159
CHÆÅNG 7
TÊNH TOAÏN THIÃÚT KÃÚ HÃÛ THÄÚNG ÂÆÅÌNG ÄÚNG DÁÙN NÆÅÏC
Trong caïc kyî thuáût âiãöu hoaì khäng khê coï sæí duûng caïc loaûi âæåìng äúng næåïc nhæ sau :
- Âæåìng äúng næåïc giaíi nhiãût cho caïc thiãút bë ngæng tuû.
- Âæåìng äúng næåïc laûnh âãø laìm laûnh khäng khê.
- Âæåìng äúng næåïc noïng vaì håi baîo hoaì âãø sæåíi áúm khäng khê
- Âæåìng äúng næåïc ngæng.
Muûc âêch cuía viãûc tênh toaïn äúng dáùn næåïc laì xaïc âënh kêch thæåïc håüp lyï cuía âæåìng äúng,
xaïc âënh täøng täøn tháút tråí læûc vaì choün båm. Âãø laìm âæåüc âiãöu âoï cáön phaíi biãút træåïc læu
læåüng næåïc tuáön hoaìn. Læu læåüng âoï âæåüc xaïc âënh tæì caïc phæång trçnh trao âäøi nhiãût.
7.1 Hãû thäúng âæåìng äúng dáùn næåïc
* Váût liãûu âæåìng äúng : Ngæåìi ta sæí duûng nhiãöu loaûi váût liãûu khaïc nhau laìm âæåìng äúng cuû thãø
nhæ sau :
Baíng 7-1 : Váût liãûu äúng dáùn næåïc
Chæïc nàng Váût liãûu
1. ÄÚng næåïc laûnh chiller - Theïp âen hoàûc theïp traïng keîm
- ÄÚng âäöng cæïng
2. ÄÚng næåïc giaíi nhiãût vaì
næåïc cáúp
- ÄÚng theïp traïng keîm
- ÄÚng âäöng cæïng
3. ÄÚng næåïc ngæng hoàûc
xaí càûn
- ÄÚng theïp traïng keîm
- ÄÚng âäöng cæïng
- ÄÚng PVC
4. Baîo hoaì hoàûc næåïc
ngæng baîo hoaì
- ÄÚng theïp âen
- ÄÚng âäöng cæïng
5. Næåïc noïng - ÄÚng theïp âen
- ÄÚng âäöng cæïng
* Âàûc tênh cuía âæåìng äúng theïp
Caïc loaûi äúng theïp âen thæåìng âæåüc sæí duûng âãø dáùn næåïc coï nhiãöu loaûi våïi âäü daìy moíng
khaïc nhau. Theo mæïc âäü daìy ngæåìi ta chia ra laìm nhiãöu mæïc khaïc nhau tæì Schedul 10 âãún
Schedul 160. Trãn baíng 7-2 caïc loaûi äúng kyï hiãûu ST laì äúng coï âäü daìy tiãu chuáøn, caïc äúng
XS laì loaûi äúng coï chiãöu daìy ráút låïn
Baíng 7-2 : Âàûc tênh cuía âæåìng äúng theïp
Âæåìng kênh danh
nghéa
in mm
Âæåìng kênh
trong
mm
Âæåìng kênh
ngoaìi
mm
AÏp suáút laìm
viãûc
at
Loaûi
1 / 4
1 / 4
6,35
6,35
9,245
7,67
13,716
13,716
13
61
40ST
80XS
160
3/8
3/8
1 / 2
1 / 2
3 / 4
3 / 4
1
1
1.1/4
1.1/4
1.1/2
1.1/2
2
2
2.1/2
2.1/2
3
3
4
4
6
6
8
8
8
10
10
10
12
12
12
12
14
14
14
14
9,525
9,525
12,7
12,7
19,05
19,05
25,4
25,4
31,75
31,75
38,1
38,1
50,8
50,8
63,5
63,5
76,2
76,2
101,6
101,6
152,4
152,4
203,2
203,2
203,2
254
254
254
304,8
304,8
304,8
304,8
355,6
355,6
355,6
355,6
12,52
10,74
15,798
13,868
20,93
18,46
26,64
24,3
35,05
32,46
40,98
38,1
52,5
49,25
62,71
59
77,927
73,66
102,26
97,18
154,05
146,33
205
202,171
193,675
257,45
254,5
247,65
307,08
303,225
298,45
288,95
336,55
333,4
330,2
317,5
17,145
17,145
21,336
21,336
26,67
26,67
28,83
28,83
42,164
42,164
48,26
48,26
60,325
60,325
73,025
73,025
88,9
88,9
114,3
114,3
168,275
168,275
219,07
219,07
219,07
273,05
273,05
273,05
323,85
323,85
323,85
323,85
355,6
355,6
355,6
355,6
14
58
15
53
15
48
16
45
16
42
16
40
16
39
37
59
34
54
30
49
49
85
37
45
78
34
43
62
32
41
53
76
34
41
48
76
40ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
40 ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
40ST
80XS
30
40ST
80XS
30
40ST
80XS
30ST
40
XS
80
30 ST
40
XS
80
Âæåìng äúng âäöng âæåüc chia ra caïc loaûi K, L, M vaì DWV. Loaûi K coï bãö daìy låïn nháút, loaûi
DWV laì moíng nháút. Thæûc tãú hay sæí duûng loaûi L. Baíng 7-3 trçnh baìy caïc âàûc tênh kyî thuáût cuía
mäüt säú loaûi äúng âäöng khaïc nhau.
