Návrh vratného kondenzátního potrubí (brýdová pára)
Zadejte tlak páry před odváděčem, množství kondenzátu a tlak ve vratném potrubí: získáte podíl a množství brýdové páry a doporučenou světlost vratného potrubí podle rychlosti páry. Předpoklady, zdroje a ověření na zveřejněných příkladech jsou níže.
Ověření: porovnání s publikovanými hodnotami
Zveřejněné příklady Spirax Sarco a Armstrong vedle výsledku této kalkulačky pro stejné vstupy. Zveřejněné hodnoty jsou zaokrouhleny na jedno desetinné místo. Tabulka se přepočítává při každém sestavení, které selže, pokud hodnota vybočí z tolerance.
| Položka | Publikovaná hodnota | Hodnota z kalkulátoru | Zdroj |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| Podíl brýdové páry | 13.4 % | 13.40 % | Příklad Spirax Sarco „Flash Steam“: 7 bar g → 0 bar g, kondenzát 250 kg/h |
| Množství brýdové páry | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Příklad Spirax Sarco „Flash Steam“: 7 bar g → 0 bar g, kondenzát 250 kg/h |
| F2 | |||
| Množství brýdové páry | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Příklad Spirax Sarco „Flash Steam“: 7 bar g → 1 bar g, kondenzát 250 kg/h |
| F3 | |||
| Podíl brýdové páry | 10.6 % | 10.63 % | Příklad použití z katalogu Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
Základ výpočtu
Předpokládá se, že sytá voda před odváděčem adiabaticky expanduje na tlak vratného potrubí a podíl brýdové páry plyne z energetické bilance. Vlastnosti sytosti se interpolují ze stejné tabulky IAPWS-IF97 jako v kalkulačce parního potrubí.
| Položka | Rovnice | Poznámka |
|---|---|---|
| Absolutní tlak | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Přičítá se normální atmosférický tlak 101,325 kPa |
| Vlastnosti sytosti | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | Tabulka IAPWS-IF97, 4bodová interpolace v ln(p) (jako v kalkulačce parního potrubí) |
| Podíl brýdové páry | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | Přebytek citelného tepla odpaří část vody výparným teplem při tlaku vratného potrubí (energetická bilance) |
| Brýdová pára a zbylá kapalina | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | Rozdělí množství kondenzátu na páru a kapalinu |
| Objemový průtok brýdové páry | Q_f = ṁ_f · v_g2 | Měrný objem syté páry při tlaku vratného potrubí, v_g2 |
| Potřebný vnitřní průměr | D = √(4 Q_f / (π V)) | Z návrhové rychlosti brýdové páry; doporučí se nejmenší normalizovaná světlost s alespoň tímto vnitřním průměrem |
Návrhová rychlost: podle brýdové páry
Potrubí za odváděčem vede brýdovou páru spolu s kondenzátem. Objemově převažuje pára (při vypouštění ze 7 bar g do atmosféry zabírá přes 200násobek objemu kapaliny), proto se potrubí navrhuje podle rychlosti brýdové páry.
Spirax Sarco v článku „Sizing Condensate Return Lines“ považuje odtoková potrubí odváděčů za parní potrubí s velmi mokrou párou, která se mají navrhovat na podobně nízké rychlosti, a uvádí 15 až 20 m/s pro mokrou páru. Kalkulačka bere jako výchozí dolní mez 15 m/s jako praktickou hodnotu a nad 20 m/s varuje.
Příliš malé potrubí zvyšuje rychlost páry a protitlak, což může způsobit vodní rázy, snížit kapacitu odváděče a zaplavit spotřebič. Čerpaný kondenzát (jen kapalina), volba odváděčů a rozbor vodních rázů do této kalkulačky nepatří.
Tabulky rozměrů potrubí
Zvolte normu potrubí a uvidíte vnější průměr, tloušťku stěny a vnitřní průměr pro každý rozměr.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Ocelové potrubí pro tlak KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Výchozí v tomto kalkulátoru.
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr 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)
Ocelové potrubí KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Pouze pod 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr 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 (palcové rozměry).
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr 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 |
Zdroje
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (Mezinárodní asociace pro vlastnosti vody a páry), stejná tabulka syté páry jako v kalkulačce parního potrubí
Časté dotazy
Jak se počítá podíl brýdové páry?
Rozdíl entalpie syté vody před odváděčem h_f1 a při tlaku vratného potrubí h_f2 odpaří vodu výparným teplem h_fg2 při tlaku vratného potrubí: x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. Ze 7 bar g do atmosféry vychází asi 13,4 %, stejně jako v příkladu Spirax Sarco.
Jaký tlak vratného potrubí zadat?
Zadejte 0, pokud potrubí vede do otevřené sběrné nádrže. Pokud pracuje proti tlaku kondenzátní nebo expanzní nádrže či proti stoupání, zadejte tento přetlak. Čím vyšší tlak vratného potrubí, tím méně brýdové páry.
Lze touto kalkulačkou navrhnout čerpané kondenzátní potrubí?
Ne. Za čerpadlem teče jen kapalina bez brýdové páry, takže se potrubí navrhuje jako vodní kalkulačkou potrubí (podle rychlosti nebo tlakové ztráty třením). Volba odváděčů a kontrola vodních rázů sem také nepatří.
Naposledy aktualizováno: 2026-11-01.