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

CO2-rørdimensjonering – stålrør

Tre hovedstammer — MT-sug, LT-sug og væske. Dra fordampere på plass, koble én ledning til en annen, og klikk på en ledning for å angi lengden.
R744 · MT −8,0 °C · LT −32,0 °C · 26,50 kW

Systemdata

Fordampningstemperatur for hver krets samt temperaturen i receiveren. Væsketemperaturen bestemmer også andelen flashgass og dermed massestrømmen.
Nyttig overheting ved fordamperutløp. Reell damp er mindre tett enn mettet damp — sugeledninger dimensjoneres etter den lavere tettheten.
Installert kompressorkapasitet til sammenligning med tilkoblet fordamperlast. Angi kompressoreffekt for å få total varmeeffekt.
Styrer rørdimensjonen direkte — høyere hastighet gir slankere rør.
Rør som ikke tåler dette trykket, merkes med ⛔ og velges aldri automatisk. Standardverdiene følger vanlige EN 378-referanseverdier (32 °C omgivelse) for et transkritisk boostersystem — CO2s stillstandstrykk er ofte mer avgjørende enn driftstemperaturen. Tilpass dem til ditt eget system.
Avansert – marginer og rørmateriale
Øker lengden i trykkfallberegningen — vises i Δp-kolonnen i tabellene «Hovedstammer»/«Fordampertilkoblinger» nedenfor, ikke i rørstørrelsen eller kortene øverst.
Legger bare en bestillingsmargin på materiallisten og isolasjonsskjemaet (kapp, feil) — noe annet enn «Ekstra lengde for fittings» ovenfor, og påvirker ikke rørstørrelsen eller Δp.
Lavtemperaturstål for CO2 — vanlig karbonstål (P235/P265GH) er ikke slagseigt ved LT-temperaturer. Slagseighetsprøvd ned til −40 °C (EN 10216-4); under det, kontroller EN 13480-2 tillegg B eller bruk rustfritt. Kraftig gods og høy trykklasse. Krever utvendig korrosjonsbeskyttelse.
Hvilket trykk hver dimensjon tåler: se tabellen nederst ↓
Rør mindre enn denne grensen velges aldri automatisk.
Velg isolasjonsspesifikasjon (tykkelse/farge) per hovedstamme for materiallisten.

Fordampere

Navn Krets kW
En rørstubb har bare ÉN ledning (væske, MT eller LT). En MT-/LT-stubb kan gjøres om til en fordamper ved å gi den en kW-last.
[ Annonsering / Advertisement ]

Prosjekt

.html
Fil
Del og skriv ut
Ikke lagret ennå.

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

Endrer bare hvordan verdier vises og legges inn — alle beregninger kjører fortsatt som før i bakgrunnen.

Flytskjema

MT-sug Væske LT-sug Koblet til et annet rør
100% 100%
Dra en fordamper fritt for å plassere den. Klikk på et rørsegment for å angi lengden eller endre dimensjon manuelt.
Klikk her, og deretter på en rørstrekning, for å plassere en effektmåler.
— m Dim.:
[ Annonsering / Advertisement ]

Materialliste

Lengdene inkluderer svinnmarginen ovenfor, men ikke tillegget for fittings (som bare påvirker Δp).

Isolasjonsoversikt

Isolasjonstype per hovedstamme velges under «Avansert» i Systemdata.

Tilkoblinger per fordamper

«Egen effekt» er fordamperens egen kW-verdi. «Effekt i røret» er den akkumulerte strømmen gjennom akkurat det røret — større hvis andre fordampere/rør er tilkoblet det. Summer aldri «Effekt i røret»-kolonnene for en totalsum; bruk «Egen effekt».

