Tài liệu Chương 6: Tính toán đường ống nước pdf

Chương 6: Tính toán đường ống nước, ống gió Trang 89

GVHD: Nguyễn Thị Tâm Thanh SVTH: Phạm Hữu Tâm
Đặng Thế Vinh

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC, ỐNG GIÓ
6.1 Tính toán thiết bị đường ống nước
6.1.1 Vật liệu ống
Ống thép đen cho đường ống nước lạnh và ống thép tráng kẽm cho đường ống
nước giải nhiệt.
6.1.2 Van và các phụ kiện
Van sử dụng để đóng mở hoặc điều chỉnh dòng nước bằng tay hay tự động nhờ
một thiết bị tự
động kiểu điện từ, lò xo, thuỷ lực. Các loại van được sử dụng trong
hệ thống là:
+ Van cổng (van khoá): sử dụng để khoá hoặc chặn cách li 1 FCU ra khỏi thiết
bị khi tiến hành thay thế, bảo dưỡng, sửa chữa FCU;
+ Van một chiều: cho phép dòng chỉ chảy theo một chiều nhất định, ngăn dòng
chảy theo chiều ngược lại;
+ Van cân bằng: dùng để cân bằng dòng chảy hoặc cân bằng áp su
ất trên các
nhánh đường ống nước.
6.1.3 Tính kích thước đường ống cấp – hồi
Do nhiệt độ chênh lệch giữa ống nước cấp và nước hồi không cao nên hệ
thống đường ống nước cấp và nước hồi là bằng nhau ứng với 1 vị trí.
Phương pháp để tính kích thước đường ống là tính theo chiller. Nghĩa là với
lưu lượng nước của chiller cùng với tổng tải của hệ thố
ng, ta sẽ có được lưu lượng
trên 1 w tải (l/W). Với lưu lượng này cùng với tải riêng phần ta tính được kích
thước đường ống nước cấp và nước hồi ở từng vị trí.

- Tổng lưu lượng nước cấp cho hệ thống của 2 Chiller là 107,26 l/s
- Tổng tải của hệ thống: Q
0
= 2252,36 kW
- Với mỗi kW cần 0,04 l
- Với mỗi vị trí ta có được tải lạnh cũng như lưu lượng nước cần cung cấp.
- Suy ra:
4.
.
Gn
d
ω
=
Π
với G
n
(m
3
/s), vẫn tốc nước trong ống chọn 1,2 đến 2,1 m/s
Như vậy :
Bảng 6.1: Kích thước ống nước ở các tầng
STT Vị trí
Lưu lượng
l/s
Kích thước
[mm]
1 Chiller 320 ton 53,63 200
2 Rizer A-B, 1-2 tầng 5 62,09 200
3 Rizer A-B, 8-9 tầng 5 44,55 175
4 Rizer A-B, 1-2 tầng 4 52,2 200

5 Rizer A-B, 8-9 tầng 4 34,45 175
6 Rizer A-B, 1-2 tầng 3 48,31 200

Chương 6: Tính toán đường ống nước, ống gió Trang 90

GVHD: Nguyễn Thị Tâm Thanh SVTH: Phạm Hữu Tâm
Đặng Thế Vinh

7 Rizer A-B, 8-9 tầng 3 27,56 150
8 Rizer A-B, 1-2 tầng 2 41,42 200
9 Rizer A-B, 8-9 tầng 2 20,67 150
10 Rizer A-B, 8-9 tầng 1 13,78 125
11 Rizer A-B, 1-2 tầng hầm 31,32 150
12 AHU 5-1 & 5-2 10,1 100
13 AHU 4~1-1 & 4~1-2 6,89 80
14 AHU B-1 & B-2 15,66 125

6.1.4 Tổn thất áp suất
Tổn thất áp suất của nước chảy trong ống là đại lượng để chọn bơm có cột áp
thích hợp cho hệ thống. Khi nước chảy trong ống có 2 dạng trở lực xuất hiện đó là
ma sát theo đường ống và trở kháng cục bộ tại các van và các phụ kiện như tê, cút,
U, đột mở, đột thu, phân nhánh… Ta có:
∆p = ∆p
ms
+ ∆p
cb
, [Pa] (6-1) (theo (10-5) [1])
Trong đó:
+ ∆p : tổn thất áp suất tổng, Pa;
+ ∆p

