Bơm ngưng tụ từ bộ thu có thông hơi

Giới thiệu cơ bản về thuật ngữ bơm, bao gồm áp suất hơi nước và cột tĩnh. Bao gồm mô tả về hoạt động, ứng dụng và lợi ích so sánh của bơm ly tâm điện và bơm ngưng tụ cơ khí, với các ví dụ tính kích thước cho bơm và đường xả bơm.

Thuật ngữ bơm

Áp suất hơi nước - Thuật ngữ này được sử dụng để xác định áp suất tương ứng với nhiệt độ mà chất lỏng chuyển thành hơi. Nói cách khác, đó là áp suất mà chất lỏng sẽ sôi.

• Ở 100°C, nước sẽ sôi ở áp suất khí quyển.
• Ở 170°C, nước sẽ sôi ở áp suất 7 bar g.
• Ở 90°C, nước sẽ sôi ở áp suất 0.7 bar a. Áp suất hơi nước là một cân nhắc rất quan trọng khi bơm ngưng tụ. Ngưng tụ thường được hình thành ở nhiệt độ gần điểm sôi, điều này có thể gây khó khăn đối với bơm ly tâm. Điều này là do bơm ly tâm có một vùng áp suất thấp hơn ở trung tâm, hoặc mắt, của cánh bơm. Điều này tạo ra hiệu ứng hút, hút chất lỏng vào bơm. Mặc dù sự giảm áp suất là nhỏ, nếu ngưng tụ đã rất gần áp suất hơi nước, một phần chất lỏng sẽ flash thành hơi dưới dạng bong bóng nhỏ. Các bong bóng hơi này chiếm thể tích lớn hơn đáng kể so với khối lượng nước tương đương, và có tỷ lệ diện tích bề mặt trên khối lượng cao. Khi các bong bóng đi qua các kênh cánh bơm về phía mép ngoài, chúng trải nghiệm áp suất tăng dần. Tại một điểm nào đó trong hành trình này, áp suất hơi nước bị vượt quá, và các bong bóng hơi sụp đổ với lực đáng kể. Điều này được gọi là ‘xói mòn bọt’ và các vụ sụp đổ vừa ồn ào vừa phá hủy. Tiếng ồn tương tự như sỏi được xúc và các vụ sụp đổ sẽ, theo thời gian, làm hỏng các bộ phận bên trong bơm. Vì lý do này, khuyến nghị rằng ngưng tụ được bơm bằng bơm điện được xây dựng đặc biệt cho nhiệm vụ này, và nhiệt độ ngưng tụ trong hệ thống khí quyển không vượt quá 98°C. Một số bơm sẽ có giới hạn thấp đến 94°C hoặc 96°C, tùy thuộc vào thiết kế của bơm, tốc độ quay và chiều cao bộ thu phía trên bơm. Cột (h) - Cột là thuật ngữ được sử dụng để mô tả năng lượng tiềm tàng của chất lỏng tại một điểm nhất định. Có một số cách cột có thể được đo: cột áp suất, cột tĩnh và cột ma sát. Cột áp suất và cột tĩnh về cơ bản là cùng một thứ, nhưng có xu hướng được đo bằng các đơn vị khác nhau. Cột áp suất được đo bằng đơn vị áp suất như pascal hoặc bar g; trong khi cột tĩnh được đo theo chiều cao, thường bằng mét (hoặc mét cột). Đối với nước, cột tĩnh 10 mét xấp xỉ tương đương với cột áp suất 1 bar g (xem Hình 14.4.1). Cột áp suất (hp) - Cột áp suất là áp suất chất lỏng tại điểm được đề cập. Ví dụ: Một bơm được yêu cầu xả nước chống lại cột tĩnh 30 mét, xấp xỉ bằng cột áp suất 3 bar g. Bơm cấp đầy từ cột tĩnh 1 mét, bằng cột áp suất 0.1 bar g. (Xem Hình 14.4.2). Cột tĩnh (hs) - Cột tĩnh là chiều cao thẳng đứng tương đương của chất lỏng phía trên mốc tham chiếu. Ví dụ sau giải thích phép đo cột tĩnh. Ví dụ: đầu vào bơm trong Hình 14.4.2 chịu cột tĩnh (gọi là cột hút hoặc cột cấp đầy) 1 m, và xả chống lại cột tĩnh (gọi là cột giao tĩnh) 30 m. Lưu ý rằng trong trường hợp này, nước được bơm nằm phía trên đầu vào bơm (tình huống này được gọi là hút ngập nước).