Hovedstammer

Vis beregning

Beregning per rør

RørMassestrøm [kg/s]Tetthet [kg/m³]Innerdiameter [mm]Hastighet [m/s]RefLengde (+ tillegg) [m]Δp [kPa]Δp per meter [Pa/m]Rørtype, PS
#1 DN15 · Væske: Kjølemaskin → Kjølerom 10,1043972,416,10,52771 7000,02786 (+1,8)1,82233P265NL · PS 60 bar
#2 DN15 · Væske: Kjølerom 1 → Fryser 10,07272972,416,10,36750 0000,02856 (+1,8)0,906116P265NL · PS 60 bar
#3 DN15 · Væske: Fryser 1 → Kjølerom 20,05316972,416,10,26936 6000,02936 (+1,8)0,49863,9P265NL · PS 60 bar
#4 DN15 · Væske: Kjølerom 2 → Fryser 20,02948972,416,10,14920 3000,03156 (+1,8)0,16421,1P265NL · PS 60 bar
#5 DN15 · Væske: Fryser 2 → MT-kjølemøbel0,01579972,416,10,079710 9000,03486 (+1,8)0,05226,69P265NL · PS 60 bar
#6 DN15 · MT-sug: Kjølemaskin → Kjølerom 10,0710370,2616,14,97406 0000,02616 (+1,8)111 410P265NL · PS 52 bar
#7 DN15 · MT-sug: Kjølerom 1 → Kjølerom 20,0394670,2616,12,76226 0000,02656 (+1,8)3,43439P265NL · PS 52 bar
#8 DN15 · MT-sug: Kjølerom 2 → MT-kjølemøbel0,0157970,2616,11,190 3000,02746 (+1,8)0,56872,8P265NL · PS 52 bar
#9 DN15 · LT-sug: Kjølemaskin → 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 Kjølerom 1 · Væske0,03157972,416,10,15921 7000,03125 (+1,5)0,15623,9P265NL · PS 60 bar
#12 DN15 · Ledning til Kjølerom 1 · MT-sug0,0315770,2616,12,21181 0000,02665 (+1,5)1,84283P265NL · PS 52 bar
#13 DN15 · Ledning til Kjølerom 2 · Væske0,02368972,416,10,1216 3000,03255 (+1,5)0,091314P265NL · PS 60 bar
#14 DN15 · Ledning til Kjølerom 2 · MT-sug0,0236870,2616,11,66135 0000,02695 (+1,5)1,05161P265NL · PS 52 bar
#15 DN15 · Ledning til MT-kjølemøbel · Væske0,01579972,416,10,079710 9000,03485 (+1,5)0,04356,69P265NL · PS 60 bar
#16 DN15 · Ledning til MT-kjølemøbel · 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

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 / 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 %)
Friksjonsfaktor
Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
Fluiddata
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)
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

Tillatt trykk (bar) for hver dimensjon og rørtype, med godstykkelse. Grønt tåler designtrykket til alle tre stammene (MT-sug 52, LT-sug 30, væske 60 bar). Gult tåler bare stammene som står i ruten. Rødt ⛔ tåler ingen av dem. – betyr at rørtypen ikke produseres i den dimensjonen.
StørrelseP265NL – karbonstål, sømløst (EN 10216-4)
valgt rørtype		316L (1.4404) – rustfritt, sømløst (EN 10216-5) 316L (1.4404) – rustfritt, sveiset tynnvegget (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 – karbonstål, sømløst (EN 10216-4): Lavtemperaturstål for CO2 — vanlig karbonstål (P235/P265GH) er ikke slagseigt ved LT-temperaturer. Slagseighetsprøvd ned til −40 °C (EN 10216-4); under det, kontroller EN 13480-2 tillegg B eller bruk rustfritt. Kraftig gods og høy trykklasse. Krever utvendig korrosjonsbeskyttelse.

316L (1.4404) – rustfritt, sømløst (EN 10216-5): Syrefast rustfritt stål med middels gods. Trenger ikke utvendig korrosjonsbeskyttelse og er seigt ved lave temperaturer.

316L (1.4404) – rustfritt, sveiset tynnvegget (EN 10217-7): Lette tynnveggede rør, beregnet med sveisefaktor 0,85. Bare de mindre dimensjonene tåler CO2-trykket — se ⛔-merkingen mot ditt designtrykk.

Kilde og metode: EN 13480-3, p = 2·f·z·e / (D − e), der e er minste godstykkelse (nominell minus toleransen −12,5 % sømløst, −10 % sveiset), f tillatt spenning (P265NL 170 MPa, 1.4404 150 MPa, Rp1,0/1,5 på den sikre siden) og z sveisefaktor (0,85 for sveiset). Godstykkelsene er vanlige lagerdimensjoner – kontroller mot leverandør før bestilling.

Andre land

Trykkverdiene ovenfor følger europeisk praksis (EN 378, EN 13480-3). 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

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

Vanlige spørsmål om stålrør for CO2

Hvordan dimensjonerer man stålrør for CO2 (R744)?

Hver ledning dimensjoneres etter massestrøm og tillatt hastighet: MT-sug, LT-sug og væskeledning. Kalkulatoren regner ut massestrømmen fra kjøleytelse, fordampningstemperatur og overheting, velger minste DN-dimensjon som holder målhastigheten, og viser trykkfallet strekning for strekning.

