Hướng dẫn chọn bơm bằng cách xác định tổn thất áp suất trên đường ống nước theo đồ thị


Ngoài các cách xác định tổn thất áp suất theo công thức, phần mềm, kinh nghiệm mà EBOOKBKMT đã trình bày ở các bài viết trước. Hôm nay EBOOKBKMT sẽ giới thiệu đến các bạn phương pháp sử dụng đồ thị. Các đồ thị thường xây dựng tổn thất áp suất cho 1m chiều dài đường ống. Khi biết hai trong ba thông số: Lưu lượng nước (l/s hoặc m3/h), đường kính trong của ống dẫn (mm) và tốc độ chuyển động của nước (m/s) - Thông số này ta chọn được. Thông thường ta biết trước được lưu lượng cần thiết, chọn tốc độ sẽ xác định được kích thước ống và tổng cột áp để chọn bơm.


Dưới đây là 03 đồ thị tính tổn thất áp suất (Pa/m ống) tương ứng với 03 loại vật liệu ống thông dụng nhất, nhiệt độ nước được chọn mặc định ở 20oC.


Hình 1. Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn thép đen SCH40.



Click vào để xem ảnh gốc



Hình 2. Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn nước bằng đồng.


Click vào để xem ảnh gốc



Hình 3. Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn nước bằng nhựa plastic


Click vào để xem ảnh gốc


Chọn tốc độ nước đi trong đường ống các bạn chọn theo bảng sau:




Chọn chiều dài tương để tính tổn thất khi qua một số thiết bị phụ kiện cho ở các bảng dưới:


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)




(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)



Và sau đây ta sẽ đi vào một ví dụ cụ thể.

Ví dụ: 

Xác định tổn thất áp suất và chọn kích thước ống HDPE, tính chọn bơm, biết đường ống nằm ở đầu đẩy bơm, lưu lượng bơm nước cần là 72m3/h, chiều dài tổng đường ống là 350m, 02 van cửa và 12 cút 90 độ, cao độ vị trí xả vào bể chứa so với vị trí đặt bơm là + 5m.

Giải đáp: 

- Đối với đoạn ống trước đầu đẩy bơm chọn tốc độ nước theo bảng trên: ω = 2,5m/s
- Đường kính của đường ống HDPE:

D = sqrt[(4Q)/(ωπ)] = sqrt[(4x72/3600)/(2,5x3,14)] = 0,10095m = 100,95mm

Chọn D = 100mm (DN100 - 4")

- Hoặc căn cứ vào đồ thị ở "hình 3", tra theo 02 thông số V = 20 Lít/s và ω = 2,5m/s ta cũng dễ dàng xác định được đường kính ống D = 100mm và tổn thất áp suất ΔPts = 545 Pa/m


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


- Chiều dài tương đương của 02 van cửa (4"):

Ltđ1 = 1,372 x 2 = 2,744 m

- Chiều dài tương đương của 12 cút 90 độ (4"):

Ltđ2 = 3,048 x 12 = 36,576 m

- Tổng chiều dài tương đương:

Ltđ = 2,744 + 36,576 + 350 = 389,32m

- Tổng tổn thất ma sát và cục bộ trên toàn tuyến:

ΔPt = ΔPts x Ltđ = 545 x 389,32 = 212179,4 Pa = 2,121794 bar

- Tổng tổn thất áp suất (Cộng thêm phần chênh lệch cao trình đặt bơm):

ΔP = ΔPt (bar) + 0,5 bar = 2,121794 + 0,5 = 2,621794 bar

Dựa trên các thông số lưu lượng bơm Q = 72m3/h và tổng cột áp ΔP = 2,621794 bar ta chọn bơm có tổng cột áp 30m, lưu lượng min tại cột áp 30m là 70m3/h. Ta cũng có thể tra lại đồ thị đặc tính của bơm đó để chắc chắn tại điểm cột áp 26,21794 m bơm có đạt lưu lượng lớn hơn 72m3/h như yêu cầu hay không.




