Площадь квадратной трубы

Как рассчитать площадь поверхности трубы – примеры расчета внешней и внутренней площади

Нередко начинающему работнику приходится сталкиваться с такой задачей, как расчет площади внутренних/внешних стенок или поперечного сечения трубопровода. В статье речь пойдет об основных формулах, которые помогут произвести расчет площади трубы для проведения самых разных работ.

Предназначение формул по расчету площади трубопровода и его сечения

Собственно расчетные формулы, о которых пойдет речь в статье, являются довольно универсальными:

1. Расчет теплоотдачи всего отопительного контура. Вначале обязательно высчитывается полная площадь отопительной системы, поскольку от этого значения напрямую зависит значение выделяемой тепловой энергии, которая затрачивается на обогрев помещений в доме или квартире. Также, зная площадь поверхности трубы, можно произвести оценку теплопотерь, которые образуются при транспортировке теплоносителя к радиаторам отопления, а, как следствие, узнать необходимо количество этих самых радиаторов.
2. Количество утеплителя для оптимальной работы отопительной системы также подсчитывается с предварительным расчетом площади его внешней поверхности. Естественно, точность расчетов влияет на денежные затраты при закупке материала. Особенно точно нужно производить расчет поверхности трубы, если речь идет о городских теплотрассах, где длина трубопровода может достигать нескольких километров, а значит, погрешности могут привести к значительному увеличению затрат на приобретение материалов.
3. Не менее важно определить точную площадь окраски труб, чтобы минимизировать затраты на покупку лакокрасочных материалов (прочитайте: “Как выполнить расчет краски для труб, какой расход учитывать”). Помимо площади всего трубопровода нужно знать оптимальное значение расхода краски на единицу площади, чтобы вычислить точное значение объема состава, который нужно будет купить.
4. Правильно рассчитать площадь поверхности трубы изнутри не менее важно в тех случаях, когда речь идет о вычислении предельной пропускной способности системы водоснабжения или водоотведения. Опять же, формула для подобных расчетов крайне полезна, если нужно снизить расходы по смете еще до закупки труб.

Правила проведения расчетов

Начать, конечно же, стоит с простейшей формулы по вычислению поперечного сечения трубы – она же формула площади круга. S(н)=π*R(н)^2, где R(н) – внешний радиус трубы (половина ее внешнего диаметра). Читайте также: “Как рассчитать площадь сечения трубы – простые и проверенные способы”. Что касается площади внутреннего круга (сечение трубы без стенок), то для ее определения используется та же формула, но подставляется внутренний радиус. Вычислить его можно путем вычитания из значения внешнего радиуса толщины стенок трубы (R(вн) = R(н) – (толщина стенок)).

Ниже будут представлены значения площади для стандартной круглой трубы, но нужно рассматривать еще и профильные изделия, которые активно используются на сегодняшний день для монтажа различных систем. Чтобы рассчитать площадь профильной трубы нужно разложить ее квадратную, прямоугольную, шестиугольную или любую другую форму до прямоугольника и перемножить его длину на ширину.

Вычисление площади внешней поверхности трубы

Любой сегмент трубы, если по одной из стенок его разрезать в длину, представляет собой прямоугольник. Длина такого прямоугольника является длиной самого трубопровода, а ширина – это длина окружности внешней стенки трубы.

Соответственно нужно умножить длину трубы на длину окружности ее внешней стенки (S = L(тр)*L(окружности наружной стенки)). Саму длину окружности можно вычислить по формуле: L(окружности наружной стенки) = 2π*R(н) = π*D(н). В таком случае площадь внешней стороны трубы будет равна: S = L(тр)* π*D(н).

Затем, как уже говорилось, нужно умножить полученное значение:

• на значение расхода краски относительно единицы площади;
• на толщину теплоизоляционного слоя.

Однако когда наружная площадь трубы определена и количество нужного теплоизоляционного материала вычислено, стоит учесть, что его будет затрачено меньше, поскольку крепление выполняется внахлест.

Нюансы расчета площади по внутренней стороне трубы

Что касается внутренней поверхности трубы, то чаще всего ее площадь вычисляют для дальнейшего расчета гидродинамики транспортировки теплоносителя по всему отопительному, водоснабжающему или водоотводящему трубопроводу.

