응축수 회수관 관경 계산 (재증발 증기)
트랩 앞 증기 압력, 응축수량, 회수관 압력을 넣으면 재증발률과 재증발 증기량을 구하고, 재증발 증기 유속으로 트랩 뒤 회수관 호칭을 추천합니다. 계산 전제·출처·공개 예제 검산은 아래에 모두 적어 둡니다.
검증: 공개 자료 값과 비교
Spirax Sarco·Armstrong 공개 예제와 같은 입력을 이 계산기에 넣은 값을 나란히 둡니다. 공개 값은 소수 한 자리로 반올림돼 있습니다. 빌드할 때마다 다시 계산하고, 허용 오차를 벗어나면 배포하지 않습니다.
| 항목 | 공개 자료값 | 계산기 값 | 출처 |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| 재증발률 | 13.4 % | 13.40 % | Spirax Sarco 「Flash Steam」 예제: 7 bar g → 0 bar g, 응축수 250 kg/h |
| 재증발 증기량 | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Spirax Sarco 「Flash Steam」 예제: 7 bar g → 0 bar g, 응축수 250 kg/h |
| F2 | |||
| 재증발 증기량 | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Spirax Sarco 「Flash Steam」 예제: 7 bar g → 1 bar g, 응축수 250 kg/h |
| F3 | |||
| 재증발률 | 10.6 % | 10.63 % | Armstrong Flash Recovery Vessel 카탈로그 적용 예: 100 psig → 10 psig |
계산 근거
트랩 앞 포화수가 회수관 압력으로 단열 팽창한다고 보고 에너지 보존으로 재증발률을 구합니다. 포화 물성은 스팀 배관 계산과 같은 IAPWS-IF97 증기표를 보간합니다.
| 항목 | 식 | 설명 |
|---|---|---|
| 절대압 | p_abs = p_g + 101.325 kPa | 표준 대기압 101.325 kPa 를 더함 |
| 포화 물성 | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | IAPWS-IF97 표 ln(p) 4점 보간 (스팀 배관 계산과 같은 표) |
| 재증발률 | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | 현열 차이가 회수관 압력의 증발잠열로 증기를 만듦 (에너지 보존) |
| 재증발 증기량·남는 액체 | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | 응축수량을 증기와 액체로 나눔 |
| 재증발 증기 부피 유량 | Q_f = ṁ_f · v_g2 | 회수관 압력의 포화 증기 비체적 v_g2 |
| 필요 안지름 | D = √(4 Q_f / (π V)) | 재증발 증기 설계 유속 기준, 이 값 이상인 가장 작은 호칭을 추천 |
설계 유속: 재증발 증기 기준
트랩 뒤 회수관에는 응축수와 함께 재증발 증기가 흐릅니다. 부피로는 재증발 증기가 대부분이라(7 bar g 에서 대기압으로 내보내면 증기 부피가 액체의 200배가 넘습니다) 관경은 재증발 증기 유속으로 정합니다.
Spirax Sarco 「Sizing Condensate Return Lines」는 트랩 배출관을 아주 젖은 증기를 나르는 증기관으로 보고 그만큼 낮은 유속으로 정하라고 하며, 젖은 증기관 유속으로 15~20 m/s 를 듭니다. 이 계산기의 기본값 15 m/s 는 그 아래쪽 값을 쓴 실무 기준값이고, 20 m/s 를 넘겨 넣으면 경고합니다.
관이 너무 가늘면 재증발 증기 유속과 배압이 올라 수격, 트랩 용량 감소, 장치 쪽 응축수 정체가 생길 수 있습니다. 펌프로 압송하는 응축수(액체만)와 트랩 선정, 수격 검토는 이 계산기 범위가 아닙니다.
관 규격표
관 종류를 고르면 호칭별 바깥지름·두께·안지름을 볼 수 있습니다.
STPG Sch40 (KS D 3562)
KS D 3562 / JIS G 3454 압력배관용 탄소강관 Sch40. 이 계산기의 기본값입니다.
| 호칭 | 바깥지름 mm | 두께 mm | 안지름 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)
KS D 3507 / JIS G 3452 배관용 탄소강관(SPP·SGP). 사용압력 1 MPa 미만에서만 씁니다 (KDS 31 25 25:2021).
| 호칭 | 바깥지름 mm | 두께 mm | 안지름 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(인치 규격).
| 호칭 | 바깥지름 mm | 두께 mm | 안지름 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 |
출처
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, 「Flash Steam」
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, 「Sizing Condensate Return Lines」
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel 카탈로그
- IAPWS-IF97 (국제 물·수증기 특성 협회), 스팀 배관 계산과 같은 포화 증기표
자주 묻는 질문
재증발률은 어떻게 구하나요?
트랩 앞 포화수 엔탈피 h_f1 과 회수관 압력의 포화수 엔탈피 h_f2 의 차이가 회수관 압력의 증발잠열 h_fg2 로 증기를 만든다고 보고 x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 로 구합니다. 7 bar g 에서 대기압으로 내보내면 약 13.4 % 로, Spirax Sarco 예제와 같습니다.
회수관 압력은 얼마로 넣나요?
대기로 열린 회수 탱크로 가면 0 을 넣습니다. 회수관이 응축수 탱크·재증발 탱크의 압력이나 올림 배관으로 배압을 받으면 그 게이지압을 넣으세요. 회수관 압력이 높을수록 재증발이 줄어듭니다.
펌프로 보내는 응축수 관도 이 계산기로 정하나요?
아니요. 펌프 뒤 관에는 재증발 증기 없이 액체만 흐르므로 물 배관과 같이 배관 사이즈 계산기(유속·마찰손실 기준)로 정합니다. 트랩 선정과 수격 검토도 이 계산기 범위가 아닙니다.
최종 수정 2026-11-01.