Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
01/11/2019
1
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
การออกแบบระบบท่อนํา
ดุลยโชติ ชลศกึษ ์ภาควชิาวศิวกรรมเครอืงกล คณะวศิวกรรมศาสตร ์
มหาวทิยาลยัธรรมศาสตร ์
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat Universityการออกแบบระบบท่อนํา 2
หวัข้อการบรรยาย1. ปัมและขนาดท่อ
2. ระบบท่อประปา
3. ระบบหมุนเวียนนํา
4. การอนุรกัษ์พลงังาน
5. สรปุ
01/11/2019
2
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University3
ปัม
1• เสน้โคง้ของระบบ• การตอ่ปัมแบบตา่งๆ
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University4
หลกัการ
เมอืความดนัตน้ทางไม่เพยีงพอ จะใชปั้มเพอืเพมิความดนั
SOURCE PIPING SYSTEM END USERS
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
3
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University5
ชนิดของปัม
DISPLACEMENT PUMPS DYNAMICS PUMPS
CENTIFUGRALTURBINERECIPROCATING ROTARY
High head High flow
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University6
ผงัแจกแจงชนิดของปัม
Lobe/gearPiston Diaphragm
ปรมิาตรแทนทีเชงิบวก
แรงเหวยีง
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
4
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University7
ช่วงการทาํงาน
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University8
เส้นโค้งสมรรถนะ
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
5
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University9
ปัมลูกสบู
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University10
ปัญหาการไหลเป็นช่วงๆ
Install receiver tank to reduce fluctuation
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
6
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University11
DIAPHARGM PUMP
To avoid contact between fluid and pump mechanism
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat Universityการออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
7
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University13
ROTARY GEAR PUMP
For high viscosity fluid
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
https://www.globalspec.com/learnmore/flow_transfer_control/pumps/gear_pumps_positive_displacement
External GEAR PUMP
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
8
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
https://www.globalspec.com/learnmore/flow_transfer_control/pumps/gear_pumps_positive_displacement
Internal GEAR PUMP
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
https://www.globalspec.com/learnmore/flow_transfer_control/pumps/gear_pumps_positive_displacement
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
9
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University17
ROTARY SCREW PUMP
For very high viscosity fluid
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
For very high viscosity fluid
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
10
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University19
ปัมหอยโข่ง - CENTRIFUGAL PUMP
End suction Split-case
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat Universityการออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
11
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University21
โครงสร้างของปัมหอยโข่ง
End suction pump
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University22
ใบพดัปัมแบบต่างๆ
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
12
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University23
การรวัไหลภายในปัม
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University24
Pump input and output
Output = Flow rate and Pressure rise.
Flow rate
Input energy
500 lpm @ 10bar / eff. 50% = ? kW
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
13
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University25
เส้นโค้งสมรรถนะของปัมแรงเหวียง
= 0.57 (Ns = 1,550) = 3.66 (Ns= 10,000)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University26
Steep vs. flat curves
▪ Flat curve for closed loop system with variable flow rate▪ Steep curve for high head and constant flow rate
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
14
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University27
กฎของความเสมือน (Affinity law)
Impeller Diameter Impeller Speed
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University28
ตวัอย่างย่านการทาํงานของปัม
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
15
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University29
ตวัอย่างเส้นโค้งสมรรถนะของปัม
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University30
พิกดัมาตรฐานของมอเตอร์hp kW
1/8 0.09
1/6 0.12
1/4 0.18
1/3 0.25
1/2 0.37
3/4 0.55
1 0.75
1.5 1.1
2 1.5
2.5 1.85
3 2.2
hp kW
4 3
5.5 4
7.5 5.5
10 7.5
15 11
20 15
25 18.5
30 22
40 30
50 37
60 45
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
16
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University31
Net Positive Suction Head
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University32
Net Positive Suction Head Required
At low pressure, water can become vapor, causing cavitations.
TemperatureT (oC)
Vapor Pressure(kPa)**
0 0.87
5 0.92
10 1.18
20 2.29
30 4.27
40 7.43
50 12.36
60 19.89
70 31.10
80 47.32
90 70.16
100 101.3
Suction pressure must be maintained above NPSHRto avoid cavitation
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
17
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University33
Net Positive Suction Head Available
z
Suction lift
Vapor pressure
Pressure drop in suction piping
MUST Maintain NPSHA > NPSHR
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat Universityการออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
18
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
35
Patm vs Elevation
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
36
Example
01/11/2019
19
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
37
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University38
จดุทาํงาน
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
20
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University40
การเติมนําจากก้นถงั
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
21
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University41
การเติมนําจากด้านบนของถงั
Which way fill faster?
