Buhar hattı boyutlandırma
Manometre basıncı ve buhar debisini girerek hız veya basınç kaybına göre önerilen anma çapını alın. Tüm varsayımlar ve kaynaklar aşağıdadır.
Doğrulama: yayımlanan değerlerle karşılaştırma
Aynı girdiler Spirax Sarco, TLV ve bir Kore saha örneğinde çalıştırılır ve bu hesaplayıcıyla karşılaştırılır. Varsayılan pürüzlülük nedeniyle basınç kaybı birkaç yüzde puan fark edebilir.
| Öğe | Yayınlanan değer | Hesaplayıcı değeri | Dayanak |
|---|---|---|---|
| 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]) |
Hesap esası
Kuru doymuş buhar (kuru madde x = 1) esas alınır. Doyma özellikleri IAPWS-IF97 tablosu enterpolasyonundan; hız ve basınç kaybı kanal/boru hesaplayıcılarıyla aynı Darcy-Weisbach + Colebrook denklemleriyle.
| Öğe | Denklem | Not |
|---|---|---|
| Mutlak basınç | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Standart atmosfer basıncı 101,325 kPa eklenir |
| Doyma özellikleri | T_sat, v_f, v_g, h_f, h_g = f(p_abs) | ln(p) içinde 4 noktalı Lagrange enterpolasyonu |
| Kütle debisi | ṁ = q, 또는 ṁ = 3600 · Q(kW) / h_fg | Isı gücü (kW, MBH) girdilerinde gizli ısı h_fg ile bölün |
| Hacimsel debi | Q = ṁ · v_g | Kütle debisi × özgül hacim v_g |
| Hıza göre iç çap | D = √(4Q / (πV)) | Doğrudan tasarım hızından |
| Basınç kaybına göre iç çap | R(D) = R_target | R(D) = hedef, log D üzerinde ikiye bölme ile (boru hesaplayıcısıyla aynı) |
| Reynolds sayısı ve sürtünme faktörü | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f) ) | Colebrook denklemi (kanal/boru ile aynı çözücü) |
Boru ölçü tabloları
Anma çapına göre dış çap, et kalınlığı ve iç çapı görmek için boru standardı seçin.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
KS D 3562 / JIS G 3454 basınçlı karbon çelik boru Sch40. Bu hesaplayıcının varsayılanı.
| Anma çapı | Dış çap mm | Et kalınlığı mm | İç çap 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)
KS D 3507 / JIS G 3452 karbon çelik boru (SPP/SGP). Yalnızca 1 MPa altında (KDS 31 25 25:2021).
| Anma çapı | Dış çap mm | Et kalınlığı mm | İç çap 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 (inç ölçülü).
| Anma çapı | Dış çap mm | Et kalınlığı mm | İç çap 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 |
Boru pürüzlülüğü ε
Moody'nin (1944) sürtünme faktörü diyagramındaki malzeme değerlerinin mm'ye çevrilmiş halidir. Pürüzlülük kullanım süresi ve su kalitesiyle artar; başka değerler için "Elle gir" seçeneğini kullanın.
| Malzeme | ε (mm) | Moody'nin özgün değeri |
|---|---|---|
| Ticari çelik | 0.046 | 0.00015 ft |
| Galvanizli çelik boru | 0.15 | 0.0005 ft |
| Çekme boru (bakır, pirinç) | 0.0015 | 0.000005 ft |
Doymuş buhar tablosu (IAPWS-IF97)
Hesaplayıcının enterpole ettiği tablonun aynısıdır (iapws 1.5.5, CoolProp IF97 ile 15 basamak).
| Basınç (mutlak) kPa | Doyma sıcaklığı °C | Özgül hacim v_g m³/kg | Gizli ısı 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 |
Önerilen hız ve basınç kaybı
Doymuş buhar için 25 m/s, aşırı ısıtılmış buhar için 35 to 40 m/s Spirax Sarco ve TLV'ye göre yaygın uygulamadır. Basınç kaybı için 100 m başına 0,1 to 0,2 bar (10 to 20 kPa) tipik aralıktır.
Pratik sınır yaklaşık 40 m/s; üzerinde gürültü ve erozyon riski artar. 50 m'den uzun hatlarda hıza göre seçimden sonra basınç kaybı esasını yeniden kontrol etmek iyidir.
KDS 31 25 25:2021'e göre toplam basınç kaybı başlangıç manometre basıncının üçte birini aşmamalıdır. Crane TP-410'a göre kayıp mutlak basıncın yaklaşık %10'unu geçince tek noktalı (sıkıştırılamaz) Darcy-Weisbach varsayımı zayıflar; hattı bölün ve yeniden hesaplayın.
Kaynaklar
- 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"
- Arazi, Altyapı ve Ulaştırma Bakanlığı (Kore), KDS 31 25 25:2021 "Piping Systems"
- IAPWS-IF97 (Uluslararası Su ve Buhar Özellikleri Derneği), iapws paketi (1.5.5) ile hesaplandı
Sık sorulan sorular
Bu hesaplayıcı ıslak veya aşırı ısıtılmış buhar için kullanılabilir mi?
Hayır. Yalnızca kuru doymuş buhar (x = 1). Islak buhar daha küçük, aşırı ısıtılmış daha büyük özgül hacme sahiptir.
Spirax Sarco veya TLV'den neden biraz farklı?
Pürüzlülük, tablo yuvarlama ve enterpolasyon farkları basınç kaybını birkaç yüzde puan kaydırabilir. Hız ve gerekli çap genelde ondalıklara kadar uyar. Doğrulama tablosuna bakın.
SGP (siyah boru) ne zaman kullanılmamalı?
KDS 31 25 25:2021'e göre SGP (SPP), 1 MPa (10 kgf/cm², yaklaşık 145 psi) ve üzerinde kullanılamaz. Üstünde STPG veya basınç borusu seçin.
Son güncelleme: 2026-10-26.