Kích thước lọc Y gồm bốn nhóm thông số: DN thân, chuẩn kết nối, chiều dài lắp đặt giữa hai mặt bích và khoảng trống để rút lưới. Chọn đúng kích thước lọc Y nghĩa là lọc khớp ống, đủ chỗ lắp, và tổn thất áp (ΔP) nằm trong mức hệ thống chấp nhận. Nếu chưa nắm cấu tạo, đọc trước bài y lọc là gì.
Bài này đi từ lưu lượng đến DN, rồi kiểm tra ΔP bằng hệ số Kv với một ví dụ có số cụ thể. Phần sau gồm bảng DN – inch – đường kính ngoài ống thép, quy tắc khi nào chọn lọc lớn hơn ống, kiểm tra chuẩn bích và ren, và danh sách kiểm tra trước khi đặt hàng. Mọi giá trị Kv trong bài là giả định minh họa, không phải số liệu của hãng nào.
Kích thước lọc Y và kích thước lưới lọc: hai thông số khác nhau
Hai khái niệm này hay bị nhầm. Kích thước lọc Y là kích thước thân và kết nối: DN hoặc inch, chuẩn bích hay ren, chiều dài giữa hai mặt bích (face-to-face), chiều cao thân và khoảng chừa để rút rọ lọc. Các thông số này quyết định lọc Y có lắp vừa ống và vừa không gian hay không.
Kích thước lưới lọc là độ mịn của rọ lọc bên trong: số mesh, kích thước lỗ tính bằng mm hoặc µm, đường kính lỗ đục. Thông số này quyết định hạt nào bị giữ lại. Phần lưới được phân tích riêng trong bài kích thước lưới lọc của lọc Y, còn bài này chỉ bàn về kích thước lọc Y theo nghĩa thân và kết nối.
Một lọc Y đúng DN nhưng sai cỡ lưới vẫn lắp được, chỉ là lọc không đạt yêu cầu. Ngược lại lưới đúng nhưng kích thước lọc Y sai chuẩn kết nối thì không lắp được. Cả hai cần chốt trong cùng một phiếu thông số, như hướng dẫn ở bài lựa chọn y lọc theo 8 thông số.
Các thông số làm nên kích thước lọc Y
Khi đọc catalog, kích thước lọc Y thường được ghi thành một bảng gồm các cột dưới đây. Giá trị kích thước lọc Y khác nhau giữa các hãng và giữa các cấp áp, nên không có một bảng chung cho mọi lọc Y. Hãy lấy số theo đúng model định mua.
| Thông số | Ý nghĩa | Dùng để làm gì |
|---|---|---|
| DN hoặc inch | Cỡ danh nghĩa của cổng nối | Khớp với ống và bích đối ứng |
| Chuẩn kết nối | Ren BSPT/NPT, bích PN, JIS, ANSI, hàn, clamp | Kiểm tra lắp được vào ống |
| Chiều dài face-to-face | Khoảng cách giữa hai mặt bích hoặc hai đầu ren | Bố trí ống, thay thế thiết bị cũ |
| Chiều cao thân | Từ trục ống đến đáy nắp chụp | Kiểm tra khoảng trống phía dưới |
| Chiều dài rọ lọc | Độ dài lưới cần rút ra | Tính khoảng trống tháo lưới |
| Kv | Hệ số lưu lượng, m³/h ở ΔP 1 bar | Tính ΔP và khả năng thông qua |
| Diện tích hở của lưới | Tổng diện tích lỗ trên rọ lọc | So với tiết diện ống |
Chiều dài face-to-face đáng chú ý khi thay lọc Y vào vị trí đã có ống. Nếu chiều dài mới khác chiều dài cũ, ống phải cắt nối lại. Khi đó hãy xin bản vẽ kích thước của hãng và đối chiếu với vị trí thực tế trước khi đặt hàng, thay vì lấy theo trí nhớ.
Các bước xác định kích thước lọc Y
- Xác định lưu lượng thiết kế Q (m³/h) theo bơm hoặc theo thiết bị phía sau.
- Tính vận tốc trong ống và xác định DN ống theo vận tốc hợp lý.
