CO2-rørdimensjonering
Systemdata
Avansert – marginer og rørmateriale
Fordampere
| Navn | Krets | kW |
|---|
Prosjekt
Filen er en lenkefil: dobbeltklikk for å åpne prosjektet i nettleseren, eller velg den med Åpne. Eldre .json-filer kan fortsatt åpnes. I likhet med prosjektfilen inneholder den alle prosjektdata – del den bare med personer som har tillatelse til å se dem.
Alternativer · Enheter
Flytskjema
Materialliste
Isolasjonsoversikt
Tilkoblinger per fordamper
Hovedstammer
Vis beregning
Beregning per rør
| Rør | Massestrøm [kg/s] | Tetthet [kg/m³] | Innerdiameter [mm] | Hastighet [m/s] | Re | f | Lengde (+ tillegg) [m] | Δp [kPa] | Δp per meter [Pa/m] | Rørtype, PS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #1 1/2" · Væske: Kjølemaskin → Kjølerom 1 | 0,1043 | 972,4 | 11,2 | 1,09 | 103 000 | 0,0185 | 6 (+1,8) | 7,44 | 954 | K65 · PS 60 bar |
| #2 1/2" · Væske: Kjølerom 1 → Fryser 1 | 0,07272 | 972,4 | 11,2 | 0,759 | 71 900 | 0,0198 | 6 (+1,8) | 3,87 | 496 | K65 · PS 60 bar |
| #3 3/8" · Væske: Fryser 1 → Kjølerom 2 | 0,05316 | 972,4 | 8,4 | 0,986 | 70 100 | 0,0201 | 6 (+1,8) | 8,84 | 1 130 | K65 · PS 60 bar |
| #4 3/8" · Væske: Kjølerom 2 → Fryser 2 | 0,02948 | 972,4 | 8,4 | 0,547 | 38 900 | 0,0226 | 6 (+1,8) | 3,06 | 392 | K65 · PS 60 bar |
| #5 3/8" · Væske: Fryser 2 → MT-kjølemøbel | 0,01579 | 972,4 | 8,4 | 0,293 | 20 800 | 0,026 | 6 (+1,8) | 1,01 | 129 | K65 · PS 60 bar |
| #6 1/2" · MT-sug: Kjølemaskin → Kjølerom 1 | 0,07103 | 70,26 | 11,2 | 10,3 | 584 000 | 0,0146 | 6 (+1,8) | 37,7 | 4 830 | K65 · PS 52 bar |
| #7 3/8" · MT-sug: Kjølerom 1 → Kjølerom 2 | 0,03946 | 70,26 | 8,4 | 10,1 | 433 000 | 0,0155 | 6 (+1,8) | 52 | 6 670 | K65 · PS 52 bar |
| #8 3/8" · MT-sug: Kjølerom 2 → MT-kjølemøbel | 0,01579 | 70,26 | 8,4 | 4,05 | 173 000 | 0,0173 | 6 (+1,8) | 9,29 | 1 190 | K65 · PS 52 bar |
| #9 1/2" · LT-sug: Kjølemaskin → Fryser 1 | 0,03326 | 32,8 | 11,2 | 10,3 | 310 000 | 0,0157 | 6 (+1,8) | 19 | 2 430 | K65 · PS 30 bar |
| #10 3/8" · LT-sug: Fryser 1 → Fryser 2 | 0,01369 | 32,8 | 8,4 | 7,53 | 170 000 | 0,0174 | 6 (+1,8) | 15 | 1 920 | K65 · PS 30 bar |
| #11 3/8" · Ledning til Kjølerom 1 · Væske | 0,03157 | 972,4 | 8,4 | 0,586 | 41 600 | 0,0223 | 5 (+1,5) | 2,88 | 443 | K65 · PS 60 bar |
| #12 3/8" · Ledning til Kjølerom 1 · MT-sug | 0,03157 | 70,26 | 8,4 | 8,11 | 346 000 | 0,0159 | 5 (+1,5) | 28,4 | 4 370 | K65 · PS 52 bar |
| #13 3/8" · Ledning til Kjølerom 2 · Væske | 0,02368 | 972,4 | 8,4 | 0,439 | 31 200 | 0,0237 | 5 (+1,5) | 1,72 | 265 | K65 · PS 60 bar |
| #14 3/8" · Ledning til Kjølerom 2 · MT-sug | 0,02368 | 70,26 | 8,4 | 6,08 | 260 000 | 0,0164 | 5 (+1,5) | 16,5 | 2 540 | K65 · PS 52 bar |
| #15 3/8" · Ledning til MT-kjølemøbel · Væske | 0,01579 | 972,4 | 8,4 | 0,293 | 20 800 | 0,026 | 5 (+1,5) | 0,84 | 129 | K65 · PS 60 bar |
| #16 3/8" · Ledning til MT-kjølemøbel · MT-sug | 0,01579 | 70,26 | 8,4 | 4,05 | 173 000 | 0,0173 | 5 (+1,5) | 7,74 | 1 190 | K65 · PS 52 bar |
| #17 3/8" · Ledning til Fryser 1 · Væske | 0,01956 | 972,4 | 8,4 | 0,363 | 25 800 | 0,0247 | 5 (+1,5) | 1,23 | 189 | K65 · PS 60 bar |
| #18 3/8" · Ledning til Fryser 1 · LT-sug | 0,01956 | 32,8 | 8,4 | 10,8 | 243 000 | 0,0165 | 5 (+1,5) | 24,3 | 3 740 | K65 · PS 30 bar |
| #19 3/8" · Ledning til Fryser 2 · Væske | 0,01369 | 972,4 | 8,4 | 0,254 | 18 100 | 0,0269 | 5 (+1,5) | 0,654 | 101 | K65 · PS 60 bar |
| #20 3/8" · Ledning til Fryser 2 · LT-sug | 0,01369 | 32,8 | 8,4 | 7,53 | 170 000 | 0,0174 | 5 (+1,5) | 12,5 | 1 920 | K65 · PS 30 bar |
Grunnlag for beregningen
- Metode
- Hvert rør dimensjoneres for den minste dimensjonen som holder hastigheten på eller under målet og er godkjent for sitt PS; trykkfallet beregnes med Darcy–Weisbach.
