Áp suất nước trong đường ống là gì? Công thức tính đúng chuẩn

Áp suất nước trong đường ống là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cũng như tuổi thọ của hệ thống cấp nước. Do đó, việc hiểu rõ áp suất nước cũng như công thức tính áp lực nước trong đường ống sẽ giúp hệ thống cấp nước hoạt động hiệu quả và giảm tình trạng hư hỏng. Theo dõi bài viết sau cùng Thiết bị đo THP để tìm hiểu rõ hơn nhé!

Áp suất nước trong đường ống là gì?

Áp suất nước trong đường ống có thể hiểu là áp suất mà nước tác động vào đường ống và được tạo ra bởi trọng lượng của nước hoặc lực đẩy của bơm (nếu có). Thông thường, áp suất nước sẽ sử dụng đơn vị psi, bar, kPa hoặc các đơn vị khác tương tự.

Đặc biệt, áp lực nước trong đường ống có thể ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất, độ bền đường ống cũng như tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho việc cấp nước. Do đó, việc tính toán áp suất nước khá quan trọng nhằm đảm bảo hiệu quả, an toàn và tránh các sự cố không mong muốn như vỡ đường ống, hỏng thiết bị,…

Để biết rõ áp suất nước bên trong đường ống là bao nhiêu thì mọi người có thể sử dụng công thức tính áp suất nước hoặc trang bị thêm các sản phẩm đo lường như đồng hồ nước hoặc cảm biến đo lường.

Các yếu tố khiến áp lực nước trong đường ống thấp

Áp suất nước ở trong đường ống thấp có thể do ảnh hưởng từ các yếu tố sau

• Đường ống nước ở vị trí cao hơn so với nguồn cấp nước hoặc ở cuối đường cấp nước chung cũng là một phần khiến hạn chế lưu lượng nước và gây ra áp suất nước yếu.
• Thiết bị bơm không phù hợp: Đối với hệ thống cấp nước sử dụng máy tăng áp để hỗ trợ, nếu máy bơm bị hỏng hoặc hoạt động yếu sẽ khiến khả năng cung cấp áp lực nước thấp hơn.
• Nguồn nước yếu: Khi nhu cầu sử dụng tăng cao hoặc bị rò rỉ hay đường ống dẫn nước bị tắc sẽ làm giảm áp suất nước.
• Hệ thống thiết kế ống nước chưa thực sự phù hợp như đường kinh ống quá nhỏ so với nhu cầu sử dụng, dẫn đến tình trạng thiếu nước và áp lực nước yếu rõ rệt.

Khi nào cần tính áp lực nước trong đường ống

Để giúp quá trình vận hành hệ thống cấp nước đạt hiệu quả và ngăn ngừa sự cố hư hỏng, rò rỉ do áp lực nước quá cao hoặc quá thấp thì việc tính toán áp lực nước trong đường ống là cần thiết và các trường hợp cần phải tính toàn gồm:

• Thiết kế hệ thống cấp nước mới: Giúp lựa chọn đường kính ống phù hợp, xác định vị trí lắp máy bơm tăng áp (nếu cần) nhằm đảm bảo nước đến được các thiết bị vệ sinh ở tầng cao nhất với áp lực vừa đủ.
• Đường ống thường xuyên bị rò rỉ, hư hỏng: Vấn đề này xảy ra do áp suất nước quá cao hoặc quá thấp và việc tính toán sẽ góp phần xác định nguyên nhân và đưa ra phương án giải quyết thích hợp.
• Nâng cấp hoặc cải tạo hệ thống cấp nước: Giúp đánh giá hiệu quả của hệ thống hiện tại và xác định vấn đề cần cải thiện cũng như đem đến giải pháp tối ưu cho hệ thống mới.
• Sử dụng trong các ngành công nghiệp: Việc tính toán áp lực nước sẽ giúp hiệu suất hoạt động của các thiết bị, máy móc và quy trình sản xuất được ổn định và tối ưu nhất.

Cách tính áp suất nước trong đường ống đúng chính xác?

Thông thường, áp suất nước trong đường ống sẽ được tính dựa trên chiều cao của đường ống nước, cụ thể là sự chênh lệch giữa mực nước cao nhất so với mực nước thấp nhất. 

Và cách tính áp lực nước theo chiều cao tương đối như sau: 10m chênh lệch chiều cao mực nước tương ứng với 1 bar. Thông thường, áp suất được lựa chọn để tính cho hệ thống chính là áp suất cao nhất trong quá trình sử dụng.

Để mọi người có thể hiểu rõ hơn, sau đây là công thức tính áp suất nước bên trong đường ống và ví dụ minh họa.

Công thức tính

Công thức tính áp lực nước trong đường ống tròn như sau:

1. Tiết diện ngang của đường ống = Bán kính đường ống * Bán kính đường ống * π (m2).

Trong đó, π (pi) là hằng số và có giá trị xấp xỉ = 3.14.

1. Vận tốc nước chảy trong đường ống = √(2*g*h) (m/s).

Trong đó, g là gia tốc trọng trường, có giá trị g = 9.81 m/s^2 và h là chiều cao của cột nước (m)

1. Lưu lượng nước chảy qua đường ống = Tiết diện ngang của đường ống * Vận tốc nước chảy trong đường ống (m3/s).

Ví dụ minh họa 

Bạn muốn vận chuyển nước từ dưới sân lên trên sân thượng nhưng nhà bạn có chiều cao ước tính khoảng 50m. Để tiết kiệm thời gian và chi phí khi vận hành, bạn có thể áp dụng công thức tính áp lực nước như sau:

• Chiều cao cột nước 50m so với mặt đất 0m có sự chênh lệch là  h = 50m, đổi ra áp suất trong hệ thống tương ứng Ph = 5 bar.
• Để máy bơm có thể đẩy nước lên sân thượng thì cần đảm bảo áp suất đầu ra Pb > Ph. Tức là Pb > 5 bar.
• Với nhiệt độ trung bình là 35℃, chọn ống có áp suất sao cho thỏa mãn công thức: PNo = Plv / K. Trong đó, K là hệ số giảm áp và K = 0.8. Suy ra, ta có PNo = 5 / 0.8 = 6.25 bar.

Dựa vào kết quả trên đây, áp lực nước theo chiều cao tương ứng phải ≥ 6.25 bar và bạn có thể lắp đặt hệ thống bơm nước sao cho đáp ứng với chiều cao 50m và áp suất là 6.25 bar.

Hy vọng rằng, những thông tin chia sẻ trên đây sẽ giúp các bạn đọc hiểu rõ hơn về áp suất nước trong đường ống cũng như công thức tính áp suất đúng chuẩn đơn giản. Hãy theo dõi Thiết bị đo THP để có thêm nhiều kiến thức hữu ích về thiết bị trong ngành nước và lĩnh vực cấp nước nhé!