ข้อมูลเชิงเทคนิค
การคำนวณแรงขยายตัวตามแนวกว้าง ของท่อ ไทย พีพี-อาร์ เมื่อสัมผัสความร้อน
(Expansion Force)
พลาสติกทุกชนิดเมื่อใช้กับน้ำร้อน จะมีการขยายตัวทั้งในแนวยาวและแนวกว้าง สำหรับท่อไทยพีพี-อาร์ สามารถคำนวณค่าการขยายตัวตามแนวกว้าง ได้ดังต่อไปนี้
Fp = แรงขยายตัวของท่อ (Expansion Force of Pipe) (N)
dR = แรงเค้นเนื่องจากความร้อน (Thermal Stress) (N/mm2)
A = พื้นที่หน้าตัดของท่อ (Section Area of the Pipeline) (mm2)
ΔT = ผลต่างอุณหภูมิในการติดตั้งกับใช้งานจริง (Difference between installation temperature and working temperature.)
= (Twork – Tinstallation) (K)
E = ค่าอิลาสติก โมดูลัส (Elasticity Modulus) (N/mm2)
a = ค่าคงที่การขยายตัวของวัสดุ (Coefficient of Linear Expansion) (mm/m.K)
ตารางแสดงค่า Elasticity Modulus ที่อุณหภูมิต่าง ๆ
ค่า Elasticity modulus ที่ใช้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถหาเพิ่มเติมได้จากการพล็อตกราฟด้านล่าง
ตัวอย่าง
ถ้าเลือกใช้ท่อไทยพีพี-อาร์ SDR 6 ขนาด 20 mm มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก 20 mm มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 13.2 mm ใช้กับน้ำร้อน 65°C มีอุณหภูมิในการติดตั้ง 35°C มีค่า Elasticity Modulus 400 N/mm2 จะมีแรงขยายตัวตามแนวกว้างเท่าไหร่
คำนวณผลต่างของอุณหภูมิ
ΔT = (273.15 + 65) – (273.15 + 35) K
= 30 K
คำนวณค่า Thermal Stress
dR = a x E x ΔT x 10-3
= 0.15( ) x 400( ) x 30(K) x 10-3
= 1.8 x 10-3
คำนวณหาพื้นที่
R = 20/2 = 10 mm r =13.2/2 = 6.6 mm
A = ( p (R)2 – p (r)2)
= ( p (10)2 – p (6.6)2) mm2
= 177.31 mm2
ดังนั้น
Fp = dR x A
= 1.8 x 10-3 x 177.31 mm2
= 0.319 N
ดังนั้นท่อ ไทย พีพี-อาร์ SDR 6 ขนาด 20 mm มีแรงขยายตัว 0.319 N
เมื่อนำไปใช้เป็นท่อน้ำร้อนแล้วฝังในผนัง ปูนจะสามารถรับแรงขยายตัวได้ และควรเลือกแคล้มป์รัดท่อที่รับแรงขยายตัวนี้ได้ด้วย
การคำนวณแรงขยายตัวตามแนวกว้าง
ของท่อ ไทย พีพี-อาร์ เมื่อสัมผัสความร้อน
(Expansion Force)
พลาสติกทุกชนิดเมื่อใช้กับน้ำร้อน จะมีการขยายตัวทั้งในแนวยาวและแนวกว้าง สำหรับท่อไทยพีพี-อาร์ สามารถคำนวณค่าการขยายตัวตามแนวกว้าง ได้ดังต่อไปนี้
Fp = แรงขยายตัวของท่อ
(Expansion Force of Pipe) (N)
dR = แรงเค้นเนื่องจากความร้อน
(Thermal Stress) (N/mm2)
A = พื้นที่หน้าตัดของท่อ
(Section Area of the Pipeline) (mm2)
ΔT = ผลต่างอุณหภูมิในการติดตั้งกับใช้งานจริง
(Difference between installation
temperature and working temperature)
= (Twork – Tinstallation) (K)
E = ค่าอิลาสติก โมดูลัส
(Elasticity Modulus) (N/mm2)
a = ค่าคงที่การขยายตัวของวัสดุ
(Coefficient of Linear Expansion)
(mm/m.K)
ตารางแสดงค่า Elasticity Modulus ที่อุณหภูมิต่าง ๆ
ค่า Elasticity modulus ที่ใช้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถหาเพิ่มเติมได้จากการพล็อตกราฟด้านล่าง
ตัวอย่างการคำนวณ
ถ้าเลือกใช้ท่อไทยพีพี-อาร์ SDR 6 ขนาด 20 mm มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก 20 mm มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 13.2 mm ใช้กับน้ำร้อน 65°C มีอุณหภูมิในการติดตั้ง 35°C มีค่า Elasticity Modulus 400 N/mm2 จะมีแรงขยายตัวตามแนวกว้างเท่าไหร่
คำนวณผลต่างของอุณหภูมิ
ΔT = (273.15 + 65) – (273.15 + 35) K
= 30 K
คำนวณค่า Thermal Stress
dR = a x E x ΔT x 10-3
= 0.15( ) x 400( ) x 30(K) x 10-3
= 1.8 x 10-3
คำนวณหาพื้นที่
R = 20/2 = 10 mm r =13.2/2 = 6.6 mm
A = ( p (R)2 – p (r)2)
= ( p (10)2 – p (6.6)2) mm2
= 177.31 mm2
ดังนั้น
Fp = dR x A
= 1.8 x 10-3 x 177.31 mm2
= 0.319 N
ดังนั้นท่อ ไทย พีพี-อาร์ SDR 6 ขนาด 20 mm มีแรงขยายตัว 0.319 N
เมื่อนำไปใช้เป็นท่อน้ำร้อนแล้วฝังในผนัง ปูนจะสามารถรับแรงขยายตัวได้ และควรเลือกแคล้มป์รัดท่อที่รับแรงขยายตัวนี้ได้ด้วย