Суть такого расчета заключается в том, чтобы определить сопротивление, которое будет оказываться теплоносителю при движении по трубе. Сопротивление возникает в любом случае, т.к. между теплоносителем и внутренней стенкой трубы возникает трение.

Существуют следующие нюансы:

• Чем больше диаметр трубопровода, тем меньше гидравлическое сопротивление внутри него. Соответственно при большом диаметре можно вовсе не учитывать данный параметр.
• Также гидравлическое сопротивление очень зависимо от качества материала, из которого изготовлен трубопровод, поскольку различные шероховатости могут повлиять на скорость транспортировки теплоносителя. Данный нюанс более значим для определения гидродинамики, чем площадь внутренней поверхности трубы. Естественно, пластиковые трубы в этом плане будут куда более выгодными, чем металлические, в которых образуется ржавчина.
• Если устанавливать систему из оцинкованных металлических труб, то нужно знать не только, как посчитать квадратные метры трубы, но и то, что на таком материале постоянно образуется ржавчина и скапливаются прочие отложения.

Чтобы рассчитать площадь трубы по диаметру внутреннему, нужно использовать формулу: S = π* (D(вн)-2(толщины стенки))*L(тр).

В статье подробно описаны формулы для вычисления всевозможных линейных параметров трубопровода. Все формулы очень просты: достаточно в них подставить лишь конкретные значения. Полученные значения площадей помогут не только сэкономить на различных материалах (утеплитель, краска), но и высчитать различные особенности всей системы отопления, водоснабжения или водоотведения.

Лучше всего, используя данную статью, определить основные параметры трубопровода, прежде чем обращаться к специалистам для проведения работ различного характера.

Площадь трубы под окраску: калькулятор онлайн

Чтобы знать, какое количество краски уйдет на трубу заданной длины, требуется сделать несколько вычислений. Необходимо вычислить площадь трубы на всем участке, затем умножить ее на коэффициент, описывающий расход краски и ввести различные поправки. Это можно сделать вручную, но придется потратить немалое время, ведь формулы геометрии, которые изучали в школе, помнят не все. Площадь трубы под окраску калькулятор поможет определить гораздо быстрей, чем вручную, что сэкономит время и нервы, ведь не придется проверять расчеты и пересчитывать некоторые части уравнения.

Как вычислить площадь трубы

Методика определения площади зависит от типа трубы. Для квадратных и прямоугольных труб используют формулу S = L*(B+H)*2.

Символы в этих формулах означают:

B – ширина прямоугольной или квадратной трубы;

H – высота прямоугольной или квадратной трубы;

*(звездочка) – знак умножения.

Покраска труб сложной формы

Поправки, допуски, коэффициенты

Для правильного определения кол-ва краски, которое необходимо для трубы, нужно не только вычислить площадь последней, но и ввести правильные коэффициенты, допуски и поправки. Это в первую очередь зависит от формы трубы. Ведь каждый изгиб, это дополнительный расход краски, который необходимо учитывать. Во вторую очередь необходимо учитывать особенности покраски. Если труба новая и не покрыта ржавчиной, то расход краски будет на 5–10% меньше, чем потребуется для ржавой трубы. Если красить трубу валиком или кисточкой, то краски потребуется на 5–10% меньше, чем при использовании краскопульта. Это вызвано меньшим рассеиванием краски, пусть и при более толстом слое. Высчитывать все это вручную долго и утомительно, поэтому площадь профильной трубы под окраску калькулятор рассчитает гораздо быстрее вас.

Для чего еще требуется определение площади трубопровода

Во время проведения строительных или ремонтных работ необходимо учитывать такой фактор, как затраты человеко-часов для выполнения какого-либо действия. Ведь это влияет не только на стоимость работ, но и на количество работников, которое потребуется для выполнения задания. Если предстоит покрасить пару труб длиной в 5–10 метров, то особых расчетов тут не требуется, ведь один человек выполнит эту работу за день и потратит одну–две банки краски. Если же количество труб исчисляется сотнями, а общий метраж километрами, площадь трубы под окраску калькулятор определит в сотни раз быстрей, чем вы будете считать вручную. Это в полной мере относится как трубам профильным (прямоугольным), так и круглой формы.

