Giáo trình Thông gió và điều hòa không khí - Chương 10: Hệ thống đường ống trong điều hoà không khí

CHƯƠNG XI: HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG

TRONG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Trong các kỹ thuật điều hoà không khí có sử dụng các loại đường ống nước như sau:

- Đường ống nước giải nhiệt cho các thiết bị ngưng tụ;

- Đường ống nước lạnh để làm lạnh không khí;

- Đường ống nước nóng và hơi bão hoà để sưởi ấm không khí mùa đông;

- Đường ống nước ngưng.

Mục đích của việc tính toán ống dẫn nước là xác định kích thước hợp lý của đường ống,

xác định tổng tổn thất trở lực và chọn bơm. Để làm được điều đó cần phải biết trước lưu

lượng nước tuần hoàn. Lưu lượng đó được xác định từ các phương trình trao đổi nhiệt.

10.1 HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC

10.1.1 Vật liệu đường ống

Người ta sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau làm đường ống cụ thể như sau :

Bảng 10.1. Vật liệu ống dẫn nước

Chức năng

Vật liệu

1. Ống nước lạnh chiller - Thép đen hoặc thép tráng kẽm

- Ống đồng cứng

2. Ống nước giải nhiệt và - Ống thép tráng kẽm

nước cấp

- Ống đồng cứng

3. Ống nước ngưng hoặc - Ống thép tráng kẽm

xả cặn

- Ống đồng cứng

- Ống PVC

4. Bão hoà hoặc nước - Ống thép đen

ngưng bão hoà

5. Nước nóng

- Ống đồng cứng

- Ống thép đen

- Ống đồng cứng

Các loại ống thép đen thường được sử dụng để dẫn nước có nhiều loại với độ dày

mỏng khác nhau. Theo mức độ dày người ta chia ra làm nhiều mức khác nhau từ Schedul 10

đến Schedul 160. Trên bảng 10.2 các loại ống ký hiệu ST là ống có độ dày tiêu chuẩn, các

ống XS là loại ống có chiều dày rất lớn

Bảng 10.2 : Đặc tính của đường ống thép

Đường kính danh

nghĩa

Đường kính

trong

Đường kính

ngoài

Áp suất làm

Loại

việc

at

mm

9,245

7,67

12,52

10,74

15,798

mm

in

mm

6,35

9,525

12,7

1 / 4

3/8

13,716

17,145

21,336

13

61

14

58

15

40ST

80XS

40ST

80XS

40ST

3/8

1 / 2

225

1 / 2

3 / 4

1

12,7

19,05

25,4

13,868

20,93

18,46

26,64

24,3

35,05

32,46

40,98

38,1

21,336

26,67

28,83

42,164

48,26

53

15

48

16

45

16

42

16

40

16

39

37

59

34

54

30

49

85

37

45

78

34

43

62

32

41

53

76

34

41

48

76

80XS

40ST

80XS

40ST

80XS

40ST

80XS

40ST

80XS

40ST

80XS

40 ST

80XS

40ST

80XS

40ST

80XS

40ST

80XS

30

40ST

80XS

30

40ST

80XS

30ST

40

XS

80

30 ST

40

XS

1

25,4

1.1/4

1.1/2

2

31,75

38,1

50,8

63,5

76,2

48,26

52,5

60,325

73,025

88,9

114,3

168,275

219,07

273,05

323,85

355,6

2

49,25

62,71

59

77,927

73,66

102,26

97,18

154,05

146,33

205

202,171

193,675

257,45

254,5

247,65

307,08

303,225

298,45

288,95

336,55

333,4

330,2

317,5

2.1/2

3

4

6

8

76,2

101,6

152,4

203,2

254

8

10

12

14

254

304,8

355,6

80

Đường ống đồng được chia ra các loại K, L, M và DWV. Loại K có bề dày lớn nhất, loại

DWV là mỏng nhất. Thực tế hay sử dụng loại L. Bảng 10.3 trình bày các đặc tính kỹ thuật của

một số loại ống đồng khác nhau.

