Trong bài đăng trước, chúng tôi thảo luận về các công thức khác nhau được sử dụng để xác định tốc độ dòng chảy, tốc độ dòng chảy và tổn thất áp suất, cũng như các yếu tố mà việc lựa chọn vật liệu đường ống đóng vai trò trong việc tối ưu hóa việc xử lý chất lỏng. Đọc bài viết đầy đủ, ở đây.

Khi thiết kế hệ thống đường ống công nghiệp, các kỹ sư muốn có một hệ thống có thể giảm thiểu chi phí về lâu dài. Tiêu thụ năng lượng quá mức làm tăng chi phí và làm tổn hại đến lợi nhuận.

Thiết kế hệ thống đường ống cố gắng tối đa hóa việc sử dụng năng lượng bằng cách giảm thiểu sức cản đối với dòng chất lỏng. Máy bơm càng phải làm việc nhiều hơn để di chuyển chất lỏng qua hệ thống thì càng tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí hơn.

Hiểu cách các phụ kiện đường ống, van và bộ lọc tạo ra khả năng cản dòng chất lỏng trong hệ thống đường ống công nghiệp giúp các kỹ sư thiết kế các hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn.

Điều gì tạo ra sức cản đối với dòng chất lỏng?

Trong phương trình dưới đây, mỗi biến đều ảnh hưởng đến tổn thất áp suất. Tổn thất cột áp là lượng năng lượng bị mất đi do lực cản chống lại dòng chất lỏng và được biểu thị bằng feet.

Mỗi biến được giải thích:

• Hệ số ma sát (f). Yếu tố này phụ thuộc vào vật liệu. Ví dụ, một vật liệu bị ăn mòn và rỗ vốn sẽ gây ra nhiều ma sát hơn một đường ống mới, nhẵn.
• Chiều dài đường ống làm việc (L). Đường ống chạy càng dài thì năng lượng bị mất càng nhiều.
• Vận tốc của chất lỏng (v). Chất lỏng chảy nhanh hơn có nhiều ma sát tác dụng lên nó hơn.
• Gia tốc trọng trường (g). Góc dốc hơn sẽ tạo ra ít ma sát hơn cho chất lỏng.
• Đường kính trong của ống làm việc (D). Khi đường kính tăng, lượng áp suất bị mất sẽ giảm.

Còn phụ kiện thì sao?

Không bao gồm trong phương trình là cách các phụ kiện tạo ra nhiều tổn thất năng lượng hơn cho hệ thống.

Tổn hao do ma sát qua các phụ kiện được tính bằng cách sử dụng chiều dài tương đương của ống thẳng gây ra tổn thất ma sát tương tự như phụ kiện tương ứng.

Nhiều chương trình mô phỏng đường ống bỏ qua việc điều chỉnh các hệ số cho nhựa. Nếu sử dụng phần mềm mô phỏng, các nhà thiết kế nên cân nhắc việc nhập thủ công độ dài tương đương và hệ số ma sát thích hợp vào phần mềm cho CPVC.

Dưới đây là tổn thất ma sát qua phụ tùng của Corzan ® CPVC. Tham khảo tài liệu của nhà sản xuất phụ kiện để biết thêm thông tin.

Khi tính toán tổn thất cột nước bằng phương trình nêu trên, chiều dài (L) sẽ bao gồm chiều dài của đường ống, cộng với chiều dài tương đương của đường ống tương ứng với từng phụ kiện.

Còn về Van và Bộ lọc thì sao?

Không giống như các phụ kiện, mỗi van và bộ lọc đều có hệ số dòng chảy đã biết, hệ số này được sử dụng để tính toán độ giảm áp suất (P) mà nó gây ra khi ở vị trí mở hoàn toàn.

Mỗi biến được giải thích:

• Tốc độ dòng chảy (G). Được biểu thị bằng gallon trên phút, tốc độ dòng chảy càng lớn thì áp suất sẽ bị mất qua van hoặc bộ lọc càng nhiều.
• Hệ số lưu lượng van (C _v ). Được xác định thông qua thử nghiệm theo tiêu chuẩn cụ thể của ngành với nước.
• Trọng lượng riêng (SG). Vì trọng lượng riêng của nước là 1,0 nên trọng lượng riêng của chất lỏng khác có thể được sử dụng để xác định độ giảm áp suất với các chất lỏng khác.

Hệ số dòng chảy cho từng loại van và bộ lọc có thể được tìm thấy trong tài liệu của nhà sản xuất.

CPVC và tổn thất cột áp thông qua các phụ kiện, van và bộ lọc

Mức độ ảnh hưởng của mỗi loại thành phần đến tổn thất ma sát chỉ khác nhau đôi chút giữa các loại vật liệu và thành phần. Tuy nhiên, trên hàng trăm hoặc hàng nghìn feet đường ống, điều này có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể.

Ưu điểm của CPVC

Yếu tố Hazen Williams C, so sánh độ mịn của các vật liệu khác nhau, là một con số quan trọng để duy trì thủy lực chất lỏng. Giá trị càng cao thì bề mặt vật liệu càng mịn, đồng đều hơn. Khi lắp đặt, CPVC có Hệ số C là 150, hệ số này hầu hết được duy trì trong suốt vòng đời của nó do khả năng chống ăn mòn và co giãn vốn có của nó. Ngoài ra, thép không gỉ mới có Hệ số C khoảng 130, nhưng có thể xuống dưới 100 sau nhiều năm sử dụng.

Khi độ mịn bên trong của đường ống giảm đi, tổn thất do ma sát và chi phí tiêu hao liên quan sẽ tăng lên.

Một ưu điểm khác của CPVC là đường kính bên trong của các phụ kiện phù hợp với đường kính của ống. Ở một số vật liệu khác, khớp nối được lắp vào đường ống hẹp hơn một chút, tạo thêm sự gián đoạn cho dòng chảy và tăng tổn thất áp suất ở mỗi khớp nối.

Xem xét việc lắp đặt CPVC
Quá trình nối xi măng dung môi CPVC rất đơn giản và dễ hiểu. Bởi vì mỗi phụ kiện bổ sung sẽ tạo ra nhiều tổn thất áp suất hơn nên người lắp đặt vẫn phải giữ các phụ kiện ở mức tối thiểu ngay cả khi lắp đặt hệ thống CPVC.

Cần đặc điểm kỹ thuật hoặc hỗ trợ thiết kế?

Nếu bạn cần trợ giúp để xác định xem CPVC có phù hợp với quy trình của mình hay không hoặc nếu bạn cần hỗ trợ thiết kế hệ thống CPVC, hãy liên hệ với chúng tôi. Nhóm Hệ thống Công nghiệp Corzan sẵn sàng trả lời các câu hỏi của bạn.

https://www.corzan.com/blog/how-fittings-valves-and-strainers-affect-pressure-drop-and-head-loss