Hướng Dẫn Chi Tiết Cách Tính Tổn Hao Đường Ống Nước Cho Máy Bơm Ebara
Máy bơm Ebara – thương hiệu đến từ Nhật Bản – hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cấp thoát nước, xử lý nước thải, công nghiệp, nông nghiệp và cả dân dụng. Điểm mạnh của Ebara nằm ở độ bền bỉ, hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng và thiết kế tối ưu cho nhiều hệ thống.
Tuy nhiên, để một hệ thống bơm hoạt động hiệu quả, ngoài việc lựa chọn model bơm đúng công suất, đúng lưu lượng, thì việc tính toán tổn hao đường ống là yếu tố bắt buộc. Nếu bỏ qua bước này:
Lưu lượng thực tế sẽ nhỏ hơn tính toán.
Áp lực đầu ra không đủ để cấp nước đến vị trí cần thiết.
Máy bơm có thể phải hoạt động quá tải, gây nóng, nhanh hỏng, thậm chí cháy động cơ.
Chính vì vậy, tính toán chính xác tổn hao đường ống giúp đảm bảo hệ thống bơm Ebara vận hành ổn định, tiết kiệm chi phí điện năng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Tổn hao đường ống là gì?
Tổn hao đường ống (Friction Loss) là phần áp lực nước bị mất đi khi dòng chảy đi qua đường ống. Hiện tượng này xảy ra do:
Ma sát giữa chất lỏng và bề mặt thành ống.
Tổn hao cục bộ tại các phụ kiện (van, co, cút, khớp nối).
Độ nhám, tình trạng và vật liệu của ống dẫn.
Nếu không tính toán đúng, hệ thống sẽ không đạt được cột áp thiết kế, dẫn đến việc chọn sai công suất bơm hoặc hệ thống không hoạt động hiệu quả.
1. Các công thức tính tổn hao áp lực trong ống nước
1.1. Công thức Hazen-Williams (Ebara khuyến nghị)
Trong đó:
Hf: tổn hao áp lực do ma sát (m).
Q: lưu lượng dòng chảy (m³/s).
L: chiều dài đường ống (m).
D: đường kính trong của ống (m).
C: hệ số ma sát (phụ thuộc vật liệu ống).
Ví dụ hệ số C:
Ống thép phủ epoxy: 130
Ống PVC: 150
Ống gang trần: 100
1.2. Công thức Darcy–Weisbach (trong thủy lực cơ bản)
Ngoài Hazen-Williams, công thức Darcy–Weisbach cũng thường được dùng:
Trong đó:
hf: tổn hao áp lực (m).
f: hệ số ma sát Darcy.
V: vận tốc dòng chảy (m/s).
g: gia tốc trọng trường (9.81 m/s²).
Tuy nhiên, Darcy–Weisbach phức tạp hơn do cần tra hệ số ma sát f dựa trên Reynolds và độ nhám thành ống. Với ứng dụng bơm Ebara, công thức Hazen-Williams thường được ưu tiên vì tính đơn giản và đủ chính xác.
2. Tổn hao tại các phụ kiện đường ống
Ngoài tổn hao trên ống thẳng, phụ kiện cũng gây thất thoát áp lực. Ebara khuyến nghị quy đổi tổn hao phụ kiện về chiều dài ống tương đương
Van một chiều ≈ 10 m ống.
Van khóa ≈ 5 m ống.
Cút, co, khớp nối ≈ 5 m ống.
Van đáy ≈ 15 m ống.
? Khi thiết kế, ngoài chiều dài ống chính, cần cộng thêm tổn hao phụ kiện để có kết quả sát thực tế.
3. Bảng tra tổn hao áp lực theo đường kính ống và lưu lượng
Trong tài liệu của Ebara có sẵn bảng tổn hao áp lực (Pc) và vận tốc dòng chảy (Vm/s) ứng với từng đường kính ống và lưu lượng.
Ví dụ:
Với ống D50 mm, lưu lượng 30 m³/h → tổn hao ≈ 2,2 m cột nước/100 m ống.