Калькулятор расчета объема и площади трубы

Впишите размеры в мм:

Инструкция для калькулятора онлайн расчета площади и объема трубы

Все параметры указываем в мм

При помощи данной программы, Вы сможете рассчитать объем воды или другой любой жидкости в трубе.

Для точного вычисления объема системы отопления к полученному результату необходимо прибавить объем отопительного котла и радиаторов. Как правило, эти параметры указаны в паспорте на изделии.

По результатам подсчетов, Вы узнаете объем трубопровода общий, на погонный метр, площадь поверхности трубы. Как правило, площадь поверхности применяется для подсчета требуемого количества лакокрасочного материала.

При вычислении необходимо указать наружный и внутренний диаметр трубопровода и его длину.

Программа выполняет вычисления поверхности труб по следующей формуле P=2*π*R2*L.

Вычисления объема трубы выполняется по формуле V=π*R1^2*L.

Как правильно выполняются вычисления объема тел

Расчет объема цилиндра, труб и других физических тел – классическая задача из прикладной науки и инженерной деятельности. Как правило, данная задача не является тривиальной. Согласно аналитическим формулам для вычисления объема жидкостей в различных телах и емкостях может оказаться очень затруднительным и громоздким. Но, в основном объем простых тел можно вычислить достаточно просто. К примеру, при помощи нескольких математических формул Вы сможете определить объем трубопровода. Как правило, количество жидкости в трубах определяется значением м3 или метры кубические. Однако в нашей программе, Вы получаете все расчеты в литрах, а площадь поверхности определяется в м2 – квадратных метрах.

Размеры стальных трубопроводов для газоснабжения, отопления или водоснабжения указываются в целых дюймам (1″,2″) или его долях (1/2″, 3/4″). За 1″ согласно общепринятым меркам принимают 25,4 миллиметра. На сегодняшний день стальные трубы можно встретить в усиленном (с двойной стенкой) или в обычном исполнении.

Для усиленного и обычного трубопровода внутренние диаметры отличаются от стандартных – 25,4 миллиметра: так в усиленном, этот параметр составляет 25,5 миллиметров, а в стандартном или обычном – 27,1 миллиметр. Отсюда следует, что незначительно, но эти параметры отличаются, что тоже следует учесть при выборе труб для отопления или водоснабжения. Как правило, специалисты не особо вникают в эти подробности, так как для них важным условием является — Ду (Dn) или условный проход. Данная величина является безразмерной. Этот параметр можно определить с помощью специальных таблиц. Но нам не стоит вникать в эти подробности.

Стыковка различных стальных труб, размер которых представлен в дюймах с алюминиевыми, медными, пластиковыми и другими, данные которых представлены в миллиметрах, предусмотрены специальные переходники.

Как правило, данный вид расчета труб необходим в процессе вычисления размера расширительного бачка для отопительной системы. Объем воды в системе обогрева комнаты или дома, рассчитывается с помощью нашей программы в онлайн-режиме. Однако, зачастую, этими данными неопытные специалисты просто пренебрегают, что не стоит делать. Так как, для эффективного функционирования отопительной системы нужно учесть все параметры, чтобы правильно выбрать котел, насос и радиаторы. Также немаловажным объем жидкости в трубопроводе будет в том случае, когда вместо воды будет использовать антифриз в системе обогрева, который является достаточно дорогим и переплаты в этом случае будут излишни.

Чтобы определить объем жидкости необходимо правильно замерять наружный и внутренний диаметр трубопровода.

Важно! Не стоит пренебрегать результатами расчета при проектировании отопительной системы. В противном случае Вы рискуете не правильно выбрать котел по мощности, который будет неэффективным и неэкономичным в процессе эксплуатации, и как следствие помещения будут плохо обогреваться.

Примерный расчет можно выполнить исходя из пропорции 15 л жидкости на 1 кВт мощности отопительного котла

К примеру, у Вас котел на 4 кВт, отсюда получаем объем всей системы равен 60 литров (4х15)

Мы привели точные значения объема жидкости для разных радиаторов в системе отопления.