Cột tĩnh ròng - Điều này phụ thuộc vào việc bơm là loại bơm ly tâm hay bơm dịch chuyển dương, bơm cơ khí. Với bơm ly tâm điện (Hình 14.4.3), áp suất do cột hút tạo ra luôn có mặt trong bơm. Cột tĩnh ròng, mà bơm phải hoạt động chống lại, là sự khác biệt giữa cột hút và cột giao.

Với bơm dịch chuyển cơ khí (Hình 14.4.4), cột hút chỉ cung cấp năng lượng để cấp đầy bơm trong chu kỳ cấp đầy. Nó không có mặt trong thân bơm trong quá trình bơm và không có tác dụng lên cột giao mà bơm phải hoạt động chống lại. Cột tĩnh ròng đơn giản là cột giao.

Cột ma sát (hf) - Cột ma sát (hoặc tổn thất cột do ma sát) được xác định chính xác hơn là năng lượng cần thiết để di chuyển chất lỏng qua ống. Điều này được thảo luận chi tiết hơn trong Chương 10.2, ‘Ống và tính kích thước ống’. Tổn thất áp suất có thể được tính bằng các quy trình được trình bày trong Khối 4, ‘Đo lưu lượng’ và Khối 10, ‘Phân phối hơi nước’, nhưng thường được tìm thấy từ bảng tương quan lưu lượng chất lỏng, đường kính ống và vận tốc. Để chính xác, kháng trở dòng chảy do các phụ kiện đường ống khác nhau gặp phải cũng phải được tính đến. Có bảng để tính chiều dài tương đương của ống thẳng do các phụ kiện ống khác nhau tạo ra. ‘Chiều dài tương đương’ bổ sung này cho phụ kiện ống sau đó được cộng với chiều dài ống thực tế để cho ‘tổng chiều dài tương đương’. Tuy nhiên, trong thực tế, nếu ống được kích thước đúng, hiếm khi phụ kiện ống đại diện cho hơn 10% chiều dài ống thực tế. Một quy tắc chung có thể áp dụng là: Tổng chiều dài tương đương (le) = Chiều dài thực tế + 10% Trong hầu hết các trường hợp, Kỹ sư nhà máy hơi sẽ thiết kế hệ thống với sắp xếp bơm sản xuất độc quyền, có các hệ số phù hợp được tích hợp. Với điều này, con số 10% sẽ được sử dụng trong Khối này làm chiều dài tương đương để tính tổn thất áp suất do ma sát. Tổn thất áp suất do ma sát này phụ thuộc rất nhiều vào vận tốc nước trong ống. Nói đơn giản, tổn thất áp suất do ma sát tăng theo tỷ lệ thuận với bình phương vận tốc. Có bảng cung cấp tổn thất cột trên mỗi mét ống cho các lưu lượng và đường kính ống khác nhau.

Bảng 14.4.1 Lưu lượng nước trong ống thép đen (kg/h)

Ví dụ 14.4.1 Đường ống xả 50 mm trên đường ngưng tụ bơm dâng thẳng đứng 29 mét đến bể có thông hơi. Đường dài 150 m và tốc độ bơm là 5000 kg/h nước. Vậy: (A) tổn thất cột áp suất do ma sát (cột ma sát), và (B) tổng cột giao là bao nhiêu? A - Tính tổn thất cột áp suất do ma sát (cột ma sát) Tổng chiều dài tương đương (le) = 150 + 10% = 165 mét Từ Bảng 14.4.1, có thể thấy rằng ống 50 mm mang 5004 kg/h nước sẽ trải qua giảm áp suất 1.0 mbar/m. Lưu lượng trong ví dụ này hơi ít hơn, và, mặc dù ước tính chính xác hơn có thể được nội suy, lấy giảm áp suất là 1 mbar/m. Tổn thất cột áp suất do ma sát do đó là: 165 mét x 1 mbar/m = 165 mbar (0.165 bar) Lấy 1 bar tương đương 10 mét cột nước, tổn thất cột ma sát tương đương theo mét là: 0.165 bar x 10 m/bar = 1.65 mét. B - Tổng cột giao Tổng cột giao (hd) - Tổng cột giao hd mà bơm cần hoạt động chống lại là tổng của ba thành phần như có thể thấy trong Phương trình 14.4.1:

