Làm thế nào để kích thước đường ống trong hệ thống máy làm lạnh? (Biểu đồ mất ma sát)

Hệ thống nước lạnh kết nối tất cả các thiết bị sử dụng đường ống nước lạnh. Nếu không sử dụng phần mềm phức tạp, làm thế nào để định kích thước đường ống nước lạnh bằng biểu đồ?

Sau đây, tôi sẽ chia sẻ cách tôi định kích thước đường ống nước lạnh bằng cách sử dụng Biểu đồ tổn thất do ma sát của hệ thống đường ống kín theo nhà cung cấp dịch vụ. Tôi sẽ sử dụng độ mất ma sát của 8 ft nước trên 100 ft và vận tốc 10 ft / giây đối với đường ống nước lạnh có kích thước.

Lưu ý rằng tôi đang sử dụng biểu đồ cho hệ thống đường ống kín vì đường ống nước lạnh trong máy làm lạnh và máy điều hòa không khí là vòng kín.

Tuy nhiên, theo tôi, kích thước đường ống nước lạnh kết quả nên được lấy làm tham khảo hơn là tuyệt đối vì chúng ta cần xem xét giá ống nước lạnh và tối ưu hóa kích thước đường ống nước lạnh cuối cùng.

Làm thế nào để đọc biểu đồ mất ma sát?

Chúng tôi sẽ sử dụng tất cả 4 yếu tố trong biểu đồ tổn thất ma sát để xác định kích thước đường ống nước lạnh. Sau đây, tôi sẽ giải thích từng người trong số họ và cách chúng tôi sẽ sử dụng chúng.

Mất mát do ma sát: Sức cản của nước lạnh là bao nhiêu?

Tổn thất do ma sát là lượng điện trở tác dụng lên nước lạnh do tiếp xúc với bề mặt bên trong của đường ống nước lạnh. Nói cách khác, tổn thất ma sát cho chúng ta biết quãng đường mà nước lạnh không thể đi được do ma sát.

Mất mát ma sát được biểu thị bằng feet nước trên 100 feet. Đơn vị đo độ mất ma sát cho chúng ta biết cứ 100 feet thì mất đi bao nhiêu feet quãng đường. Ví dụ, sự mất mát ma sát của 8 ft nước trên 100 ft có nghĩa là nước lạnh sẽ di chuyển ít hơn 8 ft cho mỗi 100 ft mà nó di chuyển.

Các đường ống nhỏ hơn thường có tổn thất ma sát cao hơn. Một hệ thống làm mát nước mất ma sát cao yêu cầu đầu máy bơm cao hơn để đẩy nước lạnh ra xung quanh và do đó, chi phí máy bơm cao hơn. Ngược lại, một hệ thống làm mát nước mất ma sát thấp yêu cầu các ống nước lạnh lớn hơn và do đó, chi phí ống cao hơn. Vì vậy, chúng ta cần phải phấn đấu để đạt được điểm cân bằng.

“Một hệ thống tuần hoàn có kích thước để cung cấp sự cân bằng hợp lý giữa việc tăng mã lực bơm do mất ma sát cao và tăng chi phí đường ống do kích thước đường ống lớn. Trong các ứng dụng điều hòa không khí lớn, điểm cân bằng này thường được lấy làm tỷ lệ ma sát tối đa là 10 ft nước trên 100 ft chiều dài đường ống tương đương ”.

Hệ thống điều hòa không khí của Carrier, kể từ năm 1915

Nhà cung cấp dịch vụ khuyến nghị tổn thất ma sát không quá 10 ft nước trên 100 ft. Tôi thực hành sử dụng không quá 8 ft tổn thất ma sát khi định cỡ ống nước lạnh.

Lưu lượng: Bao nhiêu nước lạnh chảy bên trong ống nước lạnh?

Lưu lượng hoặc tốc độ dòng nước lạnh là lượng nước cần thiết để di chuyển bên trong đường ống nước lạnh. Lưu lượng được biểu thị bằng gallon trên phút (GPM). Không khó để hiểu rằng các đường ống cần được định kích thước dựa trên tốc độ dòng chảy của nước.

Mỗi máy làm lạnh đều có lưu lượng nước lạnh cần thiết cho khả năng làm lạnh danh định của nó. Nói chung, lưu lượng nước lạnh càng thấp thì khả năng làm lạnh càng thấp. Vì vậy, chúng ta cần định kích thước các đường ống nước lạnh dựa trên lượng nước lạnh cần thiết cho mỗi máy làm lạnh. Tốc độ dòng nước lạnh yêu cầu thường có thể được tìm thấy trong thông số kỹ thuật của máy làm lạnh của bạn.

Khi nói đến kích thước cho tiêu đề ống nước lạnh, chúng tôi chỉ cần thêm tất cả các lưu lượng nước lạnh liên quan và sử dụng lại biểu đồ để tìm kích thước đường ống tương ứng.

Vận tốc: Nước lạnh chuyển động bên trong ống nước lạnh nhanh bao nhiêu?

Vận tốc là vận tốc của nước lạnh khi đi bên trong ống nước lạnh. Vận tốc được biểu thị bằng feet trên giây (fps). Chúng ta cần xem xét tốc độ di chuyển của nước lạnh bên trong các đường ống nước lạnh. Nước lạnh di chuyển bên trong đường ống nước lạnh càng nhanh, thì sự xói mòn trên đường ống nước lạnh càng nhanh và do đó, tuổi thọ của đường ống nước lạnh càng ngắn.

