Bei der Ermittlung der erforderlichen Flüssigkeitsmenge im Heizsystem ist es häufig erforderlich, ein separates Problem zu lösen - das Rohrvolumen mit den angegebenen Parametern zu berechnen. Die Rechenformel selbst ist einfach. In der Praxis muss es jedoch sorgfältig angewendet werden, um ein genaues Ergebnis zu erzielen.
Wir werden darüber sprechen, wie das interne Volumen eines wichtigen Kommunikationssystems berechnet werden kann. In dem von uns vorgestellten Artikel haben wir die Optionen für die Durchführung von Berechnungen für Rohrleitungen und Heizgeräte detailliert beschrieben. Basierend auf unseren Ratschlägen werden Sie das Problem schnell lösen.
Geometrische Parameter von Rohren
Um das Volumen des Rohrs zu bestimmen, müssen nur zwei seiner Indikatoren bekannt sein: Länge und innerer (tatsächlicher) Durchmesser. Der letzte Parameter ist wichtig, um nicht mit der Außengröße zu verwechseln, die zur richtigen Auswahl der Armaturen und Verbindungselemente führt.
Wenn die Wandstärke nicht bekannt ist, kann anstelle des berechneten Innendurchmessers DN (innerer Durchgangsdurchmesser) verwendet werden. Sie sind ungefähr gleich, und der Wert von DN ist in der Regel auf der Kennzeichnung angegeben, die an der Außenseite des Produkts angebracht ist.
Das Standardprogramm für Polypropylenrohre enthält den Außendurchmesser und die Wandstärke in Millimetern. Mit diesen beiden Parametern können Sie den Innendurchmesser berechnen
Bevor Sie versuchen, das Volumen eines Rohrs zu berechnen, dürfen Sie keinen häufigen Fehler machen und alle Parameter in einem einzigen Messsystem zusammenfassen. Tatsache ist, dass die Länge normalerweise in Metern und der Durchmesser in Millimetern ausgedrückt wird. Das Verhältnis dieser beiden Einheiten ist wie folgt: 1 m = 1000 mm.
Tatsächlich können Sie die Parameter auf Zwischenwerte bringen - Zentimeter oder Dezimeter. Manchmal ist dies sogar praktisch, da in diesem Fall die Anzahl der Dezimalstellen oder umgekehrt Nullen nicht sehr groß sind.
Das Verhältnis der Volumeneinheiten. Beim Übertragen von einer Menge auf eine andere muss ein Fehler in der Anzahl der Nullen oder umgekehrt der Dezimalstellen vermieden werden
Für Rohre, die nicht in Russland (und nicht für Russland) hergestellt wurden, kann der Durchmesser in Zoll angegeben werden. In diesem Fall ist es notwendig, die Nachzählung durchzuführen, vorausgesetzt 1 "= 25,4 mm.
Formel für ein einzelnes Rohr
Aus der Position der Geometrie ist das Rohr ein gerader Kreiszylinder.
Das Volumen eines solchen Objekts entspricht der Querschnittsfläche multipliziert mit der Länge:
V = l * s
Drin:
- V. - Volumen (m3);
- l - Länge (m);
- S. - Querschnittsfläche (m2).
Die Querschnittsfläche eines Rohres in Form eines Kreises mit bekanntem Durchmesser wird nach folgender Formel berechnet:
S = π * d2 / 4
Hier:
- π = 3.1415926;
- d - Kreisdurchmesser (m).
Die endgültige Formel für das Volumen des Rohrs mit einem bekannten Innendurchmesser und einer bekannten Länge lautet wie folgt:
V = π * l * d2 / 4
Wenn die Einheit zum Messen der Länge und des Durchmessers des Rohrs einen anderen Wert hat (dm, cm oder mm), wird das Volumen in dm ausgedrückt3, cm3 oder mm3 beziehungsweise.
Außerdem wollte ich Ihnen eine einfache Möglichkeit zeigen, den Außendurchmesser des Rohrs zu messen (D.) ohne Bremssattel. D = L / πwo L. - Umfang:
Für die korrekte Berechnung des Rohrvolumens müssen zwei Parameter durch eine einfache Formel ersetzt werden: Länge und Innendurchmesser. Wie genau sie gemessen oder berechnet werden, das Ergebnis wird so genau sein.
Für die Berechnung des Innenvolumens des Rohrs werden einfache geometrische Formeln benötigt, die die Schule im Unterricht in Physik, Algebra, Chemie, Geometrie und anderen Fächern verwendet
Angewandte Berechnungsbeispiele
Eine wichtige Hilfe bei der Analyse der Berechnungsprinzipien und der Abfolge von Aktionen bei der Durchführung von Berechnungen werden durch spezifische Beispiele bereitgestellt, die interessierten Besuchern bekannt sein sollten.
