Thiết kế thủy lực và xử lý chất lỏng đường ống Corzan® CPVC

Khi thiết kế hệ thống đường ống – đặc biệt là cho các ứng dụng công nghiệp – điều quan trọng là phải biết khả năng chịu tải và tổn thất ma sát của vật liệu đường ống.

Vận tốc tuyến tính của dòng chất lỏng

Vận tốc tuyến tính của chất lỏng chảy trong ống được tính từ:

Các giá trị trong bảng dưới đây là chính xác cho tất cả chất lỏng.

Vận tốc dòng chất lỏng tuyến tính trong hệ thống thường được giới hạn ở mức 5 ft./s. cho các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt đối với kích thước ống 6 inch. hoặc tuyệt hơn.

Yếu tố Hazen-Williams C

Một lợi thế lớn mà Hệ thống đường ống Corzan® có được so với ống kim loại là bề mặt bên trong nhẵn, có khả năng chống đóng cặn và bám bẩn. Điều này có nghĩa là tổn thất áp suất do ma sát trong dòng chất lỏng được giảm thiểu ngay từ đầu và không tăng đáng kể khi hệ thống cũ đi, như trường hợp với các ống kim loại bị co giãn.

Công thức Hazen-Williams là phương pháp được chấp nhận rộng rãi để tính toán tổn thất đầu do ma sát trong hệ thống đường ống. Các giá trị tổn thất đầu ma sát trong bảng lưu lượng chất lỏng bên dưới dựa trên công thức này và độ nhám bề mặt của đường ống Corzan CPVC có hằng số C = 150.

Hệ số C càng thấp thì ma sát càng cao. Để tham khảo, hãy xem xét hằng số độ nhám bề mặt cho cả vật liệu đường ống mới và cũ:

Mất đầu ma sát đường ống

Đặc tính dòng chảy của nước chảy qua hệ thống đường ống bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố bao gồm cấu hình hệ thống, kích thước và chiều dài ống, ma sát ở bề mặt ống và khớp nối, v.v.

Những yếu tố này và các yếu tố khác gây ra sự giảm áp suất theo chiều dài của hệ thống, được gọi là tổn thất áp suất hoặc giảm áp suất.

Công thức sau đây được sử dụng để tính toán vận tốc nước, tổn thất cột nước và độ giảm áp suất theo hàm của tốc độ dòng chảy trong Hệ thống đường ống Corzan.

Một foot nước = 0,4335 psi

Phụ kiện đầu ma sát

Tổn thất ma sát qua các phụ kiện được tính từ chiều dài tương đương của ống thẳng sẽ tạo ra tổn thất ma sát tương tự trong chất lỏng.

Chiều dài ống tương đương (feet)

Dữ liệu được cung cấp trong bảng này chỉ mang tính tham khảo. Tham khảo tài liệu của nhà sản xuất phụ kiện để biết thêm thông tin.

Áp suất tăng tối đa – Búa nước

Sự thay đổi tốc độ dòng chảy của chất lỏng dẫn đến sự tăng áp suất được gọi là búa nước. Búa nước có thể được gây ra bằng cách mở hoặc đóng van, khởi động hoặc dừng máy bơm hoặc chuyển động của không khí bị kẹt trong đường ống. Đường dây càng dài và chất lỏng di chuyển càng nhanh thì cú sốc thủy lực này sẽ càng lớn.

Áp lực tăng vọt búa nước tối đa có thể được tính bằng công thức sau:

Các giá trị trong bảng lưu lượng chất lỏng sau đây dựa trên công thức này ở nhiệt độ 73°F (23°C) với giả định rằng nước đang chảy với tốc độ cho trước là gallon mỗi phút bị dừng đột ngột và hoàn toàn. Ở 180°F (82,2°C), áp suất tăng giảm khoảng 15%. Giá trị của chất lỏng không phải là nước có thể được tính gần đúng bằng cách nhân với căn bậc hai của trọng lượng riêng của chất lỏng.

ÁP LỰC TĂNG BÚA NƯỚC CỘNG VỚI ÁP LỰC VẬN HÀNH HỆ THỐNG KHÔNG ĐƯỢC VƯỢT QUÁ 1,5 LẦN MỨC ÁP SUẤT LÀM VIỆC ĐƯỢC KHUYẾN NGHỊ CỦA HỆ THỐNG.

Để giảm thiểu cú sốc thủy lực do búa nước, tốc độ dòng chất lỏng tuyến tính thường được giới hạn ở 5 ft./s., đặc biệt đối với kích thước ống 6 inch. hoặc lớn hơn. Vận tốc khi khởi động hệ thống phải được giới hạn ở mức 1 ft./s. trong quá trình đổ đầy cho đến khi chắc chắn rằng tất cả không khí đã được xả ra khỏi hệ thống và áp suất đã được đưa lên điều kiện vận hành.

Không được phép tích tụ không khí trong hệ thống khi hệ thống đang vận hành. Máy bơm không được phép hút không khí vào.

Khi cần thiết, có thể sử dụng thiết bị bảo vệ bổ sung để ngăn ngừa hư hỏng do búa nước, có thể bao gồm van giảm áp, bộ giảm xóc, thiết bị chống sét và van xả khí chân không.