?? ??? ??? ?? ??? ??? ? Booster by 2PAM1Eq

VIEWS: 57 PAGES: 29

									      ่
การเพิมความดันของน้าในระบบ
ทอ
 ่

                อ.พรธิดา   เสนไสย
        สาขาวิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่ งแวดลอม
                                        ้
         คณะวิทยาศาสตรและวิศวกรรมศาสตร ์
                         ์
สาเหตุความตองการความดันของน้าในระบบทอ
           ้                        ่

                                ่ ่
    ความดันของน้าในระบบของทอเมนทีจายน้ามาตาเกินไป
                           ่              ่

   ทอเมนมีขนาดเล็กเกินไป
     ่

                               ่ ้
    มีการแยงน้าในทอเมนโดยอาคารทีสรางใหม่
           ่      ่

   ทอเมนเกิดตะกรันจับมากเกินไป
     ่

                       ั       ้
    การใช้น้าในฤดูรอนมีอตราสูงขึนมาก
                   ้
      ่
การเพิมความดันของน้ามี 3 ระบบ


              ่
    ระบบใช้เครืองสูบน้าและถังสูง

              ่          ่
    ระบบใช้เครืองสูบน้าเพิมความดันโดยตรง

              ่
    ระบบใช้เครืองสูบน้าและถังอัดความดัน
           ่        ่
การคานวณเกียวกับเครืองสูบน้า




   Static Head หมายถึง ความสูงเป็ นเมตรซึ่งวัดระหวางผิวของแหลงน้าไปจนถึงระดับ
                                                    ่           ่
      ่ ่
    ทีปลอยน้าออก
   Suction Head หมายถึง ความสูงซึ่งวัดระหวางผิวของแหลงน้าจนถึงแนวศูนยกลาง
                                              ่           ่              ์
            ่                               ่
    ของเครืองสูบน้า (ผิวแหลงน้าอยูสูงกวาเครืองสูบน้า)
                            ่     ่     ่
                                                           ่
    Suction Lift หมายถึง ความสูงระหวางแนวศูนยกลางของเครืองสูบน้าและผิวของ
                                      ่          ์
              ่ ่ ่       ่
    แหลงน้าทีอยูตากวาเครืองสูบน้า
          ่           ่
   Discharge Static Head หมายถึง ความสูงเป็ นเมตรซึ่งวัดระหวางแนวศูนยกลางของ
                                                              ่       ์
        ่                     ่ ่
    เครืองสูบน้าและระดับน้าทีปลอยออก
   Total dynamic head (แรงดันสุทธิ) = Static head + ความดันลดอืนๆ่
           ่        ่
การคานวณเกียวกับเครืองสูบน้า
(ตอ)
  ่
              HP = QH
                 3960 

   ่
เมือ HP   =   แรงมาของมอเตอร ์
                    ้
     Q    =   อัตราการไหลเป็ น gpm
     H    =   แรงดันสุทธิเป็ นฟุต
         =                       ่
              ประสิ ทธิภาพของเครืองสูบน้า
           ่        ่
การคานวณเกียวกับเครืองสูบน้า
(ตอ)
  ่
              kW = QH
                  102 

   ่
เมือ kW   =   กิโลวัตตของมอเตอร ์
                       ์
     Q    =   อัตราการไหลเป็ น lps
     H    =   แรงดันสุทธิเป็ นเมตร
         =                        ่
              ประสิ ทธิภาพของเครืองสูบน้า
          ์ ่ ี
ขนาดมอเตอรทีมการผลิต

 0.37 kW (0.5 HP)    0.75 kW (1 HP)     1.12 kW (1.5 HP)

  1.49 kW (2 HP)     2.24 kW (3 HP)      3.73 kW (5 HP)

 5.60 kW (7.5 HP)    7.46 kW (10 HP)    11.19 kW (15 HP)

 14.92 kW (20 HP)   18.65 kW (25 HP)    22.38 kW (30 HP)

 29.84 kW (40 HP)   37.30 kW (50 HP)    44.76 kW (60 HP)

