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流量計算機からのパイプ径
流量と流速制限から最小配管内径を計算します。標準DNサイズに切り上げます。逆モード:指定された配管サイズにおける最大流量。
結果
最小パイプ径
連続方程式Q = v × AおよびA = πd²/4より:
計算された直径は最小値であり、常に切り上げる。 上 次の標準サイズに。
逆算 - 最大流量
標準配管サイズ(スケジュール40)
| 呼び径 | 外径(mm) | 壁(mm) | 内径(mm) | 面積(mm²) |
|---|---|---|---|---|
| DN15(½インチ) | 21.3 | 2.77 | 15.8 | 196 |
| DN20(¾インチ) | 26.7 | 2.87 | 20.9 | 343 |
| DN25(1インチ) | 33.4 | 3.38 | 26.6 | 556 |
| DN32(1¼インチ) | 42.2 | 3.56 | 35.1 | 968 |
| DN40(1½インチ) | 48.3 | 3.68 | 40.9 | 1,314 |
| DN50(2インチ) | 60.3 | 3.91 | 52.5 | 2,165 |
| DN65(2½インチ) | 73.0 | 5.16 | 62.7 | 3,087 |
| DN80(3インチ) | 88.9 | 5.49 | 77.9 | 4,768 |
| DN100(4インチ) | 114.3 | 6.02 | 102.3 | 8,213 |
| DN125(5インチ) | 141.3 | 6.55 | 128.2 | 12,908 |
| DN150(6インチ) | 168.3 | 7.11 | 154.1 | 18,638 |
| DN200(8インチ) | 219.1 | 8.18 | 202.7 | 32,270 |
| DN250(10インチ) | 273.1 | 9.27 | 254.5 | 50,869 |
| DN300(12インチ) | 323.9 | 10.31 | 303.2 | 72,145 |
経済速度
経済速度 総コストを最小化する流速、つまりパイプコスト(資本)とポンプコスト(エネルギー)のバランスをとることです。
- 速度が低い → パイプは太い(高価)が、ポンプ力は低い
- 速度が速い → パイプが細い(安価)が、ポンプに必要なエネルギーは増える
- 水の典型的な経済的な速度:1~2 m/s、油圧油の典型的な経済的な速度:圧力ラインで3~5 m/s
💡 経験則: 年間4000時間以上稼働するシステムの場合は、低速を推奨します。断続的なシステムの場合は、高速(パイプ径が小さい)でも問題ありません。
計算例
条件: Q = 60 L/分、v_max = 4 m/s
Q = 60 ÷ 60000 = 0.001 m³/s
d_min = √(4 × 0.001 / (π × 4)) = √(3.183 × 10⁻⁴) = 17.84ミリメートル
標準サイズ:切り上げ DN20(内径 = 20.9 mm)
実際の速度: v = 0.001 / (π/4 × 0.0209²) = 2.92メートル/秒 ✓ 制限内
⚠️ 注意: 選択した標準パイプサイズで実際の流速が制限値内であることを必ず確認してください。次の標準サイズで流速制限を超える場合は、大きい方のサイズを使用する必要があります。
Use the formula d = √(4Q / (πv)), where Q is the flow rate in m³/s and v is the maximum allowable velocity in m/s.
Example: 60 L/min at max 4 m/s → d = √(4 × 0.001 / (π × 4)) = 17.8 mm → round up to DN20 (ID 20.9 mm).
Recommended maximum velocities:
- Hydraulic suction: 0.5 – 1.5 m/s (to avoid cavitation)
- Hydraulic pressure: 3 – 6 m/s (up to 7 for short runs)
- Hydraulic return: 2 – 4 m/s
- Water supply: 1 – 3 m/s (≤2.5 in buildings for noise)
These are economic velocities — balancing pipe cost vs pumping energy.
DN (Diamètre Nominal) sizes for Schedule 40 steel pipe:
- DN15 (½″): ID 15.8 mm
- DN25 (1″): ID 26.6 mm
- DN50 (2″): ID 52.5 mm
- DN100 (4″): ID 102.3 mm
- DN150 (6″): ID 154.1 mm
- DN200 (8″): ID 202.7 mm
Note: ID depends on the schedule (wall thickness). Schedule 40 is most common; Schedule 80 has thicker walls and smaller ID.
Economic velocity is the speed that minimizes the total lifecycle cost of a piping system — which includes both the capital cost of the pipe and the ongoing energy cost of pumping.
Larger pipes cost more to buy but have lower pressure drop → less pumping energy. Smaller pipes are cheaper but need more pumping power.
For systems running continuously (>4000 h/yr), use lower velocities. For intermittent systems, higher velocities are acceptable.
Rounding down would exceed your velocity limit, causing:
- Higher pressure drop (ΔP ∝ v²)
- Noise and vibration
- Potential cavitation on suction lines
- Increased erosion and fitting wear
Always round up. The actual velocity with the larger pipe will be lower than your limit — which is safe.
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
プロフェッショナルなフィールドバランシング機器とソフトウェア。50か国以上で使用されています。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。