Bơm ngưng tụ ly tâm điện

Hoạt động bơm Chất lỏng đi vào bơm được hướng vào trung tâm, hoặc mắt, của các cánh bơm quay. Chất lỏng sẽ tăng tốc khi nó di chuyển về phía bên ngoài của bơm. Ứng dụng bơm Bơm điện rất phù hợp cho các ứng dụng cần vận chuyển lượng lớn chất lỏng. Bơm điện thường được xây dựng thành một đơn vị, thường được gọi là đơn vị thu hồi ngưng tụ (CRU). Một CRU thường sẽ bao gồm: Một bộ thu. Một hệ thống điều khiển vận hành bằng đầuòiòi dò hoặc phao. Một hoặc hai bơm. Khi tính tổn thất ma sát trong đường xả cho CRU, phải xem xét tốc độ bơm so với tốc độ ngưng tụ hồi lưu về bộ thu. Trên các đơn vị bơm đôi, hệ thống điều khiển cascade cũng có thể được sử dụng cho phép chọn bơm nào là bơm chính và bơm kia là bơm dự phòng để cung cấp hỗ trợ nếu ngưng tụ hồi lưu về đơn vị lớn hơn một bơm có thể xử lý. Sắp xếp điều khiển này cũng cung cấp hỗ trợ trong trường hợp một bơm không hoạt động; mức ngưng tụ trong bể sẽ tăng và đưa bơm dự phòng vào hoạt động. Đối với các đơn vị loại cascade, tổn thất ma sát trong đường xả được tính trên tốc độ bơm tối đa của cả hai bơm trong CRU. Rất quan trọng để tuân theo tài liệu nhà sản xuất về tốc độ bơm xả. Không làm như vậy có thể dẫn đến kích thước nhỏ đường ống xả bơm.

Tính kích thước đơn vị thu hồi ngưng tụ điện Để tính kích thước đơn vị thu hồi ngưng tụ điện, cần biết:

• Lượng ngưng tụ đến bộ thu ở tải vận hành.
• Nhiệt độ ngưng tụ. Điều này không được vượt quá định mức nhà sản xuất để tránh xói mòn bọt, tuy nhiên, nhà sản xuất thường có các cánh bơm khác nhau để phù hợp với các phạm vi nhiệt độ khác nhau, ví dụ, 90°C, 94°C và 98°C.
• Tổng cột giao mà bơm phải bơm chống lại - Xác định từ điều kiện trang web.
• Tốc độ bơm xả để tính kích thước đường ống hồi - Cần đọc dữ liệu nhà sản xuất đúng cách để xác định điều này. Ví dụ 14.4.2 Tính kích thước đường ống xả cho đơn vị thu hồi ngưng tụ điện Nơi: Nhiệt độ ngưng tụ = 94°C Ngưng tụ cần xử lý = 1 000 kg/h Cột tĩnh (hs) = 30 m Chiều dài đường ống = 150 m Áp suất ngược ngưng tụ = chỉ tổn thất ma sát (hf) Lựa chọn ban đầu đơn vị thu hồi ngưng tụ có thể được thực hiện bằng biểu đồ tính kích thước nhà sản xuất (một ví dụ được thể hiện trong Hình 14.4.7). Từ biểu đồ, CRU1 nên là lựa chọn ban đầu tùy thuộc vào tổn thất ma sát trong đường ống giao.

Từ biểu đồ trong Hình 14.4.7, có thể thấy rằng CRU1 thực tế được định mức xử lý 3 000 kg/h ngưng tụ chống lại cột giao tối đa 35 m.

Đường hồi ngưng tụ được tính kích thước trên tốc độ bơm tối đa ở cột giao yêu cầu, được chứng minh trong ví dụ dưới đây: Tốc độ bơm tối đa = 3 000 kg/h Chính con số này, 3 000 kg/h, phải được sử dụng để tính kích thước đường ống xả. Bây giờ có thể tính kích thước tối ưu cho đường hồi. Chiều dài thực tế đường ống = 150 m Chiều dài tương đương đường ống = 150 m + 10% = 165 m Ước tính tổn thất ma sát trong ống (hf) Để tính kích thước đường xả bơm, thường nên bắt đầu tính toán tổn thất ma sát với giảm áp suất tùy ý từ 100 đến 200 Pa/m Từ bảng giảm áp suất 14.4.2 (trích đoạn bên dưới), có thể thấy rằng, cho lưu lượng 3000 kg/h, và cho giảm áp suất từ 100 đến 200 Pa/m, ống xả 40 mm sẽ đủ.

