凝結水回水管管徑計算(二次閃蒸汽)

輸入疏水閥前蒸氣壓力、凝結水量和回水管壓力,即可求出閃蒸率和閃蒸汽量,並按閃蒸汽流速推薦疏水閥後回水管的公稱直徑。計算前提、出處和公開例題核算都列在下方。

驗證:與公開資料比較

將 Spirax Sarco、Armstrong 公開例題與本計算器在相同輸入下的結果並列。公開值四捨五入到一位小數。每次建置都會重新計算,超出允許誤差則不發布。

項目公開資料值計算器值依據
F1
閃蒸率13.4 %13.40 %Spirax Sarco《Flash Steam》例題:7 bar g → 0 bar g,凝結水 250 kg/h
閃蒸汽量33.5 kg/h33.49 kg/hSpirax Sarco《Flash Steam》例題:7 bar g → 0 bar g,凝結水 250 kg/h
F2
閃蒸汽量24.5 kg/h24.51 kg/hSpirax Sarco《Flash Steam》例題:7 bar g → 1 bar g,凝結水 250 kg/h
F3
閃蒸率10.6 %10.63 %Armstrong Flash Recovery Vessel 型錄應用例:100 psig → 10 psig

計算依據

假定疏水閥前飽和水絕熱膨脹到回水管壓力,由能量守恆求閃蒸率。飽和物性按與蒸氣管道計算相同的 IAPWS-IF97 蒸氣表插值。

項目公式備註
絕對壓力p_abs = p_g + 101.325 kPa加上標準大氣壓 101.325 kPa
飽和物性h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs)IAPWS-IF97 表按 ln(p) 四點插值(與蒸氣管道計算同表)
閃蒸率x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2顯熱差按回水管壓力下的汽化潛熱生成蒸氣(能量守恆)
閃蒸汽量與剩餘液體ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ把凝結水量分成蒸氣和液體
閃蒸汽體積流量Q_f = ṁ_f · v_g2回水管壓力下飽和蒸氣比體積 v_g2
所需內徑D = √(4 Q_f / (π V))按閃蒸汽設計流速求出,推薦不小於該值的最小公稱直徑

設計流速:以閃蒸汽為準

疏水閥後的回水管中,凝結水與閃蒸汽一起流動。按體積閃蒸汽佔絕大部分(從 7 bar g 排到大氣壓時,蒸氣體積超過液體的 200 倍),所以按閃蒸汽流速確定管徑。

Spirax Sarco《Sizing Condensate Return Lines》把疏水閥排出管視為輸送很濕蒸氣的蒸氣管,應按同樣低的流速選取,並給出濕蒸氣管流速 15~20 m/s。本計算器預設取下限 15 m/s 作為實務基準值,輸入超過 20 m/s 時給出警告。

管徑過小會使閃蒸汽流速和背壓升高,可能引起水錘、疏水閥能力下降以及設備側積水。泵送凝結水(僅液體)、疏水閥選型和水錘分析不在本計算器範圍內。

管規格表

選擇管種後依口徑顯示外徑、肉厚與內徑。

STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)

KS D 3562 / JIS G 3454 壓力用碳鋼管 Sch40。本計算器預設值。

口徑外徑 mm厚度 mm內徑 mm
15A21.72.816.1
20A27.22.921.4
25A34.03.427.2
32A42.73.635.5
40A48.63.741.2
50A60.53.952.7
65A76.35.265.9
80A89.15.578.1
100A114.36.0102.3
125A139.86.6126.6
150A165.27.1151.0
200A216.38.2199.9
250A267.49.3248.8
300A318.510.3297.9
SGP (KS D 3507 / JIS G3452)

KS D 3507 / JIS G 3452 配管用碳鋼管 (SPP/SGP)。僅用於使用壓力低於 1 MPa (KDS 31 25 25:2021)。

口徑外徑 mm厚度 mm內徑 mm
15A21.72.816.1
20A27.22.821.6
25A34.03.227.6
32A42.73.535.7
40A48.63.541.6
50A60.53.852.9
65A76.34.267.9
80A89.14.280.7
100A114.34.5105.3
125A139.84.5130.8
150A165.25.0155.2
200A216.35.8204.7
250A267.46.6254.2
300A318.56.9304.7
ASME B36.10M Sch40

ASME B36.10M Sch40(英吋規格)。

口徑外徑 mm厚度 mm內徑 mm
15A (1/2)21.342.7715.8
20A (3/4)26.672.8720.93
25A (1)33.43.3826.65
32A (1-1/4)42.163.5635.05
40A (1-1/2)48.263.6840.89
50A (2)60.333.9152.5
65A (2-1/2)73.035.1662.71
80A (3)88.95.4977.93
100A (4)114.36.02102.26
125A (5)141.36.55128.19
150A (6)168.287.11154.05
200A (8)219.088.18202.72
250A (10)273.059.27254.51
300A (12)323.8510.31303.23

出處

常見問題

閃蒸率怎麼計算?

認為疏水閥前飽和水焓 h_f1 與回水管壓力下飽和水焓 h_f2 之差,按回水管壓力的汽化潛熱 h_fg2 生成蒸氣,即 x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2。從 7 bar g 排到大氣壓約為 13.4 %,與 Spirax Sarco 例題相同。

回水管壓力填多少?

通往通大氣的回收水箱時填 0。若回水管受到凝結水箱、閃蒸罐壓力或上行管段造成的背壓,請填該表壓。回水管壓力越高,閃蒸越少。

泵送凝結水管也用這個計算器嗎?

不用。泵後管道只有液體、沒有閃蒸汽,應像水管一樣用管道尺寸計算器(按流速或摩擦損失)確定。疏水閥選型和水錘校核也不在本計算器範圍內。

最後更新 2026-11-01。