CO2piping.com
Licht thema
co2piping.com
Koperen leiding → ← Home / Info

CO2-leidingdimensionering – staal

Drie hoofdleidingen — MT-zuiging, LT-zuiging en vloeistof. Sleep verdampers naar hun plek, koppel een leiding aan een andere en klik op een leiding om de lengte in te stellen.
R744 · MT -8,0 °C · LT -32,0 °C · 26,50 kW

Systeemgegevens

Verdampingstemperatuur per circuit en temperatuur van het vloeistofreservoir. De vloeistoftemperatuur bepaalt ook het aandeel flashgas en daarmee het massadebiet.
Nuttige oververhitting bij verdamperuitlaat. Werkelijke damp is minder dicht dan verzadigde damp — zuigleidingen worden gedimensioneerd op basis van de lagere dichtheid.
Geïnstalleerd compressorvermogen, ter vergelijking met de aangesloten verdamperbelasting. Vul het compressorvermogen in voor de totale warmteafgifte.
Bepaalt rechtstreeks de leidingdiameter — hogere snelheid geeft dunnere leidingen.
Leidingen die deze druk niet aankunnen krijgen een ⛔-markering en worden nooit automatisch gekozen. De standaardwaarden volgen gangbare EN 378-referentiewaarden (32 °C omgeving) voor een transkritisch boostersysteem — de stilstanddruk van CO2 is vaak bepalender dan de bedrijfstemperatuur. Pas ze aan voor uw eigen systeem.
Geavanceerd – Marges & leidingmateriaal
Verhoogt de lengte in de drukvalberekening — zichtbaar in de Δp-kolom van de tabellen “Hoofdleidingen”/“Verdamperaansluitingen” hieronder, niet in de leidingmaat of de kaarten bovenaan.
Verhoogt alleen de bestelmarge in de materiaallijst en het isolatieschema (afsnijverlies, fouten) — iets anders dan “Extra lengte voor fittingen” hierboven, zonder effect op leidingmaat of Δp.
Lagetemperatuurstaal voor CO2 — gewoon koolstofstaal (P235/P265GH) is niet kerfslagtaai bij LT-temperaturen. Kerfslaggetest tot −40 °C (EN 10216-4); daaronder EN 13480-2 bijlage B controleren of RVS gebruiken. Dikke wand en hoge drukklasse. Vereist uitwendige corrosiebescherming.
Welke druk elke maat aankan: zie de tabel onderaan ↓
Leidingen kleiner dan deze grens worden nooit automatisch geselecteerd.
Kies de isolatiespecificatie (dikte/kleur) per hoofdleiding voor de materiaallijst.

Verdampers

Naam Circuit kW
Een leidingstomp heeft maar ÉÉN leiding (vloeistof, MT of LT). Een MT-/LT-stomp kan worden omgezet in een verdamper door er een kW-belasting aan toe te kennen.
[ Annonsering / Advertisement ]

Project

.html
Bestand
Delen en afdrukken
Nog niet opgeslagen.

Het bestand is een linkbestand: dubbelklik erop om het project in uw browser te openen, of selecteer het via Openen. Oudere .json-bestanden kunnen nog steeds worden geopend. Net als het projectbestand bevat dit alle projectgegevens – deel dit alleen met personen die dit mogen inzien.

Opties · Eenheden

Verandert alleen hoe waarden worden getoond en ingevoerd — alle berekeningen blijven op de achtergrond gewoon werken.

Stroomschema

MT-zuiging Vloeistof LT-zuiging Aftakking van een andere leiding
100% 100%
Sleep een verdamper vrij om deze te positioneren. Klik op een leidingsegment om de lengte in te stellen of de diameter handmatig te overschrijven.
Klik hier en daarna op een leidingtraject om een vermogensmeter te plaatsen.
— m Afm.:
[ Annonsering / Advertisement ]

Materiaallijst

Lengtes omvatten de afvalmarge hierboven, maar niet de toeslag voor fittingen (die alleen Δp beïnvloedt).

Isolatieschema

Isolatietype per hoofdleiding wordt gekozen onder 'Geavanceerd' bij Systeemgegevens.

Aansluitingen per verdamper

"Eigen vermogen" is de eigen kW-waarde van de verdamper. "Vermogen in de leiding" is de opgetelde stroom door precies die leiding — groter als er andere verdampers/leidingen op zijn aangetakt. Tel de "Vermogen in de leiding"-kolommen nooit op voor een totaal; gebruik "Eigen vermogen".

