CO2piping.com
Lyst tema
co2piping.com
Kobberrør → ← Forside / Info

CO2-rørdimensionering – stålrør

Tre hovedstammer — MT-sug, LT-sug og væske. Træk fordampere på plads, forbind én ledning til en anden, og klik på en ledning for at angive dens længde.
R744 · MT -8,0 °C · LT -32,0 °C · 26,50 kW

Systemdata

Fordampningstemperatur for hver kreds samt temperaturen i receiveren. Væsketemperaturen bestemmer også andelen af flashgas og dermed massestrømmen.
Nyttig overhedning ved fordamperudløb. Reel damp er mindre tæt end mættet damp — sugeledninger dimensioneres efter den lavere densitet.
Installeret kompressorkapacitet til sammenligning med den tilsluttede fordamperbelastning. Angiv kompressoreffekt for at få den samlede varmeeffekt.
Styrer rørdimensionen direkte — højere hastighed giver slankere rør.
Rør, der ikke kan klare dette tryk, markeres med ⛔ og vælges aldrig automatisk. Standardværdierne følger almindelige EN 378-referenceværdier (32 °C omgivelse) for et transkritisk boostersystem — CO2's stilstandstryk er ofte mere afgørende end driftstemperaturen. Tilpas dem til dit eget system.
Avanceret – Marginer & rørmateriale
Øger længden i tryktabsberegningen — ses i Δp-kolonnen i tabellerne ”Hovedstammer”/”Fordampertilslutninger” nedenfor, ikke i rørstørrelsen eller kortene øverst.
Lægger kun en bestillingsmargin på materialelisten og isoleringsskemaet (afskær, fejl) — noget andet end »Ekstra længde til fittings« ovenfor, og påvirker ikke rørstørrelsen eller Δp.
Lavtemperaturstål til CO2 — almindeligt kulstofstål (P235/P265GH) er ikke slagsejt ved LT-temperaturer. Slagsejhedsprøvet ned til −40 °C (EN 10216-4); derunder kontrolleres EN 13480-2 bilag B, eller der bruges rustfrit. Kraftigt gods og høj trykklasse. Kræver udvendig korrosionsbeskyttelse.
Hvilket tryk hver dimension klarer: se tabellen nederst ↓
Rør mindre end denne grænse vælges aldrig automatisk.
Vælg isoleringsspecifikation (tykkelse/farve) pr. hovedstamme til materialelisten.

Fordampere

Navn Kreds kW
En rørstub har kun ÉN ledning (væske, MT eller LT). En MT-/LT-stub kan omdannes til en fordamper ved at tildele den en kW-belastning.
[ Annonsering / Advertisement ]

Projekt

.html
Fil
Del og udskriv
Endnu ikke gemt.

Filen er en genvejsfil: dobbeltklik for at åbne projektet i din browser, eller vælg den med Åbn. Ældre .json-filer kan stadig åbnes. Ligesom projektfilen indeholder den alle projektdata – del den kun med personer, der må se dem.

Indstillinger · Enheder

Ændrer kun, hvordan værdier vises og indtastes — alle beregninger kører stadig som før i baggrunden.

Flowdiagram

MT-sug Væske LT-sug Tilkoblet et andet rør
100% 100%
Træk en fordamper frit for at placere den. Klik på et rørsegment for at angive dets længde eller ændre dimension manuelt.
Klik her, og derefter på en rørstrækning, for at placere en effektmåler.
— m Dim.:
[ Annonsering / Advertisement ]

Materialeliste

Længderne inkluderer spildmarginen ovenfor, men ikke tillægget til fittings (som kun påvirker Δp).

Isoleringsoversigt

Isoleringstype pr. hovedstamme vælges under "Avanceret" i Systemdata.

Tilslutninger pr. fordamper

"Egen effekt" er fordamperens egen kW-værdi. "Effekt i røret" er den akkumulerede strøm gennem netop det rør — større, hvis andre fordampere/rør er tilkoblet det. Læg aldrig "Effekt i røret"-kolonnerne sammen til en totalsum; brug "Egen effekt".