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University42
การหรีวาลว์ด้านส่งเพือลดอตัราการไหล
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
22
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University43
การปรบัความเรว็รอบเพือลดอตัราการไหล
การออกแบบระบบท่อนํา
VSD = “Variable Speed Drive”
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University44
การปรบัความเรว็รอบเพือควบคมุแรงดนัในท่อร่วม
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
23
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University45
ขีดจาํกดัของการลดความเรว็รอบ
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University46
การต่อปัมแบบขนาน และแบบอนุกรม
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
24
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University47
การขนานปัมในระบบท่อทีมีความต้านทานสงู
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University48
การขนานปัมทีมีขนาดต่างกนั
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
25
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University49
การใช้ถงัความดนั
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University50
การเลือกปัม
Best Efficiency
ในระยะยาว ค่าพลงังานคดิเป็นหลายสบิเท่าของราคาปัม
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
26
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
PIPE SIZING
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
Recommended Velocity
Type of pipe Velocity (m/s)
Pump discharge 2.4 – 3.6
Pump suction 1.2 – 2.1
Drain pipe 1.2 – 2.1
Header 1.2 – 4.6
Riser 0.9 – 3.0
General water supply 1.2 – 3.0
Main potable water supply 0.9 – 2.1
Boiler feed water 2.5 – 4.6
01/11/2019
27
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
Maximum Velocity to Prevent Erosion
Service hours per year Max. Velocity (m/s)
1500 3.66
2000 3.51
3000 3.35
4000 3.05
6000 2.74
8000 2.44
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
Maximum Velocity to Prevent Erosion
01/11/2019
28
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
Recommend velocity for different pipe sizes
Small pipe higher drop at same velocity
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
Size by velocity
1. Determine flow rate in each section2. Sizing pipe according to velocity3. Compute pressure drop
Flowrate
(lpm)
DN
(mm)
Velocity
(m/s)
Pressure Drop
(m/100m)
9 (14)* 15 0.8 (1.2) 6.24 (14.2)
20 (24)* 20 1.0 (1.2) 6.72 (9.45)
39 25 1.2 6.98
78 32 1.4 6.98
120 40 1.5 6.73
230 50 1.8 6.57
390 65 2.1 6.88
670 80 2.3 6.88
1,200 100 2.4 5.31
1,850 125 2.4 3.88
01/11/2019
29
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
Size by velocity
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 1.1 (1)
01/11/2019
30
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 1.1 (2)
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 1.1 (3)
01/11/2019
31
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
200 lpm
5.04m/100m
ตวัอย่างที 1.1 (4)
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 1.1 (5)
01/11/2019
32
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University63
ตวัอย่างที 1.2 (1)
เลอืกปัมสาํหรบัตวัอยา่งที 1.1 จากครงัทแีลว้
200 lpm @ 50.85m.WG.
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University64
ตวัอย่างที 1.2 (2)
200 lpm
50.85 m
Possible selections: NM12 and NM25/20
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
33
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University65
ตวัอย่างที 1.2 (3)Select NM12: Trim Diameter to 198 mm
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University66
ตวัอย่างที 1.2 (4)
Pump has efficiency of 49.5%
Power consumption 3.2 kW
Max power consumption 4kW
Select Motor size: 5.5kW
Note: follow standard motor size
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
34
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University67
ตวัอย่างที 1.2 (5)
hp kW
1/8 0.09
1/6 0.12
1/4 0.18
1/3 0.25
1/2 0.37
3/4 0.55
1 0.75
1.5 1.1
2 1.5
2.5 1.85
3 2.2
hp kW
4 3
5.5 4
7.5 5.5
10 7.5
15 11
20 15
25 18.5
30 22
40 30
50 37
60 45
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University68
ตวัอย่างที 1.2 (6)
Dimension of NM12
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
35
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University69
ตวัอย่างที 2
จากระบบดงัรูป จงทํานายจุดทํางานหากเดนิปัมขนาน 2 ตวั โดยปัมแต่ละตวัมสีมรรถนะตามกราฟดา้นล่าง
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University70
ตวัอย่างที 2 (2)
23.1m.WG.
