Tính áp lực nước trong đường ống như thế nào?

Đường ống luôn là bộ phận không thể thiếu và đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống dẫn nước. Đường ống chứa nước và dẫn nước đến bể chứa, nơi cần sử dụng. Để bố trí hệ thống đường ống và chọn đúng loại ống dẫn phù hợp; phải tính được áp lực nước trong đường ống, tránh trường hợp vỡ, hỏng ống do áp lực nước lớn hơn sức chịu của ống.

Xem công thức tính áp lực nước trong đường ống:

Ống dẫn nước hiện nay sử dụng chủ yếu là ống tròn, công thức tính như sau:

Tính tiết diện ngang ống

 Tiết diện ngang ống = C² x 3.14(π) (m2)

Tính vận tốc nước chảy trong ống

Trong đó: g = 9,81; h: chiều cao của cột nước (m)

Lưu lượng nước chảy qua ống

Lưu lượng nước của ống tính bằng công thức:

Lưu lượng nước chảy qua ống = tiết diện ống x tốc độ nước chảy qua ống

Từ các công thức trên ta có thể tính toán áp lực nước và chọn lựa ống, lắp đặt công trình máy, thủy điện và khả năng tưới trong thủy lợi khi dùng ống tròn dẫn nước.

Công thức tính lưu lượng nước trên dùng để xác định áp lực nước, xác định lưu lượng sơ bộ. Để tính chính xác lưu lượng và áp lực nước, phải dựa theo thủy lực, cách tính này phụ thuộc vào độ co hẹp ngang; hệ số lưu lượng…

Lưu lượng nước trong ống

Được tính bằng công thức: qtt = qvc + α . qdđ (l/s)

Trong đó:

– α: hệ số phân bố lưu lượng dọc đường, thông thường 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 xét (đơn vị tính l/s).

Trong trường hợp đoạn ống chỉ có lưu lượng phân phối dọc đường, đoạn ống đó không có lưu lượng vận chuyển tới các điểm phía sau. Và lưu lượng lấy lại ra tại các nút cuối thì qvc = 0. Khi đó, lưu lượng tính toán của đoạn ống chỉ còn lưu lượng tại dọc đường phân phối liên tục từ đầu và đến cuối đoạn ống; như vậy lưu lượng sẽ luôn thay đổi từ qdđ đến 0.

Khi các điểm lấy nước từ 20 -25 trên mỗi đoạn ống; thì người ta thường đưa lưu lượng dọc đường về 2 nút để dễ tính toán. Gồm điểm đầu và điểm cuối mỗi đoạn ống và được gọi là lưu lượng nút (qn).

qn = 0,5  Σqdđ  qttr (l/s)

Từ đó, để tính lưu lượng nước trong đường ống của mỗi đoạn ống sẽ là tổng của các đại lượng: Lưu lượng của các đoạn ống liền kề sau nó và lưu lượng nút của nút cuối đoạn ống tính toán.

Công thức tính: qtt(A_B) = qvc + qn(B) (l/s)

Cách tính thực tế

 – Biết áp lực tư do đầu ống. Bằng cách tra trong tiêu chuẩn phòng cháy (vd là 6m nước với họng nước vách tường).

 – Biết vận tốc nước trong từng đoạn ống. Vận tốc nước tính (m/s) bằng lưu lượng (m3/s) chia cho diện tích ống (m2). Với ống phòng cháy, V<10m/s.

 – Biết một đường đi mà nước bất lợi nhất từ bể xuống đến đầu phun gồm những ống tiết diện nào; có độ dài bao nhiêu. Nếu bạn không chắc chắn thì bạn phải tính cho tất cả các đường đi.

 – Với dữ liệu từ 3 mục trên, áp dụng công thức trong TCVN 4513, bạn sẽ tính được độ giảm áp (do ma sát) trên dọc đường ống và tại vị trí đấu nối (Tê cút) cho từng vị trí.

 – Bạn cộng các độ giảm áp của mục 4 với nhau, sẽ có được thông số áp lực (tính theo mét nước) của toàn bộ nước. So sánh áp lực vừa tính với chênh lệch áp lực cao trên bể và họng nước; bạn sẽ biết áp lực tính có đảm bảo hay không.

Bài viết có tham khảo tài liệu từ diginexus.edu.vn