Kết quả của tổn thất ma sát trong hệ thống đường ống công nghiệp có thể làm giảm hiệu quả và năng suất vận hành – và cuối cùng dẫn đến thời gian ngừng hoạt động và sửa chữa tốn kém. Tổn thất ma sát ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy và áp suất chất lỏng trong hệ thống đường ống và phải được xem xét trong quá trình thiết kế hệ thống.

Các khớp nối, đường cong, van, khe co giãn và bất kỳ sự thay đổi hướng nào cũng có thể tạo ra ma sát gây tổn thất áp suất và có thể dẫn đến những thách thức trong vận hành.

Ăn mòn và đóng cặn

Ăn mòn xảy ra khi các ion tích điện trong chất lỏng tương tác hoặc “ăn mòn” vật liệu kim loại, gây ra các vết rỗ dọc theo bề mặt đường ống hoặc tại các khớp nối, ảnh hưởng đến dòng chảy chất lỏng. Nhiều quy trình công nghiệp liên quan đến môi trường axit, nước cứng, khoáng chất hoặc các chất khác có thể gây ăn mòn đường ống kim loại. Bùn và các chất mài mòn khác cũng ăn mòn các bức tường bên trong.

Sự tương tác hoặc ăn mòn này có thể dẫn đến sự đóng cặn, điều này cũng làm hạn chế dòng chất lỏng và làm tăng độ sụt áp trong hệ thống đường ống. Sự co giãn xảy ra khi các ion bị hút vào bề mặt kim loại phản ứng và tạo thành các hạt tích tụ dọc theo hệ thống, thường là xung quanh các đường nối, mặt bích hoặc bề mặt gồ ghề bên trong.

Hệ thống CPVC Corzan ^® là một loại nhựa nhiệt dẻo được thiết kế đặc biệt với bề mặt nhẵn có khả năng chống ăn mòn, đóng cặn và bám bẩn trong hầu hết các công trình lắp đặt. Nó cũng có khả năng chống lại hầu hết các axit, bazơ và muối, làm giảm khả năng ăn mòn khi sử dụng với phần lớn các hóa chất.

Các kỹ sư thiết kế hệ thống đường ống phải xác minh tính tương thích của vật liệu đường ống với loại nước hoặc hóa chất được sử dụng trong quy trình của cơ sở, điều này sẽ giúp ngăn ngừa sự ăn mòn bên trong và kéo dài tuổi thọ của hệ thống đường ống. Bảng kháng hóa chất Corzan CPVC cho thấy Corzan CPVC đã được thử nghiệm với hơn 400 loại hóa chất như thế nào.

Hình thành màng sinh học

Sự phát triển của vi khuẩn trong hệ thống đường ống có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước. Sự hình thành màng sinh học bắt đầu khi các vi sinh vật trong nước hoặc các chất khác tìm thấy nơi trú ngụ và “gắn” vào một bề mặt – thường là bề mặt gồ ghề hoặc rỗ. Một khi sự kết nối đó xảy ra, màng sinh học sẽ phát triển và tạo ra nơi nuôi dưỡng vi khuẩn sinh sôi.

Bề mặt hoàn toàn nhẵn bên trong hệ thống đường ống không có khả năng tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển, trong khi bề mặt không bằng phẳng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho điều đó. Nguy cơ hình thành màng sinh học tăng lên khi sử dụng vật liệu dẻo, chẳng hạn như chất phụ gia làm dẻo giúp hợp chất dễ dàng xử lý thành đường ống, phụ kiện và các sản phẩm khác. Đường ống Corzan CPVC không được làm dẻo và thử nghiệm đã chỉ ra rằng CPVC là một trong những bề mặt có khả năng chống chịu tốt nhất để ngăn chặn sự hình thành màng sinh học.

Công thức Hazen-Williams

Công thức Hazen-Williams là phương pháp được chấp nhận rộng rãi để tính tổn thất đầu ma sát trong hệ thống đường ống. Công thức so sánh độ mịn của vật liệu hệ thống đường ống và giá trị càng cao thì bề mặt vật liệu càng mịn. Ví dụ, đường ống CPVC có Hệ số C là 150 khi lắp đặt và giá trị này thường không đổi trong suốt vòng đời của hệ thống.