= 21.6m.WG → แปรผนักบัอตัราไหล+ 1.5 m. WG. Elevation → คงที
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
36
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University71
ตวัอย่างที 2 (3)
2 pumpsin parallel
Singlepump
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University72
การติดตงัปัม
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
37
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University73
แบบการติดตงัโดยทวัไป
ระวงัตําแหน่งทไีม่เท่ากนัของมาตรวดัความดนั
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University74
การดดูจากทีตาํ
More suction lift = Less NPSHA → Cavitation5 Meter lift is the maximum possible value
Foot Valve
Submersible pump
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
38
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University75
การดดูจากถงั
แผ่นกนันําวนVortex prevention plate
Drain
Make-up
Vent
Ove
rflo
w
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University76
การใช้ข้อลดเยืองศนูย์
ผิด
ถูก
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
39
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University77
รปูการติดตงัทวัไป
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University78
ระบบท่อประปาในอาคาร
2o การประเมนิความตอ้งการนําo การออกแบบระบบท่อในหอ้งนําo การออกแบบระบบจา่ยนําในอาคาร
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
40
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University79
เป้าหมายในการออกแบบ
สง่นําประปา ดว้ยอตัราการไหลและความดนัทเีพยีงพอ
SHUR
WC
HB
BD
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University80
การประเมินความต้องการนําต่อวนั
ประเภทของอาคาร ความตอ้งการนํา หน่วย ลติร/วนั ต่อ
อาคารทีพกัอาศยั 100-300 คน
อาคารสาํนักงาน 40-75 คน
โรงพยาบาล 600-1200 เตียง
โรงเรียน 50-80 คน
โรงแรม 200-400 ห้อง
หอพกั 200-300 คน
ซกัรีด 20-40 กก. ของผ้า
สนามบิน 15-25 คน
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
41
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University81
การประเมินความต้องการนําสงูสดุ (อตัราการไหล)
▪ สุขภณัฑท์งัหมดในอาคาร ไม่ไดใ้ชพ้รอ้มกนั▪ ตอ้งใชว้ธิกีารทางสถติปิระเมนิ % ทใีชง้านพรอ้มกนั▪ ฮนัเตอร ์ศกึษาไวแ้ลว้เมอืปี 1941
หน่วยสุขภณัฑ ์→ อตัราการไหล(Fixture Units)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
PLUMBING FIXTURES
LAVATORY URINAL WATER CLOSET(FLUSH TANK)
WATER CLOSET(FLUSH VALVE)
LAV UR WC WC
01/11/2019
42
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
PLUMBING FIXTURE (2)
BATH TUB SHOWER BIDET
BT SH BD
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University84
หน่วยสขุภณัฑ์ (1)
อปุกรณท์ใีชนํ้า คําย่อหน่วย
สขุภณัฑ ์ขนาดท่อ
นํา
อตัราการไหลทีตอ้งการ
ความดนั
(FU) (DN) (lpm) (bar)
อ่างอาบนําแบบไม่มฝัีกบวั Bath tub
BT 2 15 19
อ่างลา้งมอืในบา้น Lavatory (private) LAV 1 10 8 0.34
อ่างลา้งมอืสาธารณะ Lavatory (public)LAV 2 10 8 0.55-0.85
ฝักบวัอาบนํา Shower SH 2 15 11 0.82
โถปัสสาวะชาย (วาลว์ชกัโครก) Urinal (flush valve)UR 5 20 38-76 1
โถสว้ม (ถงัชกัโครก) Water closet (flush tank)WC 5 15 11-19 0.7-1.4
โถสว้ม (วาลว์ชกัโครก) Water closet (flush valve)
WC 10 25 57-150
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
43
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University85
หน่วยสขุภณัฑ์ (2)
อปุกรณท์ใีชนํ้า คําย่อหน่วย
สขุภณัฑ ์ขนาดท่อ
นํา
อตัราการไหลทีตอ้งการ
ความดนั
(FU) (DN) (lpm) (bar)กอ๊กนําดมื Drinking fountain
0.5 15 2
อ่างลา้งมอืในคลนิิก Clinic sink2 15 11
อ่างลา้งมอืทนัตกรรม Dental sink1 15 4
อ่างลา้งจานในครวั Kitchen sink2 15 11
เครอืงซกัผา้ Washing machine2 15 19
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University86
หน่วยสขุภณัฑ์ (3)
อปุกรณท์ใีชนํ้า คําย่อหน่วย
สขุภณัฑ ์ขนาดท่อ
นํา
อตัราการไหลทีตอ้งการ
ความดนั