 55.95 kW (75 HP)   74.60 kW (100 HP)
EX I
                   ่
    ตองการใช้เครืองสูบน้าแบบหอยโขง (Contrifugal pump) ในการสูบ
     ้                             ่
         ้
    น้าขึนถังเก็บน้าบนดาดฟ้าดวยอัตรา 20 lps ระยะความสูงตางๆ ใน
                               ้                        ่
                ั
    ระบบทอมีดงนี้
           ่
                                         ่
    ความสูงของถังจากแนวศูนยกลางของเครืองสูบน้า 50 เมตร
                                 ์
   แรงดันของน้าในทอดานดูด
                       ่ ้            1             บาร ์
   ความเสี ยดทานของระบบทอ   ่        12            เมตร
                    ่
    ประสิ ทธิภาพเครืองสูบน้า          70%
  Discharge static head              =      50      เมตร
 Suction head          = 1 บาร ์     =      10      เมตร
               ี่ ้
 แรงดันสุทธิทตองการ = 50 – 10 + 12 =      52        เมตร
                    ์ ่
 หาขนาดมอเตอรทีเหมาะสม

                        kW = (20) (52)       = 14.56
                              (106) (0.7)
    ่
เครืองสูบน้าขนาด 20 lps ความดันสุทธิ 52 เมตร มอเตอรขนาด 14.92
                                                   ์
   kW
ระบบถังน้าสูง (Elevated Tank System)


                                                ้
                            เหมาะกับอาคาร 4 ชันเป็ นตน้
                            ไป
                           ประมาณความจุของถังสูง
                                   ่
                            - เครืองสูบน้าไมควรทางานเกิน
                                               ่
                                 ้         ่
                            4 ครังใน 1 ชัวโมง
                            - ประมาณปริมาณน้าสารอง
                            ควรมีสารองไมน้อยกวา 1 ชม.
                                             ่     ่
การกาหนดขนาดของถัง

                              ่
    ถาอัตราการสูบน้าของเครืองสูบน้าไมเกิน 380 lpm (100 gpm) ให้
     ้                                       ่
    ความจุของถังเก็บน้าสูง มีคาอยางตา 40 เทาของอัตราการสูบน้าตอนาที
                                   ่   ่ ่     ่                  ่
                                ่
    ถาอัตราการสูบน้าของเครืองสูบน้าเกิน 380 lpm ให้ความจุของถังเก็บ
       ้
    น้าสูงมีขนาดอยางตา 30 เทาของอัตราการสูบน้าตอนาที แตจะตองไม่
                   ่     ่           ่             ่       ่    ้
    น้อยกวา 15 ลูกบาศกเมตร
             ่             ์
                    ่
    ถามีการใช้น้าเพือเติมให้กับหอระบายความรอน (cooling tower) ให้
         ้                                       ้
           ่
    เพิมความจุของถังเก็บน้าสูงอีก 15 เทาของอัตราการเติมน้าให้กับหอ
                                           ่
    ระบายความรอนตอนาทีดวย
                 ้     ่     ้
                                      ่
ตารางที่ 3.1 ตัวประกอบสาหรับหาขนาดเครืองสูบน้า

 Apartments
                                      ่
ตารางที่ 3.1 ตัวประกอบสาหรับหาขนาดเครืองสูบน้า

 Hotels and Clubs
                                      ่
ตารางที่ 3.1 ตัวประกอบสาหรับหาขนาดเครืองสูบน้า

 Hospitals
                                      ่
ตารางที่ 3.1 ตัวประกอบสาหรับหาขนาดเครืองสูบน้า

 Office building
                                      ่
ตารางที่ 3.1 ตัวประกอบสาหรับหาขนาดเครืองสูบน้า

 Industrial building
                                      ่
ตารางที่ 3.1 ตัวประกอบสาหรับหาขนาดเครืองสูบน้า