- Ligninger
ṁ = Q / (h″(t₀) − h′(t_liq))v = ṁ / (ρ · π·d²/4)Re = ρ·v·d / μf = 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 %)
- Friksjonsfaktor
- Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
- Fluiddata
- CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
- Standarder
- EN 378-2 (PS) · ASTM B280 / EN 12735-1 (outside diameters, walls) · ASME B31.5 (P = 2·S·t/D, S = 41 MPa annealed) · EN 14276 (K65, manufacturer 120 bar)
- Merknader
- Massestrøm fra kjølekapasiteten og entalpidifferansen mellom mettet damp ved fordampningstemperaturen og væske ved væsketemperaturen; sugeledninger med angitt overhetning.
- Statiske høydeforskjeller og trykkfall i ventiler og rørdeler utover tillegget er ikke inkludert.
Trykklasse per dimensjon
| Størrelse | Standardkobber (Cu-DHP) | Forsterket kobber (Cu-DHP) | K65-kobber (CuFe2P) valgt rørtype |
|---|---|---|---|
| 1/4" 6,4 mm | 98 bar 0,76 mm | 123 bar 0,95 mm | – |
| 3/8" 9,5 mm | 70 bar 0,81 mm | 88 bar 1,02 mm | 120 bar 0,56 mm |
| 1/2" 12,7 mm | 53 bar MT, LT 0,81 mm | 66 bar 1,02 mm | 120 bar 0,75 mm |
| 5/8" 15,9 mm | 46 bar LT 0,89 mm | 57 bar MT, LT 1,11 mm | 120 bar 0,93 mm |
| 3/4" 19,0 mm | 38 bar LT 0,89 mm | 48 bar LT 1,11 mm | 120 bar 1,19 mm |
| 7/8" 22,2 mm | 42 bar LT 1,14 mm | 53 bar MT, LT 1,43 mm | 120 bar 1,38 mm |
| 1-1/8" 28,6 mm | 36 bar LT 1,27 mm | 46 bar LT 1,59 mm | 120 bar 1,78 mm |
| 1-3/8" 34,9 mm | 33 bar LT 1,40 mm | 41 bar LT 1,75 mm | 120 bar 2,17 mm |
| 1-5/8" 41,3 mm | 30 bar LT 1,52 mm | 38 bar LT 1,91 mm | 120 bar 2,56 mm |
| 2-1/8" 54,0 mm | 27 bar ⛔ 1,78 mm | 34 bar LT 2,22 mm | 120 bar 3,35 mm |
| 2-5/8" 66,7 mm | 25 bar ⛔ 2,03 mm | 31 bar LT 2,54 mm | – |
| 3-1/8" 79,4 mm | 24 bar ⛔ 2,29 mm | 30 bar ⛔ 2,86 mm | – |
| 3-5/8" 92,1 mm | 23 bar ⛔ 2,54 mm | 28 bar ⛔ 3,18 mm | – |
| 4-1/8" 104,8 mm | 22 bar ⛔ 2,79 mm | 27 bar ⛔ 3,49 mm | – |
| 5-1/8" 130,2 mm | 20 bar ⛔ 3,18 mm | 25 bar ⛔ 3,97 mm | – |
| 6-1/8" 155,6 mm | 19 bar ⛔ 3,56 mm | 23 bar ⛔ 4,45 mm | – |
Standardkobber (Cu-DHP): Vanlig kjølerør (ACR). Bare de minste dimensjonene tåler CO2-trykket — se ⛔-merket mot ditt designtrykk.
