เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อจากอัตราการไหล
คำนวณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อขั้นต่ำจากอัตราการไหลและขีดจำกัดความเร็ว ปัดขึ้นเป็นขนาด DN มาตรฐาน โหมดกลับกัน: อัตราการไหลสูงสุดสำหรับขนาดท่อที่กำหนด.
ผลลัพธ์
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อขั้นต่ำ
จากสมการความต่อเนื่อง Q = v × A และ A = πd²/4:
เส้นผ่านศูนย์กลางที่คำนวณได้คือค่าต่ำสุด ควรเป็นค่ากลมเสมอ ขึ้น ไปยังขนาดมาตรฐานถัดไป.
การคำนวณย้อนกลับ — อัตราการไหลสูงสุด
ขนาดท่อมาตรฐาน (Schedule 40)
| นาม | OD (mm) | ความหนาผนัง (mm) | ID (mm) | พื้นที่ (mm²) |
|---|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 | 196 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 | 343 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 | 556 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 | 968 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 | 1,314 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 | 2,165 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 | 3,087 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 | 4,768 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 | 8,213 |
| DN125 (5″) | 141.3 | 6.55 | 128.2 | 12,908 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 | 18,638 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 | 32,270 |
| DN250 (10″) | 273.1 | 9.27 | 254.5 | 50,869 |
| DN300 (12″) | 323.9 | 10.31 | 303.2 | 72,145 |
ความเร็วทางเศรษฐกิจ
ความเร็วทางเศรษฐกิจ คือความเร็วการไหลที่ทำให้ต้นทุนรวมต่ำที่สุด โดยสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนท่อ (เงินลงทุน) กับต้นทุนการสูบน้ำ (พลังงาน):
- ความเร็วต่ำ → ท่อขนาดใหญ่ขึ้น (ราคาแพงขึ้น) แต่กำลังสูบน้ำลดลง
- ความเร็วสูง → ท่อเล็กลง (ถูกกว่า) แต่ใช้พลังงานในการสูบมากขึ้น
- ความเร็วทางเศรษฐกิจทั่วไปสำหรับน้ำ: 1–2 m/s; สำหรับน้ำมันไฮดรอลิก: 3–5 m/s ในท่อแรงดัน
💡 หลักการง่ายๆ: สำหรับระบบที่ทำงาน >4000 hours/year ควรเอนเอียงไปทางความเร็วต่ำ สำหรับระบบที่ทำงานเป็นช่วง ความเร็วสูง (ท่อเล็กกว่า) ก็ยอมรับได้.
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: Q = 60 L/min, 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 mm
ขนาดมาตรฐาน: ปัดขึ้นเป็น DN20 (ID = 20.9 mm)
ความเร็วที่แท้จริง: v = 0.001 / (π/4 × 0.0209²) = 2.92 m/s ✓ ภายในขอบเขตที่กำหนด
⚠️ หมายเหตุ: ควรตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าความเร็วของของเหลวที่ไหลผ่านท่อขนาดมาตรฐานที่เลือกนั้นอยู่ในขีดจำกัดที่กำหนด หากท่อขนาดถัดไปมีความเร็วเกินขีดจำกัด คุณต้องใช้ท่อขนาดที่ใหญ่กว่า.
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.
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
อุปกรณ์และซอฟต์แวร์การถ่วงสมดุลภาคสนามระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko เป็นวิศวกรวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และเป็นผู้ก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Vibromera กว่า 15 ปีที่เขาถ่วงสมดุลเครื่องจักรหมุนในภาคสนามแทนที่จะทำบนแท่นทดสอบ ได้แก่ มุลเชอร์ พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องบด เครื่องหมุนเหวี่ยง เพลา และสปินเดิล งานนี้เองที่ทำให้เกิดเครื่องมือ Balanset — ออกแบบมาให้เป็นเครื่องมือที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถถือไปยังเครื่องจักรและใช้งานได้ด้วยตัวคนเดียวหน้างาน ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ Vibromera ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 และตั้งฐานอยู่ที่เมืองปอร์ตู ประเทศโปรตุเกส ตั้งแต่ปี 2023 การพัฒนา การประกอบ และการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ตระกูล Balanset ทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่ เครื่องมือเรือธงคือ Balanset-1A เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาสำหรับการถ่วงสมดุลหนึ่งระนาบและสองระนาบ และสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน Nikolai มีส่วนร่วมด้วยตนเองในการสนับสนุนลูกค้า ในการแก้ไขงานถ่วงสมดุลที่ยาก และในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาทำงานกับลูกค้าทั่วโลกในทุกภาษา
