Cách tính lưu lượng qua van chính xác

Cách tính lưu lượng qua van chính xác giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp với điều kiện vận hành thực tế. Bởi không ít hệ thống gặp tình trạng sụt áp lớn, lưu lượng không đạt yêu cầu, tiêu hao năng lượng hay thậm chí hư hỏng chỉ vì lựa chọn van cảm tính. Trong bài viết này, Tuấn Hưng Phát sẽ hướng dẫn bạn cách tính lưu lượng qua van bài bản, dễ hiểu. 

Vì sao cần biết cách tính lưu lượng qua van?

Cách tính lưu lượng qua van là quá trình xác định lượng lưu chất thực tế có thể đi qua van trong một đơn vị thời gian, dựa trên các thông số như áp suất, chênh áp, đặc tính van và đặc tính lưu chất. Đây là bước không thể thiếu trong thiết kế và lựa chọn van công nghiệp.

Vì sao cần biết cách tính lưu lượng qua van?

Nếu không tính toán lưu lượng qua van một cách chính xác, hệ thống rất dễ rơi vào các tình trạng như van quá nhỏ gây nghẽn dòng, hoặc van quá lớn khiến chi phí đầu tư tăng cao nhưng không mang lại hiệu quả tương xứng. Việc tính lưu lượng còn giúp kiểm soát tốt sụt áp và đảm bảo tuổi thọ của thiết bị.

Trong thực tế, cách tính lưu lượng qua van không chỉ phục vụ cho giai đoạn thiết kế, mà còn đặc biệt quan trọng khi cải tạo hệ thống cũ, thay đổi lưu chất hoặc nâng công suất vận hành. Đây chính là lý do các tiêu chuẩn kỹ thuật luôn khuyến nghị phải xác định lưu lượng trước khi chọn van.

Lưu lượng là gì?

Lưu lượng là đại lượng biểu bị lượng lưu chất đi qua 1 tiết điện trọng 1 thời gian xác định. Trong hệ thống đường ống, lưu lượng phản ánh trực tiếp khả năng vận chuyển của hệ thống.

Có 2 dạng lưu lượng thường gặp lại: 

• Lưu lượng thể tích (Ký hiệu Q) đơn vị đo là m³/h, m³/s hoặc l/phút.
• Lưu lượng khối lượng (Ký hiệu W) đơn vị đo là kg/h hoặc tấn/h.

Người dùng cần phân biệt rõ lưu lượng đang xét dạng nào để tính đúng lưu lượng đi qua van. Đối với nước, chất lỏng sẽ dùng lưu lượng thể tích. Đối với khí nén, hơi nóng nên dùng sang lưu lượng khối lượng để đảm bảo độ chính xác.

Các yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng qua van

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả tính toán lưu lượng như:

• Chênh áp trước và sau van: Chênh áp càng lớn, lưu lượng đi qua van càng tăng. Tuy nhiên, nếu chênh áp quá giới hạn cho phép của thiết bị có thể gây rung động và xói mòn.
• Đặc tính thiết kế của van: Các dòng van công nghiệp có cấu tạo khác nhau, dẫn đến khả năng dòng chảy đi qua cũng khác nhau. Đây là lý do xuất hiện hệ số Cv và Kv.
• Tính chất lưu chất: Giống như khối lượng riêng, độ nhớt, nhiệt độ và trạng thái pha cũng ảnh hưởng đến lưu lượng qua van. Một công thức áp dụng cho nước chưa chắc đã hợp với khí, hơi nóng.

Hệ số Cv, Kv và vai trò trong cách tính lưu lượng qua van

Khi nhắc đến cách tính lưu lượng qua van cần chú s đến 2 khái niệm Cv và Kv. Đây là hệ số lưu lượng thể hiện khả năng cho dòng chảy của van.

Bạn có biết hệ số Cv, Kv là gì?

• Cv – hệ số lưu lượng theo hệ Mỹ, biểu thị lượng nước ở 60°F đi qua van với chênh áp 1 psi.
• Kv – hệ số lưu lượng theo hệ mét, biểu thị lượng nước (m³/h) đi qua van với chênh áp 1 bar.

Cách quy đổi giữa 2 hệ số này: Cv ≈ 1,156 × Kv. 

Hiểu rõ 2 hệ số sẽ giúp bạn dễ dàng tính toán lưu lượng đi qua van chính xác.

Cách tính lưu lượng qua van đối với chất lỏng (nước, dầu)

Với các môi chất như nước, dầu,… thì cách tính lưu lượng qua van sẽ dựa trên hệ số Cv hoặc Kv.

Cách tính lưu lượng qua van đối với chất lỏng

Công thức thường dùng phổ biến: Q = Cv × √(ΔP / SG)

Trong đó:

• Q là lưu lượng (gal/phút)
• ΔP là chênh áp qua van (psi)
• SG là tỷ trọng của chất lỏng so với nước. 