(FU) (DN) (lpm) (bar)กอ๊กสนามสาธารณะ Hose bib (public) HB 5 20 19
อปุกรณอ์นืๆ ตามขนาดท่อนําประปา1 10
2 15
3 20
10 25
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
44
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University87
กราฟของฮนัเตอร์
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
HUNTER’S CURVE (ZOOM)
01/11/2019
45
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University89
กราฟของฮนัเตอร์ (ตาราง)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University90
ตวัอย่างการประเมินความต้องการนํา
สุขภณัฑ์ FU จาํนวน FU รวม
WC
UR
LAV
รวม FU
อตัราการไหล
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
46
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University91
ตวัอย่างการประเมินความต้องการนํา (2)
ห้องนํา FU FU รวม อตัรา
การไหล
ขนาดท่อ
1
2
3
รวม FU
อตัราการไหล
1
2
3
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 3
01/11/2019
47
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 3 (1)
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ตวัอย่างที 4
01/11/2019
48
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University95
การประเมินความต้องการความดนั
▪ สุขภณัฑท์วัไปทํางานทคีวามดนั 0.5-1 บาร ์▪ การประปาส่งนําทคีวามดนัประมาณ 2 บาร ์▪ อาคารจดัเกบ็นําไวใ้นถงัสํารอง▪ พจิารณาระบบการจ่ายนําทเีหมาะสม
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
01/11/2019
49
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University97
ระบบจ่ายขึน
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University98
ระบบจ่ายลง
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
50
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University99
ระบบหลายถงัและระบบผสม
(รูปจาก วรทิธิ 2551)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University100
การออกแบบระบบท่อ
▪ ทอ่ประปาในหอ้งนํา มกัเดนิอยู่เหนือฝ้าหรอืซอ่นในผนงั▪ เดนิดว้ยทอ่ PVC หรอื ทอ่เหล็กอาบสงักะสี (GSP)▪ ควรจดัใหม้ตีวัดกัคอ้นนํา (water hammer arrester) โดยเฉพาะทอ่เหล็ก
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
51
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University101
ค้อนนําและการป้องกนั
▪ คอืคลนืความสนัสะเทอืนทเีกดิจากการเปลยีนแปลงความเรว็ในการไหลอย่างฉบัพลนั▪ อาจเกดิจากวาลว์ชนิด เปิด-ปิด เรว็▪ หากคลนืสะทอ้นไปมาแลว้เกดิการแทรกสอด (resonant) จะเกดิเสยีงดงั หรอืแรงกระแทก▪ ป้องกนัโดยใชโ้พรงอากาศ
(รูปจาก วรทิธิ 2551)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University102
การกาํหนดขนาดท่อ
▪ จดุต่อกบัสุขภณัฑใ์ชข้นาดทอ่ตามสุขภณัฑ ์▪ ทอ่รว่มในหอ้งนํา ใชข้นาดตามตาราง▪ ทอ่เมนเขา้หอ้งนํา คดิตามอตัราการไหล
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
52
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University104
แนะนําระบบท่อนําทิง
▪ เป็นการไหลดว้ยแรงโน้มถว่ง ตอ้งเดนิทอ่ใหม้คีวามลาดเอยีง▪ ตอ้งมทีอ่อากาศเพอืรกัษาแรงดนัภายในทอ่▪ ไม่ใชพ้ลงังาน
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
53
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University
01/11/2019
54
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University107
ระบบหมนุเวียนนํา
3
• ระบบนําเย็นเพอืการปรบัอากาศ• การปรบัสมดลุ• ฉนวน
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University108
ระบบท่อนําเยน็Expansion tank(open or closed)
จดัเป็นระบบปิด(มจีดุสมุผสักบัภายนอกไม่เกนิ 1 จดุ)
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
55
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University109
อตัราการไหลโดยประมาณ
(2.4 gpm/tonR)
(3 gpm/tonR)
(lpm/tonR)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University110
วงจรนําเยน็แบบพืนฐาน
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
56
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University111
วงจรนําเยน็แบบปฐมภมิูและทุติยภมิู