Trích đoạn từ Bảng 14.4.2

Có thể nội suy từ Bảng 14.4.2 rằng lưu lượng 3 000 kg/h sẽ tương ứng với giảm áp suất 128 Pa/m, cho đường ống 40 mm,

Tổn thất cột do ma sát bây giờ có thể được tính cho đường ống 40 mm. Tổn thất cột do ma sát (hf) = 128 Pa/m x 165 m hf= 21000 Pa hf= Khoảng 2.1 mét Xác định tổng cột giao Tổng cột giao mà bơm phải xả chống lại do đó là hs + hf = hd, nơi: hs= cột tĩnh 30 m (cho trước) hf = 2.1 mét hd= 30 m + 2.1 m = 32.1 mét Cột giao 32.1 mét cần được kiểm tra với biểu đồ tính kích thước nhà sản xuất CRU để xác nhận rằng đơn vị có thể bơm chống lại lượng cột này. Có thể thấy từ Hình 14.4.7 rằng CRU này thực tế có thể bơm chống lại cột 35 mét. Nếu thiết kế cột 35 mét bị vượt quá, thì các tùy chọn là tính lại sử dụng ống lớn hơn, hoặc chọn CRU có khả năng nâng lớn hơn. Cách thay thế để tính kích thước đường ống giao Với cột tĩnh thực tế (hs) 30 m, và cột thiết kế CRU 35 m, cột 5 m có sẵn cho tổn thất ma sát ống (hf). Có thể lắp ống đường kính nhỏ hơn và có tổn thất ma sát lớn hơn. Tuy nhiên, nhà thiết kế phải cân nhắc tiết kiệm chi phí ban đầu này với chi phí vận hành bổ sung (và do đó chi phí) cần thiết để bơm chống lại cột lớn hơn. Vận tốc cũng cần được kiểm tra so với tối đa điển hình khoảng 3 m/s cho phép cho nước được bơm ở nhiệt độ dưới 100°C. Bảng 14.4.2 sẽ cho thấy rằng, nếu ống kích thước nhỏ hơn tiếp theo (32 mm) được chọn, tổn thất ma sát đơn vị (hf) để truyền 3000 kg/h được nội suy là 286 Pa/m, và vận tốc khoảng 1 m/s, thấp hơn 3 m/s và do đó phù hợp cho ứng dụng. hflà 286 Pa/m x 165 m = 47 190 Pa (hoặc 4.72 m) Do đó, tổng cột giao (hd) = hs + hf hd= 30 + 4.72 m hd= 34.72 m Kết luận là ống 32 mm có thể được sử dụng, vì bơm CRU1 có thể xử lý lên đến 35 m tổng cột giao. Tuy nhiên, từ quan điểm thực tế, có thể không hợp lý khi thiết kế hệ thống hoạt động quá gần giới hạn của nó, và trong trường hợp này, ống 40 mm có lẽ sẽ là giải pháp tốt hơn.

Bảng 14.4.2 Một phần bảng tổn thất ma sát điển hình cho đường ống ngập đầy (lưu lượng tính bằng kg/h)

Bơm ngưng tụ cơ khí (dịch chuyển dương)

Hoạt động bơm Một bơm cơ khí bao gồm một thân vỏ, vào đó ngưng tụ chảy bằng trọng lực. Thân chứa một cơ chế phao, vận hành một bộ van chuyển đổi. Ngưng tụ được phép chảy vào thân, nâng phao lên. Khi phao đạt đến một mức nhất định, nó kích hoạt van thông hơi đóng, và van đầu vào mở, cho phép hơi nước đi vào và tạo áp suất trong thân để đẩy ngưng tụ ra ngoài. Mức ngưng tụ và phao đều rơi xuống một điểm đặt trước, tại đó van đầu vào hơi đóng và van thông hơi mở lại, cho phép thân bơm cấp đầy lại ngưng tụ. Van một chiều được lắp ở đầu vào và đầu ra bơm để đảm bảo dòng chảy đúng hướng qua bơm. Hành động tuần hoàn của bơm có nghĩa là cần có bộ thu để lưu trữ ngưng tụ trong khi bơm đang xả (xem Hình 14.4.8).

