Інструмент вільного інжинірингу
Калькулятор діаметра труби за витратою
Розрахуйте мінімальний внутрішній діаметр труби за витратою та граничною швидкістю. Округліть до стандартних розмірів DN. Зворотний режим: максимальна витрата для заданого розміру труби.
Результати
Мінімальний діаметр труби
З рівняння нерозривності Q = v × A та A = πd²/4:
Розрахований діаметр є мінімальним; завжди круглий вгору до наступного стандартного розміру.
Зворотний розрахунок — Максимальний потік
Стандартні розміри труб (Додаток 40)
| Номінальний | Зовнішній діаметр (мм) | Стіна (мм) | Внутрішній діаметр (мм) | Площа (мм²) |
|---|---|---|---|---|
| DN15 (½ дюйма) | 21.3 | 2.77 | 15.8 | 196 |
| DN20 (¾ дюйма) | 26.7 | 2.87 | 20.9 | 343 |
| DN25 (1 дюйм) | 33.4 | 3.38 | 26.6 | 556 |
| DN32 (1¼ дюйма) | 42.2 | 3.56 | 35.1 | 968 |
| DN40 (1½ дюйма) | 48.3 | 3.68 | 40.9 | 1,314 |
| DN50 (2 дюйми) | 60.3 | 3.91 | 52.5 | 2,165 |
| DN65 (2½ дюйма) | 73.0 | 5.16 | 62.7 | 3,087 |
| DN80 (3 дюйми) | 88.9 | 5.49 | 77.9 | 4,768 |
| DN100 (4 дюйми) | 114.3 | 6.02 | 102.3 | 8,213 |
| DN125 (5 дюймів) | 141.3 | 6.55 | 128.2 | 12,908 |
| DN150 (6 дюймів) | 168.3 | 7.11 | 154.1 | 18,638 |
| DN200 (8 дюймів) | 219.1 | 8.18 | 202.7 | 32,270 |
| DN250 (10 дюймів) | 273.1 | 9.27 | 254.5 | 50,869 |
| DN300 (12 дюймів) | 323.9 | 10.31 | 303.2 | 72,145 |
Економічна швидкість
економічна швидкість — це швидкість потоку, яка мінімізує загальні витрати, урівноважуючи вартість труби (капітальні витрати) та витрати на перекачування (енергія):
- Менша швидкість → більша труба (дорожче), але менша потужність перекачування
- Вища швидкість → менша труба (дешевше), але більше енергії на перекачування
- Типові економічні швидкості для води: 1–2 м/с; для гідравлічної оливи: 3–5 м/с у напірних лініях
💡 Емпіричне правило: Для систем, що працюють >4000 годин на рік, слід використовувати нижчі швидкості. Для систем з переривчастою роботою прийнятні вищі швидкості (менший діаметр труб).
Практичний приклад
Дано: Q = 60 л/хв, v_max = 4 м/с
Q = 60 / 60000 = 0,001 м³/с
d_min = √(4 × 0,001 / (π × 4)) = √(3,183 × 10⁻⁴) = 17,84 мм
Стандартний розмір: округлити до більшого DN20 (внутрішній діаметр = 20,9 мм)
Фактична швидкість: v = 0,001 / (π/4 × 0,0209²) = 2,92 м/с ✓ у межах ліміту
⚠️ Примітка: Завжди перевіряйте, чи фактична швидкість для вибраного стандартного розміру труби знаходиться в межах вашого обмеження. Якщо наступний стандартний розмір перевищує обмеження швидкості, необхідно використовувати більший розмір.
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.
Процедури, описані на цій сторінці, були розроблені та випробувані в польових умовах командою Vibromera за допомогою Balanset-1A — портативного двоканального балансувального пристрою та аналізатора вібрації для балансування роторів на місці експлуатації.
Професійні прилади та програмне забезпечення для балансування в польових умовах. Використовуються в більш ніж 50 країнах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — інженер з аналізу вібрації, а також засновник і генеральний директор «Vibromera». Понад 15 років він балансує обертове обладнання в польових умовах, а не на випробувальному стенді: мульчувачі, промислові вентилятори, дробарки, центрифуги, вали та шпинделі. Саме з цієї роботи народилися прилади «Balanset» — вони створювалися як інструмент, який фахівець може принести до машини й використовувати самостійно, на місці, а не як лабораторне обладнання. «Vibromera» заснована у 2017 році, з 2023 року базується в Порту, Португалія. Розробка, складання та підтримка лінійки «Balanset» відбуваються саме тут. Флагманський прилад — «Balanset-1A», портативний аналізатор для одно- та двоплощинного балансування і вібраційної діагностики. Nikolai особисто бере участь у підтримці клієнтів, вирішенні складних випадків балансування та розробці програмного забезпечення. Він працює з клієнтами по всьому світу, будь-якою мовою.
