Площа труби. Як розрахувати площу поверхні і поперечний переріз труби
Площа труби — це поняття, яке використовується при проведенні розрахунків трьох різних параметрів вироби — зовнішньої поверхні, внутрішньої поверхні і перетину. При проведенні розрахунків, пов’язаних з перетином, в деяких випадках доводиться мати справу з так званим живим перетином. Провівши розрахунок площі, вдається визначити кількість необхідних матеріалів і рівень витрат, необхідних для прокладки і повноцінного функціонування трубопроводу.
Розрахунок такого показника, як площа труби, може знадобитися при будівництві трубопроводу, а також його утепленні, фарбування та інші заходи
З якими параметрами експлуатації трубопроводів пов’язано проведення розрахунків площі труби
На етапі проектування трубопровідної системи грамотне проведення розрахунків площі труби дозволяє домогтися важливих переваг, пов’язаних з різними сторонами прокладки, експлуатації та подальшого обслуговування. Зокрема, те, як порахували площу труби, будуть пов’язане з:
- прохідністю трубопровідної системи. Знадобиться порахувати, виходячи з значень зовнішнього діаметри і товщини стінок, площа внутрішнього перерізу труби. Це дасть можливість уточнити витрата транспортується робочого середовища, а також вартість споруди в цілому;
- втратами тепла, що відбуваються при транспортуванні від генеруючого джерела (теплопункту) до опалювальних приладів. Щоб розрахувати тепловтрати, доводиться оперувати величинами діаметра і довжини труб. Маючи уявлення про площу поверхні тепловіддачі і знаючи, скільки виробляється тепла теплопунктом, прораховують кількість і габарити опалювальних приладів в системі;
- термодинамічними параметрами системи, будь то теплі підлоги, регістр опалювальної системи або ділянку трубопроводу;
- кількістю матеріалів для проведення теплоізоляції, прораховуваних, відштовхуючись від площі зовнішньої поверхні;
- кількістю матеріалів для нанесення антикорозійного покриття;
- шорсткістю внутрішньої поверхні, що впливає на швидкість переміщення робочого середовища. Остання, в свою чергу, залежить від значень геометричних параметрів труби.
Знаючи площу труб, легко визначити кількість матеріалів для ізоляції системи
Як розрахувати площу поверхні труби
Для проведення розрахунків може бути залучена формула, пам’ятна по шкільному підручнику, і можливості калькулятора, як звичайного, так і онлайн.
Для визначення площі зовнішньої поверхні круглої труби знадобиться формула, яка використовується при обчисленнях, вироблених з циліндром: S =? d l. Для того, щоб визначитися, наприклад, з необхідною кількістю лакофарбових або теплоізоляційних матеріалів, потрібно знати значення таких параметрів, як:
- l — довжини виробу, яке буде піддано відповідній обробці;
- d — зовнішнього діаметра;
- S — площі, яка визначиться в результаті підрахунків.
Значення? беремо, як наближено дорівнює 3,14.
Зверніть увагу! Працюючи з лакофарбовими матеріалами, орієнтуємося на що вказується виробником передбачуваний витрата на квадратний метр.
Проведення теплоізоляції потребують додаткових підрахунків і витрат, так як слід врахувати:
- товщину теплоізоляційного шару;
- наявність накладок полотен, обов’язкових при укладанні мінеральної вати.
При проведенні розрахунків по внутрішній поверхні, особливо гідродинамічних, не можна забувати про деякі важливі моменти:
- зі збільшенням діаметра і протяжності трубопроводу гідравлічним опором робочого середовища можна знехтувати в зв’язку зі зменшенням гідравлічного тертя об стінки;
- значення величини гідравлічного опору в більшій мірі залежить від коефіцієнта шорсткості, ніж від розмірів поверхні;
- використання неоцинкованої стали як матеріалу для трубопроводу призводить з часом до зменшення внутрішнього перетину і збільшення гідравлічного опору, так як всередині відбувається нашарування іржі і мінеральних відкладень.
При розрахунках площі круглої труби приймають до уваги діаметр і товщину стінок
Внутрішню поверхню круглої труби прораховують за формулою: S =? (D — 2n) l, оперуючи значеннями:
- ? — наближено 3,14;
- d — зовнішнього діаметра;
- n — товщини стінок;
- l — протяжності ділянки.
Як проводиться розрахунок поперечного перерізу труби
Тут є певний нюанс, пов’язаний з видом використовуваного трубопроводу — напірного або без напору. У випадку з напірним трубопроводом проведення розрахунку значно простіше і знадобиться залучення формули S =? r2. Тобто, для розрахунку площі (S) поперечного перерізу напірного трубопроводу, в якому середовища, що транспортується займає весь внутрішній об’єм, використовуються величини:? — наближено 3,14; r — радіус, який дорівнює половині внутрішнього діаметра або половині зовнішнього діаметра за вирахуванням подвійної товщини стінок.
Складніше йде справа з аналогічними розрахунками, якщо доводиться мати справу з самопливної каналізацією або водопроводом. У таких системах, на відміну від напірних, практично протягом усього періоду експлуатації потоком робочого середовища порушується лише частина стінок, а не весь внутрішній об’єм. Таким чином, значення гідравлічного опору виявляється істотно нижче.
На замітку! При проведенні гідравлічних розрахунків прийнято оперувати поняттям живого перетину. Під ним розуміють частину перетину, що відноситься безпосередньо до потоку робочого середовища, яка розташована перпендикулярно по відношенню до нього.
Що робити, маючи справу з трубою, квадратної в перерізі? Для обчислення площі труби квадратного або прямокутного перетину можна вдатися до онлайн-калькулятору або скористатися формулою S = Pl. У ній, крім величин площі (S) і довжини (l), використовується ще і значення периметра перпендикулярного перетину (P).
При всій простоті проведення розрахунків площі труби, проявляти недбалість при виконанні цієї операції навряд чи варто. Помилки можуть обернутися як перевитратою матеріалів і грошових коштів, так і порушеннями в роботі самої трубопровідної системи.
