Ống và Kích thước Ống

Kích thước ống là khía cạnh quan trọng trong thiết kế hệ thống hơi nước. Bài học này cung cấp lời khuyên chi tiết về tiêu chuẩn, lịch trình, vật liệu và kích thước cho các nhiệm vụ hơi bão hòa và hơi quá nhiệt khác nhau.

Các tiêu chuẩn ống quốc tế là gì?

Có một số tiêu chuẩn ống tồn tại trên toàn thế giới, nhưng có thể nói toàn cầu nhất là những tiêu chuẩn được phát triển bởi Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API), nơi các ống được phân loại theo số lịch trình. Các số lịch trình này có liên quan đến xếp hạng áp suất của hệ thống ống. Có mười một Lịch trình từ thấp nhất là 5 đến 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 đến số lịch trình 160. Đối với ống kích thước danh nghĩa 150 mm và nhỏ hơn, Lịch trình 40 (đôi khi được gọi là ‘trọng lượng tiêu chuẩn’) là loại nhẹ nhất được chỉ định cho ứng dụng hơi nước. Bất kể số lịch trình, ống của một kích thước cụ thể đều có đường kính ngoài giống nhau (không kể dung sai sản xuất). Khi số lịch trình tăng, chiều dày thành tăng, và đường kính trong thực tế giảm. Ví dụ:

• Ống 100 mm Lịch trình 40 có đường kính ngoài 114,30 mm, chiều dày thành 6,02 mm, cho đường kính trong 102,26 mm.
• Ống 100 mm Lịch trình 80 có đường kính ngoài 114,30 mm, chiều dày thành 8,56 mm, cho đường kính trong 97,18 mm. Chỉ Lịch trình 40 và 80 bao gồm toàn bộ dải từ 15 mm đến 600 mm kích thước danh nghĩa và là lịch trình được sử dụng phổ biến nhất cho lắp đặt ống hơi nước. Chương này xem xét hệ thống ống Lịch trình 40 theo BS 1600.

Bảng số lịch trình có thể được lấy từ BS 1600 được sử dụng làm tham chiếu cho kích thước ống danh nghĩa và chiều dày thành tính bằng milimet. Bảng 10.2.1 so sánh kích thước đường kính trong thực tế của các ống kích thước khác nhau, cho các số lịch trình khác nhau.

Ở châu Âu lục địa, ống được sản xuất theo tiêu chuẩn DIN, và ống DIN 2448 được bao gồm trong Bảng 10.2.1.

Bảng 10.2.1 So sánh tiêu chuẩn ống và đường kính trong thực tế.

Tại Vương quốc Anh, ống theo EN 10255, (ống thép và ống dạng tuýp phù hợp cho ren BS 21) cũng được sử dụng trong các ứng dụng nơi ống được ren thay vì mặt bích. Chúng thường được gọi là ‘Dải Xanh’ và ‘Dải Đỏ’; điều này là do các dấu nhận dạng có băng. Các màu khác nhau chỉ các loại ống cụ thể:

• Dải Đỏ, là loại nặng, thường được sử dụng cho ứng dụng ống hơi nước.
• Dải Xanh, là loại trung bình, thường được sử dụng cho hệ thống phân phối không khí, mặc dù đôi khi được sử dụng cho hệ thống hơi áp suất thấp. Các dải màu rộng 50 mm, và vị trí của chúng trên ống biểu thị chiều dài. Ống ngắn hơn 4 mét chỉ có một dải màu ở một đầu, trong khi ống từ 4 đến 7 mét có dải màu ở cả hai đầu.

Vật liệu ống điển hình cho hệ thống hơi nước là gì?

Ống cho hệ thống hơi nước thường được sản xuất từ thép carbon theo ASME B 16.9 A106. Vật liệu tương tự có thể được sử dụng cho đường ngưng tụ, mặc dù ống đồng được ưa thích trong một số ngành công nghiệp. Đối với đường ống chính hơi quá nhiệt nhiệt độ cao, các nguyên tố hợp kim bổ sung như crom và molypden được thêm vào để cải thiện độ bền kéo và chống biến dạng ở nhiệt độ cao. Thông thường, ống được cung cấp ở độ dài 6 mét.

