Các hệ thống khí nén khác nhau sẽ có những yêu cầu riêng về kích thước đường ống dẫn khí. Vì vậy việc tính toán đường ống dẫn khí nén phải đảm bảo độ chính xác để khí nén lưu thông một cách dễ dàng và hiệu quả. Vậy đâu là công thức tính toán đường ống dẫn khí nén chuẩn? Cần có những lưu ý gì để lắp đặt đường ống khí nén chính xác, hiệu quả? Hãy cùng Fil Vietnam tìm hiểu cách tính toán đường ống dẫn khí nén sao cho lắp đặt chính xác, hiệu quả nhất.
1. Công thức tính toán đường ống dẫn khí nén
Để tính toán đường ống dẫn khí nén giúp giảm thiểu tối đa việc tụt áp, ta cần chú ý đến kiểm tra lưu lượng khí và áp lực nước trong đường ống dẫn khí nén.
1.1. Một vài công thức để tính toán lưu lượng khí trong đường ống
– Lưu lượng khí trong đường ống là một yếu tố quan trọng để tính toán đường ống dẫn khí nén. Lưu lượng khí trong đường ống cùng một lúc càng lớn thì độ sụt áp càng lớn. Cách dễ nhất để biết lưu lượng khí nén qua hệ thống của bạn là xem xét các thông số kỹ thuật của máy nén khí (hãy xem trong hướng dẫn, nameplate hoặc tìm kiếm trên internet). Sau đây là một số công thức tính lưu lượng khí trong đường ống:
1.1.1. Công thức 1:
Dùng thiết bị đo lưu lượng khí sử dụng cảm biến để đo vận tốc dòng chảy của khí nén trong đường ống tại một tiết diện ống đã biết trước. Tiếp theo, ta sẽ áp dụng công thức bên dưới:
Q= V x A Ç
Trong đó:
Q: Lưu lượng của khí nén đi qua đường ống (m3/phút).
V: Vận tốc dòng khí đo được bởi cảm biến (m/phút).
A: Tiết diện đường ống tại điểm đo (m2).
Các đơn vị tính bằng lít / giây, m3 trên phút hoặc giờ, hoặc feet khối trên phút (cfpm) cho biết công suất tối đa của máy nén khí.
1.1.2. Công thức 2:
Q = P2 – P1Po x VtNm3 / Minute
Trong đó:
- P : công thức để tính áp suất máy nén khí
- Po: áp suất tuyệt đối của khí quyển (kg/cm2)
- P1: áp suất lúc bắt đầu chạy máy (kg/cm2)
- P2: công thức áp suất đo được sau một khoảng thời gian t (kg/cm2)
- V: thể tích của các thiết bị chứa khí nén (đường ống, thiết bị làm mát, bình chứa khí, lọc khí, máy sấy,…)
- t: thời gian máy chạy từ P1 – P2
1.1.3. Công thức 3:
Ngoài công thức tính lưu lượng khí trên, còn có một cách khá đơn giản, không cần tính toán nhưng đem lại kết quả chính xác, đó là sử dụng thiết bị đo lưu lượng khí.
d=5450 x V1.85 x Lp x Pmax
Trong đó:
- V: Tổng lưu lượng khí (l/s)
- L: Chiều dài đường ống dẫn khí (m)
- p: Độ tụt áp cho phép (bar)
- Pmax: Áp suất làm việc lớn nhất (bar)
- d: Đường kính trong ống dẫn khí (mm)
Chú ý: Cần thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng, bảo trì cho máy nén khí. Nếu máy nén khí đã quá cũ, để giảm được hao phí điện năng đồng thời nâng cao được hiệu suất làm việc thì các bạn nên đầu tư trang bị lại máy nén khí mới.
1.2. Cách để tính áp lực nước bên trong đường ống
Để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho các thiết kế hệ thống đường ống nước, ta phải kể đến áp lực nước trong đường ống. Nếu áp lực nước trong đường ống vượt quá áp lực nước quy định thì cả đường ống sẽ gặp nguy hiểm dẫn đến vỡ, hỏng ống.
Vậy đâu là cách để tính áp lực nước trong đường ống (dành cho ống tròn)? Chúng ta cùng tham ka các công thức sau nhé.
+ Phần Tiết diện ngang của ống bằng bình phương bán kính x 3,14 (số pi); đơn vị m2.
+ Vận tốc của nước chảy trong ống bằng căn bậc 2 của 2gh; trong đó g=9,81; h: chiều cao cột nước, đơn vị m.
+ lưu lượng của nước chảy qua ống bằng tiết diện ngang ống x vận tốc nước qua ống.
+ công thức lưu lượng nước chảy trong ống được tính như sau: qtt = qvc + α . qdđ (l/s)
Trong đó:
- α: đây là hệ số phân bố lưu lượng dọc đường, thông thường thì lấy là α = 0.5 (q ở đoạn đầu ống max và cuối ống là 0).