Hoofdleidingen

Berekening tonen

Berekening per leiding

LeidingMassastroom [kg/s]Dichtheid [kg/m³]Binnendiameter [mm]Snelheid [m/s]RefLengte (+ toeslag) [m]Δp [kPa]Δp per meter [Pa/m]Leidingtype, PS
#1 DN15 · Vloeistof: Koelmachine → Koelcel 10,1043972,416,10,52771.7000,02786 (+1,8)1,82233P265NL · PS 60 bar
#2 DN15 · Vloeistof: Koelcel 1 → Vriezer 10,07272972,416,10,36750.0000,02856 (+1,8)0,906116P265NL · PS 60 bar
#3 DN15 · Vloeistof: Vriezer 1 → Koelcel 20,05316972,416,10,26936.6000,02936 (+1,8)0,49863,9P265NL · PS 60 bar
#4 DN15 · Vloeistof: Koelcel 2 → Vriezer 20,02948972,416,10,14920.3000,03156 (+1,8)0,16421,1P265NL · PS 60 bar
#5 DN15 · Vloeistof: Vriezer 2 → MT-koelmeubel0,01579972,416,10,079710.9000,03486 (+1,8)0,05226,69P265NL · PS 60 bar
#6 DN15 · MT-zuiging: Koelmachine → Koelcel 10,0710370,2616,14,97406.0000,02616 (+1,8)111.410P265NL · PS 52 bar
#7 DN15 · MT-zuiging: Koelcel 1 → Koelcel 20,0394670,2616,12,76226.0000,02656 (+1,8)3,43439P265NL · PS 52 bar
#8 DN15 · MT-zuiging: Koelcel 2 → MT-koelmeubel0,0157970,2616,11,190.3000,02746 (+1,8)0,56872,8P265NL · PS 52 bar
#9 DN15 · LT-zuiging: Koelmachine → Vriezer 10,0332632,816,14,98216.0000,02656 (+1,8)5,22669P265NL · PS 30 bar
#10 DN15 · LT-zuiging: Vriezer 1 → Vriezer 20,0136932,816,12,0588.8000,02746 (+1,8)0,917118P265NL · PS 30 bar
#11 DN15 · Leiding naar Koelcel 1 · Vloeistof0,03157972,416,10,15921.7000,03125 (+1,5)0,15623,9P265NL · PS 60 bar
#12 DN15 · Leiding naar Koelcel 1 · MT-zuiging0,0315770,2616,12,21181.0000,02665 (+1,5)1,84283P265NL · PS 52 bar
#13 DN15 · Leiding naar Koelcel 2 · Vloeistof0,02368972,416,10,1216.3000,03255 (+1,5)0,091314P265NL · PS 60 bar
#14 DN15 · Leiding naar Koelcel 2 · MT-zuiging0,0236870,2616,11,66135.0000,02695 (+1,5)1,05161P265NL · PS 52 bar
#15 DN15 · Leiding naar MT-koelmeubel · Vloeistof0,01579972,416,10,079710.9000,03485 (+1,5)0,04356,69P265NL · PS 60 bar
#16 DN15 · Leiding naar MT-koelmeubel · MT-zuiging0,0157970,2616,11,190.3000,02745 (+1,5)0,47372,8P265NL · PS 52 bar
#17 DN15 · Leiding naar Vriezer 1 · Vloeistof0,01956972,416,10,098813.5000,03355 (+1,5)0,06439,89P265NL · PS 60 bar
#18 DN15 · Leiding naar Vriezer 1 · LT-zuiging0,0195632,816,12,93127.0000,0275 (+1,5)1,53236P265NL · PS 30 bar
#19 DN15 · Leiding naar Vriezer 2 · Vloeistof0,01369972,416,10,06929.4200,03585 (+1,5)0,03365,17P265NL · PS 60 bar
#20 DN15 · Leiding naar Vriezer 2 · LT-zuiging0,0136932,816,12,0588.8000,02745 (+1,5)0,764118P265NL · PS 30 bar

Basis van de berekening

Methode
Elke leiding wordt gedimensioneerd op de kleinste maat die de snelheid op of onder de doelsnelheid houdt en geschikt is voor de PS; het drukverval wordt berekend met Darcy–Weisbach.
Vergelijkingen
  • 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 %)
Wrijvingsfactor
Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
Koudemiddelgegevens
CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
Normen
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)
Notities
  • Massastroom op basis van het koelvermogen en het entalpieverschil tussen verzadigde damp bij de verdampingstemperatuur en vloeistof bij de vloeistoftemperatuur; zuigleidingen met de opgegeven oververhitting.
  • Statische hoogteverschillen en het drukverval van afsluiters en hulpstukken boven de toeslag zijn niet inbegrepen.

