Chi tiết

Corzan CPVC

Cách tính sự giãn nở nhiệt trong thiết kế hệ thống đường ống

Giãn nở nhiệt cpvc

Đọc toàn bộ bài đăng bên dưới hoặc xem Đồ họa thông tin về Mở rộng Nhiệt để có cái nhìn tổng quan về bài đăng blog này.
Tất cả các vật liệu đều có đặc tính nhiệt vốn có ảnh hưởng đến đặc tính của nó tùy thuộc vào lượng nhiệt hoặc độ lạnh mà nó tiếp xúc. Càng nhiều nhiệt được áp dụng, vật liệu càng có xu hướng giãn nở và mềm mại. Điều kiện càng lạnh thì vật liệu càng có xu hướng co lại và cứng lại.

Trong trường hợp hệ thống đường ống, chúng tôi quan tâm nhất đến sự giãn nở và co lại tuyến tính, ảnh hưởng đến cả vật liệu đường ống kim loại và nhựa nhiệt dẻo. Nếu không được tính đến trong quá trình thiết kế hệ thống đường ống, sự dao động về chiều dài có thể dẫn đến các vấn đề tốn kém. Điều này đặc biệt đúng đối với các hệ thống nhà máy công nghiệp, nơi thường xuyên phải chịu nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt.

Ví dụ, nếu đường ống bị hạn chế ở cả hai đầu, vì nó nóng lên, sự giãn nở tuyến tính sẽ gây ra ứng suất nén lên vật liệu. Khi lực quá mức này vượt quá ứng suất cho phép lên vật liệu, nó sẽ dẫn đến hư hỏng đường ống và có thể là các giá đỡ, phụ kiện và van.

Tùy thuộc vào phạm vi thiệt hại đó, các nhà máy có thể buộc phải tiến hành sửa chữa thường xuyên, ngừng hoạt động và có khả năng thay thế hệ thống đường ống sớm.

May mắn thay, mặc dù việc mở rộng và thu hẹp là không thể tránh khỏi nhưng các vấn đề phát sinh có thể dễ dàng tránh được nếu cân nhắc thiết kế phù hợp. Cụ thể, bằng cách sử dụng một trong các cơ chế làm lệch hướng sau:

  • Vòng mở rộng
  • Bù đắp mở rộng
  • Thay đổi hướng
  • Mở rộng tham gia

Trước khi giải thích cách triển khai từng cơ chế, chúng ta cần xem xét bốn yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế của chúng.

MÁY TÍNH CO GIÃN NHIỆT CORZAN CPVC MIỄN PHÍ

Các yếu tố thiết kế cần xem xét khi tính toán giãn nở nhiệt cpvc

1. Mức độ mở rộng tuyến tính

Lượng đường ống sẽ giãn ra và co lại phụ thuộc vào ba yếu tố:

  1. Hệ số giãn nở tuyến tính
  2. Mọi vật liệu đều có hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính, nghĩa đơn giản là mỗi mức độ thay đổi nhiệt độ, bạn sẽ có mức giãn nở tuyến tính X. Có các thử nghiệm thực nghiệm được thực hiện trên tất cả vật liệu đường ống để xác định hệ số này.
  3. Chênh lệch nhiệt độ

Trong biểu đồ bên dưới, bạn có thể thấy lượng vật liệu đường ống khác nhau thay đổi về chiều dài khi nhiệt độ thay đổi.
giãn nở nhiệt cpvc ống công nghiệp

Chênh lệch nhiệt độ là phạm vi nhiệt độ mà đường ống sẽ tiếp xúc. Nói cách khác, sự khác biệt giữa đường ống lạnh nhất và nóng nhất sẽ tính từ thời điểm lắp đặt cho đến thời gian sử dụng của nó. Để xác định chênh lệch nhiệt độ của đường ống, hãy xem xét những điều sau:

  • Nhiệt độ lúc lắp đặt là bao nhiêu? Trong một không gian được điều hòa, đây có thể là một trong những nhiệt độ khắc nghiệt mà nó sẽ đạt tới.
  • Nhiệt độ của chất lỏng chảy qua đường ống là bao nhiêu và nhiệt độ chất lỏng đó có không đổi không?
  • Nếu đường ống ở ngoài trời thì khí hậu thay đổi theo mùa như thế nào?