Bảng 10.3 : Đặc tính của đường ống đồng

Đường kính danh nghĩa

Loại

Đường kính

trong, mm

32,89

39,14

51,84

77,089

101,828

126,517

Đường kính

ngoài, mm

34,925

41,275

53,975

79,375

104,775

130,185

in

1.1/4

1.1/2

2

mm

31,75

38,1

50,8

76,2

101,6

127

DWV

3

4

5

226

6

8

10

12

152,4

203,2

254

304,8

DWV

K

L

M

DWV

K

L

M

151,358

192,6

196,215

197,74

200,83

240

244,475

246,4

287,4

155,57

206,375

257,175

307,975

K

L

M

293,75

295,07

10.1.2. Sự giãn nở vì nhiệt của các loại đường ống

Trong quá trình làm việc nhiệt độ của nước luôn thay đổi trong một khoản tương đối rộng,

nên cần lưu ý tới sự giãn nở vì nhiệt của đường ống để có các biện pháp ngăn ngừa thích hợp.

Trên bảng 10.4 là mức độ giãn nở của đường ống đồng và ống thép, so với ở trạng thái

0^oC. Mức độ giãn nở hầu như tỷ lệ thuận với khoảng thay đổi nhiệt độ. Để bù giãn nở trong

kỹ thuật điều hoà người ta sử dụng các đoạn ống chữ U, chữ Z và chữ L.

Bảng 10.4 : Mức độ giãn nở đường ống

Khoảng nhiệt độ

Mức độ giãn nở, mm/m

Ống đồng Ống thép

0

10

20

30

40

50

60

70

0,168

0,336

0,504

0,672

0,840

1,080

1,187

0,111

0,223

0,336

0,459

0,572

0,684

0,805

Ngoài phương pháp sử dụng các đoạn ống nêu ở trên , trong thực tế để bù giãn nở người

ta còn sử dụng các roăn giãn nở, dùng ống mềm cao su nếu nhiệt độ cho phép.

10.1.3. Giá đỡ đường ống

Để treo đỡ đường ống người ta thường sử dụng các loại sắt chữ L hoặc sắt U làm giá

đỡ. Các giá đỡ phải đảm bảo chắc chắn, dễ lắp đặt đường ống và có khẩu độ hợp lý. Khi khẩu

độ nhỏ thì số lượng giá đỡ tăng, chi phí tăng. Nếu khẩu độ lớn đường ống sẽ võng, không đảm

bảo chắc chắn. Vì thế người ta qui định khoảng cách giữa các giá đỡ. Khoảng cách này phụ

thuộc vào kích thước đường ống, đường ống càng lớn khoảng cách cho phép càng lớn.

Bảng 10.5 : Khẩu độ hợp lý của giá đỡ ống thép

Đường kính danh nghĩa

của ống , mm

Khẩu độ

m

2,438

3,048

Từ 19,05 ÷ 31,75

38,1 ÷ 63,5

227

3,657

4,267

4,877

6,096

76,2 ÷ 88,9

101,6 ÷ 152,4

203,2 đến 304,8

355,6 đến 609,6

Bảng 10.6 : Khẩu độ hợp lý của giá đỡ ống đồng

Đường kính danh nghĩa

của ống , mm

Khẩu độ

m

15,875

1,829

2,438

3,048

3,657

4,267

22,225 ÷ 28,575

34,925 ÷ 53,975

66,675 ÷ 130,175

155,575 ÷ 206,375

10.2 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC VÀ CHỌN

BƠM

10.2.1 Lưu lượng nước yêu cầu

Lưu lượng nước yêu cầu được xác định tuỳ thuộc trường hợp cụ thể

- Nếu nước sử dụng để giải nhiệt bình ngưng máy điều hoà:

Q_k

G_n=

G_nl=

G_nn=

(10-1)

(10-2)

(10-3)

C_p.∆t_K

- Lưu lượng nước lạnh

Lưu lượng nước nóng

Q_O

C_p.∆t_O

-

Q_SI

C_p.∆t_nn

trong đó:

Q_k, Q_ovà Q_SI- Công suất nhiệt bình ngưng, công suất lạnh bình bay hơi và công suất

bộ gia nhiệt không khí, kW;

∆t_n, ∆t_nl,∆t_nn- Độ chênh nhiệt độ nước vào ra bình ngưng, bình bay hơi và bộ sấy. Thường

∆t ≈ 3 ÷ 5 ^oC;

C_p- Nhiệt dung riêng của nước, C_p≈4186 J/kg.K.