Drukklasse per maat

Toelaatbare druk (bar) voor elke maat en elk buistype, met wanddikte. Groen is genoeg voor de ontwerpdruk van alle drie hoofdleidingen (MT-zuig 52, LT-zuig 30, vloeistof 60 bar). Geel is alleen genoeg voor de hoofdleidingen in de cel. Rood ⛔ is voor geen enkele genoeg. – betekent dat het buistype niet in die maat wordt gemaakt.
DiameterP265NL – koolstofstaal, naadloos (EN 10216-4)
gekozen buistype		316L (1.4404) – RVS, naadloos (EN 10216-5) 316L (1.4404) – RVS, gelast dunwandig (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 – koolstofstaal, naadloos (EN 10216-4): Lagetemperatuurstaal voor CO2 — gewoon koolstofstaal (P235/P265GH) is niet kerfslagtaai bij LT-temperaturen. Kerfslaggetest tot −40 °C (EN 10216-4); daaronder EN 13480-2 bijlage B controleren of RVS gebruiken. Dikke wand en hoge drukklasse. Vereist uitwendige corrosiebescherming.

316L (1.4404) – RVS, naadloos (EN 10216-5): Zuurbestendig roestvast staal met middelzware wand. Geen uitwendige corrosiebescherming nodig en taai bij lage temperaturen.

316L (1.4404) – RVS, gelast dunwandig (EN 10217-7): Lichte dunwandige buis, berekend met een lasfactor van 0,85. Alleen de kleinere maten kunnen de CO2-druk aan — zie de ⛔-markering ten opzichte van uw ontwerpdruk.

Bron en methode: EN 13480-3, p = 2·f·z·e / (D − e), waarbij e de minimumnandikte is (nominaal min de tolerantie: −12,5% naadloos, −10% gelast), f de toelaatbare spanning (P265NL 170 MPa, 1.4404 150 MPa, Rp1.0/1.5 aan de veilige kant) en z de lasfactor (0,85 voor gelast). De wanden zijn gangbare magazijnmaten – controleer dit bij uw leverancier vóór bestelling.

Overige landen

De bovenstaande drukklassen volgen de Europese praktijk (EN 378, EN 13480-3). In andere markten worden koudemiddelleidingen ontworpen en goedgekeurd volgens deze normen. Deze rekenmachine is hierop niet gecontroleerd – gebruik de norm die van toepassing is waar de installatie wordt geplaatst.

VS

  • ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: leidingontwerp, ontwerpdruk en beproevingsdruk
  • ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: veiligheidseisen voor koelinstallaties

Canada

  • CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: koelnorm; verwijst naar ASME B31.5 voor leidingen

Australië en Nieuw-Zeeland

  • AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: veiligheidseisen voor koelinstallaties
  • AS 4041 – Pressure piping: leidingontwerp, ontwerpdruk en beproevingsdruk

Veelgestelde vragen over stalen leidingen voor CO2

Hoe dimensioneer je stalen leidingen voor CO2 (R744)?

Elke leiding wordt gedimensioneerd op massastroom en toegestane snelheid: MT-zuigleiding, LT-zuigleiding en vloeistofleiding. De rekentool bepaalt de massastroom uit koelvermogen, verdampingstemperatuur en oververhitting, kiest de kleinste DN-maat die de doelsnelheid haalt en toont het drukverlies per leidingdeel.

Bereken met de tool hierboven ↑CO2 (R744) leidingdimensionering – koper →

Welke drukklasse hebben de stalen buizen?

De toelaatbare druk wordt berekend volgens EN 13480-3 (p = 2·f·z·e / (D − e)) met de minimale wanddikte na fabricagetolerantie: −12,5 % voor naadloze en −10 % voor gelaste buis. De tool toont de drukklasse van elke maat en waarschuwt met ⛔ als een buis de ingevoerde ontwerpdruk niet aankan.

Bereken met de tool hierboven ↑

P265NL of RVS 316L – wat kies ik?

