Tính kích thước ống hồi nước ngưng (hơi tái bay hơi)
Nhập áp suất hơi trước bẫy, lưu lượng nước ngưng và áp suất ống hồi để có tỷ lệ và lượng hơi tái bay hơi, cùng cỡ ống hồi đề xuất theo vận tốc hơi tái bay hơi. Giả định, nguồn và kiểm tra với ví dụ công bố nằm ở bên dưới.
Kiểm chứng: so sánh với giá trị công bố
Ví dụ công bố của Spirax Sarco và Armstrong đặt cạnh kết quả của công cụ này với cùng dữ liệu. Giá trị công bố được làm tròn một chữ số thập phân. Bảng được tính lại mỗi lần build, và build sẽ dừng nếu giá trị vượt dung sai.
| Mục | Giá trị công bố | Giá trị máy tính | Nguồn |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| Tỷ lệ tái bay hơi | 13.4 % | 13.40 % | Ví dụ Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, nước ngưng 250 kg/h |
| Lượng hơi tái bay hơi | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Ví dụ Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, nước ngưng 250 kg/h |
| F2 | |||
| Lượng hơi tái bay hơi | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Ví dụ Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 1 bar g, nước ngưng 250 kg/h |
| F3 | |||
| Tỷ lệ tái bay hơi | 10.6 % | 10.63 % | Ví dụ ứng dụng trong catalogue Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
Cơ sở tính toán
Giả định nước bão hòa trước bẫy giãn nở đoạn nhiệt đến áp suất ống hồi, tỷ lệ tái bay hơi suy ra từ cân bằng năng lượng. Tính chất bão hòa nội suy từ cùng bảng IAPWS-IF97 với công cụ ống hơi.
| Mục | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| Áp suất tuyệt đối | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Cộng áp suất khí quyển chuẩn 101,325 kPa |
| Tính chất bão hòa | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | Bảng IAPWS-IF97, nội suy 4 điểm theo ln(p) (cùng bảng với công cụ ống hơi) |
| Tỷ lệ tái bay hơi | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | Phần nhiệt hiện dư làm bay hơi một phần nước theo ẩn nhiệt ở áp suất ống hồi (cân bằng năng lượng) |
| Hơi tái bay hơi và chất lỏng còn lại | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | Chia lưu lượng nước ngưng thành hơi và lỏng |
| Lưu lượng thể tích hơi tái bay hơi | Q_f = ṁ_f · v_g2 | Thể tích riêng hơi bão hòa ở áp suất ống hồi, v_g2 |
| Đường kính trong cần thiết | D = √(4 Q_f / (π V)) | Từ vận tốc thiết kế hơi tái bay hơi; đề xuất cỡ tiêu chuẩn nhỏ nhất có đường kính trong ít nhất bằng giá trị này |
Vận tốc thiết kế: theo hơi tái bay hơi
Ống xả sau bẫy hơi chở hơi tái bay hơi cùng nước ngưng. Về thể tích, hơi tái bay hơi chiếm phần lớn (từ 7 bar g ra khí quyển, thể tích hơi lớn hơn 200 lần thể tích lỏng), nên ống được chọn theo vận tốc hơi tái bay hơi.
Spirax Sarco, "Sizing Condensate Return Lines", coi ống xả bẫy hơi là ống hơi chở hơi rất ướt, cần chọn với vận tốc thấp tương tự, và đưa ra 15 đến 20 m/s cho hơi ướt. Công cụ này mặc định lấy cận dưới 15 m/s làm giá trị thực tế và cảnh báo khi vượt 20 m/s.
Ống quá nhỏ làm tăng vận tốc hơi và áp suất ngược, có thể gây búa nước, giảm công suất bẫy và ứ nước ở thiết bị. Nước ngưng bơm (chỉ chất lỏng), chọn bẫy hơi và phân tích búa nước nằm ngoài phạm vi công cụ này.
Bảng kích thước ống
Chọn quy cách ống để xem đường kính ngoài, độ dày thành và đường kính trong theo cỡ.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Ống thép carbon áp lực KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Mặc định của máy tính.
| Cỡ ống | Đường kính ngoài mm | Độ dày thành mm | Đường kính trong 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)
Ống thép carbon KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Chỉ dùng dưới 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Cỡ ống | Đường kính ngoài mm | Độ dày thành mm | Đường kính trong 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 (kích thước inch).
| Cỡ ống | Đường kính ngoài mm | Độ dày thành mm | Đường kính trong 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 |
Nguồn
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (Hiệp hội quốc tế về tính chất của nước và hơi nước), cùng bảng hơi bão hòa với công cụ ống hơi
Câu hỏi thường gặp
Tỷ lệ tái bay hơi được tính thế nào?
Chênh lệch entanpi nước bão hòa trước bẫy h_f1 và ở áp suất ống hồi h_f2 làm bay hơi nước theo ẩn nhiệt h_fg2 ở áp suất ống hồi, nên x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. Từ 7 bar g ra khí quyển được khoảng 13,4 %, giống ví dụ của Spirax Sarco.
Nên nhập áp suất ống hồi bao nhiêu?
Nhập 0 nếu ống dẫn về bồn thu hở khí quyển. Nếu ống chịu áp suất của bồn nước ngưng, bồn tái bay hơi hoặc đoạn ống dâng lên, hãy nhập áp suất dư đó. Áp suất ống hồi càng cao thì hơi tái bay hơi càng ít.
Ống nước ngưng bơm có dùng công cụ này không?
Không. Sau bơm chỉ có chất lỏng, không có hơi tái bay hơi, nên chọn như ống nước bằng công cụ tính kích thước ống (theo vận tốc hoặc tổn thất ma sát). Chọn bẫy hơi và kiểm tra búa nước cũng nằm ngoài phạm vi.
Cập nhật lần cuối 2026-11-01.