Ứng dụng bơm Nói chung, bơm cơ khí xử lý lượng ngưng tụ nhỏ hơn bơm điện. Tuy nhiên, chúng đặc biệt có giá trị trong các tình huống mà:

• Nhiệt độ ngưng tụ cao sẽ gây ra xói mòn bọt trong bơm điện.
• Ngưng tụ ở chân không.
• Không gian phòng nhà máy có giá trị cao.
• Bảo dưỡng thấp là vấn đề.
• Môi trường nguy hiểm, ẩm ướt.
• Nguồn điện không có sẵn.
• Ngưng tụ phải được loại bỏ từ các thiết bị kiểm soát nhiệt độ riêng lẻ, có thể chịu điều kiện tắc nghẽn (xem Khối 13 ‘Loại bỏ ngưng tụ’, để biết thêm chi tiết). Giống như bơm điện, bơm cơ khí dịch chuyển dương đôi khi, nhưng không phải luôn luôn, được chỉ định là đơn vị thu hồi ngưng tụ đóng gói. Một đơn vị thu hồi ngưng tụ cơ khí sẽ bao gồm bộ thu ngưng tụ và đơn vị bơm. Không cần hệ thống điều khiển bổ sung vì bơm hoàn toàn tự động và chỉ hoạt động khi cần. Điều này có nghĩa là bơm tự điều chỉnh. Với bơm cơ khí, bơm tuần hoàn khi bộ thu đầy và trống. Lưu lượng tức thời trong khi bơm đang xả thường có thể lên đến sáu lần tốc độ cấp đầy và chính lưu lượng xả tức thời này phải được sử dụng để tính kích thước ống xả. Luôn tham khảo nhà sản xuất bơm về dữ liệu tính kích thước bơm và đường xả. Biểu đồ tính kích thước bơm cơ khí điển hình được thể hiện trong Hình 14.4.10. Tính kích thước bơm ngưng tụ cơ khí Để tính kích thước bơm ngưng tụ cơ khí, cần có thông tin sau: Lưu lượng ngưng tụ tối đa đến bộ thu. Áp suất động lực hơi hoặc không khí có sẵn để điều khiển bơm. Lựa chọn hơi hoặc không khí sẽ phụ thuộc vào ứng dụng và điều kiện trang web. Cột cấp đầy có sẵn giữa bộ thu và bơm. Tổng cột giao của hệ thống ngưng tụ. Phương pháp tính kích thước bơm cơ khí khác nhau từ nhà sản xuất này sang nhà sản xuất khác, và thường dựa trên dữ liệu thực nghiệm, được chuyển đổi thành hệ số và biểu đồ nomograph. Ví dụ sau cung cấp phương pháp điển hình để tính kích thước bơm cơ khí. (Chiều dài ống dưới 100 m do đó tổn thất ma sát bị bỏ qua): Ví dụ 14.4.3 Cách tính kích thước bơm ngưng tụ cơ khí

Tính kích thước đường ống xả cho bơm ngưng tụ cơ khí Ống xả từ bơm cơ khí thường có thể được lấy cùng kích thước với đầu ra bơm khi nó dưới 100 m chiều dài. Kháng trở ma sát của ống tương đối nhỏ so với áp suất ngược gây ra bởi nâng và áp suất hồi ngưng tụ, và thường có thể bị bỏ qua. Đối với ống xả dài hơn 100 m, quy tắc chung sẽ là chọn kích thước ống lớn hơn một cỡ so với van một chiều đầu ra bơm, nhưng đối với các đường dài hơn như vậy, kích thước nên được kiểm tra như thể hiện trong Ví dụ 14.4.4 Đường giao dài hơn 100 mét Trên đường giao dài hơn 100 m, và/hoặc nơi lưu lượng ngưng tụ gần công suất bơm, nên kiểm tra kích thước ống để đảm bảo rằng tổng tổn thất ma sát (bao gồm tổn thất quán tính) không vượt quá khả năng của bơm. Tổn thất quán tính được giải thích trong Ví dụ 14.4.4 Xem xét cùng yêu cầu bơm ngưng tụ như trong Ví dụ 14.4.3 nhưng với đường giao dài 250 mét. Ví dụ 14.4.4 Tính kích thước đường giao dài 250 m (tham khảo Hình 14.4.10):

Tác động của tổn thất quán tính lên đường giao bơm dài hơn 100 mét. Trên đường dài hơn 100 m, một lượng đáng kể chất lỏng sẽ được giữ trong ống xả bơm. Sự gia tốc đột ngột của khối lượng chất lỏng này ở đầu xả bơm có thể hấp thụ một phần năng lượng bơm và dẫn đến búa nước và tiếng ồn lớn. Điều này cần được xem xét trong tính toán bằng cách giảm tổn thất ma sát cho phép 60 000 Pa trong Ví dụ 14.4.4 xuống 50%, do đó:

(Điều này dựa trên thời gian trung bình để bơm xả khoảng 25% tổng thời gian chu kỳ cấp đầy và xả.)