Chúc các bạn thành công!


Ngoài các cách xác định tổn thất áp suất theo công thức, phần mềm, kinh nghiệm mà EBOOKBKMT đã trình bày ở các bài viết trước. Hôm nay EBOOKBKMT sẽ giới thiệu đến các bạn phương pháp sử dụng đồ thị. Các đồ thị thường xây dựng tổn thất áp suất cho 1m chiều dài đường ống. Khi biết hai trong ba thông số: Lưu lượng nước (l/s hoặc m3/h), đường kính trong của ống dẫn (mm) và tốc độ chuyển động của nước (m/s) - Thông số này ta chọn được. Thông thường ta biết trước được lưu lượng cần thiết, chọn tốc độ sẽ xác định được kích thước ống và tổng cột áp để chọn bơm.


Dưới đây là 03 đồ thị tính tổn thất áp suất (Pa/m ống) tương ứng với 03 loại vật liệu ống thông dụng nhất, nhiệt độ nước được chọn mặc định ở 20oC.


Hình 1. Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn thép đen SCH40.



Click vào để xem ảnh gốc



Hình 2. Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn nước bằng đồng.


Click vào để xem ảnh gốc



Hình 3. Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn nước bằng nhựa plastic


Click vào để xem ảnh gốc


Chọn tốc độ nước đi trong đường ống các bạn chọn theo bảng sau:




Chọn chiều dài tương để tính tổn thất khi qua một số thiết bị phụ kiện cho ở các bảng dưới:


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)




(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)



Và sau đây ta sẽ đi vào một ví dụ cụ thể.

Ví dụ: 

Xác định tổn thất áp suất và chọn kích thước ống HDPE, tính chọn bơm, biết đường ống nằm ở đầu đẩy bơm, lưu lượng bơm nước cần là 72m3/h, chiều dài tổng đường ống là 350m, 02 van cửa và 12 cút 90 độ, cao độ vị trí xả vào bể chứa so với vị trí đặt bơm là + 5m.

Giải đáp: 

- Đối với đoạn ống trước đầu đẩy bơm chọn tốc độ nước theo bảng trên: ω = 2,5m/s
- Đường kính của đường ống HDPE:

D = sqrt[(4Q)/(ωπ)] = sqrt[(4x72/3600)/(2,5x3,14)] = 0,10095m = 100,95mm

Chọn D = 100mm (DN100 - 4")

- Hoặc căn cứ vào đồ thị ở "hình 3", tra theo 02 thông số V = 20 Lít/s và ω = 2,5m/s ta cũng dễ dàng xác định được đường kính ống D = 100mm và tổn thất áp suất ΔPts = 545 Pa/m


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


- Chiều dài tương đương của 02 van cửa (4"):

Ltđ1 = 1,372 x 2 = 2,744 m

- Chiều dài tương đương của 12 cút 90 độ (4"):

Ltđ2 = 3,048 x 12 = 36,576 m

- Tổng chiều dài tương đương:

Ltđ = 2,744 + 36,576 + 350 = 389,32m

- Tổng tổn thất ma sát và cục bộ trên toàn tuyến:

ΔPt = ΔPts x Ltđ = 545 x 389,32 = 212179,4 Pa = 2,121794 bar

- Tổng tổn thất áp suất (Cộng thêm phần chênh lệch cao trình đặt bơm):

ΔP = ΔPt (bar) + 0,5 bar = 2,121794 + 0,5 = 2,621794 bar

Dựa trên các thông số lưu lượng bơm Q = 72m3/h và tổng cột áp ΔP = 2,621794 bar ta chọn bơm có tổng cột áp 30m, lưu lượng min tại cột áp 30m là 70m3/h. Ta cũng có thể tra lại đồ thị đặc tính của bơm đó để chắc chắn tại điểm cột áp 26,21794 m bơm có đạt lưu lượng lớn hơn 72m3/h như yêu cầu hay không.




Chúc các bạn thành công!

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: