ปริมาณงานท่อขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง: วิธีการคำนวณ

เมื่อออกแบบระบบประปาและระบบทำความร้อน หนึ่งในพารามิเตอร์สำคัญคือปริมาณงานของท่อขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง ตัวบ่งชี้นี้จะกำหนดปริมาณของเหลวที่ท่อสามารถผ่านได้ต่อหน่วยเวลา โดยไม่ลดความดันและทำให้คุณภาพการขนส่งลดลง การทำความเข้าใจวิธีคำนวณความสามารถนี้เป็นสิ่งสำคัญในการรับรองประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ

ปริมาณงานขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อและอัตราการไหลของของไหลโดยตรง ท่อที่กว้างขึ้นสามารถส่งน้ำได้มากขึ้น แต่นี่ก็เพิ่มต้นทุนของระบบด้วย ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องค้นหาสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและความคุ้มค่าเมื่อออกแบบ

สิ่งที่มีอิทธิพลต่อความจุของท่อที่ถูกต้อง:

1. ประสิทธิภาพของระบบทำความร้อน
2. ความเสถียรของแรงดันน้ำ
3. ลดการสูญเสียพลังงาน
4. ลดการสึกหรอของอุปกรณ์
5. การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนการดำเนินงาน

กระบวนการคำนวณปริมาณงาน

กระบวนการคำนวณความจุของท่อเป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบระบบประปาและระบบทำความร้อน มีตัวแปรมากมายที่ต้องพิจารณาเพื่อทำการคำนวณเหล่านี้:

• เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
• ความยาว;
• วัสดุที่ใช้ทำ;
• ลักษณะของของเหลวที่ขนส่ง (เช่น ความหนืดและอุณหภูมิ)
• เช่นเดียวกับสภาพแวดล้อม

วัตถุประสงค์หลักของการคำนวณเหล่านี้คือเพื่อกำหนดปริมาณของเหลวที่ท่อสามารถผ่านได้ในช่วงเวลาหนึ่ง ในเวลาเดียวกันคุณต้องรักษาความดันและประสิทธิภาพของระบบตามที่กำหนด

การคำนวณปริมาณงานเริ่มต้นด้วยการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมที่สุดซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณการไหลที่ต้องการ ใช้สูตรและกราฟิกพิเศษ ช่วยให้คุณสามารถคำนึงถึงพารามิเตอร์ที่จำเป็นทั้งหมดได้ ไม่ใช่แค่อัตราการไหลเท่านั้น ที่นี่คุณต้องคำนึงถึงการสูญเสียแรงดันเนื่องจากการเสียดสีในวัสดุท่อ เพื่อให้งานนี้ง่ายขึ้น มักใช้ตารางที่สร้างไว้ล่วงหน้า แสดงความจุของท่อประเภทต่างๆ ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ช่วยให้วิศวกรสามารถค้นหาค่าที่ต้องการได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องคำนวณนาน

อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าค่าที่ได้รับในลักษณะนี้เป็นค่าโดยประมาณ เพื่อคำนวณปริมาณงานได้อย่างแม่นยำ จำเป็นต้องคำนึงถึงสภาวะการทำงานเฉพาะของระบบด้วย คุณต้องคำนวณพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เป็นไปได้
• ความดันการไหล
• ขอบของข้อผิดพลาด

ในบางกรณีอาจต้องมีการคำนวณเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องทำการทดสอบเชิงทดลองเพื่อยืนยันข้อมูลทางทฤษฎีด้วย วิธีการบูรณาการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสร้างระบบจ่ายน้ำและระบบทำความร้อนที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ มีเพียงพวกเขาเท่านั้นที่สามารถตอบสนองทุกความต้องการของผู้ใช้ได้

การใช้ตารางในการคำนวณ

เพื่อให้กระบวนการคำนวณง่ายขึ้น วิศวกรและผู้ออกแบบมักใช้ตารางสำหรับความจุของท่อน้ำ ตารางเหล่านี้แสดงกำลังการผลิตที่คำนวณไว้ล่วงหน้าสำหรับประเภทและขนาดท่อต่างๆ ช่วยให้คุณสามารถกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมสำหรับระบบเฉพาะได้อย่างรวดเร็ว

