Come calcolare le caratteristiche di peso e di trasferimento di calore dei tubi di riscaldamento in acciaio?

Tubi d'acciaio per l'acqua sono più popolari nella vasta applicazione metallo laminato. Oltre al suo utilizzo per la realizzazione di comunicazioni secondo il titolo, che svolgono con successo la funzione dei dispositivi di riscaldamento. Dai tubi fabbricati AIV liscia e scanalata diversi registri di configurazione, che non sono inferiori alla efficienza di scambio termico dei radiatori moderni. Sono ideali per il trasporto di refrigerante in sistemi a circolazione naturale, e contemporaneamente allenare riscaldamento degli ambienti.

Installazione di tubi di acqua e gas in acciaio per il riscaldamento, è molto importante conoscere le loro caratteristiche di base. Primo fra loro sono il peso e il coefficiente di scambio termico. eseguire con cura calcoli preliminari, si salva te stesso da difficoltà impreviste durante l'installazione e per garantire l'effetto desiderato durante il funzionamento.

Gamma di tubi di acqua e gas

Tubi di acqua e gas sono fabbricati in conformità con i requisiti di Stato standard - GOST 3262-75. Essa opera da oltre 40 anni e regola tutte le dimensioni e requisiti tecnici.

L'assortimento si distingue 3 varietà di tubi:

  • luce;
  • convenzionale;
  • Rinforzata.

Tipo di tubo è determinato dallo spessore della parete. Essa può variare per diversi diametri da 1,8 a 5,5 mm. Rafforzare le pareti permette ai prodotti per resistere più pressione e garantisce una maggiore durata. Questo, naturalmente, aumenta il consumo di metallo per la fabbricazione, il costo e il peso.

Le informazioni di tubi di acciaio peso di acqua-gas Tabella GOST determinare il peso per unità di lunghezza 1 m, a seconda del tipo e del diametro.

Importante! Massa definita nella tabella, un valore effettivo teorico può variare da 4-8%, che è significativamente per grandi serie. prodotti zincati sono sempre più pesanti di circa il 3-5%.

Come si vede dalla tabella, l'acqua tubo di acciaio e gas possono avere un diametro nominale di 6 a 150 mm, che corrisponde alla gamma da ¼ a 6 pollici. dimensioni in pollici sono spesso utilizzati per la marcatura dei raccordi e intercettazione e valvole di regolazione. Pertanto è molto importante per gestire queste unità di misura in un sistema completo.

Nota: Se la mano non è una tabella, è possibile effettuare il ricalcolo del proprio diametro. E 'sufficiente sapere che l'inglese 1 pollice corrisponde allo spessore medio del pollice di un maschio adulto ed è pari a 25,4 mm. Tutti gli strumenti sono facilmente determinato dividendo il valore di orifizio 25, arrotondato al valore standard più vicino.

Tubo di massa può anche essere trovato manualmente utilizzando geometria semplice e fisica delle formule rappresentate sotto. Quando grandi volumi di calcoli è comodo da usare uno speciale calcolatore onlineCiò consente di automatizzare il processo.

Nella figura i seguenti simboli:

d - diametro del tubo interno;

D - diametro esterno;

b - spessore della parete;

S - un metallo sezione trasversale;

V - volume di metallo;

m - massa del prodotto;

ρ - peso specifico è diventato pari a 7,85 g / cm3.

Importante! Si noti che il diametro interno e il diametro nominale - questo non è la stessa cosa. Tubi con differenti spessori di parete hanno differenti diametri interni con lo stesso passo condizionale. Sotto diametro nominale comprendere certo valore standard nel misuratore linea che è solo approssimativamente uguale al valore d. Portare il tubo per vari tipi di una dimensione nominale semplifica notevolmente la selezione di elementi sagomati e altri componenti.