Kích thước đường ống

Tầm quan trọng của kích thước đường ống

Mục tiêu của bất kỳ hệ thống phân phối chất lỏng nào là cung cấp chất lỏng ở áp suất chính xác đến điểm sử dụng. Theo đó, giảm áp suất qua hệ thống phân phối là một đặc tính quan trọng.

Kích thước đường ống cho Chất lỏng

Định lý Bernoulli (Daniel Bernoulli 1700 - 1782) được thảo luận trong Khối 4 - Đo lưu lượng. D’Arcy (D’Arcy Thompson 1860 - 1948) bổ sung rằng để dòng chảy chất lỏng xảy ra, phải có nhiều năng lượng hơn tại Điểm 1 so với Điểm 2 (xem Hình 10.2.3). Sự khác biệt năng lượng được sử dụng để克服 ma sát giữa ống và chất lỏng đang chảy.

Bernoulli liên hệ những thay đổi trong tổng năng lượng của chất lỏng đang chảy với sự tiêu tán năng lượng được biểu thị theo tổn thất cột áp hf (m) hoặc tổn thất năng lượng riêng g hf (J/kg). Bản thân điều này không hữu ích lắm nếu không thể dự đoán tổn thất áp suất sẽ xảy ra trong các trường hợp cụ thể.

Ở đây, một trong những cơ chế tiêu tán năng lượng quan trọng nhất trong chất lỏng đang chảy được giới thiệu, đó là tổn thất năng lượng cơ học tổng do ma sát ở thành ống mang dòng chảy ổn định của chất lỏng. Tổn thất tổng năng lượng của chất lỏng chảy qua ống tròn phải phụ thuộc vào: L = Chiều dài ống (m) D = Đường kính ống (m) u = Vận tốc trung bình của dòng chất lỏng (m/s) μ = Độ nhớt động của chất lỏng (kg/m s = Pa s) italic-p - body text.jpg= Mật độ chất lỏng (kg/m³) kS = Độ nhám của thành ống* (m)

• Vì tiêu tán năng lượng liên quan đến ứng suất cắt tại thành ống, bản chất của bề mặt thành sẽ có ảnh hưởng, vì bề mặt nhẵn sẽ tương tác với chất lỏng theo cách khác so với bề mặt thô. Tất cả các biến số này được kết hợp trong phương trình D’Arcy-Weisbach (thường được gọi là phương trình D’Arcy), và được hiển thị dưới dạng Phương trình 10.2.1. Phương trình này cũng giới thiệu một đại lượng vô hướng được gọi là hệ số ma sát, liên hệ độ nhám tuyệt đối của ống với mật độ, vận tốc và độ nhớt của chất lỏng và đường kính ống. Đại lượng liên hệ mật độ, vận tốc và độ nhớt của chất lỏng với đường kính ống được gọi là số Reynolds, đặt theo tên Osborne Reynolds (1842-1912, của Owens College, Manchester, Vương quốc Anh), người đã tiên phong phương pháp kỹ thuật này cho tổn thất năng lượng trong chất lỏng đang chảy vào khoảng năm 1883. Phương trình D’Arcy (Phương trình 10.2.1): Độc giả ở một số nơi trên thế giới có thể nhận ra phương trình D’Arcy ở dạng hơi khác, như hiển thị trong Phương trình 10.2.2. Phương trình 10.2.2 tương tự Phương trình 10.2.1 nhưng không chứa hằng số 4.

Lý do cho sự khác biệt là loại hệ số ma sát được sử dụng. Điều cần thiết là phiên bản đúng của phương trình D’Arcy phải được sử dụng với hệ số ma sát đã chọn. Kết hợp sai phương trình với hệ số ma sát sai sẽ dẫn đến lỗi 400% và do đó điều quan trọng là sử dụng đúng kết hợp phương trình và hệ số ma sát. Nhiều sách giáo khoa đơn giản không chỉ rõ hệ số ma sát nào được định nghĩa, và đôi khi phải đánh giá dựa trên các đại lượng được trích dẫn.