Do đó, tốc độ giao tức thời ngưng tụ từ bơm = 10 400 kg/h Tổng tổn thất ma sát cho phép Với kháng trở ma sát 109 Pa/m, Bảng 14.4.2 cho thấy ống 65 mm (tối thiểu) là cần thiết để cho lưu lượng chấp nhận được 10 400 kg/h. Thực tế, Bảng 14.4.2 chỉ ra rằng ống 65 mm sẽ truyền 10 620 kg/h với kháng trở ma sát 109 Pa/m. Bằng cách đi lên ‘cột 65 mm’ trong bảng, có thể thấy rằng, bằng nội suy, lưu lượng 10 400 kg/h thực tế tạo ra tổn thất ma sát 105 Pa/m trong ống 65 mm. Bơm đầy tải và đường dài hơn Trong Ví dụ 14.4.4, Hình 14.4.10 cho thấy tốc độ cấp đầy bơm tối đa với áp suất động lực 5.2 bar g và cột giao 26 mét là 2600 kg/h. Nếu tốc độ cấp đầy gần tối đa này, (có lẽ 2 500 kg/h), thì ít cột giao hơn sẽ có sẵn cho tổn thất ma sát. Đối với cùng kích thước bơm DN50, điều này sẽ có nghĩa là đường giao lớn hơn như thể hiện trong Ví dụ 14.4.5. Ví dụ 14.4.5 Xem xét cùng bơm DN50 như mô tả trong Ví dụ 14.4.4, nhưng có tốc độ cấp đầy ngưng tụ 2 500 kg/h. Bây giờ xác định kích thước đường giao.

Tính kích thước trên tốc độ cấp đầy 2500 kg/h, và áp suất hơi 5.2 bar, tham khảo Hình 14.4.11, cho bơm DN50, có thể thấy rằng tốc độ cấp đầy ngưng tụ 2 500 kg/h tương đương với áp suất ngược tối đa khoảng 27 m, vì vậy trong trường hợp này:

Đường ống xả phải được tính kích thước trên lưu lượng tức thời từ đầu ra bơm, được lấy là 4 lần tốc độ bơm tối đa. Như trước, ống đã được tính kích thước trên 4 x 2 600 kg/h = 10 400 kg/h với tổn thất ma sát 18 Pa/m.

Bảng 14.4.2 cho thấy điều này sẽ yêu cầu đường kính ống 100 mm để cho phép bơm hoạt động trong khả năng của nó. Mặc dù hệ thống chắc chắn sẽ hoạt động với sắp xếp này, có lẽ kinh tế hơn nếu xem xét bơm lớn hơn kết hợp với đường ống nhỏ hơn. Xem xét bơm lớn hơn và đường ống nhỏ hơn Xem xét cùng điều kiện bơm như Ví dụ 14.4.4, nhưng với bơm DN80 lớn hơn. Vì đơn vị lớn hơn có thể bơm chống lại cột giao cao hơn, đường giao nhỏ hơn có thể được sử dụng.

Hình 14.4.12 cho thấy bơm DN80 dưới cùng điều kiện hơi động lực 5.2 bar g và lưu lượng 2500 kg/h sẽ cho phép cột giao tối đa 35 m

Bằng nội suy, Bảng 14.4.2 cho thấy ống 80 mm sẽ chứa được 20160 kg/h với tổn thất ma sát 160 Pa/m, chảy ở khoảng 1 m/s.

