انتخاب سایز لوله در سیستم لوله کشی

انتخاب سایز لوله در سیستم لوله کشی

انتخاب سایز لوله در سیستم لوله کشی ، با توجه به میزان گذردهی آب در لوله تعیین می‌شود. به طور کلی در یک سیستم لوله کشی، انتخاب سایز لوله بسیار مفید است. هر چه سایز لوله بیشتر، افت فشار کمتر است. به طور کلی در یک سیستم لوله کشی، بسته به نوع سیال، لوله کشی فرق دارد. همچنین زبری داخل لوله بسیار مهم است. در کنار این جنس لوله هم می‌تواند در تعیین سایز لوله مهم باشد. در این بخش از این مقاله، سعی شده است تا یک سیستم لوله کشی با استفاده از لوله رده 40 ، برای یک دبی مشخص تعیین گردد. همچنین افت فشار مناسب و سرعت مناسب حرکت لوله بسیار مفید است.

انتخاب سایز لوله

برای اتنخاب سایز لوله ابتدا باید میزان دبی را مشخص کرد. میزان دبی برای مصارف مختلف متفاوت است. مثلا فرض کنید برای یک سیستم گرمایش موتورخانه می‌خواهید یک لوله را تعیین کنید. در یک موتورخانه برای 10 واحد 100 متری میخواهیم لوله گرمایش و برگشت شوفاژ را مشخص کنیم. در این صورت باید ابتدا میزان گرمایش را مشخص کنیم. به طور کلی برای هر فوت مکعب در تهران باید حدود 6 بی تی یو بر ساعت گرمایش مفید در نظر گرفت.

به دست آوردن دبی مورد نیاز برای یک مساله نمونه

برای اینکار ابتدا متراژ و حجم را به فوت مکعب تبدیل خواهیم کرد. به صورت زیر:

حجم منزل به متر مکعب = 100×3.2 (ارتفاع ساختمان) = 320 متر مکعب

سپس آنرا به فوت مکعب تبدیل می‌کنیم. طبق فرمول زیر:

حجم منزل به فوت مکعب = 320 × 35.3147 = 11300.7 فوت مکعب

حال با داشتن حجم، آن را در 6 ضرب می‌کنیم. در اینصورت میزان گرمایش مورد نیاز به دست خواهد آمد:

گرمایش مورد نیاز = 11300.7 × 6 = 67804.16 بی تی یو بر ساعت

برای هر 10000 بی تی یو بر ساعت ، می‌توانیم مقدار آب مورد نیاز برای گرمایش را 1 gpm (گالن آمریکایی در هر دقیقه) در نظر بگیریم. لذا مقدار جی پی ام مورد نیاز به شرح ذیل خواهد بود.

مقدار دبی مورد نیاز آب = 67804.16/10000 = 6.78 gpm

قدم بعدی جهت انتخاب سایز لوله در ادامه مطلب آورده شده است.

انتخاب لوله بر حسب افت فشار

به طور کلی، افت فشار در لوله‌های مختلف را برای طراحی لوله کشی برای مایعاتی مانند آب 2.5 در نظر می‌گیرند. ولی این مقدار با توجه به انتخاب پمپ و دیگر مسائل قابل تغییر است. برای اینکار یک منحنی نمودار مشخصه وجود دارد. این منحنی در شکل زیر نشان داده شده است:

[caption id="attachment_6946" align="aligncenter" width="744"] منحنی مشخصه انتخاب لوله فولادی بدون درز رده 40[/caption]

در شکل بالا یک قسمت نارنجی رنگ و یک خط آبی رنگ را ملاحظه می‌کنید. این خط آبی رنگ، محدوده را برای مقدار افت فشار 2.5 متر در هر 100 متر را بیان می‌کند. یعنی افت فشار 2.5 درصد. خط عمودی چپ یا راست، میزان دبی را مشخص می‌کند.خط های مورب رو به راستی سایز لوله را مشخص می‌کند و خط های مورب رو به چپ سرعت حرکت در لوله را بیان می‌کند.

مشخص کردن سایز روی منحنی

در انتخاب لوله باید یک چیز را همیشه در نظر داشته باشیم. مقدار سرعت لوله نباید از 4 فوت در هر ثانیه بیشتر باشد. یعنی باید لوله مورد انتخاب، در محدوده نارنجی رنگ در نظر بگیریم. حال به انتخاب لوله برای مساله نمونه می‌پردازیم. یعنی دبی 6.78 گالن در هر دقیقه ابتدا یک خط افقی از محل دبی به محل خط آبی رنگ رسم می‌کنیم. این خط، خط آبی را در محدوده مناسب برای انتخاب لوله قطع می‌کند.

[caption id="attachment_6949" align="aligncenter" width="600"] نقطه تقاطع میزان افت با توجه به سایز لوله[/caption]

حال با توجه به این نقطه، بین سایز 1 اینچ و 1.1/4 اینچ هستیم. اگر سایز 1 اینچ را انتخاب کنیم افت فشار بیشتر خواهد شد و اگر سایز 1.1/4 اینچ را انتخاب کنیم، افت فشار کمتر خواهد شد. همچنین در سایز 1.1/4، سرعت لوله کم کمتر از 2 فوت در هر ثانیه خواهد بود و در سایز 1 اینچ، در نقطه مناسبتری خواهد بود. شکل زیر را نگاه کنید.

[caption id="attachment_6950" align="aligncenter" width="600"] مشخصات مکانیکی و سیالاتی هر سایز با توجه به دبی مشخص[/caption]

برای لوله طولانی، ما احتمالا لوله 1.1/4 را انتخاب می‌کنیم. چون افت فشار آن بسیار کمتر از لوله 1 اینچ است. ولی برای یک مسیر کوتاه مثل چند متر، لوله 1 اینچ هم کفایت می‌کند. ولی به طور کلی لوله 1.1/4 مناسبتر است. چون بعد از گذشت سالها درصورتی که جرم بگیرد یا از داخل آن خورده شود، افت فشار کمتری پیدا خواهد کرد. پس باید موارد ذیل را در نظر گرفت:

• دبی گذردهی آب
• مقدار افت فشار
• سرعت مناسب در لوله
• زبری داخل لوله
• سطح مقطع لوله
• مقدار خوردگی آب و تاثیر آن در سالهای آتی
• نوع مصرف سیستم (مثلا گرمایش، سرمایش، یا مصرفی)