- Chọn DN lọc Y bằng DN ống, trừ khi có lý do chọn lớn hơn.
- Lấy Kv của model theo catalog, tính ΔP khi lưới sạch.
- So sánh ΔP với mức cho phép của hệ, nếu vượt thì tăng một cỡ DN.
- Chốt chuẩn kết nối khớp bích hoặc ren trên ống.
- Kiểm tra không gian lắp: chiều dài, chiều cao, khoảng rút lưới.
Lưu lượng đầu vào quyết định kích thước lọc Y nhiều hơn mọi yếu tố khác. Kích thước lọc Y không tạo ra lưu lượng; nó chỉ làm sao cho lưu lượng đi qua với tổn thất chấp nhận được. Nếu lưu lượng cấp vào đã thấp thì lọc lớn đến đâu cũng không cải thiện lưu lượng ra.
Từ lưu lượng đến kích thước lọc Y: kiểm tra vận tốc trong ống
Vận tốc thiết kế tham khảo trong ống: nước 1–3 m/s, riêng đường hút bơm 0,6–1,5 m/s, hơi bão hòa 25–35 m/s. Vận tốc v (m/s) tính từ lưu lượng Q (m³/h) và đường kính trong d (m): v = Q / 3600 / (π × d² / 4). Vận tốc quá cao làm ΔP tăng nhanh, gây ồn và mòn lưới. Vận tốc quá thấp làm cặn lắng.
Ví dụ với ống thép DN50 có đường kính trong khoảng 53 mm (tham khảo), lưu lượng nước 20 m³/h. Tiết diện ống khoảng 0,0022 m². Q đổi sang m³/s là 0,00556. Vận tốc v ≈ 0,00556 / 0,0022 ≈ 2,5 m/s, nằm trong khoảng 1–3 m/s. Lọc Y DN50 cùng DN với ống là phù hợp để xét tiếp ΔP.
Nếu cũng ống DN50 nhưng lưu lượng tăng lên 50 m³/h thì v ≈ 6,3 m/s, vượt xa mức cho phép với nước. Khi đó không cần tìm lọc Y lớn hơn trước tiên, mà phải xem lại đường ống: hoặc tăng DN ống, hoặc giảm lưu lượng. Kích thước lọc Y bám theo ống đã hợp lý, không phải ngược lại.
Kích thước lọc Y và ΔP: công thức Kv, ví dụ tính số
Kv là lưu lượng nước (m³/h) đi qua thiết bị khi tổn thất áp là 1 bar ở 15–30 °C; định nghĩa chung của hệ số này có trong Wikipedia: Flow coefficient. Với kích thước lọc Y, Kv phụ thuộc DN, kiểu thân và lưới sạch. Công thức tính ΔP (bar) = SG × (Q / Kv)², trong đó Q tính bằng m³/h, SG là tỷ trọng (nước bằng 1), Kv lấy theo catalog từng model.
Vì Q nằm trong bình phương nên ΔP tăng rất nhanh theo lưu lượng: tăng Q gấp đôi thì ΔP tăng gấp bốn. Đây là lý do một lọc Y đủ dùng ở lưu lượng thường ngày có thể trở thành điểm nghẽn khi hệ chạy hết công suất.
Ví dụ 1: nước, DN50, lưới sạch
Giả định minh họa: lọc Y DN50 có Kv = 55 m³/h (giả định, cần thay bằng giá trị trong catalog). Nước SG = 1, lưu lượng Q = 20 m³/h. Ta có ΔP = 1 × (20 / 55)² = (0,3636)² ≈ 0,13 bar. Giá trị này nằm trong khoảng 0,05–0,2 bar thường gặp khi lưới sạch (tham khảo).
Khi lưới bẩn dần, ΔP tăng. Nếu ΔP tăng gấp đôi so với lúc sạch, tức khoảng 0,26 bar, theo quy tắc vệ sinh thì cần mở nắp làm sạch ngay hoặc ở lần dừng gần nhất. Mốc khoảng 0,3–0,5 bar (tương đương 5–7 psi) là ngưỡng vệ sinh thường dùng với hệ nước thông thường (tham khảo).