Aufgabe 1 - Berechnung des Volumens des benötigten Kühlmittels
Für ein Landhaus mit vorübergehendem Wohnsitz muss das Volumen des gekauften Propylenglykols berechnet werden - ein Kühlmittel, das sich bei Temperaturen bis zu -30 ° C nicht verfestigt. Das Heizsystem besteht aus einem Ofen mit einem 60-Liter-Mantel, vier Aluminiumbatterien mit jeweils 8 Abschnitten und 90 m PN25-Rohr (20 x 3,4).
Rohre des PN25-Standards 20 x 3,4 werden am häufigsten verwendet, um einen kleinen Heizkreis mit einer Reihenschaltung von Heizkörpern zu organisieren. Sein Innendurchmesser beträgt 13,2 mm
Das Flüssigkeitsvolumen im Rohr muss in Litern berechnet werden. Hierzu sollte ein Dezimeter als Maßeinheit genommen werden. Die Übergangsformeln von Standardlängen sind wie folgt: 1 m = 10 dm und 1 mm = 0,01 dm.
Das Volumen des Kesselhemdes ist bekannt. V.1 = 60 l
Im Pass des Aluminiumkühlers Elegance EL 500 ist angegeben, dass das Volumen eines Abschnitts 0,36 Liter beträgt. Dann V.2 = 4 · 8 · 0,36 = 11,5 l.
Wir berechnen das Gesamtvolumen der Rohre. Ihr Innendurchmesser d = 20 - 2 · 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Länge l = 90 m = 900 dm. Daher:
V.3 = π * l * d2 / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm3 = 12,3 l.
So können Sie jetzt das Gesamtvolumen finden:
V. = V.1 + V.2 + V.3 = 60 + 11,5 + 12,3 = 83,8 l.
Der Flüssigkeitsanteil in den Rohren im Verhältnis zum gesamten System beträgt nur 15%. Wenn die Kommunikationsdauer jedoch groß ist oder das System „Wasserfußbodenheizung“ verwendet wird, steigt der Beitrag der Rohre zum Gesamtvolumen erheblich an.
In Industrie- und Landwirtschaftsbetrieben werden häufig hausgemachte Heizkörper installiert, die nach Registertyp angeordnet sind. Wenn Sie die Größe der Rohre kennen, können Sie deren Volumen berechnen
Aufgabe 2 - Berechnung des Volumens eines selbstgebauten Heizkörpers
Lassen Sie uns herausfinden, wie ein klassischer hausgemachter Heizkörper aus vier 2 m langen horizontalen Rohren berechnet wird. Zuerst müssen Sie die Querschnittsfläche ermitteln. Sie können den Außendurchmesser vom Ende des Produkts aus messen.
Sei es 114 mm. Aus der Tabelle der Standardparameter von Stahlrohren ergibt sich, dass die Wandstärke dieser Größe 4,5 mm beträgt.
Berechnen Sie den Innendurchmesser:
d = 114 - 2 · 4,5 = 105 mm.
Querschnittsfläche definieren:
S. = π * d2 / 4 = 8659 mm2.
Die Gesamtlänge aller Fragmente beträgt 8 m (8000 mm). Finden Sie die Lautstärke:
V. = l * S. = 8000 * 8659 = 69272000 mm3.
Das Volumen der vertikalen Verbindungsrohre kann auf ähnliche Weise berechnet werden. Dieser Wert kann aber auch vernachlässigt werden, da er weniger als 0,1% des Gesamtvolumens des Heizkörpers beträgt.
Der resultierende Wert ist nicht informativ, daher werden wir ihn in Liter übersetzen. Da 1 dm = 100 mm, dann 1 dm3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 106 mm3.
deshalb V. = 69272000 / 106 = 69,3 dm3 = 69,3 l.
Große Batterien oder Heizsysteme (die beispielsweise in landwirtschaftlichen Betrieben installiert werden) benötigen erhebliche Mengen an Kühlmittel.
Da es notwendig sein wird, das Volumen der Rohre in m zu berechnen3Dann müssen alle Dimensionen, bevor sie in die Formel eingesetzt werden, sofort in Meter umgerechnet werden.
Aufgabe 3 - Berechnung der erforderlichen Länge von PP-Rohren
Der Wert der Fragmentlänge kann unter Verwendung eines gewöhnlichen Lineals oder Maßbandes erhalten werden. Ein leichtes Biegen und Durchhängen der Polymerrohre kann vernachlässigt werden, da sie nicht zu einem schwerwiegenden Endfehler führen.