Phương trình 10.2.2 có xu hướng được sử dụng bởi những người làm việc theo đơn vị Imperial, và vẫn có xu hướng được sử dụng bởi các chuyên gia ở Hoa Kỳ và khu vực châu Á - Thái Bình Dương ngay cả khi kích thước ống mét được trích dẫn. Phương trình 10.2.1 có xu hướng được sử dụng bởi những người làm việc theo đơn vị SI và có xu hướng được sử dụng nhiều hơn bởi các chuyên gia châu Âu. Với cùng số Reynolds và độ nhám tương đối, ‘hệ số ma sát dựa trên Imperial’ sẽ lớn gấp bốn lần ‘hệ số ma sát dựa trên SI’. Hệ số ma sát có thể được xác định từ biểu đồ Moody hoặc, đối với dòng chảy rối, có thể được tính từ Phương trình 10.2.3, một phát triển của công thức Colebrook - White.

Tuy nhiên, Phương trình 10.2.3 khó sử dụng vì hệ số ma sát xuất hiện ở cả hai vế của phương trình, và đây là lý do tại sao tính toán thủ công có khả năng được thực hiện bằng biểu đồ Moody.

Trên biểu đồ Moody kiểu SI, thang hệ số ma sát có thể từ 0,002 đến 0,02, trong khi trên biểu đồ Moody kiểu Imperial, thang này có thể từ 0,008 đến 0,08. Theo quy tắc chung, đối với dòng chảy rối với số Reynolds từ 4 000 đến 100 000, hệ số ma sát ‘dựa trên SI’ sẽ theo bậc được gợi ý bởi Phương trình 10.2.4, trong khi hệ số ma sát ‘dựa trên Imperial’ sẽ theo bậc được gợi ý bởi Phương trình 10.2.5.

Hệ số ma sát được sử dụng sẽ xác định việc sử dụng Phương trình D’Arcy 10.2.1 hay 10.2.2.

Đối với hệ số ma sát ‘dựa trên SI’, sử dụng Phương trình 10.2.1; đối với hệ số ma sát ‘dựa trên Imperial’, sử dụng Phương trình 10.2.2. Ví dụ 10.2.1 Ống nước Xác định vận tốc, hệ số ma sát và sự khác biệt áp suất giữa hai điểm cách nhau 1 km trong hệ thống ống ngang đường kính trong không đổi 150 mm nếu lưu lượng nước là 45 m³/h ở 15°C.

Về cơ bản, hệ số ma sát phụ thuộc vào số Reynolds (Re) của chất lỏng đang chảy và độ nhám tương đối (kS/d) của bên trong ống; cái trước được tính từ Phương trình 10.2.6, và cái sau từ Phương trình 10.2.7. Số Reynolds (Re)

Độ nhám của ống hoặc giá trị ‘kS’ (thường được trích dẫn là ‘curly-e - body text.jpg’ trong một số tài liệu) được lấy từ bảng tiêu chuẩn, và đối với ‘ống thép thương mại’ thường được lấy là 0,000 045 mét.

Từ đó độ nhám tương đối được xác định (vì đây là những gì biểu đồ Moody yêu cầu).

Hệ số ma sát bây giờ có thể được xác định từ biểu đồ Moody và tổn thất cột áp ma sát được tính từ Phương trình D’Arcy liên quan.

Từ biểu đồ Moody châu Âu (Hình 10.2.4), Trong đó: kS/D = 0,000 3 Re = 93 585: Hệ số ma sát (f) = 0,005 Từ biểu đồ Moody USA/AUS (Hình 10.2.5), Trong đó: kS/D = 0,000 3 Re = 93 585 Hệ số ma sát (f) = 0,02

Tổn thất cột áp ma sát giống nhau được thu được bằng cách sử dụng các hệ số ma sát khác nhau và các phương trình D’Arcy liên quan.

Trong thực tế, cho dù là ống nước hay ống hơi, cần cân bằng giữa kích thước ống và tổn thất áp suất.