161
Baíng 7-3 : Âàûc tênh cuía âæåìng äúng âäöng
Âæåìng kênh danh nghéa
in mm
Loaûi Âæåìng kênh
trong, mm
Âæåìng kênh
ngoaìi, mm
1.1/4
1.1/2
2
3
4
5
6
8
8
8
8
10
10
10
12
12
12
31,75
38,1
50,8
76,2
101,6
127
152,4
203,2
203,2
203,2
203,2
254
254
254
304,8
304,8
304,8
DWV
DWV
DWV
DWV
DWV
DWV
DWV
K
L
M
DWV
K
L
M
K
L
M
32,89
39,14
51,84
77,089
101,828
126,517
151,358
192,6
196,215
197,74
200,83
240
244,475
246,4
287,4
293,75
295,07
34,925
41,275
53,975
79,375
104,775
130,185
155,57
206,375
206,375
206,375
206,375
257,175
257,175
257,175
307,975
307,975
307,975
* Sæû giaîn nåí vç nhiãût cuía caïc loaûi âæåìng äúng
Trong quaï trçnh laìm viãûc nhiãût âäü cuía næåïc luän thay âäøi trong mäüt khoaín tæång âäúi räüng,
nãn cáön læu yï tåïi sæû giaîn nåí vç nhiãût cuía âæåìng äúng âãø coï caïc biãûn phaïp ngàn ngæìa thêch håüp.
Trãn baíng 7-4 laì mæïc âäü giaîn nåí cuía âæåìng äúng âäöng vaì äúng theïp, so våïi åí traûng thaïi
0oC. Mæïc âäü giaîn nåí háöu nhæ tyí lãû thuáûn våïi khoaíng thay âäøi nhiãût âäü. Âãø buì giaîn nåí trong
kyî thuáût âiãöu hoaì ngæåìi ta sæí duûng caïc âoaûn äúng chæî U, chæî Z vaì chæî L.
Baíng 7-4 : Mæïc âäü giaîn nåí âæåìng äúng
Mæïc âäü giaîn nåí, mm/m
Khoaíng nhiãût âäü
ÄÚng âäöng ÄÚng theïp
0
10
20
30
40
50
60
70
0
0,168
0,336
0,504
0,672
0,840
1,080
1,187
0
0,111
0,223
0,336
0,459
0,572
0,684
0,805
162
Ngoaìi phæång phaïp sæí duûng caïc âoaûn äúng nãu åí trãn , trong thæûc tãú âãø buì giaîn nåí ngæåìi
ta coìn sæí duûng caïc roàn giaîn nåí, duìng äúng mãöm cao su nãúu nhiãût âäü cho pheïp.
* Giaï âåî âæåìng äúng
Âãø treo âåî âæåìng äúng ngæåìi ta thæåìng sæí duûng caïc loaûi sàõt chæî L hoàûc sàõt U laìm giaï âåî.
Caïc giaï âåî phaíi âaím baío chàõc chàõn, dãù làõp âàût âæåìng äúng vaì coï kháøu âäü håüp lyï. Khi kháøu âäü
nhoí thç säú læåüng giaï âåî tàng, chi phê tàng. Nãúu kháøu âäü låïn âæåìng äúng seî voîng, khäng âaím
baío chàõc chàõn. Vç thãú ngæåìi ta qui âënh khoaíng caïch giæîa caïc giaï âåî . Khoaíng caïch naìy phuû
thuäüc vaìo kêch thæåïc âæåìng äúng, âæåìng äúng caìng låïn khoaíng caïch cho pheïp caìng låïn.