Beregn i verktøyet ovenfor ↑CO2 (R744) rørdimensjonering – kobber →

Hvilken trykklasse har stålrørene?

Tillatt trykk beregnes etter EN 13480-3 (p = 2·f·z·e / (D − e)) med minste godstykkelse etter produksjonstoleranse: −12,5 % for sømløse og −10 % for sveisede rør. Kalkulatoren viser trykklassen for hver dimensjon og varsler med ⛔ når røret ikke tåler designtrykket du har oppgitt.

Beregn i verktøyet ovenfor ↑

P265NL eller rustfritt 316L – hva skal jeg velge?

P265NL (EN 10216-4) er et sømløst karbonstål som er slagseighetsprøvd for lave temperaturer, og standardvalget i CO2-anlegg; vanlig P235GH/P265GH er ikke beregnet for LT-temperaturer. Rustfritt 1.4404 (316L) finnes sømløst (EN 10216-5) og langssveiset (EN 10217-7). Det trenger ingen maling, men sveisede rør har tynnere gods og lavere trykklasse. P265NL er slagprøvd ned til −40 °C (EN 10216-4); under det, kontroller mot EN 13480-2 vedlegg B eller velg rustfritt stål.

Beregn i verktøyet ovenfor ↑

Hvilke rørdimensjoner har kalkulatoren?

DN10 til DN300 med utvendige diametre etter EN 10220, fra 17,2 til 323,9 mm. Godstykkelsen følger valgt rørtype, og materiallisten gir bestillingsbetegnelsen, for eksempel «DN25 · 33,7 × 3,2». Kontroller godstykkelsen med leverandøren før bestilling.

Beregn i verktøyet ovenfor ↑

Når velger man stålrør i stedet for kobberrør?

K65-kobberrør finnes opp til 2-1/8″ (54 mm). Større ledninger, industrielle CO2-kjøleanlegg og deler med høyt designtrykk bygges derfor oftest i stål. For mindre anlegg finnes kobberkalkulatoren, og en prosjektfil kan åpnes i begge med tegningen.

Beregn i verktøyet ovenfor ↑CO2 (R744) rørdimensjonering – kobber →

Forutsetninger: Mettet væske i væskeledningen, underkritisk CO2 (R744) mellom −50 og +10 °C. Rørstørrelser angis som DN med utvendig diameter etter EN 10220; godstykkelsene er vanlige lagerdimensjoner. Trykklassen er beregnet etter EN 13480-3 med minste godstykkelse. Kontroller godstykkelse, materiale og designtrykk mot EN 378/PED og leverandørens data før montering. Massestrømmen bygger på netto kuldeeffekt, h_g ved fordampningstemperaturen minus h_f ved væsketemperaturen, så flashgass fra ekspansjonen er med. Overhetingens entalpi og pumpeovermating regnes ikke med.

Ansvarsfraskrivelse: Verktøyet garanterer ikke korrekte resultater. Kontroller alltid godstykkelse, trykklasse og andre verdier manuelt før montasje.

Hjelp – slik bruker du kalkulatoren

Kalkulatoren dimensjonerer rørene i et CO2-kuldeanlegg (R744): MT-sug, LT-sug og væske. Fyll inn systemdata, bygg opp anlegget i flytskjemaet, og les av rørstørrelser, trykkfall og materialliste. Hver fordampers effekt gir strømmen i rørstrekningene, og rørene velges slik at hastigheten ikke overstiger målhastigheten.

1. Systemdata

  • Angi fordampningstemperatur for MT og LT, væskeledningens temperatur og overheting for MT og LT (overheting påvirker dimensjoneringen av sugeledningene).
  • Still inn separat målhastighet for MT-sug, LT-sug og væske. Høyere målhastighet gir slankere rør, lavere gir kraftigere rør og mindre trykkfall.
  • Aggregatets installerte effekt og kompressoreffekt er valgfrie. De brukes til å sammenligne med fordampernes last og til å vise total varmeeffekt.
  • Under «Avansert – marginer og rørmateriale»: ekstra lengde for fittings (påvirker bare trykkfallet, ikke rørstørrelsen), rørtype, minste tillatte rørstørrelse og isolasjon per hovedstamme (brukes i materiallisten).
  • Rørtype og designtrykk avgjør sammen hvilke dimensjoner som er tillatt — ⛔ i tabellene betyr at den dimensjonen ikke tåler det angitte trykket.
  • Kryss av for «Ledning til gasskjøler» for også å dimensjonere hetgassledningen til gasskjøleren: angi høytrykk, hetgasstemperatur, temperatur ut av gasskjøleren, målhastighet og PS for høytrykkssiden. Ledningen tegnes over kjølemaskinen.

