配管工事の圧力損失計算にはフリーソフトがおすすめを試してみた

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配管に生じる圧力損失計算をフリーソフトで行うことで正確な数値が導き出せる

配管に生じる圧力損失計算を、フリーソフトにて行うことができます。
圧力損失が防げれば、圧力損失が原因で起こる可能性があるさまざまなトラブル防止に繋がります。
フリーソフトを使用することによって、配管に生じる圧力損失計算を正確に導き出すことができます。

数ある圧力損失計算のフリーソフトの中からマッチしたものを探し出すのは手間がかかる

配管に生じる圧力損失計算を行うためのフリーソフトは、さまざまな企業から公開されています。
種類が豊富ということもあり、どのフリーソフトを導入するのかを社内でよく話し合い、比較して決定しなければいけません。
豊富なフリーソフトが存在する中、ひとつひとつを確認し、全体から決定するまでには手間も時間もかかってしまいます。
何しろ、配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算や、オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算ができるソフトウェア、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリなど、さまざまな種類があるからです。

そこで、こちらの記事では、数ある圧力損失計算を行うことができるフリーソフトの中から、おすすめできる公式サイトやダウンロードサイトへのリンクを記載しています。
導入検討段階で参考にしてみて下さい。
ランキング上位の人気があるエクセルテンプレートなどを揃えましたよ。


記事の後半では、配管抵抗や管サイズ選定についても触れて説明していきます。


圧力損失計算にフリーソフトを使わないと、どういう問題が起こるのか

圧力損失計算のフリーソフトを用いない理由とは

・ 従業員の中で、パソコンを専門的に使える人が少ない。
・ 従業員にフリーソフトを使えるように教育する手間がかかる。
・ フリーソフトや有料ソフトの中から、自社にあったものを探し出すのに時間がかかる。
・ 有料ソフトであれば、ランニングコストや使用料が発生する場合がほとんど。
・ 自分が求めていることができるか不安。
・ まず、先に試しに使用してみて、ソフトの中でできることを確認したい。
・ 技術者が不足していて、初心者でも使いこなせるかわからない。

なぜ、配管の圧力損失計算にフリーソフトを活用しないのか

・ 面倒な計算なので、入力するときに数値を間違えて入力してしまいそうだから。
・ ベテラン技術者ではない従業員や現場の経験が浅い担当者などに計算を任せるのが不安だから。
・ これまで自力で圧力損失計算を行ってきて、フリーソフトを導入することで仕事の効率がどう上がっていくのかが全く検討がつかないから。

上記の理由が存在することにより、配管の圧力損失計算を行うことができるフリーソフトを導入しない企業が多いようです。
しかし、これらの理由は正しいと言えないでしょう。


それでは引き続き、配管の圧力損失計算を行うことができるフリーソフトを導入することで得られるメリットについて解説していきます。


配管の圧力損失計算にフリーソフトを活用して得られるメリットとは

配管の圧力損失計算にフリーソフトを使って業務を効率化

配管の圧力損失計算は、非常に複雑で慣れていない従業員にとっては、手間も時間も取られてしまう仕事の一つです。
複雑な仕事であるからこそ、フリーソフトを活用することで仕事を簡単にこなすことができます。
フリーソフトを活用して、時間の短縮に成功すれば、仕事の効率化アップに繋がります。
ぜひ今までの作業と比較してみてください。

圧力損失計算のミスによるトラブルを防ぐことができる

複雑な仕事であったり、他の仕事との並行作業の場合、多忙な時だとすると、計算ミスが発生します。
また、計算に慣れていない従業員が計算ミスを起こすことで、その後の製造ラインでさまざまな支障が発生します。
そういった場合に、数値を正確に算出してくれるのが、フリーソフトになります。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算や、オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算ができるソフトウェア、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリがあるので、仕事にも困りません。

