Boru Çapı Hesabı

Doğru boru çapı seçimi, su nakil hatları, ısıtma hatları gibi projelerin en önemli hususlarındandır. Yalçın Boru olarak, müşterilerimizin tasarladıkları sistemlerinin sağlıklı çalışması ve bunun yanında ilk yatırım ve işletme maliyetlerinin optimizasyonu için uygun boru çapı seçimi konusunda danışmanlık yapıyoruz.

Yukarıdaki formül ile suyun gidiş – dönüş sıcaklıklarına göre gerekli debi hesabı yapılabilir.

Sembol ve birimleri aşağıda tarif edilmiştir.

m (m3/s) : Su debisi

Q (kW) : Isı İhtiyacı

ρ (kg/m3) : Akışkan özkütlesi

Cp (kj/kg ˚C) : Akışkan özgül ısısı

∆T (˚C) : Gidiş – Dönüş suyu arasındaki sıcaklık farkı

Debi hesabı sonucunda uygun bir boru çapı seçilerek akışkan hızı aşağıdaki formül ile hesaplanabilir.

Yukarıdaki formül bize akışkan hızını vermekte olup, sembolleri ve birimleri aşağıda tarif edilmiştir.

V (m/sn) : Akışkan hızı

D(m) : Taşıyıcı boru iç çapı

Akışkan hızını elde ettikten sonra borudaki akış karakteristiği hakkında bize fikir verecek olan Reynolds Sayısı’nın hesaplanması gerekir.

Bu formülde bulunan sembollerin açıklamaları ve birimleri şu şekildedir:

Re : Reynolds sayısı

μ (cP) : Akışkan dinamik viskozitesi

Suyun sıcaklığa bağlı olarak değişen değerlerinin yer aldığı örnek tablo aşağıdaki gibidir;

Sıcaklık

(˚C)

Yoğunluk

(kg/m3)

Dinamik Vizkozite

(Ns/m2) x 10-3)

Özgül Isı

(Kj/Kg ˚C)

Özgül Hacim

(m3/kg)

0

1000

1,787

4,210

0,001000

5

1000

1,519

4,204

0,001000

10

1000

1,307

4,193

0,001000

20

998

1,002

4,183

0,001002

30

996,02

0,798

4,179

0,001004

40

992,06

0,653

4,179

0,001008

50

988,14

0,547

4,182

0,001012

60

983,28

0,467

4,185

0,001017

70

977,52

0,404

4,191

0,001023

80

971,82

0,355

4,198

0,001029

90

965,25

0,315

4,208

0,001036

100

957,85

0,282

4,219

0,001044

Tablo 1 : Suyun Fiziksel Özellikleri

Reynolds sayısının ardından mevcut varsayımların meydana getireceği sürtünme kaybını hesaplamak için gereken son veri olan “Bağıl pürüzlülük” sayısını da bulmamız gerekir.

Bu formüldeki birim ve semboller:

εb : Bağıl pürüzlülük

ɛ (m) : Taşıyıcı boru pürüzlülük katsayısı

Bulunan sonuçlar, mevcut akıştaki sürtünme katsayısını bulmak için yeterlidir. Bu katsayıyı belirlemek için “Moody Diyagramı” kullanılır.

Şekil 1 : Moody Diyagramı

Diyagramdan elde edilen sürtünme katsayısı(f) ile hattın basınç kaybı hesaplanır.

∆P (N/m2) : Basınç düşüşü

L (m) : Hattın uzunluğu

ρ (kg/m3) : Akışkan Özkütlesi

Bulunan değerlerde akış hızı ve sürtünme basıncı beraber değerlendirilir, projelendirilen sistemin tipi ve ihtiyaçlarına göre hız değeri ve sürtünme basıncı uygun bulunmaması halinde hesaplamanın başında seçilen çap değiştirilerek hesaplama tekrarlanabilir.

Projelendirme safhasında yapılan boru çapı seçimlerinizin teyit edilmesini istemeniz halinde Yalçın Boru’nun uzman Proje Departmanı sizlere yardımcı olmaktan memnuniyet duyar.