Kích thước đường ống trong hệ thống hơi

Ống quá khổ có nghĩa là:

• Ống, van, phụ kiện, v.v. sẽ đắt hơn mức cần thiết.
• Chi phí lắp đặt cao hơn sẽ phát sinh, bao gồm công việc đỡ, cách nhiệt, v.v.
• Đối với ống hơi, nhiều nước ngưng tụ hơn sẽ hình thành do tổn thất nhiệt lớn hơn. Điều này, lần lượt, có nghĩa là:
• Cần nhiều bẫy hơi hơn, hoặc
• Hơi nước ướt được cung cấp đến điểm sử dụng. Trong một ví dụ cụ thể:
• Chi phí lắp đặt ống hơi 80 mm được phát hiện là cao hơn 44% so với chi phí ống 50 mm, mà lẽ ra đã có đủ công suất.
• Nhiệt bị mất bởi ống cách nhiệt cao hơn khoảng 21% từ đường ống 80 mm so với ống 50 mm. Bất kỳ phần nào không cách nhiệt của ống 80 mm sẽ mất nhiều hơn 50% nhiệt so với ống 50 mm, do diện tích truyền nhiệt bổ sung. Ống quá nhỏ có nghĩa là:
• Có thể có áp suất thấp hơn tại điểm sử dụng, có thể cản trở hiệu suất thiết bị.
• Có nguy cơ thiếu hơi do giảm áp suất quá mức.
• Có nguy cơ xói mòn, búa nước và tiếng ồn cao hơn do tăng vận tốc hơi nước vốn có. Như đã đề cập trước đó, hệ số ma sát (f) có thể khó xác định, và bản thân phép tính rất tốn thời gian đặc biệt đối với dòng chảy rối của hơi nước. Kết quả là, có nhiều biểu đồ, bảng và thước trượt sẵn có để liên hệ kích thước ống hơi với lưu lượng và giảm áp suất. Một phương pháp kích thước giảm áp suất, đã vượt qua thử thách của thời gian, là phương pháp ‘hệ số áp suất’. Một bảng giá trị hệ số áp suất được sử dụng trong Phương trình 10.2.8 để xác định hệ số giảm áp suất cho một lắp đặt cụ thể.

Ví dụ 10.2.2

Xem xét hệ thống được hiển thị trong Hình 10.2.6, và xác định kích thước ống cần thiết từ lò hơi đến đường nhánh bộ sưởi đơn vị. Tải hơi bộ sưởi đơn vị = 270 kg/h. Mặc dù bộ sưởi đơn vị chỉ cần 270 kg/h, lò hơi phải cung cấp nhiều hơn thế do tổn thất nhiệt từ ống. Dự phòng cho phụ kiện ống Chiều dài đi từ lò hơi đến bộ sưởi đơn vị đã biết, nhưng phải bao gồm dự phòng cho sức cản ma sát bổ sung của các phụ kiện. Điều này thường được biểu thị dưới dạng ‘chiều dài ống tương đương’. Nếu kích thước ống đã biết, sức cản của các phụ kiện có thể được tính. Vì kích thước ống chưa biết trong ví dụ này, có thể sử dụng bổ sung cho chiều dài tương đương dựa trên kinh nghiệm. • Nếu ống ngắn hơn 50 mét, thêm dự phòng cho phụ kiện 10% đến 20%. • Nếu ống dài hơn 100 mét và là đường chạy khá thẳng với ít phụ kiện, dự phòng cho phụ kiện 5% đến 10% được thực hiện. • Một chiều dài ống tương tự, nhưng với nhiều phụ kiện hơn, sẽ tăng dự phòng lên khoảng 20%. Trong trường hợp này, chiều dài đã sửa đổi = 150 m + 10% = 165 m Từ Bảng 10.2.2 (một trích xuất từ bảng hệ số áp suất đầy đủ, Bảng 10.2.5, có thể được tìm thấy trong Phụ lục ở cuối Chương này) ‘PDF’ có thể được xác định bằng cách tìm hệ số áp suất F1 và F2, và thay thế chúng vào Phương trình 10.2.8.