Hovedstammer

Vis beregning

Beregning pr. rør

RørMassestrøm [kg/s]Massefylde [kg/m³]Indvendig diameter [mm]Hastighed [m/s]RefLængde (+ tillæg) [m]Δp [kPa]Δp pr. meter [Pa/m]Rørtype, PS
#1 DN15 · Væske: Kølemaskine → Kølerum 10,1043972,416,10,52771.7000,02786 (+1,8)1,82233P265NL · PS 60 bar
#2 DN15 · Væske: Kølerum 1 → Fryser 10,07272972,416,10,36750.0000,02856 (+1,8)0,906116P265NL · PS 60 bar
#3 DN15 · Væske: Fryser 1 → Kølerum 20,05316972,416,10,26936.6000,02936 (+1,8)0,49863,9P265NL · PS 60 bar
#4 DN15 · Væske: Kølerum 2 → Fryser 20,02948972,416,10,14920.3000,03156 (+1,8)0,16421,1P265NL · PS 60 bar
#5 DN15 · Væske: Fryser 2 → MT-kølemøbel0,01579972,416,10,079710.9000,03486 (+1,8)0,05226,69P265NL · PS 60 bar
#6 DN15 · MT-sug: Kølemaskine → Kølerum 10,0710370,2616,14,97406.0000,02616 (+1,8)111.410P265NL · PS 52 bar
#7 DN15 · MT-sug: Kølerum 1 → Kølerum 20,0394670,2616,12,76226.0000,02656 (+1,8)3,43439P265NL · PS 52 bar
#8 DN15 · MT-sug: Kølerum 2 → MT-kølemøbel0,0157970,2616,11,190.3000,02746 (+1,8)0,56872,8P265NL · PS 52 bar
#9 DN15 · LT-sug: Kølemaskine → Fryser 10,0332632,816,14,98216.0000,02656 (+1,8)5,22669P265NL · PS 30 bar
#10 DN15 · LT-sug: Fryser 1 → Fryser 20,0136932,816,12,0588.8000,02746 (+1,8)0,917118P265NL · PS 30 bar
#11 DN15 · Ledning til Kølerum 1 · Væske0,03157972,416,10,15921.7000,03125 (+1,5)0,15623,9P265NL · PS 60 bar
#12 DN15 · Ledning til Kølerum 1 · MT-sug0,0315770,2616,12,21181.0000,02665 (+1,5)1,84283P265NL · PS 52 bar
#13 DN15 · Ledning til Kølerum 2 · Væske0,02368972,416,10,1216.3000,03255 (+1,5)0,091314P265NL · PS 60 bar
#14 DN15 · Ledning til Kølerum 2 · MT-sug0,0236870,2616,11,66135.0000,02695 (+1,5)1,05161P265NL · PS 52 bar
#15 DN15 · Ledning til MT-kølemøbel · Væske0,01579972,416,10,079710.9000,03485 (+1,5)0,04356,69P265NL · PS 60 bar
#16 DN15 · Ledning til MT-kølemøbel · MT-sug0,0157970,2616,11,190.3000,02745 (+1,5)0,47372,8P265NL · PS 52 bar
#17 DN15 · Ledning til Fryser 1 · Væske0,01956972,416,10,098813.5000,03355 (+1,5)0,06439,89P265NL · PS 60 bar
#18 DN15 · Ledning til Fryser 1 · LT-sug0,0195632,816,12,93127.0000,0275 (+1,5)1,53236P265NL · PS 30 bar
#19 DN15 · Ledning til Fryser 2 · Væske0,01369972,416,10,06929.4200,03585 (+1,5)0,03365,17P265NL · PS 60 bar
#20 DN15 · Ledning til Fryser 2 · LT-sug0,0136932,816,12,0588.8000,02745 (+1,5)0,764118P265NL · PS 30 bar

Grundlag for beregningen

Metode
Hvert rør dimensioneres til den mindste størrelse, der holder hastigheden på eller under målet og er godkendt til sit PS; tryktabet beregnes med Darcy–Weisbach.
Ligninger
  • ṁ = Q / (h″(t₀) − h′(t_liq))
  • v = ṁ / (ρ · π·d²/4)
  • Re = ρ·v·d / μ
  • f = 0.25 / [log₁₀(ε/(3.7·d) + 5.74/Re^0.9)]² (Re ≥ 2300); f = 64/Re (Re < 2300)
  • Δp = f · (L/d) · ρ·v²/2, L = length × (1 + allowance %)
Friktionsfaktor
Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
Mediedata
CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
Standarder
EN 378-2 (PS) · EN 10220 (outside diameters) · EN 13480-3 (p = 2·f·z·e / (D − e)) · EN 10216-4 (P265NL, f = 170 MPa) · EN 10216-5 / EN 10217-7 (1.4404, f = Rp1.0/1.5 = 150 MPa)
Notater
  • Massestrøm fra kølekapaciteten og entalpidifferencen mellem mættet damp ved fordampningstemperaturen og væske ved væsketemperaturen; sugeledninger med den angivne overhedning.
  • Statiske hødeforskelle samt tryktab for ventiler og fittings ud over tillægget er ikke inkluderet.