• старая чугунная батарея в 1 секции – 1,7 литра;
• новая чугунная батарея в 1 секции – 1 литр;
• биметаллический радиатор в 1 секции – 0,25 литра;
• алюминиевый радиатор в 1 секции – 0,45 литра.

Теперь Вы знаете, как можно правильно и быстро вычислить объем трубы для водоснабжения или системы отопления.

Рассчитать трубу – понятно, доступно и точно

В наше время объединение стран в одно мировое сообщество значительно усиливает взаимозависимость экономики разных стран друг от друга. Это ведет к глобальному перемещению во времени и в пространстве людей, услуг, товаров, сырья. Отсюда и значительное повышение роли транспорта в разных его формах и видах.

Одним из узкоспециализированных видов транспортировки являются трубопроводы, преимущества которых бесспорны и очевидны.

Одним из узкоспециализированных видов транспорта являются трубопроводы, преимущества которых бесспорны и очевидны. Например, если посчитать пропускную способность, то стоимость трубопровода в два с лишним раза меньше железной или автомобильной дороги. При транспортировке жидкостей или газов потери в трубопроводах меньше в 2-3 раза по сравнению с другими видами транспорта. А уж в системах отопления, канализации, водоснабжения и вентиляции трубопроводам принадлежит главенствующая роль. Вот почему правильно рассчитать площадь трубы и всего трубопровода в целом становится актуальной задачей и для экономии материала и средств, и для максимального использования всех функциональных возможностей трубопроводной сети. Тем более что промышленная индустрия через торговую сеть и онлайн-магазины предоставляет широчайший ассортимент всего необходимого для этого вида транспорта.

Характеристики трубопроводов

Правильный расчет характеристик трубопроводов поможет вам сэкономить и получить максимум возможностей при проведении как магистрального, так и обычного водопроводного или теплового трубопровода.

На чем же можно сэкономить или получить максимум возможностей, если грамотно рассчитать трубу, как магистральную, так и обычную домашнюю, водопроводную или тепловую? Знание таких выигрышных возможностей и их использование – формула успеха! Остановимся на них поподробнее:

1. Проходимость трубопровода – этот показатель влияет и на расход транспортируемого материала, и на стоимость самого сооружения. Здесь главный показатель – площадь поперечного сечения. Чтобы посчитать ее, необходимо знать наружный диаметр и толщину стенки трубы.
2. Потери тепла – важный параметр трубопровода при транспортировке теплоносителя (воды) от теплового пункта к отопительным приборам. В формулу расчета теплопотерь, наряду со многими физическими величинами, входит диаметр и длина трубы.
3. Количество теплоизолирующего материала – требуется точный расчет площади поверхности трубопровода для максимальной экономии материала и средств.
4. Антикоррозийное покрытие трубопровода – правильный расчет покрываемой площади ведет к экономии краски или битумного лака.
5. Шероховатость внутренней поверхности – показатель, влияющий на скорость потока в трубе. Чем ниже шероховатость, тем меньше сопротивление стенок трубопровода и выше скорость потока. Переменный показатель, зависящий и от геометрических размеров трубы, и от процесса зарастания ее поперечного просвета ржавчиной и минеральными отложениями.

Расчет параметров трубы

Как видим, при различных используемых параметрах трубопровода общими является расчет поперечного сечения, внешней и внутренней площадей поверхности трубы.

Остановимся на методиках вычисления этих величин (самостоятельный расчет требует знаний в рамках средней школы). Отметим, что все параметры можно рассчитать как с помощью обычного калькулятора, так и применяя специальные онлайн-программы.

Расчет сечения

Задача из геометрии средних классов. Необходимо вычислить площадь круга с диаметром, равным наружному диаметру трубы, вычитая толщину ее стенок.

Площадь круга рассчитывается по формуле S = Pi*(R^2) (или Pi*R*R), где R – радиус круга, равный половине диаметра.

Все параметры можно рассчитать как с помощью обычного калькулятора, так и применяя специальные онлайн-программы.

Таким образом, площадь сечения трубы выглядит так: S=Pi*(D/2-N)^2, где S – площадь поперечного сечения, Pi – число “пи”(=3,14159…), D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы. Точность результата зависит от количества десятичных знаков в числе “пи”.

