Công thức hazen william

Khi thiết kế một hệ thống đường ống công nghiệp, điều quan trọng là phải biết khả năng mang và tổn thất ma sát cho vật liệu đường ống. Các bảng ở dưới cùng của trang này nêu chi tiết thông tin này cho Corzan CPVC SCH 40 và 80. Các công thức giải thích làm thế nào các giá trị này đã được tính toán dưới đây.

Công thức Hazen-William tính bằng đơn vị hệ mét

h = 10,67 q^1,85 / (c ^1,85 d h ^4,8655 ) (2)

trong đó

_H = tổn thất trên mỗi đơn vị ống (M _H2O / m ống)

c = hệ số thiết kế được xác định cho loại ống hoặc ống – hệ số càng cao, ống hoặc ống càng mịn

q = tốc độ dòng chảy (m ³ / s)

d _h = đường kính thủy lực bên trong (m)

Áp suất giảm Pa có thể được tính từ tổn thất đầu bằng cách nhân tổn thất đầu với trọng lượng riêng của nước:

p = h γ

trong đó

p = tổn thất áp suất (N / m², Pa)

γ = trọng lượng riêng (N / m ³ )

Trọng lượng riêng của nước ở 4 ^oC là 9810 N / m ³

Công thức Hazen William tính theo đơn vị Imperial

Phương trình Hazen-Williams để tính tổn thất đầu trong ống và ống do ma sát có thể được biểu diễn như sau:

P d = 4, 52 q ^{1, 85} / (c 1, 85 _d h ^{4, 8655} ) (¹ )

trong đó

P _d = giảm áp suất (ống psi / ft)

c = hệ số thiết kế được xác định cho loại ống hoặc ống – hệ số càng cao, ống hoặc ống càng mịn

Q = Tốc độ dòng chảy (GPM)

d _h = đường kính thủy lực bên trong (inch)

Vận tốc tuyến tính của dòng chất lỏng

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

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

Tốc độ dòng chất lỏng tuyến tính trong một hệ thống thường được giới hạn trong 5 ft./s. cho các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt cho các kích thước ống 6-in.

Hệ số C – Hazen-Williams trong công thức hazen william

Một lợi thế lớn của đường ống Corzan hơn so với ống kim loại là bề mặt bên trong nhẵn, có khả năng chống co giãn và bám bẩn. Điều này có nghĩa là tổn thất áp suất ma sát trong dòng chất lỏng được giảm thiểu ngay từ đầu và không tăng đáng kể khi hệ thống hoạt động trong dài hạn, không giống như trường hợp ống kim loại có thể bị thay đổi tỉ lệ (co lại/mở rộng).

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

Để tham khảo, hằng số độ nhám bề mặt cho cả vật liệu đường ống mới và cũ được đưa ra dưới đây.

Tổn thất ma sát đường ống

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

Những yếu tố này và các yếu tố khác gây ra giảm áp lực (tổn thất đầu, cũng được biểu thị bằng giảm áp) theo chiều dài của hệ thống. Phần này chỉ đề cập đến các tổn thất đầu do các lực ma sát trong các kích cỡ khác nhau của ống và phụ kiện Corzan CPVC.

Công thức sau đây được sử dụng để tính vận tốc nước, tổn thất đầu và giảm áp suất là một hàm của tốc độ dòng chảy. Các kết quả được đưa ra trong các bảng dưới đây cho cả Đường ống SCH40 và SCH80. Công thức Hazen-Williams có thể được sử dụng để mô tả đầy đủ những mất mát này.

Một foot nước = 0.4335 psi

Tổn thất ma sát phụ kiện

Tổn thất ma sát thông 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 tương đương của đường ống cho các phụ kiện phổ biến được đưa ra dưới đây:

Chiều dài phụ kiện tương đương (theo feet)

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

Tổn thất đầu ma sát Van và bộ lọc

Giảm áp suất trong van và bộ lọc được tính bằng cách sử dụng các giá trị hệ số dòng chảy, được công bố bởi nhà sản xuất van. Phương trình tính áp suất giảm theo cách này là:

Các hệ số dòng chảy điển hình cho các van và bộ lọc khác nhau có thể được tìm thấy trong tài liệu của nhà sản xuất van / bộ lọc. Áp suất giảm cho chất lỏng không phải là nước có thể được tính bằng cách nhân giá trị được tính từ phương trình trên với trọng lượng riêng của chất lỏng.

Áp suất tăng tối đa – Búa nước

Bất cứ khi nào tốc độ dòng chảy của chất lỏng trong đường ống bị thay đổi, sẽ có sự gia tăng áp lực được gọi là búa nước. Dòng càng dài và chất lỏng di chuyển càng nhanh, cú sốc thủy lực này sẽ càng lớn.

Búa nước có thể được gây ra bằng cách mở hoặc đóng van, khởi động hoặc dừng bơm hoặc chuyển động của không khí bị vướng qua đường ống.

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

Các giá trị trong các bảng lưu lượng chất lỏng sau được dựa trên công thức này ở 73 ° F (23 ° C) với giả định rằng nước chảy với tốc độ gallon nhất định mỗi phút là đột ngột và hoàn toàn dừng lại. Ở 180 ° F (82,2 ° C), áp suất tăng thấp hơn 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 lực riêng của chất lỏng.

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

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

Không khí không được phép tồn dư, tích lũy trong hệ thống trong khi nó đang hoạt động.

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

Lưu ý: Công thức Hazen William ước tính tổn thất đầu chính xác do ma sát đối với chất lỏng có độ nhớt động học xấp xỉ 1,1 cSt.  Kết quả được chấp nhận đối với nước lạnh ở 60 o F (15,6 o C) với độ nhớt động học 1,13 cSt. Đối với nước nóng có độ nhớt động học thấp hơn (0,55 cSt ở 130 ^o F (54,4 ^o C)), sai số sẽ rất đáng kể.

Vì phương pháp Hazen Williams chỉ có giá trị đối với nước chảy ở nhiệt độ bình thường từ 40 đến 75 ^o F (4 – 14 ^oC), phương trình Darcy Weisbach nên được sử dụng cho các chất lỏng hoặc khí khác.

Bạn cần tư vấn tính toán thủy lực trên các hệ thống đường ống CPVC và mua hàng liên hệ chúng tôi

CÔNG TY CỔ PHẦN TC TOÀN CẦU VIỆT NAM (TCG)