تحديد مقاس أنبوب البخار
أدخل الضغط المقياسي وتدفق البخار للحصول على مقاس موصى به حسب السرعة أو فقد الضغط. كل الافتراضات والمصادر مذكورة أدناه.
التحقق: مقارنة مع قيم منشورة
تُمرَّر نفس المدخلات عبر Spirax Sarco وTLV ومثال ميداني كوري وتُقارن مع هذه الحاسبة. قد يختلف فقد الضغط ببضع نقاط مئوية بسبب الخشونة المفترضة.
| البند | قيمة منشورة | قيمة الحاسبة | الأساس |
|---|---|---|---|
| T4 | |||
| V (150A, 6,989 kg/h) | 25.000 m/s | 24.993 m/s | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 표 10.2.4 (ASME Sch40 기준) |
| T5 | |||
| 필요 안지름 | 130.3 mm | 130.3 mm | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4 |
| asme40 150A 유속 | 17.880 m/s | 17.880 m/s | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4 |
| T6a | |||
| 유속 | 17.880 m/s | 17.880 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 (우리는 거칠기 0.046 mm 로 TLV 보다 약 2 % 낮음) | 0.0699 bar | 0.0685 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6b | |||
| 유속 (150A) | 18.610 m/s | 18.610 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 | 0.0774 bar | 0.0758 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6c | |||
| 유속 (65A) | 24.531 m/s | 24.531 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 | 0.2686 bar | 0.2625 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6d | |||
| 유속 (100A) | 21.286 m/s | 21.286 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인) |
| 100 m 손실 | 0.1248 bar | 0.1221 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인) |
| T6e | |||
| 유속 (40A, 1-1/2") | 23.308 m/s | 23.309 m/s | TLV 계산기 (유속법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6f | |||
| 유속 (80A, 3") | 43.006 m/s | 43.006 m/s | TLV 계산기 (압력손실법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행 |
| T7 | |||
| 필요 안지름 | 39.710 mm | 39.710 mm | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| stpg40 40A 유속 | 13.499 m/s | 13.499 m/s | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| stpg40 40A 165 m 손실 | 0.3312 bar | 0.3312 bar | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| T8 | |||
| 유속 (65A, 2-1/2", ASHRAE 「약 13,000 fpm」) | 13,000.0 ft/min | 13,072.0 ft/min | ASHRAE 1997 Fundamentals 증기 배관 예제 (Armstrong Steam Conservation Guidelines CG-25 재수록) |
| T9 | |||
| 필요 안지름 | 81.310 mm | 81.308 mm | 국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10]) |
| stpg40 100A 유속 | 15.793 m/s | 15.793 m/s | 국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10]) |
أساس الحساب
يعتمد على بخار مشبع جاف (جودة x = 1). خصائص التشبع من استيفاء جدول IAPWS-IF97؛ السرعة وفقد الضغط بنفس معادلات Darcy-Weisbach + Colebrook كما في حاسبات مجاري الهواء والمواسير.
| البند | المعادلة | ملاحظات |
|---|---|---|
| الضغط المطلق | p_abs = p_g + 101.325 kPa | يضيف الضغط الجوي القياسي 101.325 kPa |
| خصائص التشبع | T_sat, v_f, v_g, h_f, h_g = f(p_abs) | استيفاء Lagrange بأربع نقاط في ln(p) |
| التدفق الكتلي | ṁ = q, 또는 ṁ = 3600 · Q(kW) / h_fg | لمدخلات القدرة (kW, MBH) قسّم على الحرارة الكامنة h_fg |
| التدفق الحجمي | Q = ṁ · v_g | التدفق الكتلي × الحجم النوعي v_g |
| القطر الداخلي من السرعة | D = √(4Q / (πV)) | يُحسب مباشرة من سرعة التصميم |
| القطر الداخلي من فقد الضغط | R(D) = R_target | يُحل R(D) = الهدف بالتقسيم الثنائي في log D (نفس طريقة حاسبة المواسير) |
| عدد رينولدز ومعامل الاحتكاك | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f) ) | معادلة Colebrook (نفس الحلّ المستخدم في مجاري الهواء/المواسير) |
جداول مقاسات المواسير
اختر مواصفة الأنبوب لعرض القطر الخارجي وسمك الجدار والقطر الداخلي لكل مقاس.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
أنبوب فولاذ كربوني للضغط KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. الافتراضي في هذه الحاسبة.