Ví dụ 2: chiều ngược lại, tìm Kv tối thiểu
Hệ cho phép ΔP tối đa 0,2 bar khi lưới sạch ở Q = 20 m³/h với nước. Biến đổi công thức: Kv = Q × √(SG / ΔP) = 20 × √(1 / 0,2) = 20 × 2,236 ≈ 44,7 m³/h. Nghĩa là lọc Y cần có Kv từ khoảng 44,7 trở lên. Lọc Kv = 55 ở ví dụ 1 đáp ứng thoải mái, còn lọc có Kv = 30 thì không.
Ví dụ 3: dầu có tỷ trọng nhỏ hơn nước
Với dầu nhiên liệu giả sử SG = 0,85, cùng lọc Kv = 55 và Q = 20 m³/h: ΔP = 0,85 × 0,1322 ≈ 0,11 bar. Tỷ trọng thấp hơn nên ΔP thấp hơn nước một chút. Cần lưu ý công thức này dùng cho dòng chảy rối; với dầu nhớt cao, ΔP thực tế lớn hơn nhiều, nên hãy xin số liệu từ hãng.
| Trường hợp | Q (m³/h) | Kv giả định | SG | ΔP tính được (bar) |
|---|---|---|---|---|
| Nước, lưới sạch | 20 | 55 | 1,00 | 0,13 |
| Nước, ΔP tăng gấp đôi | 20 | 55 | 1,00 | 0,26 |
| Dầu nhiên liệu, lưới sạch | 20 | 55 | 0,85 | 0,11 |
| Nước, tìm Kv tối thiểu cho ΔP 0,2 bar | 20 | 44,7 (kết quả) | 1,00 | 0,20 |
Các số Kv ở bảng chỉ là giả định để minh họa cách tính, không đại diện cho model nào. Khi báo giá, Viva cần Kv thật theo catalog của hãng cụ thể. Một ví dụ tương tự về Kv cho van một chiều có trong bài xác định kích thước van 1 chiều theo Kv.
Khi nào chọn kích thước lọc Y lớn hơn ống, khi nào không
Quy tắc thông thường: kích thước lọc Y bằng DN ống. Chọn lọc lớn hơn một cỡ khi lưu chất nhiều cặn, vì nhánh lọc lớn chứa được nhiều cặn hơn và kéo dài thời gian giữa hai lần vệ sinh. Chọn lớn hơn cũng hợp lý khi hệ cần ΔP rất thấp, chẳng hạn đường hút bơm có NPSH sát giới hạn.
Không chọn kích thước lọc Y nhỏ hơn ống. Cổng nhỏ làm vận tốc cục bộ tăng, ΔP tăng, rọ lọc nhỏ nên chứa ít cặn và phải vệ sinh dày hơn. Khoản tiết kiệm khi mua thường không bù được chi phí vệ sinh về sau.
Chọn lớn hơn ống cũng có cái giá: phải dùng côn thu hai đầu, thêm mối nối, tốn chỗ và tiền, và giá lọc Y lớn hơn cao hơn đáng kể. Vì vậy chỉ nâng cỡ khi phép tính ΔP hoặc đặc tính cặn thật sự đòi hỏi. Chi tiết về tư thế và vị trí đặt nằm trong bài vị trí lắp đặt y lọc.
Bảng DN – inch – đường kính ngoài ống: tra kích thước lọc Y
Bảng kích thước lọc Y dưới đây giúp đổi nhanh khi hồ sơ ghi inch còn catalog ghi DN. Đường kính ngoài theo dãy ống thép thông dụng (tham khảo); chiều dày thành ống thay đổi theo schedule nên đường kính trong sẽ khác. Kiểm tra lại với ống thực tế của công trình.