Приведем пример расчета внутреннего сечения с внешним диаметром 1 м и со стенками толщиной 10 мм (0,01м). Если мы возьмем для упрощения вычислений в числе “пи” 2 десятичных знака, то формула будет выглядеть так:

S=3.14*(1/2-0,01)^2=0,753914 м 2

Площадь внешней поверхности трубы

Поверхность цилиндра – это прямоугольник, одна сторона которого является длиной окружности цилиндра, а вторая сторона есть длина самого цилиндра. А чтобы узнать площадь прямоугольника, надо рассчитать произведение двух его сторон (т.е. произведение длины на ширину).

Задача сугубо геометрическая. Площадь поверхности снаружи есть не что иное, как площадь поверхности цилиндра. А поверхность цилиндра – это прямоугольник, одна сторона которого является длиной окружности цилиндра, а вторая сторона есть длина самого цилиндра. А чтобы узнать площадь прямоугольника, надо рассчитать произведение двух его сторон (т.е. произведение длины на ширину).

Длина окружности равна Pi*D, где Pi – число “пи”, а D – диаметр трубы.

Итого: площадь прямоугольника будет равна: S=Pi*D*L, где Pi – число “пи”, D и L- диаметр и длина трубы.

Приведем пример. Пусть дана теплотрасса диаметром (D) в 1 м и длиной (L) в 10 000 м (10 км), тогда формула площади покраски будет записываться: S=3,14*1*10000=31400 м 2 . Для теплоизоляции понадобится материал большей площади, так как обычно трубы заворачиваются в минеральную вату с перехлестом полотен.

Площадь внутренней поверхности

Во всех примерах расчета площади брались трубы круглого сечения. Это объясняется тем, что круглая труба имеет наибольший внутренний объем при наименьшей площади поверхности.

Рассчитывается как и площадь внешней поверхности S, где в качестве диаметра D берется величина D-2*N (N – толщина стенки трубы). Формула запишется так: S=Pi*(D-2*N)*L.

Как вы успели заметить, во всех примерах расчета площади брались трубы круглого сечения. Это объясняется тем, что круглая труба имеет наибольший внутренний объем при наименьшей площади поверхности. Плюс к этому круглое поперечное сечение максимально эффективно противодействует давлению, внутреннему и внешнему, что важно учитывать при транспортировке газов или жидкостей.

Присутствие редких сечений вызвано в основном технологическими и гидравлическими строительными требованиями. Основные сферы применения – очистные сооружения канализации и открытые дождевые сети.

Для полноты обзора отметим, что во многих других сферах, особенно строительной, в качестве каркаса изделия находит широкое применение форма профильной трубы (квадратной и прямоугольной). Плоские грани таких труб упрощают монтаж, а их высокая сопротивляемость деформации делают конструкцию прочной и долговечной. Вот почему профиль квадратный или прямоугольный стал достойной альтернативой металлическому швеллеру, балке и уголку. Расчет такой профильной трубы производится аналогично круглой, но с учетом формул площади для квадратного или прямоугольного сечения.

Ну, и совсем уж экзотические формы сечения трубы – это трапецеидальная, пятиугольная, лотковая, полукруглая. Присутствие таких редких сечений вызвано в основном технологическими и гидравлическими строительными требованиями. Основные сферы применения – очистные сооружения канализации и открытые дождевые сети. Чтобы посчитать площадь сечения и поверхности таких труб, необходимо разбить сложный профиль на простые фигуры (круг, треугольник, квадрат, прямоугольник) и работать с ними по известным формулам.

В последнее время, в связи с ростом востребованности расчета трубопроводов и интенсивного проникновения интернет-технологий во все сферы жизни человека, появилось большое количество онлайн-программ и онлайн-инструментов для полного анализа трубопроводных сетей с учетом материала, доставляемого продукта, климатических условий и других сопутствующих параметров. Рассчитать сеть для поперечного сечения круглой, квадратной, прямоугольной и иной формы такие программы могут быстро, точно и, что самое главное, с различными вариациями и указанием диапазона действия величин, которые использует формула.