| المقاس | القطر الخارجي mm | السماكة mm | القطر الداخلي mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.9 | 21.4 |
| 25A | 34.0 | 3.4 | 27.2 |
| 32A | 42.7 | 3.6 | 35.5 |
| 40A | 48.6 | 3.7 | 41.2 |
| 50A | 60.5 | 3.9 | 52.7 |
| 65A | 76.3 | 5.2 | 65.9 |
| 80A | 89.1 | 5.5 | 78.1 |
| 100A | 114.3 | 6.0 | 102.3 |
| 125A | 139.8 | 6.6 | 126.6 |
| 150A | 165.2 | 7.1 | 151.0 |
| 200A | 216.3 | 8.2 | 199.9 |
| 250A | 267.4 | 9.3 | 248.8 |
| 300A | 318.5 | 10.3 | 297.9 |
SGP (KS D 3507 / JIS G3452)
أنبوب فولاذ كربوني KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). فقط دون 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| المقاس | القطر الخارجي mm | السماكة mm | القطر الداخلي mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
ASME B36.10M Sch40
ASME B36.10M Sch40 (مقاسات بالبوصة).
| المقاس | القطر الخارجي mm | السماكة mm | القطر الداخلي mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 21.34 | 2.77 | 15.8 |
| 20A (3/4) | 26.67 | 2.87 | 20.93 |
| 25A (1) | 33.4 | 3.38 | 26.65 |
| 32A (1-1/4) | 42.16 | 3.56 | 35.05 |
| 40A (1-1/2) | 48.26 | 3.68 | 40.89 |
| 50A (2) | 60.33 | 3.91 | 52.5 |
| 65A (2-1/2) | 73.03 | 5.16 | 62.71 |
| 80A (3) | 88.9 | 5.49 | 77.93 |
| 100A (4) | 114.3 | 6.02 | 102.26 |
| 125A (5) | 141.3 | 6.55 | 128.19 |
| 150A (6) | 168.28 | 7.11 | 154.05 |
| 200A (8) | 219.08 | 8.18 | 202.72 |
| 250A (10) | 273.05 | 9.27 | 254.51 |
| 300A (12) | 323.85 | 10.31 | 303.23 |
خشونة الأنبوب ε
هي قيم المواد الواردة في مخطط معامل الاحتكاك لـ Moody (1944) محوّلةً إلى mm. وتزداد الخشونة مع عمر الماسورة وجودة المياه، فأدخل أي قيمة أخرى عبر «إدخال يدوي».
| المادة | ε (mm) | قيمة Moody الأصلية |
|---|---|---|
| فولاذ تجاري | 0.046 | 0.00015 ft |
| فولاذ مجلفن | 0.15 | 0.0005 ft |
| أنابيب مسحوبة (نحاس، نحاس أصفر) | 0.0015 | 0.000005 ft |
جدول البخار المشبع (IAPWS-IF97)
هذا هو الجدول نفسه الذي تستوفيه الحاسبة (iapws 1.5.5، يطابق CoolProp IF97 حتى 15 رقمًا).