Chiều dài ống
Đường ống chạy càng dài thì nó sẽ càng giãn ra hoặc co lại. Về cơ bản, mỗi foot vật liệu bổ sung đều có tác động phụ vào thời gian ống sẽ giãn ra hoặc co lại.

2. Căng thẳng khi làm việc

Ứng suất làm việc là mức ứng suất tối đa mà vật liệu có thể phải chịu khi sử dụng. Tất cả vật liệu đường ống có thể chịu được một số mức độ chuyển động mà không làm mất đi tính toàn vẹn về cấu trúc của nó. Điều này càng quan trọng hơn đối với ống công nghiệp

3. Mô đun đàn hồi

Mô đun đàn hồi là thước đo độ cứng. Đặc tính nội tại của vật liệu ống thể hiện khả năng kéo dài hoặc nén của vật liệu khi có lực tác dụng.

4. Đường kính ngoài của ống

Đường kính ngoài của ống ảnh hưởng đến khả năng làm lệch ứng suất của ống. Ví dụ: đường ống CPVC dài 100 feet phải chịu mức tối đa. nhiệt độ 120°F và một phút. nhiệt độ 80°F sẽ giãn nở 1,6 inch, bất kể đường kính ngoài của ống. Nhưng, 1-trong. ống có thể làm giảm ứng suất nhiều hơn ống 6 inch. do đó, cơ cấu làm lệch (tổng chiều dài vòng lặp) chỉ cần dài 2,47 ft đối với ống 1 inch. đường ống. Trong tình huống tương tự, một chiếc 6 inch. ống sẽ cần một cơ cấu làm lệch chiều dài 5,55 ft.

Bốn cơ chế làm lệch hệ thống đường ống để xử lý giãn nở nhiệt cpvc

Tùy thuộc vào khu vực mà đường ống sẽ chạy qua, các kỹ sư có bốn tùy chọn cơ chế làm lệch để sử dụng để tính đến sự giãn nở và co lại vì nhiệt. Mỗi cái cho phép một số mức độ chuyển động của đường ống để giúp ngăn ngừa ứng suất nén.

Để giúp minh họa từng cơ chế, chúng tôi đã đưa vào một kịch bản chạy theo đường ống với các kích thước sau:

  • Vật liệu ống: CPVC
  • Đường kính ống: 4 inch.
  • Chạy ống: 100 feet
  • Chênh lệch nhiệt độ: 40°
    • Nhiệt độ tối đa: 120°F
    • Nhiệt độ tối thiểu: 80°F

Trong trường hợp này, độ giãn nở tuyến tính của đường ống là 1,6 in.

1. Vòng mở

 rộng

Cơ chế này có xu hướng là sự lựa chọn ưa thích của các kỹ sư để xử lý giãn nở nhiệt cpvc ống công nghiệp

vòng lặp

Cách thức hoạt động: Ở giữa đường ống, chữ “U” được cấu hình và tâm của nó được cố định bằng một giá đỡ. Mỗi bên của đường ống đi vào chữ U được treo bằng móc treo hoặc thanh dẫn hướng, cho phép đường ống di chuyển qua lại. Khi đường ống mở rộng, độ mở của chữ U thu hẹp lại và khi đường ống co lại thì lỗ chữ U mở rộng.

Sử dụng ví dụ và hình ảnh được cung cấp: L biểu thị tổng chiều dài của vòng dây, với 2/5L biểu thị mỗi phần dọc và 1/5L biểu thị mặt cắt ngang nơi đặt dây hãm.

  • L = 54,8 inch.
  • 1/5 L = 11,0 inch.
  • 2/5 L = 21,9 inch.