Trykklasse pr. dimension

Tilladt tryk (bar) for hver dimension og rørtype, med godstykkelse. Grøn klarer designtrykket for alle tre stammer (MT-sug 52, LT-sug 30, væske 60 bar). Gul klarer kun de stammer, der står i feltet. Rød ⛔ klarer ingen af dem. – betyder, at rørtypen ikke fremstilles i den dimension.
StørrelseP265NL – kulstofstål, sømløst (EN 10216-4)
valgt rørtype		316L (1.4404) – rustfrit, sømløst (EN 10216-5) 316L (1.4404) – rustfrit, svejst tyndvægget (EN 10217-7)
DN10 17,2 mm451 bar
2,30 mm		340 bar
2,00 mm		233 bar
1,60 mm
DN15 21,3 mm407 bar
2,60 mm		269 bar
2,00 mm		185 bar
1,60 mm
DN20 26,9 mm314 bar
2,60 mm		243 bar
2,30 mm		144 bar
1,60 mm
DN25 33,7 mm308 bar
3,20 mm		217 bar
2,60 mm		144 bar
2,00 mm
DN32 42,4 mm273 bar
3,60 mm		170 bar
2,60 mm		113 bar
2,00 mm
DN40 48,3 mm237 bar
3,60 mm		148 bar
2,60 mm		99 bar
2,00 mm
DN50 60,3 mm204 bar
3,90 mm		132 bar
2,90 mm		79 bar
2,00 mm
DN65 76,1 mm207 bar
5,00 mm		104 bar
2,90 mm		62 bar
2,00 mm
DN80 88,9 mm198 bar
5,60 mm		98 bar
3,20 mm		53 bar MT, LT
2,00 mm
DN100 114,3 mm172 bar
6,30 mm		85 bar
3,60 mm		41 bar LT
2,00 mm
DN125 139,7 mm140 bar
6,30 mm		77 bar
4,00 mm		33 bar LT
2,00 mm
DN150 168,3 mm130 bar
7,10 mm		72 bar
4,50 mm		36 bar LT
2,60 mm
DN200 219,1 mm112 bar
8,00 mm		77 bar
6,30 mm		28 bar ⛔
2,60 mm
DN250 273,0 mm99 bar
8,80 mm		62 bar
6,30 mm		26 bar ⛔
3,00 mm
DN300 323,9 mm94 bar
10,00 mm		59 bar MT, LT
7,10 mm		21 bar ⛔
3,00 mm

P265NL – kulstofstål, sømløst (EN 10216-4): Lavtemperaturstål til CO2 — almindeligt kulstofstål (P235/P265GH) er ikke slagsejt ved LT-temperaturer. Slagsejhedsprøvet ned til −40 °C (EN 10216-4); derunder kontrolleres EN 13480-2 bilag B, eller der bruges rustfrit. Kraftigt gods og høj trykklasse. Kræver udvendig korrosionsbeskyttelse.

316L (1.4404) – rustfrit, sømløst (EN 10216-5): Syrefast rustfrit stål med mellemtykt gods. Kræver ingen udvendig korrosionsbeskyttelse og er sejt ved lave temperaturer.

316L (1.4404) – rustfrit, svejst tyndvægget (EN 10217-7): Lette tyndvæggede rør, beregnet med svejsefaktor 0,85. Kun de mindre dimensioner klarer CO2-trykket — se ⛔-markeringen mod dit designtryk.

Kilde og metode: EN 13480-3, p = 2·f·z·e / (D − e), hvor e er minimumsgodstykkelse (nominel minus tolerance: −12,5 % sømløs, −10 % svejset), f er den tilladte spænding (P265NL 170 MPa, 1.4404 150 MPa, Rp1.0/1.5 på den sikre side) og z er svejsefaktor (0,85 for svejset). Godstykkelserne er almindelige lagerdimensioner – kontroller med din leverandør før bestilling.

Andre lande

Trykværdierne ovenfor følger europæisk praksis (EN 378, EN 13480-3). På andre markeder dimensioneres og godkendes kølemiddelrør i stedet efter disse normer. Denne beregner er ikke kontrolleret mod dem – brug den norm, der gælder, hvor anlægget er installeret.

USA

  • ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: rørdimensionering, designtryk og prøvetryk
  • ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: sikkerhedskrav til køleanlæg

Canada

  • CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: kølenorm; henviser til ASME B31.5 for rør

Australien og New Zealand

  • AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: sikkerhedskrav til køleanlæg
  • AS 4041 – Pressure piping: rørdimensionering, designtryk og prøvetryk

Ofte stillede spørgsmål om stålrør til CO2

Hvordan dimensionerer man stålrør til CO2 (R744)?