2. Fordampere og rørstubber

  • Legg til en fordamper med «+ Legg til fordamper», og angi navn, krets (MT/LT) og effekt. Med ▲ ▼ endrer du rekkefølgen, og × fjerner en rad.
  • En rørstubb er en enkelt ledning (væske, MT eller LT) som andre fordampere kan kobles til. Gi en MT-/LT-stubb en effekt hvis den skal bli en fordamper.

3. Flytskjemaet

  • Dra en fordamper for å flytte den. Klikk på navnet for å endre det og på effekten for å endre den. Klikk på [MT]/[LT] for å bytte krets (bare mulig hvis fordamperens sugeledning går direkte til stammen).
  • Klikk på en ledning for å angi lengde, låse lengden eller velge rørstørrelse manuelt. Et ✎ i tabellene viser at størrelsen er valgt manuelt.
  • I samme felt velger du rørtype for akkurat den ledningen, f.eks. rustfritt 316L på små rør og P265NL på resten. Hver dimensjon viser hva den tåler (bar) i den rørtypen, og ⛔ betyr at den ikke tåler stammens designtrykk (PS).
  • Høyreklikk på en ledning for å legge til en fordamper eller rørstubb på det stedet.
  • Det runde håndtaket ved en fordampers ledning kan dras og slippes på en annen fordampers ledning av samme slag for å koble seg på der, eller på ledig plass for å koble direkte på stammen. De små firkantene dras langs fordamperens kant for å flytte hvor ledningen går inn.
  • Marker en fordamper eller ledning og trykk Delete for å fjerne den. Angre med «Angre» eller Ctrl/Cmd+Z.

4. Navigere i tegningen

  • Dra i bakgrunnen for å panorere. Zoom med knappene, med Ctrl/Cmd + musehjul eller ved å knipe på en styreflate. A− og A+ endrer tekststørrelsen i tegningen.
  • ”Skriv ut tegning” skriver ut flytskjemaet sammen med en oppsummering.
  • Kryss av «Tving 90°-bøyninger» slik at alle rør trekkes i rette vinkler; fjern krysset for å koble til og dra rør helt fritt.
  • Kryss av for «Tving parallelle linjer» slik at rør som går direkte fra en hovedledning, greines av rett ut for fordamperens tilkobling og blir én rett linje uten bøy. Avgreiningen følger da med når du flytter fordamperen eller tilkoblingen.

5. Effektmåler

  • Klikk på «Legg til effektmåler» og deretter på en ledning. Måleren viser hvor mange kW som strømmer på hver side av punktet.
  • Dra punktet for å måle et annet sted, dra boksen for å flytte avlesningen, og klikk på × for å fjerne måleren.

6. Lese resultatene

  • Kortene øverst viser total kjøleeffekt, total massestrøm og rørstørrelse for de tre hovedstammene.
  • Tabellene viser for hver fordamper og rørstrekning effekt, valgt rørstørrelse, hastighet og trykkfall (Δp). Programmet velger den minste rørstørrelsen som holder målhastigheten.
  • ⚠ betyr at strømmen krever et større rør enn den største størrelsen i tabellen. 🚩 betyr at to rør eller fordampere har samme navn.
  • Materiallisten og isolasjonslisten summerer rørlengder per størrelse uten tillegg for fittings. Bruk dem som grunnlag for bestillingen.

7. Lagre og åpne

  • «Lagre» og «Lagre som…» lagrer hele anlegget som en fil, og «Åpne prosjekt» leser den inn igjen.
  • I Chrome og Edge skriver «Lagre» og automatisk lagring til filen du valgte med Lagre som eller Åpne. Andre nettlesere laster ned en ny fil med «Lagre», og automatisk lagring holder i stedet prosjektet i nettleseren.

8. Enheter

  • Under «Alternativer · Enheter» velger du enhet for temperatur, overheting, trykk, hastighet, lengde, effekt og massestrøm hver for seg. Det endrer bare hvordan verdier vises og legges inn, ikke beregningene.
Ansvarsfraskrivelse: Verktøyet garanterer ikke korrekte resultater. Kontroller alltid godstykkelse, trykklasse og andre verdier manuelt før montasje.