Bảng 10.2.2 Trích xuất từ bảng hệ số áp suất (Bảng 10.2.5)

Từ bảng hệ số áp suất (xem Bảng 10.2.2):

P1 = 7,0 bar g, F1 = 56,38 P2 = 6,6 bar g, F2 = 51,05 Thay thế các hệ số áp suất (P1 và P2) vào Phương trình 10.2.8 sẽ xác định giá trị PDF:

Theo cột bên trái của bảng công suất đường ống và hệ số giảm áp suất (Bảng 10.2.6 - Trích xuất hiển thị trong Bảng 10.2.3); hai giá trị gần nhất xung quanh yêu cầu 0,032 là 0,030 và 0,040. Hệ số thấp hơn tiếp theo luôn được chọn; trong trường hợp này, 0,030.

Bảng 10.2.3 Trích xuất từ bảng công suất đường ống và hệ số áp suất (Bảng 10.2.6)

Mặc dù các giá trị có thể được nội suy, bảng không tuân theo chính xác đồ thị đường thẳng, vì vậy nội suy không thể chính xác hoàn toàn. Ngoài ra, việc định cỡ bất kỳ ống nào đến giới hạn công suất là thực hành xấu, và quan trọng là phải có một số dư địa để cho phép những thay đổi thiết kế tất yếu trong tương lai.

Từ hệ số 0,030, theo hàng số sang phải sẽ thấy rằng: • Ống 40 mm sẽ mang 229,9 kg/h. • Ống 50 mm sẽ mang 501,1 kg/h. Vì ứng dụng yêu cầu 270 kg/h, ống 50 mm sẽ được chọn. Sau khi định cỡ ống bằng phương pháp giảm áp suất, vận tốc có thể được kiểm tra nếu cần.

Nhìn riêng lẻ, vận tốc này có vẻ thấp so với vận tốc tối đa cho phép. Tuy nhiên, đường ống hơi này đã được định cỡ để giới hạn giảm áp, và kích thước ống nhỏ hơn tiếp theo sẽ cho áp suất cuối cùng nhỏ hơn yêu cầu 6,6 bar g, điều này không thể chấp nhận được.

Như có thể thấy, quy trình này khá phức tạp và có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng đồ thị tuyến tính được hiển thị trong Hình 10.2.9 (trong Phụ lục của Chương này). Phương pháp sử dụng được giải thích trong Ví dụ 10.2.3. Ví dụ 10.2.3 Sử dụng dữ liệu từ Ví dụ 10.2.2, xác định kích thước ống bằng đồ thị tuyến tính được hiển thị trong Hình 10.2.7.

Phương pháp:

• Chọn điểm trên đường hơi bão hòa ở 7 bar g, và đánh dấu Điểm A.
• Từ điểm A, vẽ đường ngang đến lưu lượng hơi 270 kg/h, và đánh dấu Điểm B.
• Từ điểm B, vẽ đường đứng lên phía trên đồ thị tuyến tính (Điểm C).
• Vẽ đường ngang từ 0,24 bar/100 m trên thang tổn thất áp suất (Đường DE).
• Điểm mà đường DE và BC cắt nhau sẽ chỉ ra kích thước ống cần thiết. Trong trường hợp này, ống 40 mm quá nhỏ, và ống 50 mm sẽ được sử dụng. Tuy nhiên, đáng lưu ý rằng nếu đường ống đặc biệt dài và trong điều kiện lộ thiên, nên kiểm tra tải vận hành của ống được đề cập trong Chương 2.12 – “Tiêu thụ hơi của ống và bộ sưởi không khí”. Tải vận hành sau đó nên được cộng vào tiêu thụ hơi để có tổng tải hơi và ống đã chọn được kiểm tra để đảm bảo vẫn được định cỡ đúng.

Tại sao vận tốc quan trọng trong định cỡ ống?