Với hệ mét, có thể sử dụng công thức tương tự với Kv. Các tính này cho phép kỹ sư nhanh chóng xác định van có đáp ứng đủ lưu lượng yêu cầu hay không. Công thức này được áp dụng nhiều trong các hệ thống cấp thoát nước, dầu nóng.

Cách tính lưu lượng qua van cho khí nén

Vì lưu lượng khí phụ thuộc vào áp suất tuyệt đối, nhiệt độ nên cách tính lưu lượng qua van trở nên phức tạp hơn. 

Cách tính lưu lượng qua van cho khí nén

Công thức tính lưu lượng khí đi qua lỗ hoặc van mở thường dùng:

Q = C × A × √(2 × ρ × ΔP)

Trong đó:

• C là hệ số xả
• A là diện tích tiết diện dòng chảy
• ρ là khối lượng riêng của khí
• ΔP là chênh áp. 

Việc áp dụng đúng công thức giúp tránh hiện tượng thiếu khí, tụt áp hoặc tiêu hoa năng lượng không cần thiết trong hệ thống khí nén.

Cách tính lưu lượng qua van cho hơi nóng

Hơi nóng là lưu chất vừa có tính nén, vừa có nhiệt độ cao. Nên cách tính này cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt.

Các tính hơi thường dựa theo công thức dạng khối lượng, có xét đến nhiệt độ và áp suất tuyệt đối. Các hệ số xả và hệ số hiệu chỉnh đóng vai trò quan trọng trong quá trình tính toán.

Áp dụng đúng cách tính cho hơi giúp chọn đúng van hơi, tránh tình trạng thiếu hơi cho thiết bị hoặc quá tải van gây mất an toàn.

Ví dụ minh họa cách tính lưu lượng qua van thực tế

Giả sử bạn đang cần chọn van cho hệ thống nước với lưu lượng yêu cầu 20 m³/h và chênh áp cho phép 0,5 bar. Dựa vào công thức và quy đổi, bạn có thể xác định Kv cần thiết cho van.

Sau đó, đối chiếu với catalog từ nhà sản xuất để lựa chọn van có Kv phù hợp hoặc cao hơn chút để đảm bảo an toàn. Đây cũng là cách tính lưu lượng qua van đơn giản mà hiệu quả trong thực tế.

Việc thực hành thông qua các ví dụ cụ thể giúp kỹ sư dễ dàng làm chủ phương pháp tính toán, thay vì chỉ ghi nhớ công thức một cách máy móc.

Những sai lầm phổ biến khi tính lưu lượng qua van

Sai lầm thường gặp là đồng nhất DN với lưu lượng. Trong khi 2 khái niệm này hoàn toàn khác nhau.

Sai lầm khác chính là áp dụng các công thức tính chất lỏng cho khí hoặc hơi. Điều này, dẫn đến kết quả sai lệch nghiêm trọng khi vận hành thực tế.

 Các kinh nghiệm được đúc kết từ đội ngũ kỹ thuật Tuấn Hưng Phát, chúng tôi luôn khuyến nghị kiểm tra điều kiện áp dụng công thức trước khi đưa cho quyết định chọn van.

Ứng dụng thực tế cách tính lưu lượng qua van tại Tuấn Hưng Phát

Trong quá trình tư vấn kỹ thuật, Tuấn Hưng Phát luôn bắt đầu từ việc xác định lưu lượng yêu cầu, chênh áp cho phép và điều kiện vận hành. 

Dựa trên kết quả tính toán, đội kỹ thuật sẽ đề xuất loại van, kích thước và vật liệu phù hợp nhất cho từng hệ thống cụ thể.

Điều này giúp khách hàng:

• Tránh lãng phí chi phí đầu vào và tối ưu chi phí vận hành.
• Tăng độ bền cho thiết bị và toàn hệ thống.

Mong rằng, qua bài viết này sẽ giúp bạn biết về cách tính lưu lượng qua van với những môi chất khác nhau. Từ đó, giúp việc lựa chọn thiết bị lắp đặt đúng kỹ thuật, hệ thống vận hành ổn định, bền bỉ theo thời gian.

Và nếu bạn vẫn còn đang thắc mắc và muốn lựa chọn van công nghiệp đúng – chuẩn, liên hệ ngay với Tuấn Hưng Phát. Cam kết:

• Tư vấn nhanh chóng, đúng kỹ thuật.
• Phân phối hàng chính hãng, giá tốt nhất thị trường.
• Bảo hành dài hạn, có giấy tờ, chứng từ đầy đủ.
• Hàng có sẵn tại kho với đủ số lượng, kích thước.
• Giao hàng nhanh chóng, đúng thời gian quy định.