Nói chung, nước lạnh di chuyển càng nhanh thì tuổi thọ của đường ống nước lạnh càng ngắn. Tôi thực hành sử dụng không quá 10 khung hình / giây cho vận tốc của nước lạnh.

Kích thước đường ống: Kích thước đường ống nước lạnh kết quả là bao nhiêu?

Kích thước đường ống kết quả được biểu thị bằng inch. Chúng tôi có thể mua ống nước lạnh có kích thước tiêu chuẩn từ các nhà cung cấp ống nước lạnh tại địa phương. Không có kích thước lẻ như 30mm, 60mm và 70mm trừ khi được làm theo yêu cầu.

Định cỡ ống nước lạnh bằng cách sử dụng biểu đồ tổn thất ma sát

Tôi đề nghị bạn in ra biểu đồ tổn thất ma sát để dễ dàng quá trình định cỡ. Sau đây, tôi sẽ cung cấp hướng dẫn từng bước về cách tôi đặt kích thước đường ống nước lạnh bằng cách sử dụng biểu đồ tổn thất ma sát:

Khắc phục sự cố mất ma sát của nước lạnh

• Tiêu chí thiết kế cho sự mất mát ma sát là không quá 8 ft.
• Đánh dấu trục mất ma sát ở 8 ft.

Giới hạn vận tốc của nước lạnh

• Các tiêu chí thiết kế cho vận tốc không quá 10 ft.
• Đánh dấu trục vận tốc ở 10 ft.

Xác định kích thước đường ống nước lạnh

• Kéo đường ngang cho dòng chảy ở mức 4,8 GPM (đường màu xanh lam) và tìm kích thước đường ống trong tiêu chí thiết kế.
• Đối với ví dụ này, tôi nhận được kích thước ống 3/4 ″ (đường màu hồng). Tôi kiểm tra cả tổn thất ma sát và vận tốc lần lượt là 5,5 ft và 2,8 fps.
• Cả tổn thất ma sát và vận tốc đều nằm trong tiêu chí thiết kế. Do đó, một Kích thước ống 3/4 ″ là phù hợp.

Tối ưu hóa kích thước đường ống nước lạnh

• Hãy nhớ luôn tối ưu hóa kích thước đường ống. Hãy thử một kích thước đường ống nhỏ hơn để cố gắng giảm chi phí đường ống.
• Ví dụ: nếu tôi sử dụng kích thước ống 1/2 ″, tôi nhận được tổn thất ma sát và vận tốc lần lượt là 22 ft và 5 fps.
• Tổn thất ma sát nằm ngoài tiêu chí thiết kế và do đó, a Kích thước ống 1/2 ″ không phù hợp.
• Do đó, kích thước ống nước lạnh cuối cùng vẫn là 3/4 ″ cho nước lạnh với tốc độ dòng chảy 4,8 GPM.

Đừng quên vận tốc khi định cỡ ống lớn

Hầu hết thời gian, mất ma sát là yếu tố chính khi định cỡ đường ống nước lạnh vì các đường ống nhỏ thường phổ biến hơn. Do đó, chúng ta thường quên rằng bắt đầu từ khoảng 400 GPM, vận tốc trở thành yếu tố chính. Vì vậy, nhiều người đã mắc sai lầm trong đó có tôi.

Linh hoạt với kích thước ống nước lạnh

Đôi khi, bạn có thể rơi vào tình huống có hai sự lựa chọn hoặc kích thước đường ống dẫn đến rất gần nhau. Trong những trường hợp như vậy, bạn thường cần phải quyết định giữa hiệu suất, độ tin cậy và chi phí.

Biểu đồ trên là một ví dụ về tình huống như vậy. Ví dụ: nếu bạn đang định kích thước ống nước lạnh cho lưu lượng nước lạnh 1.000 GPM, bạn sẽ nhận được kích thước ống 8 inch với cả tổn thất ma sát và vận tốc phù hợp với tiêu chí thiết kế. Mặt khác, bạn có thể chọn kích thước ống 6 inch với tốc độ chỉ hơn 10 khung hình / giây một chút.

Nếu bạn hỏi tôi, có lẽ tôi sẽ chọn kích thước ống 6 inch, đặc biệt là khi tốc độ chỉ hơn 1 khung hình / giây so với tiêu chí thiết kế là 10 khung hình / giây, tính đến chi phí.

Suy nghĩ cuối cùng

Theo nguyên tắc chung, chi phí của các đường ống nước lạnh tăng theo cấp số nhân với kích thước không chỉ do vật liệu mà còn do vật liệu cách nhiệt, lắp ráp, nhân công và hậu cần. Một kích thước lớn hơn có thể khó cài đặt hơn nhiều lần.

Một điều khác cần xem xét là chiều dài đường ống. Nếu chiều dài đường ống nước lạnh tương đối ngắn và máy bơm của bạn có đầu bơm thừa, bạn có thể tăng tổn thất ma sát cho phép từ 8 ft đến 10 ft hoặc hơn.

Tương tự, nếu đường ống nước lạnh rất dài, bạn có thể muốn giảm tổn thất ma sát từ 8 ft xuống 6 ft hoặc ít hơn để đảm bảo rằng nước lạnh có thể đến được máy điều hòa không khí xa nhất.