Hur man beräknar vikt och värmeöverföringsegenskaperna hos värmestålrören?

click fraud protection

Stålrör för vatten är de mest populära i vals bred tillämpning. Förutom dess användning för byggandet av kommunikation i enlighet med titeln, de framgångsrikt utföra funktionen hos värmeanordningar. Från rören tillverkade AIV smidig och ribbade olika konfigurationsregister, som inte är sämre än värmeöverföringseffektiviteten av moderna radiatorer. De är idealiska för att transportera kylvätska i naturliga cirkulationssystem, samtidigt som ägnar sig åt uppvärmning.

Installera stål vatten- och gasrör för uppvärmning, är det mycket viktigt att känna till sina grundläggande egenskaper. Främst bland dem är vikten och värmeöverföringskoefficienten. Försiktigt utföra preliminära beräkningar, kommer du att rädda dig från oväntade svårigheter under installationen och för att säkerställa den önskade effekten under drift.

Utbud av vatten- och gasledningar

Vatten och gasledningar tillverkas i enlighet med kraven i State Standard - GOST 3262-75. Det fungerar mer än 40 år och reglerar alla storlekar och tekniska krav.

Sortimentet sticker ut 3 sorter av rör:

  • ljus;
  • konventionell;
  • Förstärkas.

Rörtyp bestäms av väggtjockleken. Det kan variera för olika diametrar från 1,8 till 5,5 mm. Förstärkning väggarna gör produkter för att tåla mer tryck och ger en längre livslängd. Detta, naturligtvis, ökar konsumtionen av metall för att tillverka, kostnad och vikt.

Informationen i tabell GOST vikt stål vatten-gasrör för att bestämma vikten per längdenhet 1 m, beroende på typ och diameter.

Viktigt! Vikt som definieras i tabellen, kan ett teoretiskt ärvärde variera med 4-8%, vilket är betydligt för stora satser. Förzinkade produkter är alltid tyngre än ca 3-5%.

Såsom framgår av tabellen, kan stålröret vatten och gas har en nominell diameter av 6 till 150 mm, vilket motsvarar området från ¼ till 6 inches. Inch storlekar används ofta för att markera beslagen och avstängnings och reglerventiler. Därför är det mycket viktigt att hantera dessa måttenheter på ett komplett system.

Obs! Om handen är inte ett bord, är det möjligt att genomföra omräkning av sin egen diameter. Det är nog att veta att engelska 1 tum motsvarar den genomsnittliga tjockleken av tummen av en vuxen hane och är lika med 25,4 mm. Alla mätare bestäms lätt genom att dividera värdet av öppningen 25, avrundat till närmaste standardvärdet.

Massröret kan också hittas manuellt genom användning av enkel geometri och fysik med formlerna som representeras nedan. När stora volymer av beräkningar är det lämpligt att använda en speciell online-kalkylatorDet gör det möjligt att automatisera processen.

I figuren används följande symboler:

d - diameter hos det inre röret;

D - yttre diameter;

b - väggtjocklek;

S - ett metalltvärsnittsarea;

V - volym av metall;

m - produktens massa;

ρ - specifik vikt blev lika med 7,85 g / cm3.

Viktigt! Observera att den inre diametern och den nominella diametern - det är inte samma sak. Rör med olika väggtjocklekar har olika inre diametrar med samma villkorliga pass. Enligt nominell borrning förstå viss standardvärde i linjemätare som är endast approximativt lika med värdet d. Bringa röret till olika typer av en nominell storlek i hög grad förenklar valet av formade element, och andra komponenter.

Det är nödvändigt att notera den höga hållfasthetsegenskaper av stålrör. De har en styvhetskarakteristik av metallstången med samma diameter. Samtidigt mycket enklare och billigare. Således kommer produkten av den tunga typen väger 30-40% mindre än det helt i metall valsning.

På grund av detta, är vatten- och gasledningar i stor utsträckning inte bara för att transportera olika miljöer av vilken temperatur som helst, men också till sin konstruktion och maskinteknik för byggandet av en mängd olika strukturer.

Typer av uppvärmningsregister

register ståluppvärmning är för vatten eller svetsade rör, som är förbundna genom svetsning i apparater för rumsuppvärmning. De kan vara av olika konfigurationer. I enlighet med formen av instrumentet är följande varianter:

  • spole;
  • Sectional.

Figuren visar några varianter av sin design.

Sectional i sin tur är uppdelade i typer beroende på det sätt föreningen: sträng eller kolumn. I det förra fallet den uppvärmda fluiden passerar i följd på varje rör, som rör sig längs anordningen som i spolen. Den andra - kylmediet inträder varje efterföljande rör med två parallella sidor, så som visas ovan.

Ibland används liknande strukturer av metallprofiler med rektangulärt eller kvadratiskt tvärsnitt. De är dyrare än rund, men kan vara lämpliga för individuell behandling i närvaro av utgångsmaterial.

Trots oattraktiv utseende, register stål är ganska populärt inom tekniskt ändamål. De befinner sig ofta i garage, verkstäder, fabriker, och ibland i offentliga byggnader. Vissa husägare föredrar registrerar av rören på grund av den relativa billighet av produkten och möjligheten att producera sina egna händer instrumentet önskad längd och form.

Genom förmågan att avge värme sådana anordningar är något sämre än de radiatorer av samma längd, men är av lägre kostnad. En viktig fördel med en smidig pipe register är lätt att ta hand om dem. Det är att underlätta för regelbunden rengöring orsakar deras frekvent användning på sjukhus.