ms
: tổn thất ma sát đường ống, Pa;
+ ∆p
cb
: tổn thất áp suất cục bộ, Pa;
Phương pháp ma sát đồng đều: chọn tổn thất áp suất trên 1 mét ống ∆p
1
cho tất
cả các đoạn ống đều bằng nhau để tiến hành tính toán, thường ∆p
1
= 800 ÷1000
Pa/m, phù hợp với các hệ thống tốc độ thấp. Đây là phương pháp được lựa chọn để
thiết kế.
a) Tổn thất áp suất cho bơm giải nhiệt dàn ngưng
Dựa trên sơ dồ nguyên lý và mặt bằng, tra đồ thị tổn thất cột áp từ [11], xác
định được cột áp cho bơm như sau:
∆p = 3,77 + 3 + 2x1,9/1,5 + 4x3x0,03 + 2x3x0,03 + 1,7/1,5 + 0,4/1,5 + 1.1 +
0,75 + 27x0,02 + 9x0,01 + 8x6x0,03 + 4x0.03 + 6x20,5x0,004 = 15,77m
Với, sụt áp lần lượt cho dàn ngưng, cao độ hình học, van c
ầu DN200, van bươm
DN200, van bướm điện, lọc DN200, van 1 chiều DN200, van cân bằng DN200, xả
đáy, ống DN200, ống DN300, co DN200, tee DN200, tee 300/200
b) Tổn thất áp suất cho bơm tuần hoàn nước lạnh
Dựa trên sơ dồ nguyên lý và mặt bằng, tra đồ thị tổn thất cột áp từ [11], xác
định được cột áp cho bơm như sau:
∆p = 5,59 + 2x3x0,025 + 4x3x0,03 + 0,025+ 3x0,03 + 0,5/1,5 + 1,7/1,5 +
0,4/1,5 + 0,9 + 1.1 + 5x0,75 + (2x2)x0,01 + (5,1+2)x2x0,015+ (68,6+13,5)x2x0,02
+ 9x0,01 + 2x0,043 + 2x0,055 + 2x0,02 + 16x6x0,03 + 4x20.5x0.0035 +
4x20.5x0.0029 + 8x20.5x0.0038 + 2x20.5x0.0035 + 6x20,5x0,004 = 22,29m

Chương 6: Tính toán đường ống nước, ống gió Trang 91

GVHD: Nguyễn Thị Tâm Thanh SVTH: Phạm Hữu Tâm
Đặng Thế Vinh

Với, sụt áp lần lượt cho dàn bay hơi, van bướm DN125, van bướm DN200, van
motorized DN125, van bướm điện, lọc DN125, lọc DN200, van 1 chiều DN200, van
cân bằng DN125, van cân bằng DN200, xả đáy, ống DN125, ống DN150, ống
DN200, ống DN300, giảm DN150/125, giảm DN200/150, co DN125, co DN150, co
DN200, tee DN200, tee DN150/80, tee DN200/100, tee DN200/150, tee 300/200
6.1.5 Chọn bơm
a) Chọn bơm giải nhiệt dàn ngưng
Nhiệm vụ của bơm là tuần hoàn nước giải nhiệt từ tháp giải nhiệt đến bình
ngưng. Bơm nước sử d
ụng trong hệ thống điều hòa là bơm ly tâm, nhiệt độ làm việc
từ 32
0
C đến 37
0
C
Lưu lượng nước 63,5l/s, cột áp 15,77m
Tra catalogue bơm Grundfos ta chọn bơm NBG 150-125-250/236
b) Chọn bơm tuần hoàn nước lạnh
Nhiệm vụ của bơm nước là tuần hoàn nước lạnh từ bình bay hơi đến các AHU.
Bơm nước sử dụng trong hệ thống điều hòa là bơm ly tâm, nhiệt độ làm việc từ 7
0
C
đến 12
0
C

Lưu lượng nước 53,63l/s, cột áp 22,29m
Tra catalogue bơm Grundfos ta chọn bơm NBG 125-100-250/270
6.2 Tính toán thiết kế đường ống gió
6.2.1 Phương pháp tính
Để thiết kế đường ống gió người ta sử dụng nhiều phương pháp tính khác nhau.
Trong phần thiết kế này sử dụng phương pháp ma sát đồng đều, nội dung của
phương pháp này là thiết kế hệ thống đường ống sao cho tổng áp suất trên 1m chiều
dài đường ống bằ
ng nhau trên toàn tuyến ống. Phương pháp ma sất đồng đều cũng
đảm bảo tốc độ gió trên đường ống giảm dần theo chiều chiều chuyển động, do đó
một phần áp suất động được biến đổi thành áp suất tỉnh vì vậy đảm bảo phân bố gió
đều.
6.2.2 Thiết kế hệ thống cấp gió điển hình
- Chọn tầng 1 để thiết kế hệ thố
ng đường ống gió điển hình.
- Lưu lượng gió do AHU cung cấp: L = 8.7 m
3
/s = 8700 [l/s]
- Chọn loại miệng gió 600x600 cho toàn bộ hệ thống AHU.
- Tổng số miệng gió cần bố tri cho 1 hệ thống AHU là 32 miệng.
- Suy ra lưu lượng gió tại mỗi miệng gió là 8700/32 = 271.9 [l/s]

Chương 6: Tính toán đường ống nước, ống gió Trang 92

GVHD: Nguyễn Thị Tâm Thanh SVTH: Phạm Hữu Tâm
Đặng Thế Vinh


Hình 6.1:Ví dụ về tính đường ống gió
Sử dụng phần mềm DuctChecker với tổn thất áp suất 1Pa/m để tính kích thước

từng đoạn ống gió.
Đoạn AB: với lưu lượng 1 miệng gió 271,9 l/s. Tính được đường ống 300x300.
Đoạn BC: với lưu lượng 2 miệng gió. Tính được đường ống 400x300.
Đoạn CD: với lưu lượng 3 miệng gió. Tính được đường ống 550x300.
Tương tự cách tính như trên, ta có th
ể tính kích thước của ống gió tại vị trí bất
kỳ trên toàn bộ hệ thống.
A