Dọc theo tuyến ống lưu lượng thay đổi vì vậy cần phải thay đổi tiết diện đường ống một

cách tương ứng.

10.2.2 Chọn tốc độ nước trên đường ống

Tốc độ của nước chuyển động trên đường ống phụ thuộc 2 yếu tố

- Độ ồn do nước gây ra. Khi tốc độ cao độ ồn lớn , khi tốc độ nhỏ kích thước đường ống lớn

nên chi phí tăng

- Hiện tượng ăn mòn : Trong nước có lẫn cặn bẩn như cát và các vật khác , khi tốc độ cao khả

năng ăm mòn rất lớn

228

Bảng 10.7 : Tốc độ nước trên đường ống

Trường hợp

- Đầu đẩy của bơm

- Đầu hút của bơm

- Đường xả

Tốc độ của nước

2,4 ÷ 3,6

1,2 ÷ 2,1

1,2 ÷ 4,5

0,9 ÷ 3,0

1,5 ÷ 3

- Ống góp

- Đường hướng lên

- Các trường hợp thông thường

- Nước thành phố

0,9 ÷ 2,1

10.2.3. Xác định đường kính ống dẫn

Trên cơ sở lưu lượng và tốc độ trên từng đoạn ống tiến hành xác định đường kính

trong của ống như sau :

4.V

π.ω

d =

,m

(10-4)

trong đó:

V- Lưu lượng thể tích nước chuyển động qua đoạn ống đang tính, m³/s

V = L/ρ

L - Lưu lượng khối lượng nước chuyển động qua ống, kg/s

ρ- Khối lượng riêng của nước, kg/m³

ω- Tốc độ nước chuyển động trên ống, được lựa chọn theo bảng 10.7, m/s

10.2.4. Xác định tổn thất áp suất

Có 2 cách xác định tổn thất áp lực trên đường ống

- Phương pháp xác định theo công thức

- Xác định theo đồ thị

10.2.4.1 Xác định tổn thất áp suất theo công thức

Tổn thất áp lực được xác định theo công thức

Σ∆p = Σ∆p_ms+ Σ∆p_cb

trong đó:

(10-5)

ρ.ω²

2

ρ.ω²

2

l _tâ

d

∆p_cb= ξ.

= λ.

.

(10-6)

(10-7)

l ρ.ω²

∆p_ms= λ. .

d

2

* Hệ số trở lực ma sát λ

- Khi chảy tầng Re = ωd/ν < 2.10³, ta có:

64

Re

λ =

(10-8)

- Khi chảy rối Re > 10⁴, ta có:

229

1

(10-9)

λ =

(1,82.logRe−1,64)²

* Hệ số ma sát cục bộ lấy theo bảng 10.:.

Bảng 10.8 : Hệ số ma sát

Vị trí

- Từ bình vào ống

- Qua van

Hệ số ξ

0,5

2 ÷ 3

0,35

0,75

0,45

0,4

- Cút 45^otiêu chuẩn

- Cút 90^otiêu chuẩn

- Cút 90^obán kính cong lớn

- Chữ T, nhánh chính

- Chữ T, Nhánh phụ

- Qua ống thắt

1,5

0,1

- Qua ống mở

- Khớp nối

- Van cổng mở 100%

mở 75%

0,25

0,04

0,20

0,90

4,5

mở 50%

mở 25%

- Van cầu có độ mở 100%

mở 50%

24,0

6,4

9,5

Đối với đoạn ống mở rộng đột ngột, hệ số tổn thất cục bộ có thể tính theo công thức sau :

A₁

2

(10-10)

ξ = (1−

)

A ₂

trong đó : A₁, A₂- lần lượt là tiết diện đầu vào và đầu ra của ống

Trường hợp đường ống thu hẹp đột ngột thì hệ số trở lực ma sát có thể tra theo bảng 10.9. Cần

lưu ý là tốc độ dùng để tính tổn thất trong trường hợp này là ở đoạn ống có đường kính nhỏ.

