Kích thước van ảnh hưởng trực tiếp vận tốc. Chọn sai gây nhiều vấn đề. Hiểu rõ mối liên hệ giúp thiết kế đúng. Vận hành hiệu quả và bền lâu.
Nguyên Lý Cơ Bản
Phương trình liên tục là nền tảng. Lưu lượng bằng diện tích nhân vận tốc. Q = A × V. Q là lưu lượng (m³/s). A là diện tích (m²). V là vận tốc (m/s).
Diện tích phụ thuộc đường kính. Đường kính tăng gấp đôi. Diện tích tăng gấp bốn. Vận tốc giảm gấp bốn.
Lưu lượng thường cố định. Do nhu cầu sản xuất. Hoặc công suất bơm. Khi diện tích thay đổi. Vận tốc thay đổi ngược lại.
Vận Tốc Khuyến Nghị
Với nước sạch. Vận tốc lý tưởng 1-3 m/s. Dưới 1 m/s dễ lắng cặn. Trên 3 m/s mòn ống nhanh. 2 m/s thường dùng nhất.
Với nước có cặn. Cần vận tốc cao hơn. 2-4 m/s tránh lắng. Nhưng không quá 5 m/s. Mòn quá nhanh không tốt.
Với hơi nước. Vận tốc có thể cao hơn. 15-40 m/s chấp nhận được. Phụ thuộc áp suất. Áp cao vận tốc thấp hơn.
Với khí nén. Vận tốc 5-10 m/s thông thường. Đường dài giảm xuống. Tránh tổn thất áp cao. Ồn tiếng quá lớn.
Với hóa chất ăn mòn. Vận tốc thấp an toàn hơn. 1-2 m/s khuyến nghị. Giảm mài mòn. Tăng tuổi thọ.
Hậu Quả Van Quá Nhỏ
Vận tốc quá cao gây nhiều vấn đề. Mòn van và ống nhanh. Đặc biệt vị trí thu hẹp. Tuổi thọ giảm đáng kể.
Tổn thất áp suất lớn. Tỷ lệ với bình phương vận tốc. Vận tốc gấp đôi tổn thất gấp bốn. Bơm phải mạnh hơn. Tốn điện năng.
Ồn và rung động. Vận tốc cao tạo nhiễu loạn. Gây ồn khó chịu. Rung động làm lỏng kết nối. Giảm tuổi thọ thiết bị.
Cavitation với chất lỏng. Áp giảm thấp hơn áp hơi. Tạo bọt khí. Vỡ tạo va đập. Phá hủy bề mặt kim loại.
Choke với khí. Vận tốc đạt tốc độ âm thanh. Lưu lượng không tăng thêm. Dù tăng chênh áp. Hiệu quả giảm.
Hậu Quả Van Quá Lớn
Chi phí đầu tư cao. Van lớn đắt hơn nhiều. Mặt bích lớn hơn. Bu lông nhiều hơn. Không cần thiết lãng phí.
Vận tốc quá thấp cũng không tốt. Cặn lắng đọng đáy. Tắc nghẽn dần dần. Phải vệ sinh thường xuyên.
Điều khiển khó khăn. Van điều khiển quá lớn. Làm việc vùng mở nhỏ. Độ nhạy kém. Khó điều chỉnh chính xác.
Không kinh tế. Giá mua cao. Lắp đặt tốn kém. Bảo trì đắt hơn. Lợi ích không tương xứng.
Tính Toán Kích Thước Van
Xác định lưu lượng cần thiết. Lưu lượng thiết kế. Lưu lượng tối đa. Lưu lượng trung bình. Lưu lượng tối thiểu.
Chọn vận tốc phù hợp. Theo loại chất lưu. Theo ứng dụng cụ thể. Tham khảo bảng khuyến nghị. Kinh nghiệm thực tế.
Tính đường kính cần thiết. D = √(4Q / πV). Đơn vị thống nhất. Q m³/s, V m/s. D ra mét.