配管の圧力損失計算ソフトの操作は難しくない

パソコン操作が苦手な方も、配管の圧力損失計算のフリーソフトの操作をこなすことができます。
現在、操作が簡単で使いやすいフリーソフトも、豊富に種類が存在しています。
また、単位(密度、粘度、圧力、流量)はプルダウンメニューから自由に選択可能であったり、 計算シート(表)は、レポートとしてそのまま印刷可能であったりと、豊富な機能も魅力的なものです。

配管の圧力損失計算はフリーソフトの使用でコストダウン

配管の圧力損失計算を行う上で、できるだけフリーソフトを使うようにしましょう。
有料ソフトを使用すると、ランニングコストや使用料などの費用がかかってしまいます。
フリーソフトであれば、無料で使うことができます。

また、フリーソフトであれば、自社の仕事にマッチしているか、試しにダウン・ ロードして使ってみることが可能です。
自社に合っていれば、その後に継続して使用するように決定しても問題ありません。

配管抵抗の計算や管サイズの計算が行えるフリーソフトもおすすめ

配管の圧力損失計算を行うことができるフリーソフトのほかに、配管抵抗や管サイズの計算を行える別のフリーソフトや、同じソフト内でも機能としてそれらが導入されているフリーソフトが存在します。
そのため、導入段階で仕事に合わせて選択することが可能です。
配管抵抗や管サイズの計算もフリーソフトを活用すれば、コストをかけずに仕事の効率化アップを狙えるので、とてもおすすめです。
ランキング上位の人気アプリやエクセルテンプレート、Excelのシステムツールもありますよ。


まとめ/配管の圧力損失計算のフリーソフトを活用して業務の効率化をはかる

これまで、配管の圧力損失計算をフリーソフトを活用して行う選択をしていなかった方も、以下のようなメリットがあることがわかりました。
配管の圧力損失計算をフリーソフトを活用することを検討してみてはいかがでしょうか。

配管の圧力損失計算が行えるフリーソフトを導入するメリット

時間や手間がかかる複雑な計算をフリーソフトが行うため、仕事の効率化に繋がります。
フリーソフトが配管の圧力損失計算を正確に行うことで、従業員の計算ミスにより後に起こるトラブルを防ぐことができます。

パソコンが苦手な方でも、簡単に操作できるフリーソフトも豊富に存在しています。
また、フリーソフトの便利な機能も付属しているのが魅力的です。
配管の圧力損失計算をフリーソフトを無料でダウンロードすることで、有料ソフトではかかる費用を抑えることができます。

フリーソフトであれば、費用が発生しないので試用して良ければ導入することが可能です。
配管の圧力損失計算の他にも、配管抵抗の計算や管サイズの計算が行えるフリーソフトも存在します。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算ソフトウェア・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算や、オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリやエクセルテンプレート、excelのシステムツールなども存在します。
自社の仕事に合わせて、それらを選択することも可能です。
まずは無料ダウンロードをして、今までの作業と比較してみてください。
ランキング上位の人気アプリや、おすすめのExcelシステムツールなどを揃えてありますよ。