Bảng 10.9 : Hệ số ma sát đoạn ống đột mở

Tỉ số A₂/A₁

0,1

Hệ số ξ

0,37

0,35

0,32

0,27

0,22

0,17

0,10

0,06

0,02

0

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

* Xác định trở lực cục bộ bằng độ dài tương đương

Để xác định trở lực cục bộ ngoài cách xác định nhờ hệ số trở lực cục bộ ξ, người ta còn có

cách qui đổi ra tổn thất ma sát tương đương và ứng với nó là chiều dài tương đương.

230

Dưới đây là chiều dài tương đương của một số thiết bị đường ống nước.

Bảng 10. 10 : Chiều dài tương đương của các loại van (mét đường ống)

Đường Van cầu Van Van 45^oVan

Van Van 1 Lọc Y Lọc Y Van 1

kính

in

60^oY

Y

góc

cửa

chiều

lật

mặt

ren

chiều

nâng

bích

3/8

1/2

3/4

1

5,180

5,486

6,705

8,839

11,582 6,096

13,106 7,315

16,764 9,144

2,438

2,743

3,353

4,572

1,829

2,134

2,743

3,657

4,572

5,486

7,315

1,829 0,183 1,524

2,134 0,213 1,829

2,743 0,274 2,438

3,657 0,305 3,048

4,572 0,457 4,267

5,486 0,548 4,877

-

Van 1

0,914 chiều

1,219 dạng

1,524

2,743 giống

3,048

cầu

1^1/4

1^1/2

2

van

cầu

7,315 0,701 6,096 8,229 4,267

8,839 0,853 7,620 8,534 6,096

2^1/2

3

21,031 10,668 8,839

25,603 13,106 10,668 10,668 0,975 9,144 12,800 12,192

3^1/2

4

30,480 15,240 12,496 12,496 1,219 10,668 14,630

36,576 17,678 14,325 14,325 1,372 12,192 18,288

42,672 21,641 17,678 17,678 1,829 15,240 23,380

51,816 26,882 21,336 21,336 2,134 18,288 33,528

67,056 35,052 25,910 25,910 2,743 24,384 45,720

85,344 44,196 32,000 32,000 3,657 30,480 57,192

97,536 50,292 39,624 39,624 3,692 36,576 76,200

109,728 56,388 47,240 47,240 4,572 41,148

124,968 61,010 54,864 54,864 5,182 45,720

140,208 73,152 60,960 60,960 5,791 50,292

158,496 83,820 71,628 71,628 6,705 60,960

185,928 97,536 80,772 80,772 7,620 73,152

-

Van 1

chiều

dạng

góc

giống

van

5

6

8

10

12

14

16

18

20

24

góc

-

Bảng 10. 11 : Chiều dài tương đương của Tê, cút

Đường

kính

in

Cút

90^o

chuẩn

Cút

90^o

dài

Cút

90^o

ren

trong

ren

Cút

45^o

chuẩn

Cút

45^o

ren

trong

ren

Cút

180o

chuẩn

Tê

Đường chính

d giảm d giảm

không 25%

Đườn

g

nhánh

d

50%

đổi

ngoài

3/8

1/2

3/4

1

0,427 0,274 0,701 0,213 0,335 0,701 0,823 0,274 0,366 0,427

0,487 0,305 0,762 0,244 0,396 0,762 0,914 0,305 0,427 0,487

0,609 0,427 0,975 0,274 0,487 0,975 1,220 0,427 0,579 0,609

0,792 0,518 1,250 0,396 0,640 1,250 1,524 0,518 0,701 0,792

1,006 0,701 1,707 0,518 0,914 1,707 2,133 0,701 0,945 1,006

1,219 0,792 1,920 0,640 1,036 1,920 2,438 0,792 1,128 1,219

1,524 1,006 2,500 0,792 1,371 2,500 3,048 1,006 1,432 1,524

1,829 1,249 3,048 0,975 1,585 3,048 3,657 1,249 1,707 1,829

2,286 1,524 3,657 1,220 1,951 3,657 4,572 1,524 2,133 2,286