P265NL (EN 10216-4) is een naadloos koolstofstaal, impactgetest voor lage temperaturen, en de gebruikelijke keuze voor CO2‑installaties; gewoon P235GH/P265GH is niet bedoeld voor LT‑temperaturen. Roestvrij 1.4404 (316L) is beschikbaar naadloos (EN 10216-5) en longitudinaal gelast (EN 10217-7). Het hoeft niet geverfd te worden, maar gelaste buizen hebben een dunnere wand en een lagere drukclassificatie. P265NL is impactgetest tot −40 °C (EN 10216-4); daaronder controleer EN 13480-2 Annex B of gebruik roestvrij staal.

Bereken met de tool hierboven ↑

Welke leidingmaten zitten in de rekentool?

DN10 tot DN300 met buitendiameters volgens EN 10220, van 17,2 tot 323,9 mm. De wanddikte volgt het gekozen buistype, en de materiaallijst geeft de bestelaanduiding, bijvoorbeeld "DN25 · 33,7 × 3,2". Controleer de wanddikte bij uw leverancier voor u bestelt.

Bereken met de tool hierboven ↑

Wanneer kies je staal in plaats van koper?

K65-koperbuis is er tot 2-1/8″ (54 mm). Grotere leidingen, industriële CO2-koeling en delen met een hoge ontwerpdruk worden daarom meestal in staal uitgevoerd. Voor kleinere installaties is er de koperrekentool, en een projectbestand opent in beide met de tekening.

Bereken met de tool hierboven ↑CO2 (R744) leidingdimensionering – koper →

Uitgangspunten: Verzadigde vloeistof in de vloeistofleiding, subkritisch CO2 (R744) tussen −50 en +10 °C. Maten in DN met buitendiameter volgens EN 10220; de wanddiktes zijn gangbare voorraadmaten. De drukklasse is berekend volgens EN 13480-3 met de minimale wanddikte. Controleer wanddikte, materiaal en ontwerpdruk tegen EN 378/PED en de gegevens van de leverancier vóór montage. Het massadebiet is gebaseerd op het netto koelvermogen per kg, h_g bij verdampingstemperatuur min h_f bij vloeistoftemperatuur, dus flashgas door expansie is inbegrepen. Enthalpie van oververhitting en overvoeding door pompcirculatie zijn niet meegerekend.

Disclaimer: Deze tool garandeert geen correcte resultaten. Controleer wanddikte, drukklasse en andere waarden altijd handmatig vóór montage.

Help – zo gebruikt u de rekentool

De rekentool dimensioneert de leidingen van een CO2-koelsysteem (R744): MT-zuiging, LT-zuiging en vloeistof. Vul de systeemgegevens in, bouw de installatie op in het stroomschema en lees leidingmaten, drukverliezen en materiaallijst af. Het vermogen van elke verdamper bepaalt de stroom in elk leidingtraject, en de leidingen worden zo gekozen dat de snelheid de streefsnelheid niet overschrijdt.

1. Systeemgegevens

  • Vul de verdampingstemperatuur voor MT en LT, de temperatuur van de vloeistofleiding en de oververhitting voor MT en LT in (oververhitting beïnvloedt de dimensionering van de zuigleidingen).
  • Stel een aparte streefsnelheid in voor MT-zuiging, LT-zuiging en vloeistof. Een hogere streefsnelheid geeft dunnere leidingen; een lagere geeft dikkere leidingen en minder drukverlies.
  • Het geïnstalleerde aggregaatvermogen en het compressorvermogen zijn optioneel. Ze worden gebruikt om te vergelijken met de verdamperbelasting en om de totale warmteafgifte te tonen.
  • Onder „Geavanceerd – Marges & leidingmateriaal”: extra lengte voor fittingen (beïnvloedt alleen het drukverlies, niet de leidingmaat), leidingtype, minimaal toegestane leidingmaat en isolatie per hoofdleiding (gebruikt in de materiaallijst).
  • Leidingtype en ontwerpdruk bepalen samen welke maten zijn toegestaan — ⛔ in de tabellen betekent dat die maat de opgegeven druk niet aankan.
  • Vink „Leiding naar gaskoeler” aan om ook de persleiding naar de gaskoeler te dimensioneren: vul hoge druk, persgastemperatuur, gaskoeleruitlaattemperatuur, streefsnelheid en PS van de hogedrukzijde in. De leiding wordt boven de koelmachine getekend.

2. Verdampers en leidingstompen

  • Voeg een verdamper toe met „+ Verdamper toevoegen” en vul naam, circuit (MT/LT) en vermogen in. Met ▲ ▼ wijzigt u de volgorde en met × verwijdert u een rij.
  • Een leidingstomp is één enkele leiding (vloeistof, MT of LT) waarop andere verdampers kunnen worden aangetakt. Geef een MT-/LT-stomp een vermogen als het een verdamper moet worden.