配管工事の圧力損失計算のフリーソフトには便利な機能がある

配管圧力損失計算とは

流体が配管中を流れる時、配管内の摩擦、オリフィス計算で使うオリフィス、バルブ、レジューサーによる配管サイズの減少や拡大などによって、配管抵抗計算で得られる配管抵抗が重なって、配管圧力損失計算(配管圧損計算)による、流体の圧力損失が求められます。ポンプを設置してポンプ揚程計算でポンプの出口圧力が計算できますが、ポンプからタンクまで流体を運ぶと考えたときに、これまで述べた圧力損失で、ポンプ揚程計算で得られたポンプ圧力では足りないと分かります。
そのため、次のような計算を行って、元の圧力がどこまで下がるかを計算し、ポンプの圧力を確保する機種選定を行う必要があります。その計算とは、流体が配管を流れると配管内面と流体の間で生じる配管摩擦損失計算、配管が広い所から流入するときは、流入形状で係数が異なり、係数と流速から求められる配管圧力損失計算(配管圧損計算)できます。同じように、配管が縮小するようなとき、管断面が急に拡大するとき、広い場所に配管から流出する場合、管が曲がるとき、管が分岐するときなど、係数に応じた配管抵抗計算ができて、配管全体の配管圧力損失計算(配管圧損計算)で圧力損失が分かります。
改版系統は、配管展開図によって表され、配管の変化部分が配管展開図上に番号が付けられ、番号ごとに配管抵抗計算と配管圧力損失計算を行うことができます。全体の配管圧損計算は、配管展開図の番号に合わせた表を使って、番号が示す部位ごとに計算される配管圧力損失から、配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)が求めることができます。
水理計算では、管の摩擦損失水頭からウエストン公式やヘーゼンウィリアムス公式で、配管口径計算から配管サイズ選定ができ、配管系ごとの配管径流量計算から得られる必要流量が分かります。さらに、配管展開図の流れに沿って摩擦損失水頭を求め、ポンプ揚程計算を行い、ポンプのサイズと容量が決定できます。
配管圧力損失計算や配管摩擦損失計算のフリーソフトやアプリは、無料でダウンロードして使うことができます。圧力損失計算、配管圧力損失計算(配管圧損計算)、配管抵抗計算、配管径流量計算、配管口径計算によって配管圧力損失計算ができて、配管サイズ選定ができます。人気の高い無料のフリーソフトは、ランキング上位を占め高い人気を誇ります。また、他のソフトやアプリと比較してもツールやテンプレートが充実して、人気の理由は使い易さにあります。ダウンロードして試用するのがおすすめです。また、有料のシステム化したソフトウェアも、配管のデータから、配管展開図を作成し、配管展開図から配管圧力損失計算など配管サイズ選定のための計算が紐づけられて計算できます。フリーソフトやエクセル(excel)をベースとしたソフトも、比較的人気があり、効率的なツールやテンプレートを備えて、エクセル(excel)になれた人には使い易いソフトウェアです。有料のシステム化されたソフトウェアも、有料とは言え、無料の試用期間が設けられ、機能制限もなくダウンロードして全機能を試すことができておすすめです。

消火設備の管径の求め方

屋内消火栓には、1号消火栓、易操作性1号消火拴、2号消火栓があり、スプリンクラヘッドには、種別ごとの設置基準があります。屋内消火栓設備の配管サイズ選定方法は、立管のような主管の管径は、1号と易1号は50A以上、2号は32A以上です。屋内消火栓の配管径に対する配管径流量計算の資料は、「配管径に対する流量」、「屋内消火栓の管径」の表から配管サイズ選定を行います。
屋外消火栓設備の配管管径の求め方について、屋内消火栓設備と同様の方式で、配管サイズ選定します。ただ、管径は単口形の屋外消火栓は65mm以上、双口形は100mm以上となっています。

スプリンクラ設備の配管管径

スプリンクラ配管は、リング状に結合するループ配管などの配管があります。このときの問題は、従来の配管摩擦損失計算では、配管の圧力損失計算が正しくできないケースがあります。そのため、消防法では、次のような方法で、配管摩擦損失計算を行い、配管圧力損失計算(配管圧損計算)ができるようにしています。
ループ配管の配管摩擦損失計算では、分岐点から合流点という配管構成になりますが、分岐点から合流点までの配管内摩擦損失水頭が等しくなるように、配管摩擦損失計算と配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行い、流量を配分します。配管摩擦損失計算の一つとして、
① ループ配管の流入部の分岐点を設定し、分岐点から最も遠い流出部合流点を設定します。
② ループ配管に流れる流量を仮措定で設定して、摩擦損失基準に基づき仮の配管摩擦損失計算を行います。
③ 流水の摩擦損失は、配管長さに比例・流量の1.85乗に比例しますので、ループ配管で圧力のバランスが取れないときは、②で仮想した流量及び仮想摩擦損失水頭で修正流量を計算します。
④ ②で設定した仮設定した流量と③で計算した修正流量から、再度ループ配管に流れる流量を設定し、ループ配管の流出部合流点の摩擦損失水頭の合計が、0.05m未満となるまで③の計算を繰り返すことで、配管圧力損失計算(配管圧損計算)を求めます。
消火設備の配管は、消防法などで細かい規定や計算式が加えられています。配管圧力損失計算や配管径流量計算、配管サイズ選定する無料のフリーソフトには、消火設備の配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行うときに、消防法で規定された消火設備用配管摩擦損失計算や、表項目を反映させたものがあり、人気の高いソフトです。ダウンロードのランキングでも上位に入っていて、消火設備を設計する人にとっては、ダウンロードして使う価値がありそうです。