| الضغط (مطلق) kPa | درجة تشبع °C | الحجم النوعي v_g m³/kg | الحرارة الكامنة h_fg kJ/kg |
|---|---|---|---|
| 10.0 | 45.8 | 14.67 | 2,392.1 |
| 15.0 | 54.0 | 10.02 | 2,372.4 |
| 20.0 | 60.1 | 7.648 | 2,357.5 |
| 30.0 | 69.1 | 5.229 | 2,335.3 |
| 40.0 | 75.9 | 3.993 | 2,318.5 |
| 50.0 | 81.3 | 3.240 | 2,304.7 |
| 70.0 | 89.9 | 2.365 | 2,282.7 |
| 101 | 100.0 | 1.673 | 2,256.5 |
| 150 | 111.4 | 1.159 | 2,226.0 |
| 200 | 120.2 | 0.8857 | 2,201.6 |
| 250 | 127.4 | 0.7187 | 2,181.2 |
| 300 | 133.5 | 0.6058 | 2,163.4 |
| 400 | 143.6 | 0.4624 | 2,133.3 |
| 500 | 151.8 | 0.3748 | 2,107.9 |
| 600 | 158.8 | 0.3156 | 2,085.6 |
| 700 | 165.0 | 0.2728 | 2,065.6 |
| 800 | 170.4 | 0.2403 | 2,047.3 |
| 1,000 | 179.9 | 0.1943 | 2,014.4 |
| 1,200 | 188.0 | 0.1633 | 1,985.3 |
| 1,400 | 195.0 | 0.1408 | 1,958.8 |
| 1,600 | 201.4 | 0.1237 | 1,934.3 |
| 2,000 | 212.4 | 0.0996 | 1,889.8 |
| 2,500 | 224.0 | 0.0799 | 1,840.1 |
| 3,000 | 233.9 | 0.0667 | 1,794.9 |
| 3,500 | 242.6 | 0.0571 | 1,753.0 |
| 4,000 | 250.4 | 0.0498 | 1,713.5 |
| 4,500 | 257.4 | 0.0441 | 1,675.9 |
| 5,000 | 263.9 | 0.0394 | 1,639.7 |
السرعة وفقد الضغط الموصى بهما
25 m/s للبخار المشبع و35 إلى 40 m/s للبخار فائق الحرارة ممارسة شائعة وفق Spirax Sarco وTLV. لفقد الضغط، 0.1 إلى 0.2 bar لكل 100 m (10 إلى 20 kPa) نطاق typikal.
الحد العملي نحو 40 m/s؛ فوق ذلك يزداد خطر الضوضاء والتآكل. للمسارات أطول من 50 m يُفضَّل إعادة فحص أساس فقد الضغط حتى بعد التحديد حسب السرعة.
وفق KDS 31 25 25:2021 لا يجب أن يتجاوز إجمالي فقد الضغط ثلث الضغط المقياسي الابتدائي. وفق Crane TP-410 عندما يتجاوز الفقد نحو 10 % من الضغط المطلق تضعف دقة افتراض Darcy-Weisbach غير القابل للانضغاط لنقطة واحدة؛ قسّم المسار وأعد الحساب.
المصادر
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Pipes and Pipe Sizing"
- TLV, Steam Line Sizing Calculator
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), chapter "Steam Systems"
- Crane Co., Technical Paper No. 410, "Flow of Fluids"
- وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل (كوريا), KDS 31 25 25:2021 "Piping Systems"
- IAPWS-IF97 (الجمعية الدولية لخصائص الماء والبخار), محسوب بحزمة iapws (1.5.5)
أسئلة شائعة
هل يمكن استخدام هذه الحاسبة للبخار الرطب أو فائق الحرارة؟
لا. بخار مشبع جاف فقط (x = 1). البخار الرطب حجمه النوعي أصغر والفائق الحرارة أكبر.
لماذا يختلف قليلًا عن Spirax Sarco أو TLV؟
اختلافات الخشونة وتقريب الجدول والاستيفاء قد تحرّك فقد الضغط ببضع نقاط مئوية. السرعة والقطر المطلوب غالبًا يتطابقان حتى المنازل العشرية. راجع جدول التحقق.
متى لا يُستخدم SGP (أنبوب أسود)؟
وفق KDS 31 25 25:2021 لا يُستخدم SGP (SPP) من 1 MPa (10 kgf/cm²، نحو 145 psi). فوق ذلك اختر STPG أو أنبوب ضغط.
آخر تحديث 2026-10-26.