Hver ledning dimensioneres efter massestrøm og tilladt hastighed: MT-sug, LT-sug og væskeledning. Beregneren finder massestrømmen ud fra køleydelse, fordampningstemperatur og overhedning, vælger den mindste DN-dimension, der overholder målhastigheden, og viser tryktabet for hver strækning.

Beregn i værktøjet ovenfor ↑CO2 (R744) rørdimensionering – kobber →

Hvilken trykklasse har stålrørene?

Det tilladte tryk beregnes efter EN 13480-3 (p = 2·f·z·e / (D − e)) med mindste godstykkelse efter fremstillingstolerance: −12,5 % for sømløse og −10 % for svejste rør. Beregneren viser trykklassen for hver dimension og advarer med ⛔, når røret ikke klarer det indtastede designtryk.

Beregn i værktøjet ovenfor ↑

P265NL eller rustfrit 316L – hvad skal jeg vælge?

P265NL (EN 10216-4) er et sømløst kulstofstål, slagtestet for lave temperaturer, og det sædvanlige valg til CO2‑anlæg; almindeligt P235GH/P265GH er ikke beregnet til LT‑temperaturer. Rustfrit 1.4404 (316L) fås sømløst (EN 10216-5) og længdesvejs (EN 10217-7). Det behøver ingen maling, men svejset rør har en tyndere væg og en lavere trykklassificering. P265NL er slagtestet ned til −40 °C (EN 10216-4); under dette, tjek EN 13480-2 bilag B eller brug rustfrit stål.

Beregn i værktøjet ovenfor ↑

Hvilke rørdimensioner har beregneren?

DN10 til DN300 med udvendige diametre efter EN 10220, fra 17,2 til 323,9 mm. Godstykkelsen følger den valgte rørtype, og materialelisten angiver bestillingsbetegnelsen, f.eks. "DN25 · 33,7 × 3,2". Kontrollér godstykkelsen hos din leverandør før bestilling.

Beregn i værktøjet ovenfor ↑

Hvornår vælger man stålrør frem for kobberrør?

K65-kobberrør findes op til 2-1/8″ (54 mm). Større ledninger, industrielle CO2-køleanlæg og dele med højt designtryk udføres derfor oftest i stål. Til mindre anlæg er der kobberberegneren, og en projektfil kan åbnes i begge med tegningen.

Beregn i værktøjet ovenfor ↑CO2 (R744) rørdimensionering – kobber →

Forudsætninger: Mættet væske i væskeledningen, subkritisk CO2 (R744) mellem −50 og +10 °C. Rørstørrelser angives som DN med udvendig diameter efter EN 10220; godstykkelserne er almindelige lagerdimensioner. Trykklassen er beregnet efter EN 13480-3 med mindste godstykkelse. Kontrollér godstykkelse, materiale og designtryk mod EN 378/PED og leverandørens data før montage. Massestrømmen bygger på den netto kuldeeffekt, h_g ved fordampningstemperaturen minus h_f ved væsketemperaturen, så flashgas fra ekspansionen er med. Overhedningens entalpi og pumpeoverfødning tælles ikke med.

Ansvarsfraskrivelse: Værktøjet garanterer ikke korrekte resultater. Kontrollér altid godstykkelse, trykklasse og øvrige værdier manuelt før montage.

Hjælp – sådan bruger du beregneren

Beregneren dimensionerer rørene i et CO2-køleanlæg (R744): MT-sug, LT-sug og væske. Udfyld systemdata, byg anlægget op i flowdiagrammet, og aflæs rørstørrelser, tryktab og materialeliste. Hver fordampers effekt giver flowet i rørstrækningerne, og rørene vælges, så hastigheden ikke overstiger målhastigheden.

1. Systemdata

  • Angiv fordampningstemperatur for MT og LT, væskeledningens temperatur og overhedning for MT og LT (overhedning påvirker dimensioneringen af sugeledningerne).
  • Indstil en separat målhastighed for MT-sug, LT-sug og væske. Højere målhastighed giver slankere rør, lavere giver kraftigere rør og mindre tryktab.
  • Aggregatets installerede effekt og kompressoreffekt er valgfrie. De bruges til at sammenligne med fordampernes belastning og til at vise den samlede varmeeffekt.
  • Under »Avanceret – Marginer & rørmateriale«: ekstra længde til fittings (påvirker kun tryktabet, ikke rørstørrelsen), rørtype, mindste tilladte rørstørrelse og isolering pr. hovedstamme (bruges i materialelisten).
  • Rørtype og designtryk afgør sammen, hvilke dimensioner der er tilladt — ⛔ i tabellerne betyder, at den dimension ikke klarer det angivne tryk.
  • Sæt kryds ved ”Ledning til gaskøler” for også at dimensionere hedgasledningen til gaskøleren: angiv højtryk, hedgastemperatur, temperatur ud af gaskøleren, målhastighed og PS for højtrykssiden. Ledningen tegnes over kølemaskinen.

