คำนวณขนาดท่อคอนเดนเสตกลับ (ไอแฟลช)
ใส่ความดันไอน้ำก่อนกับดัก ปริมาณคอนเดนเสต และความดันท่อน้ำกลับ เพื่อหาสัดส่วนและปริมาณไอแฟลช และขนาดท่อน้ำกลับที่แนะนำตามความเร็วไอแฟลช สมมติฐาน แหล่งอ้างอิง และการตรวจกับตัวอย่างที่เผยแพร่อยู่ด้านล่าง
การตรวจสอบ: เปรียบเทียบกับค่าที่เผยแพร่
ตัวอย่างที่เผยแพร่ของ Spirax Sarco และ Armstrong วางเทียบกับผลของเครื่องคำนวณนี้ด้วยข้อมูลเดียวกัน ค่าที่เผยแพร่ปัดเป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่ง ตารางคำนวณใหม่ทุกครั้งที่ build และ build จะล้มเหลวถ้าค่าใดเกินเกณฑ์
| รายการ | ค่าที่เผยแพร่ | ค่าจากเครื่องคำนวณ | ที่มา |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| สัดส่วนไอแฟลช | 13.4 % | 13.40 % | ตัวอย่าง Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g คอนเดนเสต 250 kg/h |
| ปริมาณไอแฟลช | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | ตัวอย่าง Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g คอนเดนเสต 250 kg/h |
| F2 | |||
| ปริมาณไอแฟลช | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | ตัวอย่าง Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 1 bar g คอนเดนเสต 250 kg/h |
| F3 | |||
| สัดส่วนไอแฟลช | 10.6 % | 10.63 % | ตัวอย่างการใช้งานจากแคตตาล็อก Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
หลักการคำนวณ
ถือว่าน้ำอิ่มตัวก่อนกับดักขยายตัวแบบอะเดียแบติกจนถึงความดันท่อน้ำกลับ และหาสัดส่วนไอแฟลชจากสมดุลพลังงาน สมบัติอิ่มตัวประมาณค่าจากตาราง IAPWS-IF97 เดียวกับเครื่องคำนวณท่อไอน้ำ
| รายการ | สมการ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ความดันสัมบูรณ์ | p_abs = p_g + 101.325 kPa | บวกความดันบรรยากาศมาตรฐาน 101.325 kPa |
| สมบัติอิ่มตัว | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | ตาราง IAPWS-IF97 ประมาณค่า 4 จุดใน ln(p) (ตารางเดียวกับเครื่องคำนวณท่อไอน้ำ) |
| สัดส่วนไอแฟลช | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | ความร้อนสัมผัสส่วนเกินทำให้น้ำบางส่วนระเหยด้วยความร้อนแฝงที่ความดันท่อน้ำกลับ (สมดุลพลังงาน) |
| ไอแฟลชและของเหลวที่เหลือ | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | แบ่งปริมาณคอนเดนเสตเป็นไอและของเหลว |
| อัตราการไหลเชิงปริมาตรของไอแฟลช | Q_f = ṁ_f · v_g2 | ปริมาตรจำเพาะไอน้ำอิ่มตัวที่ความดันท่อน้ำกลับ v_g2 |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ต้องการ | D = √(4 Q_f / (π V)) | จากความเร็วออกแบบของไอแฟลช แนะนำขนาดมาตรฐานเล็กที่สุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในไม่น้อยกว่านี้ |
ความเร็วออกแบบ: อิงไอแฟลช
ท่อหลังกับดักไอน้ำพาไอแฟลชไปพร้อมคอนเดนเสต เชิงปริมาตรไอแฟลชมีมากที่สุด (จาก 7 bar g ออกสู่บรรยากาศ ปริมาตรไอมากกว่าของเหลวเกิน 200 เท่า) จึงเลือกขนาดท่อจากความเร็วไอแฟลช
Spirax Sarco ในบทความ "Sizing Condensate Return Lines" ถือว่าท่อระบายของกับดักไอน้ำเป็นท่อไอน้ำที่พาไอเปียกมาก ต้องเลือกด้วยความเร็วต่ำในทำนองเดียวกัน และให้ 15 ถึง 20 m/s สำหรับไอน้ำเปียก เครื่องคำนวณนี้ใช้ขอบล่าง 15 m/s เป็นค่าปฏิบัติ และเตือนเมื่อใส่เกิน 20 m/s
ท่อเล็กเกินไปทำให้ความเร็วไอแฟลชและความดันย้อนกลับสูงขึ้น อาจเกิดค้อนน้ำ ความสามารถของกับดักลดลง และน้ำท่วมขังที่อุปกรณ์ คอนเดนเสตที่ใช้ปั๊มส่ง (ของเหลวอย่างเดียว) การเลือกกับดัก และการวิเคราะห์ค้อนน้ำ อยู่นอกขอบเขตของเครื่องคำนวณนี้
ตารางขนาดท่อ
เลือกมาตรฐานท่อเพื่อดูเส้นผ่านศูนย์กลางนอก ความหนา และเส้นผ่านศูนย์กลางในแต่ละขนาด
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนแรงดัน KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40 ค่าเริ่มต้นของเครื่องคำนวณ
| ขนาดระบุ | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก mm | ความหนา mm | เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 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)
ท่อเหล็กกล้าคาร์บอน KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP) ใช้ต่ำกว่า 1 MPa เท่านั้น (KDS 31 25 25:2021)
| ขนาดระบุ | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก mm | ความหนา mm | เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 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 (ขนาดนิ้ว)
| ขนาดระบุ | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก mm | ความหนา mm | เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 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 |
แหล่งอ้างอิง
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (สมาคมระหว่างประเทศว่าด้วยสมบัติของน้ำและไอน้ำ) ตารางไอน้ำอิ่มตัวเดียวกับเครื่องคำนวณท่อไอน้ำ
คำถามที่พบบ่อย
สัดส่วนไอแฟลชคำนวณอย่างไร
ผลต่างเอนทาลปีน้ำอิ่มตัวก่อนกับดัก h_f1 กับที่ความดันท่อน้ำกลับ h_f2 ทำให้น้ำระเหยด้วยความร้อนแฝง h_fg2 ที่ความดันท่อน้ำกลับ จึงได้ x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 จาก 7 bar g สู่บรรยากาศได้ราว 13.4 % ตรงกับตัวอย่างของ Spirax Sarco
ควรใส่ความดันท่อน้ำกลับเท่าไร
ใส่ 0 ถ้าท่อไปยังถังรับที่เปิดสู่บรรยากาศ ถ้าท่อต้องทำงานต้านความดันของถังคอนเดนเสต ถังแฟลช หรือท่อยกขึ้น ให้ใส่ความดันเกจนั้น ความดันท่อน้ำกลับยิ่งสูง ไอแฟลชยิ่งน้อย
ท่อคอนเดนเสตที่ใช้ปั๊มส่งใช้เครื่องคำนวณนี้ได้ไหม
ไม่ได้ หลังปั๊มมีเพียงของเหลวไหลโดยไม่มีไอแฟลช จึงเลือกเหมือนท่อน้ำด้วยเครื่องคำนวณขนาดท่อ (ตามความเร็วหรือความสูญเสียจากแรงเสียดทาน) การเลือกกับดักและการตรวจค้อนน้ำก็อยู่นอกขอบเขตเช่นกัน
แก้ไขล่าสุด 2026-11-01