 Schools
Example II

                                ่      ์ ้
 โรงแรมแห่งหนึ่งมีจานวนเครืองสุขภัณฑตังอยู่ 500 ชุด ระบบจายาเป็ น
                                                          ่ ้
                 ้          ้                     ั
  แบบใช้ถังสูงตังอยูเหนือชันดาดฟ้า ถาห้องซักรีดมีอตราความตองการ
                    ่                ้                     ้
        ่             ่
  น้าเพือซักรีดโดยเฉลีย 1.0 lps และอัตราการเติมน้าให้หอระบายความ
  รอนของระบบปรับอากาศเทากับ 1.2 lps โดยใช้น้าจากถังสูงนี้ จง
   ้                          ่
                        ่         ้
  ประมาณขนาดของเครืองสูบน้าขึนถังสูง และขนาดของถังสูง ถาแรงดัน
                                                             ้
               ่
  สุทธิของเครืองสูบน้าเทากับ 30 เมตร
                          ่
                                       ่
   จากตาราง น้าใช้ของอาคารเฉพาะเครืองสุขภัณฑ ์                 = 1.04 lpm/fixture
                    ่          ์ ้
   น้าใช้สาหรับเครืองสุขภัณฑทังหมด = (1.04)(500)               = 520 lpm
  น้าสาหรับห้องซักรีด                       = 1 lps           = 60 lpm
  น้าสาหรับหอระบายความรอน    ้              = 1.2 lps         = 72 lpm
                        ่
   ฉะนั้นขนาดของเครืองสูบน้า                 = (520+60+72) = 10.87 lps
                                                  60
  ความจุของถังสูง                           = (520+60)(30) + (72)(15)
                                                               = 18.48 m3
ฉะนั้นควรใช้ถังสูงซึ่งมีความจุอยางน้อย 20 m3
                                  ่
             ่         ่
     หากาลังทีใช้ขับเครืองสูบน้า =   QH
                                    102 
                                 = (10.87)(30)
                                    (102) (0.7)
                                 = 4.57 kw
              ่
    ฉะนั้นเครืองสูบน้าตองมีขนาด 10.87 lps 30 m. 5.6 kW มอเตอร ์ โดยมี
                       ้
          ่
     เครืองสูบน้าขนาดเดียวกันอีกชุดหนึ่ง
       ่
ระบบเพิมความดันในเส้นทอโดยตรง (Direct Boosting System)
                      ่



            ่       ่
    ระบบทีใช้เครืองสูบน้าในเส้น
    ทอและจายน้าไปยังเครือง
      ่        ่               ่
    สุขภัณฑและอุปกรณโดยตรง
                 ์         ์
          ่
    ใช้เครืองสูบน้าเรียกวา   ่
    Booster Pump
                      ่ ี
    สาหรับอาคารทีมการใช้น้า
    ปริมาณไมมาก หรือเสริมระบบ
                   ่
    ถังสูง
ระบบถังอัดความดัน (pressure tank)

                         ่ ี
    เหมาะสาหรับอาคารทีมขนาดใหญ่
                    ่
    กวาระบบเพิมแรงดันในเส้นทอ
       ่                        ่
   แบงเป็ น 2 ชนิด ไดแก่
         ่              ้
                      ่
    - ชนิดใช้เครืองอัดอากาศ
    (pressure tank system)
              ่ ั
    - ชนิดทีอดอากาศเอาไว้ในตัว
    (precharged hydropneumatic
    system)
   ประกอบดวย ส่วนสาคัญ 3 ส่วนคือ
                  ้
                              ่
    ถังสาหรับอัดความดัน เครืองอัดลม
            ่
    และเครืองสูบน้า
การแบ่งอัตราการสูบน้ าคิดเป็ นเปอร์เซ็นต์
Precharge Hydro-Pneumatic System

                    การทางานคล้ายระบบเพิมความดันใน
                                                ่
                     เส้นท่อโดยตรง
                    ขนาดถังอัดความดันเล็กกว่าระบบ
                     Pressure tank system
                    ถ้าความต้องการน้ า น้อยกว่า 16 lps
                     การใช้เครื่ องสูบน้ าเพียง 2 เครื่ อง
                    ถ้าความต้องการน้ า มากกว่า 32 lps
                     ควรใช้เครื่ องสูบน้ า 3 เครื่ อง
Example I