2,743 1,798 4,572 1,432 2,225 4,572 5,486 1,798 2,438 2,743

3,048 2,042 5,182 1,585 2,591 5,182 6,400 2,042 2,743 3,048

3,692 2,500 6,400 1,981 3,353 6,400 7,620 2,500 3,657 3,692

4,877 3,050 7,620 2,408 3,962 7,620 9,144 3,050 4,267 4,877

1^1/4

1^1/2

2

2^1/2

3

3^1/2

4

5

6

8

6,096 3,692

-

3,048

10,060 12,190 3,692 5,486 6,096

231

10

12

14

16

18

20

24

7,620 4,877

9,1144 5,791

10,363 7,010

11,582 7,925

12,800 8,839

15,240 10,058

18,288 12,192

-

3,962

4,877

5,486

6,096

7,010

7,925

9,144

12,800 15,240 4,877 7,010 7,620

15,240 18,288 5,791 7,925 9,1144

16,760 20,726 7,010 9,144 10,363

18,897 23,774 7,925 10,670 11,582

21,336 25,910 8,839 12,192 12,800

24,690 30,480 10,058 13,411 15,240

28,650 35,050 12,192 15,240 18,288

Bảng 10. 12 : Chiều dài tương đương của một số trường hợp đặc biệt

Đường kính

Đột mở, d/D

Đột thu, d/D

Đường ống nối vào thùng

(1) (2) (3) (4)

in

mm

1/4

1/2

3/4

1/4

1/2

3/4

3/8 9,525 0,427 0,244 0,092 0,213 0,152 0,0914 0,457 0,244 0,457 0,335

1 /2 12,7 0,548 0,335 0,122 0,274 0,213 0,122 0,548 0,305 0,548 0,457

3 /4 19,05 0,762 0,457 0,152 0,366 0,305 0,152 0,853 0,427 0,853 0,67

25,4 0,975 0,609 0,213 0,487 0,366 0,213 1,127 0,548 1,127 0,823

1

1.1/4 31,75 1,432 0,914 0,305 0,701 0,548 0,305 1,615 0,792 1,615 1,28

1.1/2 38,1 1,768 1,097 0,366 0,884 0,67 0,366 2,012 1,006 2,012 1,524

2

50,8 2,438 1,463 0,488 1,22 0,914 0,488 2,743 1,341 2,743 2,073

2.1/2 63,5 3,05 1,859 0,609 1,524 1,158 0,609 3,657 1,707 3,657 2,651

76,2 3,962 2,438 0,792 1,981 1,493 0,792 4,267 2,194 4,267 3,353

3.1/2 88,9 4,572 2,804 0,914 2,347 1,829 0,914 5,181 2,59 5,181 3,962

3

4

5

6

101,6 5,181 3,353 1,158 2,743 2,072 1,158 6,096 3,048 6,096 4,877

127 7,315 4,572 1,524 3,657 2,743 1,524 8,23 4,267 8,23 6,096

152,4 8,839 6,705 1,829 4,572 3,353 1,829 10,058 5,791 10,058 7,62

8

203,2

254

-

7,62 2,591

9,753 3,353

12,496 3,962

-

4,572 2,591 14,325 7,315 14,325 10,688

6,096 3,353 18,288 8,839 18,288 14,02

7,62 3,962 22,25 11,28 22,25 17,37

10

12

14

16

18

20

24

304,8

355,6

406,4

457,2

508

-

4,877

5,486

6,096

-

4,877 26,21 13,716 26,21 20,117

5,486 29,26 15,24 29,26 23,47

6,096 35,05 17,678 35,05 27,43

-

43,28 21,336 43,28 32,918

49,68 25,298 49,68 39,624

609,6

-

Các trường hợp đường ống nối vào thùng :

(1) - Nước chuyển động từ ống vào thùng và đường ống nối bằng mặt với cạnh thùng.

(2) - Nước chuyển đông từ thùng ra đường ống và đường ống nối bằng mặt với cạnh thùng.

(3)- Nước chuyển động từ ống vào thùng và đường ống nối nhô lên khỏi cạnh thùng.

(4) - Nước chuyển động từ thùng ra đường ống và đường ống nối nhô lên khỏi cạnh thùng.