| DN | Inch | Đường kính ngoài ống thép (mm, tham khảo) |
|---|---|---|
| DN15 | 1/2″ | 21,3 |
| DN20 | 3/4″ | 26,9 |
| DN25 | 1″ | 33,7 |
| DN32 | 1 1/4″ | 42,4 |
| DN40 | 1 1/2″ | 48,3 |
| DN50 | 2″ | 60,3 |
| DN65 | 2 1/2″ | 76,1 |
| DN80 | 3″ | 88,9 |
| DN100 | 4″ | 114,3 |
| DN125 | 5″ | 139,7 |
| DN150 | 6″ | 168,3 |
| DN200 | 8″ | 219,1 |
Lọc Y ren thường có DN15 đến DN50, từ DN50 trở lên chủ yếu là bích. Với ống nhựa hoặc ống inox thành mỏng, đường kính ngoài và đường kính trong khác với ống thép trong bảng, nên cần kiểm tra thêm bằng thước kẹp trước khi chọn kiểu nối.
Kích thước lọc Y theo chuẩn bích và ren: kiểm tra trước khi đặt hàng
Kích thước lọc Y bằng DN chưa đủ để lắp được. Phải trùng cả chuẩn bích. Bích PN10, PN16 (EN 1092 hoặc TCVN), JIS 10K và ANSI Class 150 có thể cùng DN nhưng khác đường kính vòng bulông, số bulông hoặc đường kính lỗ. Khác chuẩn nghĩa là lệch lỗ bulông. Giá trị dưới đây là số liệu tham khảo cho hai cỡ phổ biến.
| Cỡ | Chuẩn | Đường kính vòng bulông (mm) | Số bulông | Kích thước bulông hoặc lỗ |
|---|---|---|---|---|
| DN50 | PN16 | 125 | 4 | M16 |
| 2″ (50A) | JIS 10K | 120 | 4 | Lỗ khoảng 19 mm |
| 2″ | ANSI 150 | 120,65 | 4 | Lỗ khoảng 19 mm |
| DN80 | PN16 | 160 | 8 | M16 |
| 3″ (80A) | JIS 10K | 150 | 8 | Lỗ khoảng 19 mm |
| 3″ | ANSI 150 | 152,4 | 4 | Lỗ khoảng 19 mm |
Bảng cho thấy ở DN50, vòng bulông PN16 là 125 mm, JIS 10K là 120 mm, nên các bích này nhìn giống nhưng không ghép đúng. Ở DN80, số bulông còn khác nhau, 8 so với 4 của ANSI 150. Cách an toàn là ghi rõ chuẩn bích ngay trên đơn hàng. Nội dung các chuẩn bích có trong bài tiêu chuẩn mặt bích.
Với kết nối ren, kích thước lọc Y cần kiểm tra ren BSPT hay NPT. Hai loại có góc ren khác nhau (55° và 60°) nên không nên vặn lẫn, dù vặn được vài vòng, vì dễ rò rỉ. Ren thường dùng DN15–DN50. Chi tiết trình tự nối ren và nối bích có trong bài lắp đặt y lọc.
Kích thước lọc Y trong thực tế lắp: khoảng trống rút lưới, nút xả
Rọ lọc phải rút ra thẳng theo trục nhánh lọc. Chừa khoảng trống phía nhánh lọc bằng ít nhất chiều dài rọ lọc cộng thêm khoảng 50–100 mm. Rọ lọc dài hơn khi DN lớn, nên với lọc Y DN150 trở lên cần tính kỹ khoảng này khi bố trí ống sát tường, sàn hoặc dầm.
Nút xả đáy hoặc van xả đáy nằm ở đáy nhánh lọc, nơi cặn dồn về. Chừa chỗ để lắp ống dẫn xả hoặc đặt khay hứng. Nên dùng van bi nhỏ thay nút xả để xả cặn khi vận hành. Với hơi và lưu chất nóng, xả có kiểm soát và dẫn đến vị trí an toàn, vì lưu chất nóng thoát ra có thể gây bỏng.
Đặt van chặn trước và sau lọc Y, hoặc có đường bypass, để vệ sinh không phải xả cả hệ. Lắp đồng hồ áp suất trước và sau để đọc ΔP, vì ΔP tăng là tín hiệu cần vệ sinh. Ở dưới nhánh lọc nên có chỗ thao tác, không bị ống khác chắn.