È necessario notare le caratteristiche di elevata resistenza di tubi in acciaio. Hanno una caratteristica rigidità della barra metallica dello stesso diametro. Allo stesso tempo, molto più facile e meno costoso. Pertanto, il prodotto del tipo pesante peserà 30-40% inferiore alla laminazione in metallo.

A causa di questo, tubi dell'acqua e del gas sono ampiamente usati non solo per il trasporto diversi ambienti di qualsiasi temperatura, ma anche nella costruzione e ingegneria meccanica per la costruzione di una serie di strutture.

Tipi di registri riscaldamento

registri riscaldamento acciaio sono per tubi d'acqua o saldati che sono collegati mediante saldatura in apparecchi per il riscaldamento degli ambienti. Essi possono essere di diverse configurazioni. In accordo con la forma dello strumento sono le seguenti varietà:

  • coil;
  • Sezionale.

La figura mostra alcune varianti di design.

Componibile a loro volta sono suddivisi in tipi a seconda del modo in cui il composto: stringa o colonna. Nel primo caso il fluido riscaldato passa in sequenza su ciascun tubo, muovendosi lungo il dispositivo come nella bobina. Il secondo - il refrigerante entra in ogni provetta successiva con due lati paralleli, come mostrato sopra.

A volte usato analoghe strutture di profilati metallici di sezione rettangolare o quadrata. Essi sono più costosi di turno, ma possono essere adatti per l'elaborazione specifica in presenza di materiale di partenza.

Nonostante l'aspetto poco attraente, i registri in acciaio sono molto popolari nelle aree di destinazione tecnica. Essi si trovano spesso in garage, officine, impianti di produzione, e, talvolta, negli edifici pubblici. Alcuni proprietari preferiscono registra dei tubi a causa della relativa economicità del prodotto e la possibilità di produrre le proprie mani lo strumento desiderato lunghezza e la forma.

Dalla capacità di emettere calore tali dispositivi sono alquanto inferiori ai radiatori della stessa lunghezza, ma sono di costo inferiore. Un importante vantaggio di un tubo liscio registri è facile da curare loro. E 'la convenienza di pulizia regolare provoca il loro uso frequente negli ospedali.

Per aumentare il trasferimento di calore alette vengono utilizzate tubo d'acciaio delle piastre. Aumentano significativamente l'area di contatto con l'aria ambiente, oltre a migliorare convezione. L'efficienza di tali dispositivi di riscaldamento di circa 3 volte superiore a quella del tubo liscio. Uno svantaggio con alette registra soltanto nella complessità di rimuovere la polvere che si accumula tra le piastre.

Ci sono anche più sofisticate, il design moderno dei registri verticali. Possono essere sia diretto e fiocco forma in pianta, ripetendo i contorni delle forme architettoniche più complesse. Varianti di colonne in una o due file. Questi registri sono molto conveniente per grandi spazi alti e dare libertà a soluzioni progettuali grassetto.


Determinazione di trasferimento di calore

Per una corretta scelta delle dimensioni dei registri per il riscaldamento in base alla perdita di calore è necessario conoscere il valore del trasferimento di calore a tubo 1 metro. Questo valore dipende dal diametro e la differenza di temperatura del refrigerante e l'ambiente. Differenza di temperatura è data da:

At = 0,5 · (t1+ t2) - ta,

dove t1 e t2 - temperatura della caldaia ingresso e uscita dello stesso, rispettivamente;

ta - la temperatura nella stanza riscaldata.

determinare rapidamente il valore approssimativo della quantità di calore ricevuta dalla tabella di registrazione riscalderà il tubo d'acciaio 1 m. Nonostante il fatto che il risultato è molto approssimativa, questo metodo è il più conveniente e non richiede calcoli complicati.

Per informazioni: 1 BTU / ora · ft2 ·oF = 5,678 W / m2K = 4.882 kcal / h · m2 ·oC.

La tabella mostra quale sarà il condotto di trasferimento a caldo dell'acciaio in aria a determinate temperature. Per valori intermedi dei calcoli differenza di temperatura sono eseguite per interpolazione.