Chọn kích thước tiêu chuẩn. Làm tròn lên kích thước gần nhất. DN15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100. Kiểm tra lại vận tốc. Đảm bảo trong giới hạn.
Yếu Tố Cần Xem Xét
Hệ số Cv của van. Mỗi loại van khác nhau. Van cầu Cv cao nhất. Van globe Cv thấp nhất. Cùng kích thước khác lưu lượng. Cần tra catalog.
Áp suất làm việc. Áp cao cần van dày hơn. Đường kính trong nhỏ hơn. Vận tốc cao hơn. Tính toán cẩn thận.
Nhiệt độ vận hành. Cao nhiệt giãn nở. Ảnh hưởng kích thước. Thường không đáng kể. Nhưng cần biết.
Dự phòng mở rộng. Có thể tăng lưu lượng sau. Chọn van lớn hơn chút. Nhưng không quá nhiều. Cân bằng hợp lý.
Các Loại Van Khác Nhau
Van cầu (Ball Valve). Đường kính trong gần bằng ống. Vận tốc thay đổi ít. Tổn thất áp thấp. Phù hợp đóng/mở.
Van cổng (Gate Valve). Tương tự van cầu. Dòng chảy thẳng. Ít cản trở. Không dùng điều khiển.
Van bướm (Butterfly Valve). Đĩa ở giữa. Thu hẹp một phần. Vận tốc cao hơn ống. Điều khiển tốt.
Van chặn (Globe Valve). Thu hẹp nhiều nhất. Vận tốc cao tại van seat. Tổn thất áp lớn. Điều khiển chính xác.
Lựa Chọn Trong Thực Tế
Ứng dụng đóng/mở. Chọn van đường kính bằng ống. Hoặc nhỏ hơn 1 cấp. Tổn thất áp không quan trọng. Ưu tiên đơn giản.
Ứng dụng điều khiển. Chọn nhỏ hơn ống 1-2 cấp. Vận tốc cao hơn. Điều khiển tốt hơn. Tổn thất áp chấp nhận.
Ứng dụng chính xác cao. Tính toán chi tiết. Mô phỏng dòng chảy. Chọn đúng kích thước. Không dung sai.
Ứng dụng tiết kiệm. Cân bằng chi phí đầu tư. Với chi phí vận hành. TCO thấp nhất. Quyết định cuối cùng.
Kiểm Tra Sau Lắp Đặt
Đo vận tốc thực tế. Dùng lưu lượng kế. Tính vận tốc. So với thiết kế. Điều chỉnh nếu cần.
Kiểm tra tổn thất áp. Đo áp trước và sau van. Chênh lệch hợp lý. Quá cao cần xem lại.
Quan sát vận hành. Ồn bất thường. Rung động mạnh. Dấu hiệu vận tốc quá cao. Cần khắc phục.
Theo dõi mòn hỏng. Kiểm tra định kỳ. Mài mòn sớm. Dấu hiệu chọn sai. Rút kinh nghiệm.
Kết Luận
Kích thước van và vận tốc có liên hệ chặt chẽ. Chọn đúng rất quan trọng. Quá nhỏ vận tốc cao gây hỏng. Quá lớn lãng phí không hiệu quả.
Tính toán dựa trên lưu lượng. Chọn vận tốc phù hợp. Làm tròn kích thước tiêu chuẩn. Kiểm tra lại đảm bảo.
Xem xét nhiều yếu tố. Loại van, áp suất, chất lưu. Ứng dụng cụ thể. Quyết định tối ưu nhất.
Xem thêm sản phẩm TẠI ĐÂY
FACEBOOK:https://web.facebook.com/Công Ty Tnhh Đầu Tư Và Thiết Bị Công Nghiệp ADM
Mọi nhu cầu tư vần hay báo giá sản phẩm liên hệ qua:
Điện thoại:0965.595.039
GMAIL: Vattunhamay01@gmail.com