3. Het stroomschema

  • Sleep een verdamper om hem te verplaatsen. Klik op de naam om te hernoemen en op het vermogen om het te wijzigen. Klik op [MT]/[LT] om van circuit te wisselen (alleen mogelijk als de zuigleiding van de verdamper rechtstreeks op de hoofdleiding uitkomt).
  • Klik op een leiding om de lengte in te stellen, de lengte te vergrendelen of de leidingmaat handmatig te kiezen. Een ✎ in de tabellen toont dat de maat handmatig is gekozen.
  • In hetzelfde vak kiest u het buistype voor alleen die leiding, bijv. RVS 316L voor kleine buizen en P265NL voor de rest. Elke maat toont zijn drukklasse (bar) in dat buistype; ⛔ betekent dat hij de ontwerpdruk (PS) van de hoofdleiding niet haalt.
  • Klik met de rechtermuisknop op een leiding om op die plek een verdamper of leidingstomp toe te voegen.
  • De ronde greep op de leiding van een verdamper kunt u slepen en neerzetten op de leiding van hetzelfde type van een andere verdamper om daarop aan te takken, of op lege ruimte om rechtstreeks op de hoofdleiding aan te sluiten. De kleine vierkantjes sleept u langs de rand van de verdamper om te wijzigen waar de leiding binnenkomt.
  • Selecteer een verdamper of leiding en druk op Delete om te verwijderen. Ongedaan maken met „Ongedaan maken” of Ctrl/Cmd+Z.

4. Navigeren in de tekening

  • Sleep de achtergrond om de weergave te verschuiven. Zoom met de knoppen, met Ctrl/Cmd + muiswiel of door te knijpen op een trackpad. A− en A+ wijzigen de tekstgrootte in de tekening.
  • “Tekening afdrukken” drukt het stroomdiagram samen met een samenvatting af.
  • Vink „90°-bochten afdwingen” aan zodat alle leidingen in rechte hoeken lopen; vink uit om leidingen vrij te verbinden en te verslepen.
  • Vink „Parallelle leidingen afdwingen” aan zodat leidingen die direct van een hoofdleiding komen recht tegenover de aansluiting van de verdamper aftakken en één rechte lijn zonder bocht vormen. De aftakking beweegt mee wanneer u de verdamper of de aansluiting verplaatst.

5. Vermogensmeter

  • Klik op „Vermogensmeter toevoegen” en daarna op een leiding. De meter toont hoeveel kW er aan weerszijden van het punt stroomt.
  • Sleep het punt om elders te meten, sleep het vak om de uitlezing te verplaatsen en klik op × om de meter te verwijderen.

6. Resultaten lezen

  • De kaarten bovenaan tonen het totale koelvermogen, de totale massastroom en de leidingmaat van de drie hoofdleidingen.
  • De tabellen tonen per verdamper en leidingtraject het vermogen, de gekozen leidingmaat, de snelheid en het drukverlies (Δp). Het programma kiest de kleinste leidingmaat die binnen de streefsnelheid blijft.
  • ⚠ betekent dat de stroom een grotere leiding vereist dan de grootste maat in de tabel. 🚩 betekent dat twee leidingen of verdampers dezelfde naam hebben.
  • De materiaallijst en de isolatielijst tellen de leidinglengtes per maat op, zonder toeslag voor fittingen. Gebruik ze als basis voor de bestelling.

7. Opslaan en openen

  • „Opslaan” en „Opslaan als…” slaan de hele installatie op als bestand, en „Project openen” laadt het weer in.
  • In Chrome en Edge schrijven „Opslaan” en automatisch opslaan naar het bestand dat u met Opslaan als of Openen hebt gekozen. Andere browsers downloaden met „Opslaan” een nieuw bestand, en automatisch opslaan bewaart het project dan in de browser.

8. Eenheden

  • Onder „Opties · Eenheden” kiest u de eenheid voor temperatuur, oververhitting, druk, snelheid, lengte, vermogen en massastroom afzonderlijk. Dit wijzigt alleen hoe waarden worden getoond en ingevoerd, niet de berekeningen.
Disclaimer: Deze tool garandeert geen correcte resultaten. Controleer wanddikte, drukklasse en andere waarden altijd handmatig vóór montage.