Att öka värmeöverföringen fenor används stålröret av plattorna. De ökar avsevärt kontaktytan med den omgivande luften, förutom att förbättra konvektion. Effektiviteten hos sådana uppvärmningsanordningar om 3 gånger högre än den släta röret. En nackdel med fenor registrerar endast i komplexiteten av att avlägsna damm som ackumuleras mellan plattorna.

Det finns också mer sofistikerade, modern design av de vertikala register. De kan vara både direkt och bågformad i plan, upprepa konturerna av de mest komplexa arkitektoniska former. Varianter av kolumner i en eller två rader. Dessa register är mycket bekvämt för stora höga utrymmen och ger frihet en djärv design lösningar.


Bestämning av värmeöverföring

För lämpligt val av storleken av registren för rumsuppvärmning i enlighet med den värmeförlusten är nödvändigt att känna till värdet av värmeöverföringsröret 1 meter lång. Detta värde beror på diametern och skillnaden i kylmedelstemperaturen och miljön. Temperaturskillnad ges av:

At = 0,5 · (t1+ t2) - ttill,

var t1 och t2 - temperatur vid pannans inlopp och utlopp i denna, respektive;

ttill - temperaturen i det uppvärmda rummet.

Snabbt avgöra det ungefärliga värdet av den mängd värme som tas emot från registertabellen kommer att värma stålröret 1 m. Trots att resultatet är mycket ungefärliga, är denna metod den mest praktiska och inte kräver komplicerade beräkningar.

För mer information: 1 BTU / hr-ft2 ·OF = 5678 W / m2K = 4882 kcal / h-m2 ·OC.

Tabellen visar vad som kommer att värmeöverföringsröret av stål i luft vid vissa temperaturer. För mellanliggande värden på skillnadstemperatur beräkningarna utförs genom interpolation.

För en mer noggrann bestämning av den mängd värme, som ger stålet röret bör använda den klassiska formeln:

Q = K • F • At,

vari: Q - värmeöverföringskoefficient, W;

K - värmeöverföringskoefficient, W / (m2·0C);

F - ytarea, m2;

At - temperaturskillnaden, 0S.

Principen om At har beskrivits ovan, och värdet på F är formeln för en enkel geometrisk yta av cylindern: F = π·D • l,

var π = 3,14, och dochl - diametern och längden av röret, respektive, m.

När beräknande delen 1 m lång formel har formen Q = 3,14·K·d·At.

Obs! bestämningen av ett enda rör av värme som är tillräcklig för att ersätta referensvärdet för värmeöverföringskoefficienten för stålet under värmeöverföringen från vattnet till luften, vilket är 11,3 W / (m2·0C). För värmaren K-värde beror inte bara på det material som rör görs, utan även på deras diameter och antalet trådar, eftersom de påverkar varandra.

Medelvärdena för värmeöverföringskoefficienter för de mest populära typer av värmeapparater som anges i tabellen.


Viktigt! Substituera värdena i formeln bör övervakas noggrant enheter. Alla värden måste ha dimensioner som är koordinerade sinsemellan. Sålunda är värmeöverföringskoefficienten finns i Kcal / (h· m2 ·0C) som är nödvändig för att överföra i W / (m2·0C), med tanke på att en kcal / h = 1,163 watt.

Naturligtvis gör tabellen hetta stålrör dig att få resultat snabbare än beräkningsformler, men om noggrannheten är viktig, har ett litet problem.

Att bestämma den lämpliga storleken av registret, måste erforderliga termiska effekten divideras med värmemätare 1 med avrundning till närmaste heltal. En guide kan ta de genomsnittliga data för den isolerade utrymmet i höjd och 3 m 1 m register med en diameter på 60 mm är i stånd att värma en 1 m2 lokaler.

Obs! Såsom framgår av tabellen, kan koefficienten K för stålrör variera från 8 till 12,5 Kcal / (h· m2 ·0C). Ökning av diametern och antalet trådar resulterar i en minskning av värmeöverföringseffektiviteten. I detta avseende, för att öka värmeöverföringen registret bör gynnas ökande längd element.

Du måste också ta hänsyn till att rören kräver stora hög volym vatten i systemet, vilket skapar en extra belastning på pannan. Det rekommenderade avståndet mellan gängdiametern hos röret vara lika med plus 50 mm.

Om systemet inte är fyllt med vatten och frostskyddsmedel, betydligt påverkar det värmekänsliga och kräver en ökning av dess storlek efter ytterligare beräkningar. Detta gäller särskilt vid användning av enheter med värmeelement och olja som kylmedel.

slutsats

Stålröret är relativt stark, hållbar produkt med god värmeavledning. Registrerar vanligt rör kan ha olika konfigurationer, det är mycket lätt att underhålla och inte kräver regelbunden rengöring. Detta gör det möjligt för dem att konkurrera framgångsrikt med lätta bimetall och aluminium radiatorer, liksom de traditionella "unkillable" gjutjärn radiatorer.

Vatten och gasledningar används i stor utsträckning utomhus fjärrvärmenäten med öppen läggning på grund av hög styvhet och hållbarhet. Möjligheten att använda stålrör för uppvärmning bestäms av driftsförhållanden, ekonomiska möjligheter och estetiska smak av ägarna. Applikationen registrerar mest motiverat industriella och tekniska områden, men i andra fall kommer de att ha sina egna fördelar.

Författare (Expert Site): Irina frånChernetskayas