule el diámetro interno:

d = 114 - 2 * 4.5 = 105 mm.

Defina el área de la sección transversal:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

La longitud total de todos los fragmentos es de 8 m (8000 mm). Encuentra el volumen:

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

El volumen de los tubos de conexión verticales se puede calcular de manera similar. Pero este valor también puede descuidarse, ya que será inferior al 0.1% del volumen total del radiador de calefacción.

El valor resultante no es informativo, por lo que lo traduciremos a litros. Como 1 dm = 100 mm, entonces 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Por lo tanto V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 l.

Las baterías grandes o los sistemas de calefacción (que se instalan, por ejemplo, en granjas) requieren cantidades significativas de refrigerante.

Por lo tanto, ya que será necesario calcular el volumen de tuberías en m³, entonces todas las dimensiones antes de sustituirlas en la fórmula deberán convertirse inmediatamente en metros.

Tarea n. ° 3: cálculo de la longitud requerida de tuberías de PP

Puede obtener el valor de la longitud del fragmento utilizando una regla ordinaria o una cinta métrica. Se puede descuidar la ligera flexión y la flacidez de las tuberías de polímero, ya que no conducirán a un error final grave.

Con tal curvatura de las tuberías de polímero, su longitud será significativamente más larga (en un 10-15%) que la longitud de la sección a lo largo de la cual se colocan

Para mantener la precisión, es mucho más importante determinar correctamente el principio y el final de un fragmento:

• Cuando conecte la tubería al tubo ascendente, mida la longitud desde el comienzo del fragmento horizontal. No es necesario agarrar la parte adyacente del elevador, ya que esto conducirá a una cuenta doble del mismo volumen.
• En la entrada de la batería, debe medir la longitud de sus tubos capturando los grifos. No se tienen en cuenta al determinar el volumen del radiador de acuerdo con sus datos de pasaporte.
• En la entrada de la caldera, debe medir desde la camisa, teniendo en cuenta la longitud de los tubos de salida.

El redondeo se puede medir de forma simplificada: suponga que pasan en ángulo recto. Tal método es admisible, ya que su contribución total a la longitud de las tuberías es insignificante.

Si hay una disposición del piso cálido, es posible calcular la longitud de las tuberías con el refrigerante de acuerdo con el plan con la aplicación de una rejilla a gran escala

El volumen del piso cálido se calcula por el medidor de tuberías instaladas.

Si los datos sobre la longitud o el patrón no están disponibles, pero se conoce el paso entre los tubos, entonces el cálculo puede llevarse a cabo utilizando la siguiente fórmula aproximada (independientemente del método de instalación):

l = (n - k) * (m - k) / k

Aquí:

• n - la longitud del piso cálido;
• m - ancho del piso cálido;
• k - paso entre los tubos;
• l - la longitud total de los tubos.

A pesar de la pequeña sección transversal de las tuberías que se utilizan para suelo radiante, su longitud total conduce a una cantidad significativa de refrigerante cerrado.

Por lo tanto, para proporcionar un sistema similar al de la figura anterior (longitud - 160 m, diámetro exterior - 20 mm), se necesitarán 26 litros de líquido.

Obteniendo el resultado por un método experimental

En la práctica, surgen situaciones problemáticas cuando el sistema hidráulico tiene una estructura compleja o algunos de sus fragmentos se depositan de forma secreta. En este caso, se hace imposible determinar la geometría de sus partes y calcular el volumen total. Entonces, la única salida es realizar un experimento.

Usar el colector y colocar tuberías debajo de la regla es una forma avanzada de llevar secretamente agua caliente a los radiadores de calefacción. Es imposible calcular con precisión la duración de las comunicaciones en ausencia de un plan

Es necesario drenar todo el líquido, tomar un recipiente de medición (por ejemplo, un balde) y llenar el sistema al nivel deseado. El llenado ocurre a través del punto más alto: tanque de expansión abierto o válvula de disparo superior. Al mismo tiempo, todas las demás válvulas deben estar abiertas para evitar la formación de atascos de aire.

Si la bomba mueve el agua a lo largo del circuito, déjela funcionar durante una o dos horas sin calentar el refrigerante. Esto ayudará expulsar el aire residual. Después de esto, agregue líquido al circuito una vez más.

Este método también se puede utilizar para partes individuales del circuito de calefacción, por ejemplo, calefacción por suelo radiante. Para hacer esto, desconéctelo del sistema y "muévalo" de la misma manera.

Conclusiones

A pesar de que la red nos ofrece una gran selección de productos de software para realizar cálculos sobre el desplazamiento del refrigerante, existen tablas de invitados para determinar el volumen interno de las tuberías, necesita conocer los principios de los cálculos "manuales".

Son necesarios para quienes se dedican de forma independiente a la construcción y reparación de comunicaciones, y para quienes utilizan los servicios de organizaciones de diseño y construcción.La información útil ayudará a determinar el consumo de material antes del dispositivo del sistema, calcular con precisión la estimación y tener una idea de los próximos pagos operativos.

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