2. Fordampere og rørstubbe

  • Tilføj en fordamper med »+ Tilføj fordamper«, og angiv navn, kreds (MT/LT) og effekt. Med ▲ ▼ ændrer du rækkefølgen, og × fjerner en række.
  • En rørstub er en enkelt ledning (væske, MT eller LT), som andre fordampere kan tilsluttes. Giv en MT-/LT-stub en effekt, hvis den skal blive til en fordamper.

3. Flowdiagrammet

  • Træk en fordamper for at flytte den. Klik på navnet for at omdøbe og på effekten for at ændre den. Klik på [MT]/[LT] for at skifte kreds (kun muligt, hvis fordamperens sugeledning går direkte til stammen).
  • Klik på en ledning for at angive længde, låse længden eller vælge rørstørrelse manuelt. Et ✎ i tabellerne viser, at størrelsen er valgt manuelt.
  • I samme felt vælger du rørtype for netop den ledning, f.eks. rustfrit 316L til små rør og P265NL til resten. Hver dimension viser, hvad den klarer (bar) i den rørtype, og ⛔ betyder, at den ikke klarer stammens designtryk (PS).
  • Højreklik på en ledning for at tilføje en fordamper eller rørstub på det sted.
  • Det runde håndtag ved en fordampers ledning kan trækkes og slippes på en anden fordampers ledning af samme slags for at koble på der, eller på ledig plads for at koble direkte på stammen. De små firkanter trækkes langs fordamperens kant for at flytte, hvor ledningen går ind.
  • Markér en fordamper eller ledning, og tryk på Delete for at fjerne den. Fortryd med »Fortryd« eller Ctrl/Cmd+Z.

4. Navigér i tegningen

  • Træk i baggrunden for at panorere. Zoom med knapperne, med Ctrl/Cmd + musehjul eller ved at knibe på en pegeplade. A− og A+ ændrer tekststørrelsen i tegningen.
  • “Udskriv tegning” udskriver flowdiagrammet sammen med et resumé.
  • Sæt kryds i »Tving 90°-bøjninger«, så alle rør trækkes i rette vinkler; fjern krydset for at forbinde og trække rør helt frit.
  • Sæt kryds i »Tving parallelle linjer«, så rør, der går direkte fra en hovedledning, afgrenes ud for fordamperens tilslutning og bliver én lige linje uden bøjning. Afgreningen følger så med, når du flytter fordamperen eller dens tilslutning.

5. Effektmåler

  • Klik på »Tilføj effektmåler« og derefter på en ledning. Måleren viser, hvor mange kW der løber på hver side af punktet.
  • Træk punktet for at måle et andet sted, træk boksen for at flytte aflæsningen, og klik på × for at fjerne måleren.

6. Aflæs resultaterne

  • Kortene øverst viser samlet køleeffekt, samlet massestrøm og rørstørrelse for de tre hovedstammer.
  • Tabellerne viser for hver fordamper og rørstrækning effekt, valgt rørstørrelse, hastighed og tryktab (Δp). Programmet vælger den mindste rørstørrelse, der holder målhastigheden.
  • ⚠ betyder, at flowet kræver et større rør end den største størrelse i tabellen. 🚩 betyder, at to rør eller fordampere har samme navn.
  • Materialelisten og isoleringslisten summerer rørlængder pr. størrelse uden tillæg til fittings. Brug dem som grundlag for bestillingen.

7. Gem og åbn

  • »Gem« og »Gem som…« gemmer hele anlægget som en fil, og »Åbn projekt« indlæser den igen.
  • I Chrome og Edge skriver „Gem“ og automatisk gem til den fil, du valgte med Gem som eller Åbn. Andre browsere henter en ny fil med „Gem“, og automatisk gem gemmer i stedet projektet i browseren.

8. Enheder

  • Under »Indstillinger · Enheder« vælger du enhed for temperatur, overhedning, tryk, hastighed, længde, effekt og massestrøm hver for sig. Det ændrer kun, hvordan værdier vises og indtastes, ikke beregningerne.
Ansvarsfraskrivelse: Værktøjet garanterer ikke korrekte resultater. Kontrollér altid godstykkelse, trykklasse og øvrige værdier manuelt før montage.