Dobór średnicy przewodu powrotu kondensatu (para z rozprężenia)
Wpisz ciśnienie pary przed odwadniaczem, ilość kondensatu i ciśnienie w powrocie, aby otrzymać udział i ilość pary z rozprężenia oraz zalecaną średnicę przewodu powrotnego wg prędkości pary. Założenia, źródła i sprawdzenie na opublikowanych przykładach są poniżej.
Weryfikacja: porównanie z wartościami opublikowanymi
Opublikowane przykłady Spirax Sarco i Armstrong obok wyniku tego kalkulatora dla tych samych danych. Wartości opublikowane są zaokrąglone do jednego miejsca po przecinku. Tabela jest przeliczana przy każdej kompilacji, która przerywa się, gdy wartość wykracza poza tolerancję.
| Pozycja | Wartość opublikowana | Wartość kalkulatora | Źródło |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| Udział pary z rozprężenia | 13.4 % | 13.40 % | Przykład Spirax Sarco „Flash Steam”: 7 bar g → 0 bar g, kondensat 250 kg/h |
| Ilość pary z rozprężenia | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Przykład Spirax Sarco „Flash Steam”: 7 bar g → 0 bar g, kondensat 250 kg/h |
| F2 | |||
| Ilość pary z rozprężenia | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Przykład Spirax Sarco „Flash Steam”: 7 bar g → 1 bar g, kondensat 250 kg/h |
| F3 | |||
| Udział pary z rozprężenia | 10.6 % | 10.63 % | Przykład zastosowania z katalogu Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
Podstawa obliczeń
Zakłada się, że woda nasycona przed odwadniaczem rozpręża się adiabatycznie do ciśnienia powrotu, a udział pary wynika z bilansu energii. Parametry nasycenia interpoluje się z tych samych tablic IAPWS-IF97 co w kalkulatorze parowym.
| Pozycja | Równanie | Uwagi |
|---|---|---|
| Ciśnienie bezwzględne | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Dodaje się normalne ciśnienie atmosferyczne 101,325 kPa |
| Parametry nasycenia | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | Tablice IAPWS-IF97, interpolacja 4-punktowa w ln(p) (jak w kalkulatorze parowym) |
| Udział pary z rozprężenia | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | Nadmiar ciepła jawnego odparowuje część wody przy cieple parowania dla ciśnienia powrotu (bilans energii) |
| Para z rozprężenia i pozostała ciecz | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | Dzieli strumień kondensatu na parę i ciecz |
| Strumień objętości pary | Q_f = ṁ_f · v_g2 | Objętość właściwa pary nasyconej przy ciśnieniu powrotu, v_g2 |
| Wymagana średnica wewnętrzna | D = √(4 Q_f / (π V)) | Z prędkości projektowej pary; zaleca się najmniejszą średnicę normową o co najmniej takiej średnicy wewnętrznej |
Prędkość projektowa: według pary z rozprężenia
Przewód za odwadniaczem prowadzi parę z rozprężenia razem z kondensatem. Objętościowo dominuje para (przy zrzucie z 7 bar g do atmosfery zajmuje ponad 200 razy więcej niż ciecz), dlatego średnicę dobiera się według prędkości pary.
Spirax Sarco w „Sizing Condensate Return Lines” traktuje przewody odpływowe odwadniaczy jak przewody bardzo mokrej pary, dobierane na równie niskie prędkości, i podaje 15 do 20 m/s dla pary mokrej. Kalkulator domyślnie przyjmuje dolną granicę 15 m/s jako wartość praktyczną i ostrzega powyżej 20 m/s.
Za mały przewód podnosi prędkość pary i przeciwciśnienie, co może powodować uderzenia hydrauliczne, zmniejszać wydajność odwadniacza i zalewać odbiornik. Kondensat tłoczony pompą (tylko ciecz), dobór odwadniaczy i analiza uderzeń hydraulicznych są poza zakresem tego kalkulatora.
Tabele wymiarów rur
Wybierz normę rury, aby zobaczyć średnicę zewnętrzną, grubość ścianki i średnicę wewnętrzną dla każdego wymiaru.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Rura stalowa ciśnieniowa KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Domyślna w tym kalkulatorze.
| Wymiar | Śr. zewn. mm | Ścianka mm | Śr. wewn. 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)
Rura stalowa KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Tylko poniżej 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Wymiar | Śr. zewn. mm | Ścianka mm | Śr. wewn. 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 (wymiary calowe).
| Wymiar | Śr. zewn. mm | Ścianka mm | Śr. wewn. 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 |
Źródła
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (Międzynarodowe Stowarzyszenie Właściwości Wody i Pary), te same tablice pary nasyconej co w kalkulatorze parowym
Najczęściej zadawane pytania
Jak oblicza się udział pary z rozprężenia?
Różnica entalpii wody nasyconej przed odwadniaczem h_f1 i przy ciśnieniu powrotu h_f2 odparowuje wodę przy cieple parowania h_fg2 dla powrotu: x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. Z 7 bar g do atmosfery daje to około 13,4 %, tak jak w przykładzie Spirax Sarco.
Jakie ciśnienie powrotu wpisać?
Wpisz 0, jeśli przewód prowadzi do otwartego zbiornika. Jeśli pracuje przeciw ciśnieniu zbiornika kondensatu, rozprężacza lub przewodu wznoszącego, wpisz to nadciśnienie. Im wyższe ciśnienie powrotu, tym mniej pary z rozprężenia.
Czy ten kalkulator nadaje się do przewodów kondensatu tłoczonego?
Nie. Za pompą płynie tylko ciecz, bez pary z rozprężenia, więc przewód dobiera się jak wodny kalkulatorem rurociągów (wg prędkości lub strat tarcia). Dobór odwadniaczy i sprawdzenie uderzeń hydraulicznych też są poza zakresem.
Ostatnia aktualizacja: 2026-11-01.