2. Bù đắp mở rộng

Cơ chế này được sử dụng khi đường ống cần tránh các kết cấu cố định.giãn nở nhiệt cpvc

Cách hoạt động: Được đặt ở giữa đường ống, mỗi khuỷu cho phép tạo ra một mức độ lệch nào đó cũng như chiều dài thẳng đứng của đường ống. Phần cuối của mỗi đường ống được cố định bằng cách sử dụng móc treo hoặc thanh dẫn ở vị trí cách khuỷu một khoảng xác định. Sử dụng sơ đồ trên, khi đường ống mở rộng, khuỷu tay trên và dưới sẽ đẩy vào, làm cho chiều dài thẳng đứng nghiêng sang phải. Khi co lại, ống thẳng đứng sẽ nghiêng sang trái.

Sử dụng ví dụ và hình ảnh được cung cấp: L biểu thị tổng chiều dài của phần bù từ móc treo hoặc thanh dẫn hướng ở một đầu đến đầu đối diện. 1/4L biểu thị khoảng cách từ móc treo hoặc thanh dẫn đến khuỷu tay gần nhất. 1/2L đại diện cho phần vuông góc của đường ống.

  • L = 54,8 inch.
  • 1/4 L = 13,7 inch.
  • 1/2 L = 27,4 inch.

3. Thay đổi hướngđổi hướng

Tất cả hệ thống đường ống đương nhiên bao gồm những thay đổi về hướng, cũng có thể được sử dụng làm cơ chế làm lệch hướng. Cách thứ 3 để xử lý giãn nở nhiệt cpvc ống công nghiệp

Cách thức hoạt động: Khi kết thúc đường ống dài, khuỷu góc và đường ống liền kề có thể cho phép chuyển động ở một mức độ nào đó. Nếu đường ống liền kề đủ dài, các kỹ sư có thể đặt một móc treo hoặc dẫn một khoảng cách xác định cách xa khuỷu tay để tính đến cả sự giãn nở và co lại.

Sử dụng ví dụ và hình ảnh được cung cấp: L biểu thị khoảng cách từ khuỷu tay đến móc treo hoặc thanh dẫn hướng.

  • L = 54,8 inch.

Lưu ý: Khoảng cách hỗ trợ ống tối thiểu phải được tính đến khi xem xét việc sử dụng sự thay đổi hướng để điều chỉnh sự giãn nở và co lại.

4. Khe co giãn

Cơ chế này thường được sử dụng ở những khu vực kín, chật hẹp, nơi khó có thể đưa vào bất kỳ vòng mở rộng hoặc phần bù nào.

Khe co giãn là các cụm chuyên dụng hoạt động như một bộ giảm xóc cho phép đường ống di chuyển tự do trong đường ống khác trong khi vẫn duy trì độ kín cần thiết. Đây thường là một lựa chọn đắt tiền hơn và được sử dụng như là phương sách cuối cùng. Giải pháp này thường xuyên được sử dụng khi xử lý giãn nở nhiệt với ống công nghiệp.

Tính toán cơ chế giãn nở nhiệt cho hệ thống của bạn

ống công nghiệp

Để hỗ trợ các kỹ sư thiết kế hệ thống đường ống công nghiệp Corzan ® CPVC, chúng tôi đã phát triển Máy tính mở rộng đường ống. Chỉ cần nhập chiều dài và đường kính ống, cũng như nhiệt độ tối đa và tối thiểu của hệ thống, máy tính sẽ cung cấp các kích thước cần thiết cho Vòng mở rộng, Bù mở rộng và Thay đổi hướng bằng ống công nghiệp Corzan CPVC. Hãy nhớ rằng, việc làm tròn và cài đặt một vòng lặp lớn hơn mức cần thiết sẽ không bao giờ gây hại.

Chat Zalo Gọi Ngay Yêu cầu gọi lại Chat Ngay Tư vấn ngay