Forsterket kobber (Cu-DHP): Samme materiale, men ca. 25 % kraftigere gods, for høyere tillatt trykk enn standardkobber.
K65-kobber (CuFe2P): Høyfast kobberlegering for CO2, 120 bar. Standardvalg for subkritiske og transkritiske systemer. Produseres bare 3/8″–2-1/8″ — større dimensjoner krever et annet rørmateriale.
Kilde og metode: standard og forsterket kobber etter tynnveggsformelen P = 2·S·t/D med S = 41 MPa (6 000 psi), tillatt spenning for glødet kobberrør opp til 38 °C. Hardlodding gløder røret ved hver skjøt, så et hardloddet anlegg regnes med den glødede verdien (Copper Tube Handbook, ASME B31.5); verdien for hardtrukket rør, ca. 69 MPa, gjelder bare for flare- eller klemkoblinger. K65: produsentens (Wieland) oppgitte 120 bar for legeringen CuFe2P etter EN 14276, 3/8″–2-1/8″. Kontroller alltid mot leverandørens data før montasje.
Andre land
Trykkverdiene ovenfor følger europeisk praksis (EN 378, EN 14276, EN 13480-3; kobbervegger iht. ASTM B280/B88). På andre markeder dimensjoneres og godkjennes kjølemiddelrør i stedet etter disse normene. Denne kalkulatoren er ikke kontrollert mot dem – bruk den normen som gjelder der anlegget er installert.
USA
- ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: rørdimensjonering, designtrykk og prøvetrykk
- ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: sikkerhetskrav til kjøleanlegg
- ASTM B280 – Seamless Copper Tube for Air Conditioning and Refrigeration Field Service: kobberrør
Canada
- CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: kjølenorm; henviser til ASME B31.5 for rør
Australia og New Zealand
- AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: sikkerhetskrav til kjøleanlegg
- AS 4041 – Pressure piping: rørdimensjonering, designtrykk og prøvetrykk
- AS/NZS 1571 – Copper — Seamless tubes for air-conditioning and refrigeration: kobberrør
Rørdimensjonering for CO2 – ofte stilte spørsmål
Hvordan dimensjonerer man rør for CO2 (R744)?
Kalkulatoren finner massestrømmen ut fra hver fordampers kjøleytelse og egenskapene til CO2 ved fordampnings- og væsketemperaturen, og velger så den minste rørstørrelsen som holder hastigheten under målverdien. Trykkfallet beregnes med Darcy–Weisbach og vises også som tilsvarende temperaturfall (K).
Beregn i verktøyet ovenfor ↑CO2 (R744) rørdimensjonering – stål →
Hvilken hastighet bør man bruke i sugeledning og væskeledning for CO2?
Standardverdiene er 12 m/s i MT- og LT-sugeledningen og 1,2 m/s i væskeledningen. Høyere hastighet gir mindre rør, men større trykkfall, og stigende sugeledninger trenger nok hastighet til å føre oljen tilbake til kompressorene. Alle verdier kan endres.
Hvorfor K65-kobberrør i et CO2-kjøleanlegg?
CO2-anlegg arbeider med mye høyere trykk enn HFK-anlegg. K65 (legeringen CuFe2P, EN 14276) tåler 120 bar i dimensjonene 3/8" til 2-1/8" og er forhåndsvalgt her. Vanlige ACR-kobberrør har mye lavere trykklasse i de store dimensjonene; en størrelse som ikke tåler angitt designtrykk, merkes ⛔ og velges aldri automatisk.
Beregn i verktøyet ovenfor ↑CO2 (R744) rørdimensjonering – stål →
Hvilket maksimalt tillatt trykk (PS) skal jeg angi?
Standardverdiene – 52 bar MT-sug, 30 bar LT-sug og 60 bar væske – er vanlige utgangsverdier for et transkritisk CO2-boosteranlegg etter EN 378-2. Bruk alltid anleggets eget PS etter EN 378 og trykkdirektivet (PED).
Beregn i verktøyet ovenfor ↑Sikkerhetsventil og utblåsningsledning (EN 13136 / EN ISO 24664) →
Fungerer kalkulatoren for transkritiske boosteranlegg?
Ja. På lavtrykksiden dimensjoneres MT-sug, LT-sug og væskeledningen fra receiveren til fordamperne, der CO2 er underkritisk (−50 til +10 °C). Kryss av for «Ledning til gasskjøler» for også å dimensjonere høytrykksiden: hetgassledningen til gasskjøleren og returledningen derfra (75–140 bar, CO2-data fra CoolProp). Trykklassene er beregnet ved romtemperatur, så kontroller hetgassledningens trykklasse ved dens faktiske temperatur.
Er kalkulatoren gratis, og hva får jeg?
Den er gratis og krever ingen innlogging. Du får rørstørrelse, hastighet og trykkfall for hver rørstrekning, materialliste per dimensjon, isolasjon og et rørskjema som skrives ut på A4–A1 og kan lagres som prosjektfil.