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University112
ท่อกลบัแบบย้อน
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
57
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University113
วาลว์ปรบัสมดลุ
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University114
วาลว์ควบคมุ
สนิเปลอืงพลงังานในการปัมถา้▪วาลว์ควบคุมเสยี (เปิดคา้ง )▪ใชว้าลว์ควบคุมแบบสามทาง▪วาลว์บายพาสเสยี (เปิดคา้ง)
variable flow rate constant flow rate
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
58
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University115
ระบบท่อนําหล่อเยน็
▪ เป็นระบบเปิดเกดิตะไครนํ่าได ้▪ มกีารบําบดันํา▪ อุณหภูมสูิงเกดิตะกรนัได ้▪ ใชท่้อใหญ่กว่าปกติ 1 ขนาด▪ เตมินําดว้ยอตัรา 1-1.5% ของอตัราหมุนเวยีนนํา
▪ ท่อนําทงิ 2 เท่าของท่อเตมินํา
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University116
การใช้ Glycol ในระบบทีอณุหภมิูตาํกว่า 4°C
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
59
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University117
ผลของ Glycol ในระบบทีอณุหภมิูตาํกว่า 4°C (2)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University118
ผลของ Glycol ในระบบทีอณุหภมิูตาํกว่า 4°C (3)
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
60
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University119
ฉนวนความเยน็
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University120
ความหนาทีเหมาะสมของท่อนําเยน็ในอาคาร (5°C)
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
61
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University121
ความหนาทีเหมาะสมของท่อนําเยน็ในอาคาร (5°C)(2)
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University122
การอนุรกัษ์พลงังานในระบบท่อนํา
4
• มาตรการทเีป็นไปได ้
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
62
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University123
มาตรการอนุรกัษ์พลงังานในระบบท่อนํา
1. การหาจุดทํางานทเีหมาะสม (ลดอตัราการไหล)2. การปรบัปรุงอุปกรณ์3. การลดคา่ความตอ้งการกําลงัไฟฟ้า4. บํารุงรกัษา
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University124
การหาจดุทาํงานทีเหมาะสม (ลดอตัราการไหล)
▪ การหรวีาลว์ด่านจา่ย▪ การทรมิใบพดัปัม▪ การเปลยีนปัม▪ การปรบัความเรว็รอบของปัม
ใชไ้ดก้บัระบบสง่หรอืหมุนเวยีนนําทุกชนิด โดยเฉพาะระบบนําเย็นและนําหล่อเย็นในการปรบัอากาศ ซงึผูอ้อกแบบมกัเผอืไวม้าก
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
63
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University125
สญัญาณบ่งชีว่าอตัราการไหลเกิน
ความแตกตา่งระหวา่งอณุหภูมิดา้นส่งกบัอุณหภูมดิา้นกลบันอ้ยกวา่คา่ทอีอกแบบ
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University126
การปรบัปรงุอปุกรณ์
▪ การใชสุ้ขภณัฑป์ระหยดันํา▪ การใชถ้งัชกัโครกแทนวาลว์ชกัโครกเพอืลดแรงดนัทตีอ้งการในระบบ (อาจยกเลกิปัมได ้ ในกรณีอาคารชนัเดยีว)
▪ ปรบัปรุงฉนวนท่อนําเย็น
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
64
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University127
การลดค่าความต้องการกาํลงัไฟฟ้า
▪ การเปลยีนเวลาการปัมนําขนึถงัสูง▪ การใชร้ะบบจ่ายนําแบบ cascade▪ การลดขนาดปัม
การบํารุงรกัษา▪ ซอ่มแซมรอยรวัทซีลีและในระบบท่อ▪ ซอ่มวาลว์ควบคมุ▪ ลา้งกรอง
การออกแบบระบบท่อนํา
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University128
สรปุ
5
การออกแบบระบบท่อนํา
01/11/2019
65
ME TUMechanical Engineering DepartmentFaculty of Engineering, Thammasat University129
สรปุ
▪ ราคาของระบบท่อมกัเป็นเพียง 7% - 10% ของต้นทุน
ทงัหมด แต่มีความสาํคญัมาก
▪ การออกแบบต้องมองปลายทางก่อนเสมอ (Demand)
▪ ในกาํหนดขนาดท่อหรือปัมถ้าลงัเลระหว่าง 2 ขนาดให้
เลือกขนาดทีปลอดภยัไว้ก่อนเสมอ → oversize
▪ การอนุรกัษ์พลงังานในระบบทีเกียวกบันํา มกัทาํได้ง่าย
(เนืองจากผูอ้อกแบบมกั oversize ระบบไว้เสมอ) แต่ต้อง
อาศยัความรู้ทางวิศวกรรมเพือหาจุดทีเหมาะสม
การออกแบบระบบท่อนํา