Per una determinazione più accurata della quantità di calore che conferisce al tubo di acciaio dovrebbe utilizzare la formula classica:

Q = K · M · At,

dove: Q - coefficiente di trasmissione termica, W;

K - coefficiente di trasmissione termica, W / (m2·0C);

F - area superficiale, m2;

At - differenza di temperatura, 0S.

Il principio di At è stato descritto sopra, e il valore di F è la formula per una semplice superficie geometrica del cilindro: F = π·d · l,

dove π = 3.14, e del - il diametro e la lunghezza del tubo, rispettivamente, m.

Nel calcolare porzione 1 m di lunghezza formula assume la forma Q = 3,14·K·d·At.

Nota: la determinazione di un unico tubo di calore sufficiente a sostituire il valore di riferimento del coefficiente di scambio termico per l'acciaio durante il trasferimento di calore dall'acqua all'aria, che è 11,3 W / (m2·0C). Per il riscaldatore valore K dipende non solo dal materiale di cui sono fatti i tubi, ma anche sul loro diametro e numero di fili, in quanto influenzano a vicenda.

I valori medi di coefficienti di trasferimento di calore per i più diffusi tipi di apparecchi di riscaldamento elencati nella tabella.


Importante! Sostituendo i valori nella formula dovrebbe essere unità strettamente monitorati. Tutti i valori devono avere dimensioni che sono coordinate tra loro. Pertanto, il coefficiente di trasferimento di calore si trova in Kcal / (h· m2 ·0C) necessaria per trasferire in W / (m2·0C), considerando che 1 kcal / h = 1.163 watt.

Naturalmente, il calore tavolo di tubi in acciaio consente di ottenere risultati più rapidamente rispetto alle formule di calcolo, ma se la precisione è importante, avere un po 'di problemi.

Per determinare la dimensione appropriata del registro, potenza termica richiesta deve essere diviso per contatore 1 con arrotondamento all'intero più vicino. Una guida può prendere i dati medi per lo spazio isolante in altezza e 3 m 1 m registro con un diametro di 60 mm è in grado di riscaldare un 1 m2 locali.

Nota: Come si vede dalla tabella, il coefficiente K per tubi in acciaio può variare da 8 a 12.5 Kcal / (h· m2 ·0C). Aumentando il diametro ed il numero di fili determina una riduzione di efficienza di scambio termico. A questo proposito, per aumentare registro trasferimento di calore deve essere favorita aumentando elementi di lunghezza.

Si deve anche tener conto che i tubi richiedono grande volume di acqua nel sistema, che crea un carico aggiuntivo sulla caldaia. La distanza consigliata tra il diametro della filettatura del tubo sia uguale al più 50 mm.

Se il sistema non è pieno di acqua e antigelo, che influenza in modo significativo il calore sensibile e richiede un aumento della sua dimensione dopo ulteriori calcoli. Ciò è particolarmente vero quando si utilizzano dispositivi con elementi riscaldanti e olio come refrigerante.

conclusione

Il tubo in acciaio è relativamente forte prodotto, durevole con buona dissipazione di calore. Registri provette semplici possono avere diverse configurazioni, è molto facile da mantenere e non richiedono pulizia periodica. Questo permette loro di competere con successo con la luce bimetallo e alluminio radiatori, così come i tradizionali radiatori di ferro "unkillable" espressi.

Tubi di acqua e gas sono ampiamente utilizzati in reti di calore esterne con posa aperta grazie all'elevata rigidità e durevolezza. La possibilità di utilizzare tubi in acciaio per il riscaldamento è determinata dalle condizioni di esercizio, le opportunità finanziarie e gusto estetico dei proprietari. L'applicazione registra la più giustificata nelle aree industriali e tecnici, ma in altri casi, avranno i loro vantaggi.

Autore (Esperto del sito): Irina Chernetskaya