10.2.4.2 Xác định tổn thất áp suất theo đồ thị

Ngoài cách xác định theo công thức, trên thực tế người ta hay sử dụng phương pháp đồ thị.

Các đồ thị thường xây dựng tổn thất áp suất cho 1m chiều dài đường ống. Khi biết 2 trong ba

thông số : Lưu lượng nước tuần hoàn (L/s), đường kính ống (mm) và tốc độ chuyển động

(m/s). Thông thường chúng ta biết trước lưu lượng và chọn tốc độ sẽ xác định được kích

thước ống và tổn thất áp suất cho 1m ống.

232

Hình 10.1 : Tổn thất áp suất (Pa/m) trên ống dẫn thép đen Schedul 40

233

Hình 10.2 : Tổn thất áp suất (Pa/m) trong ống dẫn nước bằng đồng

234

Hình 10.3 : Tổn thất áp suất (Pa/m) trong các ống dẫn nước bằng plastic

235

Trên hình 10.2 biểu diễn đồ thị xác định tổn thất áp suất (Pa/m) trong các ống dẫn đồng

loai K, L, M

Hình 10.3 trình bày đồ thị xác định tổn thất áp suất trong các ống dẫn plastic. Khi xây

dựng đồ thị người ta lấy nhiệt độ nước là 20^oC.

Ví dụ 1 : Xác định tổn thất áp suất trên một tuyến ống thép Φ100mm trước đầu đẩy bơm,

biết chiều dài tổng là 50m, 01 van cửa và có 6 cút 90^o

- Chiều dài tương đương của 6 cút 90^o

l_tđ1= 6 x 3,048m = 18,28 m

- Chiều dài tương đương của van chặn

l_tđ2= 1,362 m

- Tổng chiều dài tương đương

L_tđ= 50 + 18,28 + 1,372 = 69,652 m

- Đối với đoạn ống trước đầu đẩy của bơm , theo bảng tốc độ nằm trong khoảng 2,4 ÷

3,6 m/s. Chọn ω = 3 m/s.

- Căn cứ vào đồ thị hình 10.1 , xác định được L= 25 Li/s và ∆p = 800 Pa/m

- Tổng tổn thất trên toàn tuyến

Σ∆p = 69,652 x 800 = 55.722 Pa = 0,557 bar

10.3 THÁP GIẢI NHIỆT VÀ BÌNH GIÃN NƠ

10.3.1 Tháp giải nhiệt

Trong hệ thống điều hoà không khí giải nhiệt bằng nước bắt buộc phải sử dụng tháp

giải nhiệt. Tháp giải nhiệt được sử dụng để giải nhiệt nước làm mát bình ngưng trong hệ

thống lạnh máy điều hoà không khí.

Trên hình 10-4 trình bày cấu tạo của một tháp giải nhiệt

Hình 10.4 : Tháp giải nhiệt RINKI (Hồng Kông)

Cấu tạo của tháp giải nhiệt gồm: Thân và đáy tháp bằng nhựa composit. Bên trong có các

khối sợi nhựa có tác dụng làm tơi nước, tăng bề mặt tiếp xúc, thường có 02 khối. Ngoài ra bên

trong còn có hệ thống ống phun nước, quạt hướng trục. Hệ thống ống phun nuớc quay xung

quanh trục khi có nước phun. Mô tơ quạt đặt trên đỉnh tháp. Xung quanh phần thân còn có

các tấm lưới , có thể dễ dàng tháo ra để vệ sinh đáy tháp, cho phép quan sát tình hình nước

236

trong tháp nhưng vẫn ngăn cản rác có thể rơi vào bên trong tháp. Thân tháp được lắp từ một

vài tấm riêng biệt, các vị trí lắp tạo thành gân tăng sức bền cho thân tháp.

Phần dưới đáy tháp có các ống nước sau : Ống nước vào, ống nước ra, ống xả cặn, ống cấp

nước bổ sung và ống xả tràn.

