Dimensionamento della linea di ritorno condensa (vapore di flash)
Inserite la pressione del vapore prima dello scaricatore, la portata di condensa e la pressione di ritorno per ottenere frazione e portata del vapore di flash e il diametro consigliato della linea di ritorno in base alla velocità del vapore. Ipotesi, fonti e verifica su esempi pubblicati sono riportate sotto.
Verifica: confronto con valori pubblicati
Esempi pubblicati da Spirax Sarco e Armstrong accanto al risultato di questo calcolatore con gli stessi dati. I valori pubblicati sono arrotondati a un decimale. La tabella viene ricalcolata a ogni build, che si interrompe se un valore esce dalla tolleranza.
| Voce | Valore pubblicato | Valore del calcolatore | Fonte |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| Frazione di vapore di flash | 13.4 % | 13.40 % | Esempio Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, condensa 250 kg/h |
| Portata di vapore di flash | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Esempio Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, condensa 250 kg/h |
| F2 | |||
| Portata di vapore di flash | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Esempio Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 1 bar g, condensa 250 kg/h |
| F3 | |||
| Frazione di vapore di flash | 10.6 % | 10.63 % | Esempio applicativo del catalogo Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
Base di calcolo
Si assume che l’acqua satura prima dello scaricatore si espanda adiabaticamente fino alla pressione di ritorno; la frazione di flash deriva dal bilancio energetico. Le proprietà di saturazione sono interpolate dalla stessa tabella IAPWS-IF97 del calcolatore vapore.
| Voce | Equazione | Nota |
|---|---|---|
| Pressione assoluta | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Somma la pressione atmosferica standard, 101,325 kPa |
| Proprietà di saturazione | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | Tabella IAPWS-IF97, interpolazione a 4 punti in ln(p) (come nel calcolatore vapore) |
| Frazione di flash | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | L’eccesso di calore sensibile vaporizza parte dell’acqua con il calore latente alla pressione di ritorno (bilancio energetico) |
| Vapore di flash e liquido residuo | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | Divide la portata di condensa in vapore e liquido |
| Portata volumetrica del vapore | Q_f = ṁ_f · v_g2 | Volume specifico del vapore saturo alla pressione di ritorno, v_g2 |
| Diametro interno necessario | D = √(4 Q_f / (π V)) | Dalla velocità di progetto del vapore; si consiglia il diametro normalizzato più piccolo con almeno questo diametro interno |
Velocità di progetto: sul vapore di flash
La linea a valle dello scaricatore trasporta vapore di flash insieme alla condensa. In volume prevale il vapore (da 7 bar g all’atmosfera occupa oltre 200 volte il volume del liquido), quindi la linea si dimensiona sulla velocità del vapore di flash.
Spirax Sarco, "Sizing Condensate Return Lines", considera gli scarichi degli scaricatori come linee di vapore molto umido da dimensionare con velocità altrettanto basse, e indica da 15 a 20 m/s per il vapore umido. Questo calcolatore usa per default il limite inferiore, 15 m/s, come valore pratico e avvisa oltre 20 m/s.
Una linea sottodimensionata aumenta velocità del vapore e contropressione, con possibili colpi d’ariete, minore capacità dello scaricatore e allagamento dell’utenza. Condensa pompata (solo liquido), scelta degli scaricatori e analisi dei colpi d’ariete sono fuori dall’ambito di questo calcolatore.
Tabelle delle misure delle tubazioni
Scegli una normativa tubo per vedere diametro esterno, spessore e diametro interno per misura.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Acciaio al carbonio per pressione KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Predefinito del calcolatore.
| Misura | Diam. esterno mm | Spessore mm | Diam. interno 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)
Acciaio al carbonio KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Solo sotto 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Misura | Diam. esterno mm | Spessore mm | Diam. interno 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 (misure in pollici).
| Misura | Diam. esterno mm | Spessore mm | Diam. interno 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 |
Fonti
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (Associazione internazionale per le proprietà dell’acqua e del vapore), stessa tabella del vapore saturo del calcolatore vapore
Domande frequenti
Come si calcola la frazione di vapore di flash?
La differenza tra l’entalpia dell’acqua satura prima dello scaricatore, h_f1, e alla pressione di ritorno, h_f2, vaporizza acqua con il calore latente h_fg2 del ritorno: x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. Da 7 bar g all’atmosfera si ottiene circa il 13,4 %, come nell’esempio Spirax Sarco.
Quale pressione di ritorno inserire?
Inserire 0 se la linea va a un serbatoio aperto all’atmosfera. Se lavora contro la pressione di un serbatoio di condensa o di flash, o contro una risalita, inserire quella pressione relativa. Più alta la pressione di ritorno, meno vapore di flash.
Posso dimensionare le linee di condensa pompata con questo calcolatore?
No. Dopo la pompa scorre solo liquido, senza vapore di flash, quindi si dimensiona come una linea d’acqua con il calcolatore tubazioni (velocità o perdita per attrito). Anche scelta degli scaricatori e colpi d’ariete sono esclusi.
Ultimo aggiornamento: 2026-11-01.