Với ống D100 mm, lưu lượng 90 m³/h → tổn hao chỉ còn ≈ 1,3 m/100 m ống.
? Điều này cho thấy việc chọn đường kính ống phù hợp rất quan trọng. Ống quá nhỏ sẽ gây tổn hao áp lực lớn, làm máy bơm phải chạy nặng, tiêu tốn năng lượng.
4. Tổng hợp công thức tính cột áp bơm Ebara
Khi lựa chọn bơm Ebara, cột áp yêu cầu (Htotal) thường được tính theo công thức:
Trong đó:
Ht: cột áp tĩnh (chênh cao giữa bể hút và bể xả).
Hp: áp lực yêu cầu ở đầu ra (ví dụ cho hệ thống phun, cấp nước áp lực).
Hf: tổn hao đường ống (bao gồm ống thẳng và phụ kiện).
Nếu không cộng thêm Hf, rất dễ chọn thiếu cột áp, dẫn đến bơm không đạt yêu cầu.
4.1. Ví dụ tính toán thực tế cho hệ thống bơm Ebara
Giả sử:
Máy bơm Ebara cần cấp nước lưu lượng 30 m³/h.
Đường ống dài 100 m, đường kính trong 50 mm.
Vật liệu ống: thép phủ epoxy (C = 130).
Dựa vào bảng Ebara:
Tổn hao áp lực Hf ≈ 2,2 m cột nước/100 m ống.
Nếu hệ thống có 2 van khóa, 2 co, 1 van một chiều:
Hphụ kiện = 2×5 + 2×5 + 10 = 30 m tương đương ống.
Quy đổi: 30 m tương đương ≈ 0,66 m tổn hao.
? Vậy tổng tổn hao đường ống: Hf ≈ 2,2 + 0,66 = 2,86 m.
Nếu cột áp tĩnh Ht = 20 m, và Hp = 5 m, thì:
Kỹ sư cần chọn model bơm Ebara có cột áp ≥ 28 m để hệ thống hoạt động đúng yêu cầu.
5. Lợi ích của việc tính toán chính xác tổn hao đường ống
✅ Lựa chọn đúng công suất bơm, tránh lãng phí đầu tư.
✅ Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, lưu lượng và áp lực đạt yêu cầu.
✅ Kéo dài tuổi thọ bơm, giảm chi phí vận hành.
✅ Tiết kiệm điện năng, tăng hiệu quả sử dụng.
6. Dịch vụ tư vấn & cung cấp máy bơm Ebara tại Vimex
Với hơn 15 năm kinh nghiệm trong ngành bơm công nghiệp, Công ty TNHH Vimex chuyên cung cấp máy bơm Ebara chính hãng nhập khẩu từ Nhật Bản.
Tại Vimex, khách hàng được:
Tư vấn lựa chọn model bơm phù hợp với hệ thống.
Hỗ trợ tính toán tổn hao đường ống, thiết kế sơ đồ lắp đặt tối ưu.
Sản phẩm có CO, CQ, VAT đầy đủ, bảo hành chính hãng.
Kho hàng đa dạng model, giao nhanh trên toàn quốc.
Dịch vụ lắp đặt tận công trình, hướng dẫn vận hành và bảo trì.
Đến với Công ty TNHH Vimex, khách hàng không chỉ được mua bơm công nghiệp chính hãng và nhận tư vấn lựa chọn model phù hợp, mà còn được đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm hỗ trợ toàn diện về kỹ thuật lắp đặt và sử dụng máy bơm đúng cách.
Vimex còn cung cấp dịch vụ tư vấn thiết kế và tính toán hệ thống đường ống, công suất bơm, phụ kiện đi kèm, giúp khách hàng tối ưu hiệu suất, tiết kiệm chi phí và vận hành an toàn, bền bỉ trong mọi điều kiện làm việc. Liên hệ ngay đội ngũ tư vấn kỹ thuật của Vimex để được hỗ trợ nhé. Xin cảm ơn!