ガス配管口径の決定

ガスの配管サイズ選定に当たって、使用状況が不明なときは、機器の最大ガス消費量を予想し、設計流量とします。
ガス配管サイズ選定でガス管の口径の決定手順は、次のように行います。
① ガス機器選定のために、用途・種類・数量・定格消費量・使用場所などの調査・選定を行います。
② 使用する各ガス機器が、時間当たりどれだけ消費するかの、ガス消費量の算出を行います。
③ ガス配管の配管ルートのうち、最も適切なルートを決定します。
④ 配管ルートを元に、配管展開図を作成し、配管部の延長長さや高低差を算出します。
⑤ 使用するガス機器のうち、使用頻度から、同時に使用したときに流れるガス流量を仮定し、対象となる配管径流量計算から配管の設計流量を算出します。
⑥ 配管の種類ごとに使用できる口径を配管口径計算し、仮として決定しますが、ガス流量チャート図等を参考とすれば計算しやすいです。
⑦ 配管展開図から配管の系統ごとに、各配管部の配管圧力損失計算を行い、配管圧力損失計算の総和が、圧力損失計算から得られる許容圧力損失値以下になるように、算出します。配管圧力損失計算では、配管口径計算と関連して計算するため、配管口径を仮設定したときに、その口径でよいかどうかの確認を行います。
⑧ ⑦で圧力損失計算から出た圧力損失と、⑥では配管口径を仮としているため、それが必要最小口径であるかどうかを確認します。
なお、ガス配管の配管サイズ選定にあたっては、ガスという気体ではありますが、ガス共通設備から住宅地まで配管で持ってこられ、ガスの主管からガス使用者まで配管で導入されるため、流量が多い場合でも、ダクトを使うことはありません。したがって、ダクト抵抗計算やダクト静圧計算は不要です。ダクトは空調設備で各部屋へ空気が想起されるため、ダクト抵抗計算やダクト静圧計算が必要です。
なお、ガス配管は都市ガスの他にも水素ガスなどのガスがあります。ガスの配管によっては、流量計としてオリフィスを使用するところも多く、オリフィス計算による配管径流量計算や配管サイズ選定が必要です。オリフィスでは、配管圧力損失も大きいため、配管圧力損失計算とオリフィス計算を交えて、配管サイズ選定が必要です。
オリフィス計算のソフトウェアは、無料のフリーソフトやアプリ、有料のシステム化されたソフトウェア、流量計メーカーが提供するソフトやアプリなど多くあり、比較して人気のソフトを見つけるのもおすすめです。もちろんエクセル(excel)でテンプレートやツールを備えたソフトも高人気です。ソフトの多くは、計算と同時に計算過程を印刷できるツールなどを備え、便利です。