Khi chọn tháp giải nhiệt người ta căn cứ vào công suất giải nhiệt. Công suất đó được căn

cứ vào mã hiệu của tháp. Ví dụ tháp FRK-80 có công suất giải nhiệt 80 Ton

Bảng 7-3 dưới đây trình bày các đặc tính kỹ thuật của tháp giải nhiệt RINKI. Theo bảng đó

ta có thể xác định được lưu lượng nước yêu cầu, các thông số về cấu trúc và khối lượng của

tháp. Từ lưu lượng của tháp có thể xác định được công suất giải nhiệt của tháp

Q = G.C_n.∆t_n

G- Lưu lượng nước của tháp, kg/s

C_n- Nhiệt dung riêng của nước : C_n= 1 kCal/kg.độ

∆t_n- Độ chênh lệch nhiệt độ nước vào ra tháp ∆t_n= 4^oC

237

Bảng 10.13: Bảng đặc tính kỹ thuật của tháp giải nhiệt RINKI

MODEL

LL

(L/s)

1,63

2,17

3,25

4,4

Kích thước

Đường ống

Ra Xả tràn Xả đáy Bổ sung m3/ph

Quạt

Khối lượng

Độ ồn

dB

m

h

H

D

Vào

40

50

80

kW

0,20

0,37

0,75

1,50

Tinh

54

58

Có nước

185

Φmm

530

630

760

940

1200 1,50

1200 2,25

1500 2,25

1960 3,75

2400 5,50

2400 7,50

3000 11,0

3400 15,0

3700 22,0

FRK-8

10

170 950 1600 930

170 1085 1735 930

170 990 665 1170

170 1170 1845 1170

180 1130 1932 1400

180 1230 2032 1400

200 1230 2052 1580

200 1200 2067 1910

270 1410 2417 1910 100

270 1480 2487 2230 100

270 1695 2875 2470 125

270 1740 3030 2900 125

270 1740 3030 2900 150

350 1740 3100 3400 150

350 1840 3200 3400 150

590 1960 3760 4030 200

680 1960 3860 4030 200

680 2000 4160 4760 200

720 2100 4300 4760 200

720 2125 4650 5600 250

840 2450 5360 6600 250

940 3270 6280 7600 250

40

50

80

100

125

150

200

250

25

50

80

100

15

20

25

32

50

80

70

85

140

170

200

230

290

330

420

450

620

680

830

950

1150

1250

1350

1750

2200

2600

3750

5000

5400

46,0

50,0

50,5

54,0

55,0

56,0

57,0

57,5

57,0

58,0

59,5

61,0

60,5

61,0

61,5

62,5

56,5

57,5

61,0

62,5

66,0

74,0

195

15

20

25

30

40

50

60

80

70

295

80

305

5,4

6,5

108

114

155

230

285

340

355

510

610

680

760

780

795

1420

1510

1810

2100

2880

3750

3850

5980

6120

400

420

500

800

8,67

10,1

13,0

17,4

19,5

21,7

27,1

32,4

38,0

43,4

48,5

54,2

65

1100

1250

1265

1850

2050

2120

2600

2750

2765

2950

3200

3790

4080

7380

9500

9600

14650

14790

90

100

125

150

175

200

225

250

300

350

400

500

600

700

800

1000

25

32

50

80

76

86,7

109

130

152

174

217

238

10.3.2 Bình (thùng) giãn nở

Trong các hệ thống ống dẫn nước kín thường có trang bị bình giãn nở. Mục đích của

bình giãn nở là tạo nên một thể tích dự trữ nhằm điều hoà những ảnh hưởng do giản nỡ nhiệt

của nước trên toàn hệ thống gây ra, ngoài ra bình còn có chức năng bổ sung nước cho hệ

thống trong trường hợp cần thiết.

Có 2 loại bình giãn nở : Loại hở và loại kín.

Bình giãn nở kiểu hở là bình mà mặt thoáng tiếp xúc với khí trời trên phía đầu hút

của bơm và ở vị trí cao nhất của hệ thống.

Độ cao của bình giãn nở phải đảm bảo tạo ra cột áp thuỷ tĩnh lớn hơn tổn thất thuỷ lực từ

vị trí nối thông bình giãn nở tới đầu hút của bơm.