Các giá trị trong bảng lưu lượng chất lỏng sau đây dựa trên công thức này và hằng số độ nhám bề mặt là C=150 đối với đường ống Corzan CPVC.

f=0,2083 x (100)1,852 g1,852

C d4.8655

trong đó f = áp suất ma sát tính bằng feet nước trên 100 feet

của đường ống

d = đường kính trong của ống tính bằng inch

g = tốc độ dòng chảy tính bằng gallon trên phút

C = hằng số độ nhám bề mặt ống

Hằng số độ nhám bề mặt cho các vật liệu đường ống khác được cung cấp dưới đây:

Mất ma sát trong phụ kiện đường ống

Tổn thất ma sát trong đường ống cũng sẽ xảy ra ở các phụ kiện hệ thống. Tổn thất này qua các phụ kiện được tính theo chiều dài tương đương của ống thẳng sẽ tạo ra tổn thất ma sát tương tự trong chất lỏng. Chiều dài tương đương của ống Corzan CPVC dùng cho các phụ kiện thông dụng như sau:

Kích thước ống trong bảng này lên tới 12 inch. Ống lên đến 24 inch có sẵn từ các nhà sản xuất chọn lọc .

*Dữ liệu được cung cấp trong bảng này chỉ mang tính tham khảo. Bạn có thể muốn tham khảo hướng dẫn thiết kế đường ống Corzan CPVC cho hệ thống đường ống công nghiệp, Luôn tham khảo tài liệu của nhà sản xuất để biết thêm thông tin.

Tối ưu hóa hệ thống đường ống dùng trong công nghiệp

Tổn thất ma sát trong đường ống trên 100′ là yếu tố quyết định chính trong việc định cỡ hệ thống đường ống một cách hợp lý. Để bù lại, các kỹ sư sẽ bù ma sát có thể làm giảm áp suất đường ống và làm gián đoạn dòng chất lỏng bằng cách tăng kích thước hệ thống đường ống hoặc tăng vận tốc dòng chảy trong thiết kế.

Nhưng người thiết kế hệ thống phải xem xét các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hệ thống theo thời gian. Ví dụ, trong hệ thống đường ống kim loại, đường kính đường ống có thể cần phải lớn hơn dự kiến ​​ban đầu do ma sát vật liệu, ăn mòn và/hoặc đóng cặn. Một số kỹ sư đã áp dụng phương pháp tăng vận tốc dòng chảy trong hệ thống để sử dụng kích thước đường ống nhỏ hơn. Điều này có thể thực hiện được nhưng sẽ làm tăng kích thước và yêu cầu về công suất của hầu hết các máy bơm, dẫn đến chi phí sở hữu cao hơn trong suốt thời gian sử dụng của hệ thống – chưa kể đến ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn của hệ thống kim loại.

Một cơ sở công nghiệp sử dụng đường ống Corzan CPVC có thể loại bỏ những vấn đề này và cho phép nhà thiết kế chỉ định đường ống hẹp hơn. Đường ống CPVC có một trong những Yếu tố C Hazen-Williams tốt nhất so với bất kỳ vật liệu đường ống nào trên thị trường và duy trì yếu tố đó trong suốt thời gian sử dụng. Ngoài ra, đường ống CPVC có khả năng chống ăn mòn và không cho phép mở rộng quy mô để có một hệ thống bền hơn và đáng tin cậy hơn, vượt quá mong đợi về hiệu suất.

Hệ thống đường ống công nghiệp Corzan đã chứng tỏ hơn 60 năm thành công trong nhiều ứng dụng công nghiệp trên toàn thế giới. Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn kỹ thuật và phù hợp miễn phí.

Một số chi tiết trong blog này được lấy từ Cách lựa chọn vật liệu đường ống thích hợp có thể làm giảm sự hình thành màng sinh học có hại, Cách tối ưu hóa hệ thống đường ống công nghiệp để giảm áp suất và đặc tính xử lý chất lỏng của ống Corzan.

https://www.corzan.com/blog/friction-loss-impacts-piping-system-performance