- qdđ: lưu lượng dọc đường của đoạn ống đang được áp dụng ( l/s).
1.3. Vận tốc khí nén trong đường ống
Theo kinh nghiệm của các nhà nghiên cứu thủy khí, vận tốc khí nén trong đường ống thường từ 10 tới 17 m/s.
2. Một số điều cần lưu ý khi lắp đặt đường ống khí nén
Việc tính toán đường ống dẫn khí nén đóng vai trò rất quan trọng ảnh hưởng tới toàn bộ hệ thống khí nén. Vì vậy, việc lắp đặt đường ống khí nén đúng cách không những giúp hệ thống làm việc hiệu quả mà còn giúp tiết kiệm nhiều chi phí và đảm bảo an toàn.
2.1. Một vài lưu ý trước khi lắp đặt đường ống khí nén:
- Trước khi bắt đầu lắp đặt đường ống khí nén, cần xác định chính xác lưu lượng khí và áp suất khí nén sử dụng.
- Áp suất tổn thất trong hệ thống đường ống không vượt quá 5% áp suất thiết kế của máy nén. Do đó, cần tính toán đường ống dẫn khí nén sao cho có đường kính lớn hơn so với đường kính ống thiết kế.
- Không nên tùy tiện giảm kích thước đường ống chính vì dòng khí bị thay đổi bất thường ở vị trí nối sẽ gây tổn thất áp suất.
- Tốc độ dòng khí trong đường ống phải được thiết kế không vượt quá 15m/s để tránh việc gây tổn thất áp suất hệ thống.
- Cấu trúc hệ thống đường ống dẫn khí nén lý tưởng là cho phép đường ống chính đi một vòng toàn bộ nhà máy để áp suất khí luôn cân bằng ở mọi vị trí.
- Khi ống dẫn khí nén quá nhỏ thì sẽ làm tăng tốc độ dòng khí nén lưu chuyển của ống và là nguyên nhân làm tăng độ ma sát và tạo dòng khí hỗn loạn trong ống.
- Việc tính toán đường ống dẫn khí nén là vô cùng cần thiết khi lắp đặt. Kích thước đường ống dẫn khí nén bắt buộc không được quá lớn hoặc quá nhỏ vì hệ thống đường ống dẫn quá lớn sẽ gây ra khó khăn cho việc lắp đặt và lãng phí tiền đầu tư. Còn nếu quá nhỏ thì cũng sẽ làm giảm áp lực của khí, gây tốn kém điện năng để đảm bảo tính hiệu quả của công việc.
2.2. Một vài lưu ý trong khi lắp đặt đường ống khí nén:
- Để tránh hiện tượng ngưng tụ nước, các ống nhánh cần phải được nối phía trên đường ống chính.
- Với hệ thống máy nén gồm bình chứa khí và máy sấy khô, người dùng cần sắp xếp đường ống theo đúng nguyên tắc: máy bơm khí nén – bình chứa khí – máy sấy khí.
- Độ tụt áp của đường ống khí nén tối đa 0.1 bar. Cần chú ý khi tăng 1 bar điện năng tiêu thụ cũng sẽ tăng tương ứng là 6%.
- Đường ống dẫn khí nén dài thì yêu cầu về đường kính ống phải tăng để giảm thiểu độ tụt áp.
3. Cung cấp dịch vụ lắp đặt hệ thống đường ống dẫn khí nén chất lượng
Việc tính toán thiết kế đường ống khí nén cho công ty, nhà xưởng ngày nay là vô cùng cần thiết. Tuy nhiên bạn vẫn còn băn khoăn trong việc lựa chọn dịch vụ lắp đặt hệ thống đường ống dẫn khí nén chuyên nghiệp mà lại tiết kiệm, hiệu quả? Cùng với đội ngũ đông đảo những người có niềm đam mê và có hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật khí nén, Fil Vietnam hiện là một trong các công ty cung cấp dịch vụ lắp đặt hệ thống đường ống dẫn khí nén chuyên nghiệp, chính xác, hiệu quả.
Qua bài viết, Fil Vietnam hy vọng các công ty, doanh nghiệp chủ sở hữu nắm rõ cách tính toán đường ống dẫn khí nén sao cho lắp đặt chính xác, hiệu quả cùng một số lưu ý khi lắp đặt đường ống khí nén. Chúc quý khách hàng vận hành tốt hệ thống đường ống dẫn khí nén. Nếu có bất cứ thắc mắc nào về cách tính toán đường ống dẫn khí nén hoặc các vấn đề liên quan, đừng ngần ngại liên hệ Fil Việt Nam qua hotline 24/7: +84934 671 199.
