a. Xác định tổn thất áp suất trên đường ống dẫn nước lạnh
Nguyên tắc xác định trở lực đường ống, trong hệ thống có nhiều ống nhánh và lối rẽ thì chọn nhánh đường ống nào có tổn thất áp suất lớn nhất để tính toán xem đó là tổn thất lớn nhất của mạng ống.
Trong công trình này ta tính tổn thất áp suất cho đường ống nước cấp từ phòng máy Chiller đi ra.
• Xác định tổn thất áp suất trên các đoạn ống:
Đoạn ống từ máy làm lạnh nước cho đến ống nước lạnh xuyên tầng (đoạn OA) có chiều dài 102,19m, với đường ống kính tương đương là 250 mm, lưu lượng thể tích chảy trong ống V = 72,74 l/s = 0,07274 m3/s
Tra đồ thị 6.5 [1,291] ta được ∆pi = 70 Pa/m
Tổn thất ma sát trên đoạn: ∆pms = 102,19.70 =7153,3 Pa.
Sử dụng 2 van chặn, 4 cút 900, 1 phin lọc chữ Y, 13 lần ra. Tra bảng 6.8 [1,294] với đường kính tương đương 250 mm ta được:
+ Chiều dài tương đương của van chặn: 85,34 m
+ Chiều dài tương đương của cút 900: 7,62 m
+ Chiều dài tương đương của 1 phin lọc chữ Y: 57,19 m + Chiều dài tương đương của nước ra 8,839 m.
Tổng chiều dài tương đương:
(85,34 2 7, 62 4 57,19 13 8,839) 373, 26
td
l = × + × + + × = m
Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống nước lạnh: 373, 26 70 26128, 2
cb
p Pa
Tổng tổn thất áp suất trên đoạn ống:
7153,3 26128, 2 33281,5
p Pa
∆ = + =
Tương tự tổn thất áp suất trên các đoạn ống còn lại đươc thể hiên ở bảng dưới đây:
Bảng 4.4. Tổn thất áp suất trên đường ống cấp nước lạnh
Đoạn ống l (m) ltd (m) V (l/s) Dy ∆pi (Pa m/ ) ∆p(Pa) OA 102,19 373,26 72,74 250 70 33281,5 AB 89,01 294,43 72,74 250 70 20699,1 BC 6,2 17,69 50,33 200 110 2508,4 CD 6,2 35,36 39,62 150 248 10306,9 DE 4,66 15,49 23,57 125 214 4312,1 EF 40,36 179,56 16,40 100 398 87528,2 FG 2,56 170,68 10,14 80 518 89738,3 248374, 4( ) p Pa ∆ =
• Xác định tổn thất áp suất trên đường ống hồi nước lạnh
Tính toán tương tự như đường ống cấp nước lạnh ta được tổn thất áp suất trên đường ống nước hồi là: ∆p = 247483, 8(P a)
• Tổng tổn thất áp suất và công suất bơm nước lạnh + Tổng tổn thất áp suất:
Vì đây là hệ thống tuần hoàn kín sử dụng bình giãn nở. Nên không tồn tại chiều cao hút, chiều cao đẩy ở đây cột áp tính toán của bơm chỉ la tổng tổn thất trên đường ống hút và đường ống đẩy và tổn thất trên thiết bị trao đổi nhiệt như FCU, bình bay hơi. Vậy chỉ cần tính với dàn lạnh xa nhất có tổn thất lớn nhất.
Vậy tổng tổn thất áp suất chọn bơm:
Hôi Câp p p p = ∆ +∆ ∆ = 248374,4 + 247483,8 = 495858,2 Pa = 50,55 mH2O
Chọn bơm nước lạnh
Theo catalogue của hãng EBARA (Nhật), ta chọn bơm cho đường nước lạnh 4 bơm trong đó có 3 bơm chạy 1 bơm dự phòng khi hệ thống gặp sự cố. Ta chọn được thông số kỹ thuât của bơm như sau:
Bảng 4.5. Thông số kỹ thuật của bơm nước lạnh
Kiểu bơm Công suất Dòng điện (A) Năng suất Cột áp
kW HP V V V l/phút m3/h mH2O
230 400 690 MD65-250/11
11 15
20,8 12 2100 126 52
b. Xác định tổn thất trên đường ống dẫn nước vào tháp giải nhiệt
Đối với công trình này do phòng máy đặt ở tầng 2 và tháp giải nhiệt đặt ở tầng 4 nên đường ống tương đối ngắn, nên tổn thất áp suất được xác định như dưới đây.
Đối với hệ thống tuần hoàn nước vào tháp giải nhiệt là một hệ hở, bơm dặt dưới mặt thoáng của nước. Bao gồm các tổn thất trên đường ống đẩy, ống hút, các vòi phun và các thiết bị. Còn hf có thể lấy gần đúng bằng 0,5÷0,8 bar ta chọn hf = 0,7 mH2O.
• Xác định tổn thất áp suất trên đường ống đẩy
Với VGN =84,19( / )l s và đường kính ống tương đương là 250 mm, tra đồ thị 6.5 [1,291] ta được ∆ =pi 96Pa m/ , ta có chiều dài ống nước dàn ngưng lên tháp giải nhiệt 38 m.
Trên đường ống sử dụng 2 van chặn, 1 phin lọc chữ Y kiểu mặt bích, 1 van một chiều, 6 cút 90°. Các thông số về chiều dài tương đương của các thiết bị được xác định như trên đường ống nước lạnh. Vậy ta có tổng chiều dài tương đương của các thiết bị:
Tổn thất áp suất trên đường đẩy nước vào tháp giải nhiệt:
(246,88 38) 96 27348,5
đây
p Pa
∆ = + × =
• Xác định tổn thất trên đường ống hồi
Tương tự ta có tổn thất áp suất trên đường ống hồi: ∆phôi = 25287 Pa
• Tổng tổn thất áp suất và công suất bơm giải nhiệt
Để nước có thể phun ra thì tại các đầu phun phải có áp suất dư hay áp suất nước lớn hơn áp suất khí quyển 0,5 at. Trở kháng cục bộ qua dàn ngưng là 48400 Pa:
+ Tổn thất áp suât:
∆p=∆pCâp +∆pHôi +0,5×105+ 48400
= 27348,5 + 25287 + 50000 + 48400= 151035,5 Pa= 15,39mH2O
Bảng 4.6. Thông số kỹ thuật của bơm nước nước giải nhiệt Kiểu
bơm
Số
lượng Công suất Dòng điện (A) Năng suất Cột áp
kW HP V V V l/s mH2O
MD32-
250/7.5 4 18,5 20 230 400 690 84 16,4