Trong trường hợp này, bơm DN80 lớn hơn sẽ thoải mái cho phép ống nhỏ hơn hai kích thước so với bơm nhỏ hơn, và với vận tốc khoảng 0.5 m/s, nằm trong khuyến nghị. Ống 80 mm do đó phù hợp cho bơm DN80. Trong thực tế, ống 65 mm sẽ chấp nhận được, vì chúng tôi đã tính đến 50% tổn thất quán tính, tuy nhiên, điều này có thể trông hơi kỳ lạ kết nối với bơm DN80. Lưu ý: Bơm DN80 sẽ tốn khoảng 10% nhiều hơn bơm DN50, nhưng chi phí bổ sung sẽ được biện minh bởi sự khác biệt chi phí lắp đặt trên đường giao dài; trong trường hợp này sẽ có nghĩa là sự khác biệt chi phí giữa ống 80 mm và 125 mm; lắp đặt, phụ kiện, và cách nhiệt. Vận tốc ngưng tụ Phương trình 14.4.2 có thể được sử dụng để kiểm tra vận tốc ngưng tụ.

Trong Phương trình 14.4.2, thể tích riêng của nước được lấy là 0.001 m3/kg. Giá trị này thay đổi hơi theo nhiệt độ nhưng không đủ để tạo ra sự khác biệt đáng kể trên đường ngưng tụ.

Vận tốc ngưng tụ có thể được kiểm tra cho đường ống 80 mm trong Ví dụ 14.4.4. Ví dụ 14.4.4.

Từ Bảng 14.4.3 vận tốc tối đa cho ống ruột 80 mm là 1.84 m/s. Bảng 14.4.3 Vận tốc khuyến nghị tối đa cho ruột ống (dựa trên tổn thất ma sát tối đa 450 Pa/m)

Thực hành tốt nhất cho đường giao dài

Động lượng của nội dung di chuyển trong đường giao dài có thể giữ nước chuyển động trong một thời gian sau khi bơm cơ khí hoàn thành hành trình xả. Khi nước trong ống xả dừng lại, áp suất ngược trong đường sẽ cố gắng đảo ngược dòng chảy ban đầu của nước, trở lại phía van một chiều đầu ra. Kết quả là tiếng ồn và chuyển động ống do búa nước, điều này có thể vừa đáng lo ngại vừa nghiêm trọng. Lắp thêm van một chiều trong ống xả một chiều dài ống từ bơm thường sẽ giảm bớt vấn đề.

Nếu có sự lựa chọn, luôn tốt nhất nếu nâng ngay sau bơm đến độ cao cho phép rơi trọng lực đến cuối đường (Hình 14.4.14). Nếu độ rơi đủ để vượt qua kháng trở ma sát của ống (Bảng 14.4.4), thì áp suất ngược duy nhất lên bơm là áp suất hình thành bởi nâng ban đầu. Van phá chân không có thể được lắp ở đỉnh nâng không chỉ để hỗ trợ dòng chảy dọc theo đường rơi mà còn ngăn bất kỳ xu hướng dòng chảy ngược ở cuối hành trình.

Nếu đường rơi phải hạ xuống bất kỳ đâu dọc theo chiều dài để vượt qua chướng ngại, thì van xả khí tự động lắp ở điểm cao nhất sẽ giảm khóa khí và hỗ trợ dòng chảy quanh chướng ngại, xem Hình 14.4.14.

Bảng 14.4.4 Độ dốc ống để vượt qua tổn thất ma sát

*Độ dốc 25 mm trong 1.75 m tương đương với độ dốc 1:70.

Ngoài ra, bất kỳ vấn đề áp suất ngược nào gây ra bởi đường ngang có thể được loại bỏ hoàn toàn bằng sắp xếp như trong Hình 14.4.15 trong đó bơm đơn giản nâng vào bể phá thông hơi. Ống từ bể nên dốc theo Bảng 14.4.4.

Bơm có thông hơi, bẫy bơm và lắp đặt bơm-bẫy

Đường xả từ bơm có thông hơi ra khí quyển được tính kích thước trên tốc độ xả của bơm. Ngưng tụ đi qua bẫy bơm và tổ hợp bơm-bẫy trong các ứng dụng vòng kín thường sẽ ở áp suất và nhiệt độ cao hơn và hơi nước flash sẽ hình thành trong đường xả. Vì lý do này, đường xả từ bẫy bơm và tổ hợp bơm-bẫy được tính kích thước trên điều kiện bẫy ở tải đầy đủ thay vì điều kiện bơm, vì đường phải được tính kích thước để xử lý hơi nước flash. Tính kích thước trên hơi nước flash sẽ đảm bảo đường cũng có khả năng xử lý điều kiện bơm.