فشار موج معمولی و رفتار تنش در یک سیستم فاضلاب
به طور خلاصه، طول عمر لوله PVC در فشار های سیکلی به موارد زیر بستگی دارد:
- تعداد وقوع موج
- دامنه موج های ایجاد شده
- ضخامت دیواره لوله (DR)
تعیین فشار موج
معادله جوکوفسکی : فشار موج در لوله PVC معمولاً با استفاده از معادله جوکوفسکی تعیین می شود، که بر اساس سرعت فشار موج در لوله و تغییر لحظه ای سرعت جریان است. جدول ذیل برگرفته از معادله جوکوفسکی، فشارهای موجی ناشی از تغییر سرعت در 1 فوت بر ثانیه (ft/s) برای DR های گوناگون را مشخص کرده است.
یک نمونه از نحوه استفاده از جدول، در مثال زیر آورده شده است:
در لوله ایی با DR 21 سرعت لحظه ایی معادل 5 فوت بر ثانیه است، محاسبه فشار موج پیش‌بینی‌شده بصورت ذیل می باشد:
16/0 psi/(ft/s) × 5 ft/s = 80 psi روش دیگر، شامل استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل می باشد که می تواند برای تعیین فشار استفاده شود. این روش نتایج دقیق تری را به خصوص برای سیستم ها و لوله گذاری های پیچیده ارائه می دهد. با استفاده از این نرم افزارها، در هنگام محاسبه فشار داخلی، می توان فرایند هایی از جمله عملیات روشن/خاموش پمپ عادی و همچنین برای بدترین شرایط، مثل نوسانات برق (به عنوان مثال قطع برق) را در نظر گرفت.
نمودار شکل 3 نشان دهنده تجزیه و تحلیل انواع فشار های موجی، توسط نرم افزار می باشد.
هنگامی که لوازم جانبی (به عنوان مثال، دریچه های هوا یا دستگاه های کنترل ولتاژ) در یک سیستم لوله کشی استفاده می شود، صرف نظر از جنس لوله، بکارگیری نرم افزار توصیه می شود.
اگر چنین نرم افزاری در دسترس نیست، از افزایش فشار استفاده کنید مقادیر جدول 1 معمولاً معتبر است.
مثال طراحی:
تجزیه و تحلیل زیر نشان می دهد که چگونه می توان فشارهای مازاد را با استفاده از معادله Joukowsky (راه حل A) یا مدل تجزیه و تحلیل گذرا (راه حل B) برای طراحی خط اصلی فاضلاب با لوله PVC تعیین نمود.
- اطلاعات پمپ: پمپ با عملکرد عادی، پمپی است که جریان طراحی شده را در اختیار قرار می دهد، در حالی که از دو پمپ (یک پمپ تأخیری و یک پمپ پشتیبان) تنها برای ایجاد دبی با جریان بالا استفاده می شود. چاه مرطوب دارای زمان پر شدن 12 دقیقه و زمان تخلیه 3 دقیقه در حالت عادی یک پمپ است.
- دمای کارکرد: 70 درجه فارنهایت
عمر طراحی: 100 سال
تعیین کنید: نسبت ابعاد / کلاس فشار که عمر طراحی 100 ساله را فراهم می کند DR یا PC انتخاب شده، باید الزاماتچهار مرحله بررسی طراحی را به انجام رسانند.
اولین مرحله بررسی طراحی
دومین مرحله بررسی طراحی
سومین مرحله بررسی طراحی
بررسی طراحی چرخه ای
مراحل طراحی:
مرحله 1: DR/PC اولیه را انتخاب کنید.
مرحله 2: منحنی های پمپ و سیستم را برای تعیین فشار و سرعت کارکردی ایجاد کنید.
مرحله 3: فشارهای موجی مقطعی و نوسانی را تعیین کنید.
مرحله 4: سه مرحله اولیه بررسی طراحی را انجام دهید.
مرحله 5: از معادله فولکمن (معادله 2) برای تعیین تعداد چرخه های شکست استفاده کنید.
مرحله 6: با استفاده از چرخه پمپ (یا وقوع موج) در سال، از طراحی چاه مرطوب، عمر چرخه ای را محاسبه کنید.
مرحله 7: بررسی طراحی چرخه ای را انجام دهید.