Bei einer solchen Krümmung von Polymerrohren ist ihre Länge erheblich länger (um 10-15%) als die Länge des Abschnitts, entlang dem sie verlegt werden
Um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten, ist es viel wichtiger, den Anfang und das Ende eines Fragments korrekt zu bestimmen:
- Messen Sie beim Verbinden des Rohrs mit dem Steigrohr die Länge vom Anfang des horizontalen Fragments. Es ist nicht erforderlich, den angrenzenden Teil des Steigrohrs zu erfassen, da dies zu einer Doppelzählung des gleichen Volumens führt.
- Am Eingang der Batterie müssen Sie die Länge der Röhren messen, die die Wasserhähne erfassen. Sie werden bei der Bestimmung des Kühlervolumens anhand der Passdaten nicht berücksichtigt.
- Am Eingang zum Kessel müssen Sie vom Hemd aus die Länge der abgehenden Rohre messen.
Die Rundung kann auf vereinfachte Weise gemessen werden - nehmen Sie an, dass sie rechtwinklig verlaufen. Ein solches Verfahren ist zulässig, da ihr Gesamtbeitrag zur Länge der Rohre unerheblich ist.
Wenn es ein Standortschema für den warmen Boden gibt, ist es möglich, die Länge der Rohre mit dem Kühlmittel gemäß dem Plan unter Anwendung eines großen Gitters zu berechnen
Das Volumen des warmen Bodens wird anhand des Meters der installierten Rohre berechnet.
Wenn keine Daten zur Länge oder zum Muster verfügbar sind, aber der Schritt zwischen den Rohren bekannt ist, kann die Berechnung nach der folgenden ungefähren Formel durchgeführt werden (unabhängig von der Installationsmethode):
l = (n - k) * (m - k) / k
Hier:
- n - die Länge des warmen Bodens;
- m - Breite des warmen Bodens;
- k - Schritt zwischen den Rohren;
- l - die Gesamtlänge der Rohre.
Trotz des geringen Querschnitts der Rohre, die für eine Wasserfußbodenheizung verwendet werden, führt ihre Gesamtlänge zu einer erheblichen Menge an Wärmeträger.
Um ein System ähnlich dem in der obigen Abbildung (Länge - 160 m, Außendurchmesser - 20 mm) bereitzustellen, werden 26 Liter Flüssigkeit benötigt.
Erhalten des Ergebnisses durch experimentelle Methode
In der Praxis treten problematische Situationen auf, wenn das Hydrauliksystem eine komplexe Struktur aufweist oder einige seiner Fragmente geheim gelegt werden. In diesem Fall wird es unmöglich, die Geometrie seiner Teile zu bestimmen und das Gesamtvolumen zu berechnen. Dann ist der einzige Ausweg, ein Experiment durchzuführen.
Die Verwendung des Kollektors und das Verlegen von Rohren unter dem Estrich ist eine fortschrittliche Methode, um heimlich heißes Wasser zu Heizkörpern zu bringen. Es ist unmöglich, die Länge der Kommunikation ohne einen Plan genau zu berechnen
Es ist notwendig, die gesamte Flüssigkeit abzulassen, einen Messbehälter (z. B. einen Eimer) zu nehmen und das System bis zum gewünschten Füllstand zu füllen. Die Befüllung erfolgt über den höchsten Punkt: einen offenen Ausgleichsbehälter oder ein oberes Entlastungsventil. Gleichzeitig müssen alle anderen Ventile geöffnet sein, um die Bildung von Luftstaus zu vermeiden.
Wenn die Pumpe das Wasser entlang des Kreislaufs bewegt, lassen Sie es ein oder zwei Stunden lang laufen, ohne das Kühlmittel zu erhitzen. Dies wird dazu beitragen, verbleibende Luftstaus zu beseitigen. Danach noch einmal Flüssigkeit in den Kreislauf geben.
Diese Methode kann auch für einzelne Teile des Heizkreislaufs verwendet werden, beispielsweise für die Fußbodenheizung. Trennen Sie dazu das System und „vergießen“ Sie es auf die gleiche Weise.
Schlussfolgerungen
Trotz der Tatsache, dass das Netzwerk uns eine große Auswahl an Softwareprodukten zur Durchführung von Berechnungen der Kühlmittelverdrängung bietet, gibt es Gasttabellen zur Bestimmung des Innenvolumens von Rohren. Sie müssen die Prinzipien der „manuellen“ Berechnungen kennen.
Sie sind für diejenigen erforderlich, die sich unabhängig mit dem Bau und der Reparatur von Kommunikation befassen, und für diejenigen, die die Dienste von Planungs- und Bauorganisationen in Anspruch nehmen. Mithilfe nützlicher Informationen können Sie den Materialverbrauch vor dem Systemgerät ermitteln, die Schätzung genau berechnen und sich ein Bild von den bevorstehenden betrieblichen Zahlungen machen.
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