さまざまな配管の圧力損失計算にはフリーソフトが便利

配管圧力損失計算でポンプのサイズと容量を決める

流体が配管中を流れる時、配管内の摩擦、オリフィス計算で使うオリフィス、バルブ、レジューサーによる配管サイズの減少や拡大などによって、配管抵抗計算で得られる配管抵抗が重なって、配管圧力損失計算(配管圧損計算)による、流体の圧力損失が求められます。ポンプを設置してポンプ揚程計算でポンプの出口圧力が計算できますが、ポンプからベッセルまで流体を運ぶと考えたときに、これまで述べた圧力損失で、ポンプ揚程計算で得られたポンプ圧力では流体を流すには足りないことが分かります。
ポンプの圧力を確保する機種選定を行うためには、次のような計算を行って、元の圧力がどこまで下がるかを計算する必要があります。流体が配管を流れると配管内面と流体の間で生じる配管摩擦損失計算、配管が狭いサイズの配管に流入するときの流入係数と流速から計算する配管圧力損失計算(配管圧損計算)、などの計算が必要です。同じように、配管展開図に表される、配管の縮小箇所、管断面が拡大する場所、小さな配管サイズから大きな配管サイズに流出する場所、管が曲がる場所、管が分岐する場所などで、係数に応じた配管抵抗計算によって全体の配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行います。
配管展開図によって表される配管系統に、変化部分に番号が付けられ、番号ごとに配管抵抗計算と配管圧力損失計算を行い、番号に合わせた表に、番号が示す部位ごとに計算される配管圧力損失から、配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)が求めることができます。
水理計算では、管の摩擦損失水頭からウエストン公式やヘーゼンウィリアムス公式で、配管口径計算から配管サイズ選定ができ、配管系ごとの配管径流量計算から得られる必要流量が分かります。さらに、配管展開図の流れに沿って摩擦損失水頭を求め、ポンプ揚程計算を行い、cが決定できます。
配管圧力損失計算や配管摩擦損失計算のフリーソフトやアプリは、無料でダウンロードして使うことができます。ランキング上位にある人気の高い無料のフリーソフトは、他の有料ソフトやアプリと比較してもツールやテンプレートが充実し、使い易さが人気の理由で、ダウンロードしての試用がおすすめです。フリーソフトのエクセル(excel)をベースとしたフリーのソフトも、比較的人気があり、使い易いツールやテンプレートを備えて、エクセル(excel)に慣れた人には使い易いソフトウェアです。
また、有料のシステム化したソフトウェアも、配管の簡単なアイソメ図から、配管展開図を作成し、図から配管圧力損失計算など配管サイズ選定のための計算を行います。有料のシステム化されたソフトウェアは、有料とは言え、機能制限がない無料の試用期間が設けられ、ダウンロードして機能を試すことができるため、おすすめです。

冷温水配管

空調用配管の配管サイズ選定をするには、初めに配管の流体が何かを知り、その特徴を知ることです。配管圧損計算や配管抵抗計算などの配管計算では、継手や弁類の相当管長も含むことが大切です。
冷温水配管の配管サイズ選定に当たっては、単位長さ当たりの配管摩擦損失計算で求められる摩擦損失と、管内流速で決まります。配管サイズの小さいものは、管内流速を抑えるようにします。
冷温水配管の設計手順は次のようなステップで進めます。
①配管方式を決定します。
②配管経路が分かる配管展開図を作成します。
③-1流量を決定します。  ③-2圧力損失計算で算出される圧力損失の許容量、単位長さ当たりの配管摩擦損失計算で得られた摩擦損失を求めます。
④配管サイズ選定は、流量線図または流量表より選定します。
⑤許容流速を確認します。
⑥管径を決めます。
⑦配管の付属品を決めます。
⑧配管抵抗計算により、冷温水配管の抵抗を算出します。
⑨ポンプ揚程計算により、ポンプの容量が決定します。