Baíng 7-5 : Kháøu âäü håüp lyï cuía giaï âåî äúng theïp
Âæåìng kênh danh nghéa
cuía äúng , mm
Kháøu âäü
m
Tæì 19,05 ÷ 31,75
38,1 ÷ 63,5
76,2 ÷ 88,9
101,6 ÷ 152,4
203,2 âãún 304,8
355,6 âãún 609,6
2,438
3,048
3,657
4,267
4,877
6,096
Baíng 7-6 : Kháøu âäü håüp lyï cuía giaï âåî äúng âäöng
Âæåìng kênh danh nghéa
cuía äúng , mm
Kháøu âäü
m
15,875
22,225 ÷ 28,575
34,925 ÷ 53,975
66,675 ÷ 130,175
155,575 ÷ 206,375
1,829
2,438
3,048
3,657
4,267
7.2 Tênh toaïn âæåìng äúng dáùn næåïc vaì choün båm
7.2.1 Læu læåüng næåïc yãu cáöu
Læu læåüng næåïc yãu cáöu âæåüc xaïc âënh tuyì thuäüc træåìng håüp cuû thãø
- Nãúu næåïc sæí duûng âãø giaíi nhiãût bçnh ngæng maïy âiãöu hoaì
- Læu læåüng næåïc laûnh
- Læu læåüng næåïc noïng
Kp
k
ntC
Q
G∆
=.
Op
Ok
NL tC
Q
G∆
=.
NNp
SI
NN tC
Q
G∆
=.
(7-1)
(7-2)
(7-3)
163
trong âoï:
Q
k, Qo vaì QSI - Cäng suáút nhiãût bçnh ngæng, cäng suáút laûnh bçnh bay håi vaì cäng suáút
bäü gia nhiãût khäng khê, kW.
∆tn, ∆tNL, ∆tNN - Âäü chãnh nhiãût âäü næåïc vaìo ra bçnh ngæng, bçnh bay håi vaì bäü sáúy.
Thæåìng ∆t ≈ 3 ÷ 5 oC.
Cp - Nhiãût dung riãng cuía næåïc, Cp ≈4186 J/kg.oC.
Doüc theo tuyãún äúng læu læåüng thay âäøi vç váûy cáön phaíi thay âäøi tiãút diãûn âæåìng äúng mäüt
caïch tæång æïng.
7.2.2 Choün täúc âäü næåïc trãn âæåìng äúng
Täúc âäü cuía næåïc chuyãøn âäüng trãn âæåìng äúng phuû thuäüc 2 yãúu täú
- Âäü äön do næåïc gáy ra. Khi täúc âäü cao âäü äön låïn , khi täúc âäü nhoí kêch thæåïc âæåìng äúng låïn
nãn chi phê tàng
- Hiãûn tæåüng àn moìn : Trong næåïc coï láùn càûn báøn nhæ caït vaì caïc váût khaïc , khi täúc âäü cao khaí
nàng àm moìn ráút låïn
Baíng 7-7 : Täúc âäü næåïc trãn âæåìng äúng
Træåìng håüp Täúc âäü cuía næåïc
- Âáöu âáøy cuía båm
- Âáöu huït cuía båm
- Âæåìng xaí
- ÄÚng goïp
- Âæåìng hæåïng lãn
- Caïc træåìng håüp thäng thæåìng
- Næåïc thaình phäú
2,4 ÷ 3,6
1,2 ÷ 2,1
1,2 ÷ 2,1
1,2 ÷ 4,5
0,9 ÷ 3,0
1,5 ÷ 3
0,9 ÷ 2,1
7.2.3. Xaïc âënh âæåìng kênh äúng dáùn
Trãn cå såí læu læåüng vaì täúc âäü trãn tæìng âoaûn äúng tiãún haình xaïc âënh âæåìng kênh trong
cuía äúng nhæ sau :
trong âoï:
V- Læu læåüng thãø têch næåïc chuyãøn âäüng qua âoaûn äúng âang tênh, m3/s
V = L/ρ
L - Læu læåüng khäúi læåüng næåïc chuyãøn âäüng qua äúng, kg/s
ρ- Khäúi læåüng riãng cuía næåïc, kg/m3
ω- Täúc âäü næåïc chuyãøn âäüng trãn äúng, âæåüc læûa choün theo baíng 7-7, m/s
7.2.4. Xaïc âënh täøn tháút aïp suáút
Coï 2 caïch xaïc âënh täøn tháút aïp læûc trãn âæåìng äúng
- Phæång phaïp xaïc âënh theo cäng thæïc
- Xaïc âënh theo âäö thë
7.2.4.1 Xaïc âënh täøn tháút aïp suáút theo cäng thæïc
Täøn tháút aïp læûc âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc
m
V
d,
.
.4
ωπ
=(7-4)