Từ kiến thức thu được ở đầu Chương này, và đặc biệt là các ghi chú về phương trình D’Arcy (Phương trình 10.2.1), được thừa nhận rằng vận tốc là yếu tố quan trọng trong định cỡ ống. Theo đó, nếu một vận tốc hợp lý có thể được sử dụng cho một chất lỏng cụ thể chảy qua ống, thì vận tốc có thể được sử dụng làm yếu tố định cỡ thực tế. Theo quy tắc chung, vận tốc 25 đến 40 m/s được sử dụng khi hơi bão hòa là môi chất. 40 m/s nên được coi là giới hạn thực tế, vì trên mức này, tiếng ồn và xói mòn sẽ xảy ra đặc biệt nếu hơi nước ướt. Một số tiêu chuẩn quốc gia trích dẫn vận tốc lên đến 76 m/s cho hơi bão hòa. Điều này chỉ khả thi nếu; hơi nước khô, ống được cách nhiệt rất tốt, tương đối ngắn, thẳng, ngang và có thể cung cấp áp suất cần thiết tại điểm sử dụng. Ngay cả những vận tốc này cũng có thể cao về mặt ảnh hưởng đến giảm áp suất. Trong các đường cung cấp dài hơn, thường cần giới hạn vận tốc ở 15 m/s để tránh giảm áp suất cao. Khuyến nghị rằng đường ống dài hơn 50 m luôn được kiểm tra giảm áp suất, bất kể vận tốc là bao nhiêu. Bằng cách sử dụng Bảng 10.2.4 làm hướng dẫn, có thể chọn kích thước ống từ dữ liệu đã biết; áp suất hơi, vận tốc và lưu lượng.

Bảng 10.2.4 Công suất đường ống hơi bão hòa tính bằng kg/h cho các vận tốc khác nhau (Ống Lịch trình 40)

Ngoài ra kích thước ống có thể được tính số học. Thông tin sau là cần thiết, và quy trình được sử dụng cho phép tính được nêu dưới đây.

Thông tin cần thiết để tính kích thước ống cần thiết:

Ví dụ 10.2.4

Một quy trình yêu cầu 5 000 kg/h hơi bão hòa khô ở 7 bar g. Để vận tốc dòng chảy không vượt quá 25 m/s, xác định kích thước ống.

Vì vận tốc hơi không được vượt quá 25 m/s, kích thước ống phải ít nhất 130 mm; kích thước thương mại gần nhất, 150 mm, sẽ được chọn.

Một lần nữa, đồ thị tuyến tính đã được tạo để đơn giản hóa quy trình này, xem Hình 10.2.8. Ví dụ 10.2.5 Sử dụng thông tin từ Ví dụ 10.2.4, sử dụng Hình 10.2.8 để xác định kích thước ống tối thiểu chấp nhận được Áp suất đầu vào = 7 bar g Lưu lượng hơi = 5 000 kg/h Vận tốc tối đa = 25 m/s Phương pháp:

• Vẽ đường ngang từ đường nhiệt độ bão hòa ở 7 bar g (Điểm A) trên thang áp suất đến lưu lượng khối lượng hơi 5 000 kg/h (Điểm B).
• Từ điểm B, vẽ đường đứng đến vận tốc hơi 25 m/s (Điểm C). Từ điểm C, vẽ đường ngang qua thang đường kính ống (Điểm D).
• Ống có đường kính trong 130 mm là cần thiết; kích thước thương mại gần nhất, 150 mm, sẽ được chọn.

Định cỡ ống cho nhiệm vụ hơi quá nhiệt

Hơi quá nhiệt có thể được coi là khí khô và do đó không mang độ ẩm. Kết quả là không có cơ hội xói mòn ống do các giọt nước treo lơ lửng, và vận tốc hơi có thể lên đến 50 đến 70 m/s nếu giảm áp suất cho phép. Đồ thị tuyến tính trong Hình 10.2.9 và 10.2.10 cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng hơi quá nhiệt. Ví dụ 10.2.6 Tận dụng nhiệt thải từ quy trình, một lò hơi/bộ quá nhiệt tạo ra 30 t/h hơi quá nhiệt ở 50 bar g và 450°C để xuất khẩu đến nhà máy điện lân cận. Nếu vận tốc không vượt quá 50 m/s, xác định:

1. Kích thước ống dựa trên vận tốc (sử dụng Hình 10.2.10).
2. Giảm áp suất nếu chiều dài ống, bao gồm dự phòng, là 200 m (sử dụng Hình 10.2.9). Phần 1

• Sử dụng Hình 10.2.8, vẽ đường đứng từ 450°C trên trục nhiệt độ cho đến khi nó giao với đường 50 bar (Điểm A).
• Từ điểm A, chiếu đường ngang sang trái cho đến khi nó giao với thang ‘lưu lượng khối lượng hơi’ 30 000 kg/h (30 t/h) (Điểm B).
• Từ điểm B, chiếu đường thẳng đứng lên trên cho đến khi nó giao với 50 m/s trên thang ‘vận tốc hơi’ (Điểm C).
• Từ Điểm C, chiếu đường ngang sang phải cho đến khi nó giao với thang ‘đường kính trong ống’. Thang ‘đường kính trong ống’ khuyến nghị ống có đường kính trong khoảng 120 mm. Từ Bảng 10.2.1 và giả sử ống sẽ là ống Lịch trình 80, kích thước gần nhất sẽ là 150 mm, có đường kính trong 146,4 mm. Phần 2
• Sử dụng Hình 10.2.7, vẽ đường đứng từ 450°C trên trục nhiệt độ cho đến khi nó giao với đường 50 bar (Điểm A).
• Từ điểm A, chiếu đường ngang sang phải cho đến khi nó giao với thang ‘lưu lượng khối lượng hơi’ 30 000 kg/h (30 t/h) (Điểm B).
• Từ điểm B, chiếu đường thẳng đứng lên trên cho đến khi nó giao với thang ‘đường kính trong ống’ (khoảng) 146 mm (Điểm C).
• Từ Điểm C, chiếu đường ngang sang trái cho đến khi nó giao với thang ‘tổn thất áp suất bar/100 m’ (Điểm D). Thang ‘tổn thất áp suất bar/100 m’ đọc khoảng 0,9 bar/100 m. Chiều dài ống trong ví dụ là 200 m, vì vậy giảm áp suất là:

Giảm áp suất này phải được chấp nhận tại nhà máy quy trình.

Sử dụng công thức để xác định lưu lượng hơi dựa trên giảm áp suất Các công thức kinh nghiệm tồn tại cho những người thích sử dụng chúng. Phương trình 10.2.9 và 10.2.10 được hiển thị dưới đây. Chúng đã được thử nghiệm qua nhiều năm, và dường như cho kết quả gần với phương pháp hệ số áp suất. Ưu điểm của việc sử dụng các công thức này là chúng có thể được lập trình vào máy tính khoa học, hoặc bảng tính, và do đó được sử dụng mà không cần tra cứu bảng và biểu đồ. Phương trình 10.2.10 yêu cầu thể tích riêng của hơi phải được biết, nghĩa là cần tra cứu giá trị này từ bảng hơi. Ngoài ra, Phương trình 10.2.10 nên bị giới hạn ở chiều dài ống tối đa 200 mét. Phương trình 10.2.9 Công thức giảm áp 1 Phương trình 10.2.10 Công thức giảm áp 2 (Chiều dài ống tối đa: 200 mét)

Tóm tắt

• Việc chọn vật liệu ống và chiều dày thành cần thiết cho một lắp đặt cụ thể được quy định trong các tiêu chuẩn như EN 45510 và ASME 31.1.
• Chọn kích thước ống phù hợp (đường kính danh nghĩa) cho một ứng dụng cụ thể dựa trên việc xác định chính xác áp suất và lưu lượng. Kích thước ống có thể được chọn dựa trên:
• Vận tốc (thường ống ngắn hơn 50 m).
• Giảm áp suất (theo quy tắc chung, giảm áp suất thường không nên vượt quá 0,1 bar/50 m.

Phụ lục

Bảng 10.2.5 Hệ số giảm áp (F)

(Tables preserved as-is with technical data - no translation needed for numerical tables)