Danh sách kiểm tra kích thước lọc Y trước khi đặt hàng
- Lưu lượng thiết kế Q (m³/h) và vận tốc trong ống đã nằm trong khoảng cho phép.
- DN lọc Y bằng DN ống, hoặc lớn hơn một cỡ có lý do ghi rõ.
- Kv của đúng model đã lấy từ catalog; ΔP khi lưới sạch đã tính và nằm trong mức cho phép.
- Chuẩn bích (PN, JIS, ANSI) hoặc ren (BSPT, NPT) khớp với ống đối ứng.
- Chiều dài face-to-face phù hợp vị trí lắp, nhất là khi thay thế lọc cũ.
- Khoảng trống rút lưới bằng chiều dài rọ lọc cộng 50–100 mm.
- Có van chặn trước và sau, có cổng hoặc đồng hồ đo áp, có van xả đáy.
- Vật liệu thân, lưới, gioăng và cỡ lưới đã chốt cùng DN.
Thiếu một mục trong danh sách kích thước lọc Y là nguyên nhân phổ biến khiến lọc Y đã đặt phải đổi hoặc gia công thêm. Ghi lại ΔP lúc nghiệm thu để làm mốc, rồi theo dõi định kỳ. Toàn bộ quy trình chốt thông số khác trước khi mua được tóm tắt ở bài lựa chọn y lọc nêu trên, còn các mẫu có sẵn xem ở danh mục y lọc.
Cần đối chiếu thông số thực tế trước khi chốt kích thước lọc Y? Gửi lưu chất, áp suất, nhiệt độ, lưu lượng, DN và kiểu nối cho bộ phận kỹ thuật, hoặc liên hệ trực tiếp tại Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Kích thước lọc Y có bằng DN ống không?
Thông thường có: chọn y lọc cùng DN với ống để lắp thuận tiện và không phát sinh côn thu. Chỉ chọn lớn hơn một cỡ khi lưu chất nhiều cặn hoặc cần ΔP rất thấp. Không chọn nhỏ hơn ống vì ΔP tăng, nhánh lọc chứa ít cặn và phải vệ sinh dày hơn, nhất là khi vận tốc đã gần 3 m/s.
Công thức tính ΔP theo Kv ảnh hưởng thế nào đến kích thước lọc Y?
ΔP (bar) = SG × (Q / Kv)², trong đó Q tính bằng m³/h, SG là tỷ trọng (nước bằng 1), Kv lấy theo catalog. Ví dụ Kv giả định 55, Q = 20 m³/h, nước: ΔP = (20/55)² ≈ 0,13 bar. Tăng Q gấp đôi thì ΔP tăng gấp bốn, nên cần kiểm tra ở lưu lượng lớn nhất.
Kích thước lọc Y và kích thước lưới lọc khác nhau ở đâu?
Kích thước lọc Y là DN, chuẩn kết nối, chiều dài face-to-face và khoảng rút lưới; nó quyết định lọc lắp vừa ống. Kích thước lưới là số mesh hoặc lỗ tính bằng mm, quyết định hạt bị giữ lại. Hai thông số độc lập, cần chốt cùng nhau, ví dụ DN50 với lưới 40 mesh (khoảng 0,425 mm).
Chừa bao nhiêu khoảng trống để rút lưới lọc Y?
Chừa khoảng trống phía nhánh lọc bằng chiều dài rọ lọc cộng thêm khoảng 50–100 mm. Chiều dài rọ lấy theo bản vẽ hãng, lớn dần theo DN. Thiếu khoảng này thì không rút được lưới để vệ sinh, dù lọc Y đúng DN. Nên có thêm chỗ cho van xả đáy và khay hứng cặn.
Khi nào cần chọn kích thước lọc Y lớn hơn ống?
Khi lưu chất nhiều cặn, cần chu kỳ vệ sinh dài hơn, hoặc ΔP tính theo Kv vượt mức cho phép, ví dụ trên 0,2 bar ở lưới sạch (tham khảo). Cũng nên nâng cỡ ở đường hút bơm có NPSH sát giới hạn. Chọn lớn hơn một cỡ thì cần thêm côn thu và tốn thêm chỗ lắp.