                                              ่
 อาคารสานักงานขนาดเล็กหลังหนึ่งตองการทีจะใช้ระบบการเพิมความ
                                          ้                 ่
                         ่ ่                      ่  ้
 ดันในเส้นทอโดยตรงเพือจายน้าให้กับอาคารซึงสูง 4 ชันโดยแตละ
             ่                                                ่
     ้                          ่                      ้
 ชันมีความสูง 3.5 เมตรและมีเครืองสุขภัณฑอยูจานวนชันละ 60 FU
                                            ์ ่
       ่         ่           ้    ่ ่ ้ั ้
 เครืองสูบน้าเครืองสูบน้าจะตังอยูทีชนพืนดิน ถาโถส้วมเป็ นแบบ flush
                                                ้
 tank และโถปัสสาวะเป็ นแบบ angle valve จงประมาณขนาดของ
         ่             ่                ่
 เครืองสูบน้าในระยะเริมโครงการ เพือประกอบกันการประมาณราคา
 กอสราง
   ่       ้
                     ์ ้
จานวนหน่วยสุขภัณฑทังหมด = (60)(4)           =       240 FU
จากตาราง Hunter’s curve อัตราการใช้น้าสูงสุดประมาณ 75 gpm
                                            = 4.73 lps
                      ้
ความสูงของทอส่งน้าทังหมด
             ่                   = (3.5)(4) = 14 m
         ่ ่
ความดันทีเครืองสุขภัณฑตองการประมาณ 0.6 บาร ์
                         ์ ้                        =6 m
ถาให้ความดันลดภายในเส้นทอเนื่องมาจากความเสี ยดทาน 30%
 ้                             ่
               ่
แรงดันของเครืองสูบน้าไมควรน้อยกวา =(1.3)(14)+6
                          ่          ่              = 24.2 m
                             ่                         ่
กาหนดประสิ ทธิภาพของเครืองสูบน้าเทากับ 60 % กาลังงานทีใช้คือ
                                       ่
                  QH = (4.73)(24.2)         = 1.87 kW
                    102 (102)(0.6)
               ่              ่
ถาตองการเครืองสูบน้า 2 เครืองแบงความตองการเป็ น 65 : 65 %
 ้ ้                               ่          ้
Q = (4.73)(0.65) = 3 lps
                                ่
ตองใช้กาลังงานในการขับเคลือน = (3)(24.2)
  ้                                               = 1.19        kW
                                     (102)(0.6)
                            ่               ่             ่   ั
    ดังนั้นในกรณีหลังใช้เครืองสูบน้า 2 เครือง โดยแตละเครืองมีอตรา
                                                   ่
                      ่
    การส่งน้า 3 lps ทีแรงดันสุทธิ 24 m และขับโดยมอเตอรขนาด 1.12
                                                        ์
    kW
Homework

   ระบบท่อสาหรับส่ งน้ าขึ้นถังเก็บน้ าดัง
           ้
    รู ปมีขอมูลดังนี้
                         ่
       เครื่ องสู บน้ าอยูต่ากว่าถังสู ง 30 เมตร
                       ่
     ถังเก็บน้ าอยูต่ากว่าเครื่ องสู บน้ า 4 เมตร

     ความยาวจริ งของท่อด้านจ่าย 50 เมตร

     ความยาวจริ งของท่อด้านดูด 10 เมตร

       สมมติให้ความยาวสมมูลของข้อต่อ วาล์ว
    และอื่นๆ เทียบเท่ากับ 30 % ของความยาว
    ของท่อน้ า ถ้าต้องการส่ งน้ าขึ้นถังสูงด้วยอัตรา
    15 lps จงออกแบบขนาดท่อส่ งน้ า พร้อม
    แนะนาขนาดเครื่ องสูบน้ าที่มีประสิ ทธิ ภาพ
    ประมาณ 60 %

								
To top