มีโต๊ะสำหรับวัสดุท่อต่างๆ รวมถึงโพลีโพรพีลีน ความจุของท่อโพลีโพรพีลีนและความจุของท่อโพลีโพรพีลีนเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการออกแบบระบบโดยใช้วัสดุที่ทันสมัยและเป็นที่นิยมนี้

ตัวอย่างการปฏิบัติ: การคำนวณท่อขนาด 100 มม

ลองพิจารณาตัวอย่างเชิงปฏิบัติในการคำนวณปริมาณงานของท่อขนาด 100 มม. สำหรับระบบน้ำประปา สมมติว่าจำเป็นต้องจัดเตรียมปริมาณการใช้น้ำสำหรับอาคารพักอาศัยและเพื่อจุดประสงค์นี้จึงเลือกท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 100 มม.

ขั้นตอนแรกในการคำนวณคือการกำหนดแบนด์วิธที่ต้องการ สมมติว่าระบบจำเป็นต้องให้น้ำไหลด้วยความเร็ว 0.5 ลบ.ม./นาที การใช้สูตรคำนวณปริมาตรการไหลของ Q = (π d²/4) v โดยที่ Q คือปริมาตรการไหลของ (m³/s) d คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ (m) และ v คือความเร็วการไหลของของไหล ( m/s) จึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดอัตราการไหลที่ต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการไหลที่กำหนดในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม.

โดยคำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อคือ 0.1 ม. และการแปลงปริมาตรการไหลจาก ลบ.ม./นาที เป็น ลบ.ม./วินาที (0.5 ลบ.ม./นาที = 0.00833 ลบ.ม./วินาที) จึงจะสามารถคำนวณอัตราการไหลที่ต้องการได้ โดยการแทนที่ค่าที่ทราบลงในสูตรเราจะได้อัตราการไหลที่จำเป็นเพื่อให้ได้อัตราการไหลตามปริมาตรที่กำหนด

ถัดไปคุณควรตรวจสอบว่าอัตราการไหลที่ได้นั้นเป็นไปตามมาตรฐานความเร็วที่ยอมรับได้หรือไม่เพื่อป้องกันการพังทลายของท่อและเพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากอัตราการไหลสูงเกินไป อาจจำเป็นต้องเลือกท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นเพื่อลดอัตราการไหลและลดการสูญเสียแรงเสียดทาน

ขั้นตอนสุดท้ายคือการตรวจสอบการสูญเสียแรงดันแรงเสียดทานในท่อซึ่งไม่ควรเกินค่าที่อนุญาตเพื่อให้แน่ใจว่ามีแรงดันที่เหมาะสมที่จุดสิ้นเปลืองที่ห่างไกลที่สุด ด้วยเหตุนี้ จึงมีการใช้โต๊ะไฮดรอลิกหรือซอฟต์แวร์พิเศษเพื่อพิจารณาปัจจัยทั้งหมดที่ส่งผลต่อการสูญเสียแรงดันในระบบ

ดังนั้นการเลือกท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. และการคำนวณปริมาณงานในภายหลังทำให้สามารถระบุได้ว่าท่อนี้จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในระบบจ่ายน้ำหรือไม่ โดยตอบสนองความต้องการการไหลและแรงดันทั้งหมดหรือไม่

สรุป: การเลือกและการคำนวณ

การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมและการคำนวณปริมาณงานเป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบระบบจ่ายน้ำหรือระบบทำความร้อน การใช้ตารางและสูตรพิเศษช่วยให้วิศวกรสามารถปรับระบบให้เหมาะสม มั่นใจในความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และความคุ้มทุน การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและปริมาณงานทำให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถสร้างระบบที่มีอายุการใช้งานหลายปี โดยให้ความสะดวกสบายและปลอดภัย