B

THUÌNG GIANÎ NÅ Í

2

C

A

BÅ M

1

Hình 10.5 : Lắp đặt thùng giãn nở

Trên hình 10.5 , cột áp thuỷ tĩnh đoạn AB phải đảm bảo lớn hơn trở lực của đoạn AC,

nếu không nước về trên đường (1) không trở về đầu hút của bơm mà bị đẩy vào thùng giãn nỡ

làm tràn nước. Khi lắp thêm trên đường hút của bơm các thiết bị phụ, ví dụ như lọc nước thì

cần phải tăng độ cao đoạn AB.

Để tính toán thể tích bình giãn nở chúng ta căn cứ vào dung tích nước của hệ thống và

mức độ tăng thể tích của nước theo nhiệt độ cho ở bảng 10.14.

Bảng 10.14 : Giãn nở thể tích nước theo nhiệt độ

t, ^oC

5

10

0,02 0,11 0,19 0,28 0,37 0,46 0,55 0,69 0,90 1,11

55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

1,33 1,54 1,76 2,11 2,49 2,85 3,10 3,35 3,64 4,00

15

20

25

30

35

40

45

50

% Thể tích

t, ^oC

% Thể tích

Bình giãn nở kiểu kín được sử dụng trong hệ thống nước nóng và nhiệt độ cao. Bình

giãn nở kiểu kín không mở ra khí quyển và vận hành ở áp suất khí quyển. Bình cần trang bị

van xả khí. Bình giãn nở kiểu kín được lắp đặt trên đường hút của bơm, cho phép khi vận

hành áp suất hút của bơm gần như không đổi.

Trong hệ thống điều hoà chúng ta ít gặp bình giãn nở kiểu kín.

239

10.4 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC

Khi lắp đặt hệ thống đường ống nước cần lưu ý bố trí sao cho trở lực trên các nhánh

ống đều nhau, muốn vậy cần bố trí sao cho tổng chiều dài các nhánh đều nhau.

Trên hình 10.6 trình bày sơ đồ đường dẫn nước lạnh cung cấp cho các FCU và AHU.

Ở hình 10.6a , ta thấy chiều dài của các nhánh ABGHA, ABCFGHA và ABCDEFGHA là

không đều nhau , do đó trở lực của các nhánh không đều nhau. Sơ đồ này gọi là sơ đồ đường

quay về trực tiếp. Đây là sơ đồ đơn giản, dễ lắp đặt và tổng chiều dài đường ống nhỏ. Tuy

nhiên do trở lực không đều nên cần lắp đặt các van điều chỉnh để điều chỉnh lượng nước cấp

cho các nhánh đều nhau.

Ở hình 10.6b là sơ đồ đường quay về không trực tiếp , trong trường hợp này chiều dài

đường đi của các nhánh đến các FCU và AHU đều nhau. Các FCU (AHU) có đường cấp nước

dài thì đường hồi nước ngắn và ngược lại.

Cần lưu ý khi trở lực của các FCU đều nhau thì nên sử dụng sơ đồ không trực tiếp.

Nếu các FCU có trở lực khác nhau thì về mặt kinh tế nên chọn sơ đồ loại trực tiếp , lúc đó cần

sử dụng các biện pháp khác để hiệu chỉnh cần thiết. Một trong những biện pháp mà người ta

hay áp dụng là sử dụng van cầu trên đường hút.

Hình 10.6 : Các loại sơ đồ bố trí đường ống

Trên hình 10.7 trình bày hai trường hợp lắp đặt đường ống theo sơ đồ không trực tiếp ,

phương án thường được áp dụng cho hệ thống kín.

Hình 10.7a trình bày minh họa ứng với trường hợp các FCU bố trí với độ cao khác

nhau và trên hình 10.7b là trường hợp các FCU bố trí trên cùng một độ cao. Trong trường

hợp này ngoài việc cần chú ý bố trí đường ống đi và về cho các nhánh đều nhau, người thiết

kế cần lưu ý tới cột áp tĩnh do cột nước tạo nên. Theo cách bố trí như trên quảng đường đi

cho tất cả các FCU gần như nhau và cột áp tĩnh đều nhau, do đó đảm bảo phân bố nước đến

các nhánh đều nhau.

240

Hình 10.7 : Cách bố trí đường ống cấp nước FCU

* * *

241