Dampfleitung dimensionieren
Geben Sie Überdruck und Dampfmenge ein, um eine Nennweite nach Geschwindigkeit oder Druckverlust zu erhalten. Alle Annahmen und Quellen stehen unten.
Prüfung: Vergleich mit veröffentlichten Werten
Dieselben Eingaben werden in Spirax Sarco, TLV und einem koreanischen Praxisbeispiel nachgerechnet und mit diesem Rechner verglichen. Der Druckverlust kann wegen der angenommenen Rauigkeit um wenige Prozent abweichen.
| Größe | Veröffentlichter Wert | Rechnerwert | Quelle |
|---|---|---|---|
| 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]) |
Berechnungsgrundlage
Ausgehend von trockenem Sattdampf (Trockenheit x = 1). Sättigungseigenschaften durch Interpolation der IAPWS-IF97-Tabelle; Geschwindigkeit und Druckverlust mit denselben Darcy-Weisbach- + Colebrook-Gleichungen wie bei Kanal- und Rohrrechnern.
| Größe | Gleichung | Anmerkung |
|---|---|---|
| Absolutdruck | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Addiert Standardluftdruck 101,325 kPa |
| Sättigungseigenschaften | T_sat, v_f, v_g, h_f, h_g = f(p_abs) | 4-Punkt-Lagrange-Interpolation in ln(p) |
| Massenstrom | ṁ = q, 또는 ṁ = 3600 · Q(kW) / h_fg | Bei Wärmleistung (kW, MBH) durch Verdampfungswärme h_fg teilen |
| Volumenstrom | Q = ṁ · v_g | Massenstrom mal spezifisches Volumen v_g |
| Innendurchmesser aus Geschwindigkeit | D = √(4Q / (πV)) | Direkt aus der Auslegungsgeschwindigkeit |
| Innendurchmesser aus Druckverlust | R(D) = R_target | R(D) = Ziel durch Intervallhalbierung in log D (wie beim Rohrrechner) |
| Reynolds-Zahl und Reibungszahl | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f) ) | Colebrook-Gleichung (gleicher Löser wie Kanal/Rohr) |
Maßtabellen der Rohre
Wählen Sie eine Rohrnorm, um Außendurchmesser, Wanddicke und Innendurchmesser je Nennweite zu sehen.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Druckstahlrohr KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Standard in diesem Rechner.
| Nennweite | Außendurchmesser mm | Wanddicke mm | Innendurchmesser 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)
Kohlenstoffstahlrohr KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Nur unter 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Nennweite | Außendurchmesser mm | Wanddicke mm | Innendurchmesser 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 (Zollmaße).
| Nennweite | Außendurchmesser mm | Wanddicke mm | Innendurchmesser 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 |
Rohrrauigkeit ε
Materialwerte aus dem Rohrreibungsdiagramm von Moody (1944), in mm umgerechnet. Die Rauigkeit wächst mit Alter und Wasserqualität; andere Werte geben Sie unter „Eigene Eingabe“ ein.
| Material | ε (mm) | Originalwert von Moody |
|---|---|---|
| Handelsübliches Stahlrohr | 0.046 | 0.00015 ft |
| Verzinktes Stahlrohr | 0.15 | 0.0005 ft |
| Gezogenes Rohr (Kupfer, Messing) | 0.0015 | 0.000005 ft |
Sattdampftabelle (IAPWS-IF97)
Das ist dieselbe Tabelle, die der Rechner interpoliert (iapws 1.5.5, 15-stellig wie CoolProp IF97).
| Druck (abs.) kPa | Sättigungstemp. °C | Spezifisches Volumen v_g m³/kg | Verdampfungswärme 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 |
Empfohlene Geschwindigkeit und Druckverlust
25 m/s für Sattdampf und 35 bis 40 m/s für überhitzten Dampf sind übliche Praxis laut Spirax Sarco und TLV. Für den Druckverlust sind 0,1 bis 0,2 bar je 100 m (10 bis 20 kPa) ein typischer Bereich.
Die praktische Grenze liegt bei etwa 40 m/s; darüber steigen Lärm- und Erosionsrisiko. Bei Leitungen über 50 m sollte man die Druckverlustbasis auch nach Auslegung nach Geschwindigkeit erneut prüfen.
Nach KDS 31 25 25:2021 darf der Gesamtdruckverlust ein Drittel des anfänglichen Überdrucks nicht überschreiten. Nach Crane TP-410 verliert die einpunktige (inkompressible) Darcy-Weisbach-Annahme an Genauigkeit, sobald der Verlust etwa 10 % des Absolutdrucks übersteigt; Leitung teilen und neu rechnen.
Quellen
- 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"
- Ministerium für Land, Infrastruktur und Verkehr (Korea), KDS 31 25 25:2021 "Piping Systems"
- IAPWS-IF97 (Internationale Vereinigung für Wasser- und Dampfeigenschaften), berechnet mit dem Paket iapws (1.5.5)
Häufige Fragen
Kann dieser Rechner für Nass- oder überhitzten Dampf verwendet werden?
Nein. Nur trockener Sattdampf (x = 1). Nassdampf hat kleineres, überhitzter größeres spezifisches Volumen, daher anderer Durchmesser.
Warum weicht es etwas von Spirax Sarco oder TLV ab?
Unterschiede bei Rauigkeit, Tabellenrundung und Interpolation können den Druckverlust um wenige Prozent verschieben. Geschwindigkeit und erforderlicher Durchmesser stimmen meist bis auf Dezimalstellen. Siehe Verifikationstabelle.
Wann darf SGP (Schwarzrohr) nicht verwendet werden?
Nach KDS 31 25 25:2021 darf SGP (SPP) ab 1 MPa (10 kgf/cm², ca. 145 psi) nicht verwendet werden. Darüber STPG oder Druckrohr wählen.
Zuletzt aktualisiert: 2026-10-26.