冷温水配管の単位摩擦損失

冷温水配管を設計する際、配管摩擦損失計算によって管長lm当たりの圧力損失計算を行い、配管圧力損失計算(配管圧損計算)から圧力損失を決めて、ヘーゼンウィリアムス公式などの計算と、流量線図から配管口径計算を行い、管径を求めます。
配管サイズ選定に当たっては、管径の求め方は、初めに、配管展開図の表されている配管系統に接続する機器の所要流量を求めます。次に、配管系統の末端から上流に向かい、流量を加えていき、ポイントとしてマークした部分の流量を求め、流量線図からマークした部分の管径を決めていきます。
配管摩擦損失計算によって配管口径計算を行い、配管のサイズを求める無料のフリーソフト、アプリ、少し機能アップしたシェアウェアソフト、本格的なシステム化されたソフトウェアなど、人気もあり、ランキングでも上位にあるソフトが多く出されています。冷温水配管のように、長さがあり・曲りがあり・枝分かれしている・配管途中の付属品が挿入されているなど、配管摩擦損失計算や配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行う上では、配管のレイアウトを良く見て計算する必要があります。
上で紹介するソフトやアプリでは、配管を区切って表に表し、部位ごとに配管摩擦損失計算や配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行い、最後に総和を取って配管サイズ選定までの計算を自動で行います。比較すれば、コストが掛かる分だけ機能が高く、使い易さも違いますが、基本的な計算機能は同じです。そのため、自分の仕事で必要な計算ができるソフトを使うのが、コストパフォーマンスが良いソフトと言え、おすすめです。無料のフリーソフトとはいえ、アイソメ図から配管の直間部や接続部など圧力損失が起こる部分を自動で分けて、表に現し、配管抵抗計算や配管圧力損失計算を行い表に表し、その結果から全体の配管圧損計算や配管径流量計算結果を表示するソフトもあり、システムソフトウェアと比較してもダウンロードして使う価値がありそうです。

冷媒配管

乾燥・清潔・気密を保つことが、冷媒配管の基本です。冷媒配管の使用配管は、主に銅管です。冷媒配管の管径は、冷媒循環量と配管相当長および管内流速によって求められます。
冷凍循環では、システ厶内を循環しながら熱エネルギーを移動させる作動流体が、冷媒です。冷媒ガスは、屋外と室内の空気熱交換器の間を、冷媒管で接続されます。
冷媒配管の設計手順は次の①から⑨ようになります。
①冷媒配管方式を決めます。
冷媒配管方式には、ライン分岐、ヘッダ分岐、2つの方式を組み合わせたものがあります。
②冷媒配管の経路を作成します。
冷媒配管をどのような経路で設置するか想定し、冷媒配管展開図を作成します。
③冷媒管の配管サイズ選定に当たっては、メーカーの機器サイズに合わせます。
冷媒管のサイズ・配管長・高低差などは、メーカーにより異なるため、メーカーとの協議が必要です。
④現場に合った冷媒管の長さと高低差の制限許容値を検討します。
⑤機器能力に対する許容サイズを確認します。
メーカーでは機器能力と許容サイズの設定表があるため、メーカー資料を参照します。
⑥冷媒の管径を決めます。
⑦冷媒ガスの追加充填量を算定します。
冷媒配管の長さおよび高低差による補正と、外気温や吸込み空気温度に対する補正値を元に補正し、管径を決定します。
⑧機器能力などに補正を加えます。
冷媒ガス追加充填量の算定をし、補正量を決定します。
⑨冷媒配管の配管サイズ選定を行います。
これまでに算出した補正量から、配管口径計算を行い、冷媒配管の配管サイズ選定の最終決定とします。

空気用ダクト

ダクトのダクト圧力損失計算には、定圧法と等速法があり、定圧法では過大な圧力損失が出ないように、ダクト内の付属物との接触でのダクト抵抗計算で、ダクトサイズが過大になることを避けます。吹き出し口や吸い込み口で風量のバランスが崩れたときの調整に、ダンパーを設置し、ダクト抵抗計算を再度計算してダクトサイズを選定します。ダクト全体のダクト圧力損失計算ができれば、送風機などに必要なダクト静圧計算によって静圧が求まり、静圧と風量の特性曲線から送風機の機種選定ができます。
ダクト圧力損失計算では、無料のフリーソフトをダウンロードして使うのがおすすめです。特に人気がありランキング上位のフリーソフトは、計算からダクトサイズの選定までが簡単です。エクセル(excel)ベースのダクト圧力損失計算やダクト抵抗計算、ダクト静圧計算、ダクトサイズの選定にテンプレートやツールを備えたフリーソフトもあり、おすすめです。




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