CO2piping.com
Temă luminoasă
co2piping.com
Conducte din cupru → ← Acasă / Info

Dimensionare conducte CO2 – oțel

Trei coloane principale — aspirație MT, aspirație LT și lichid. Trageți vaporizatoarele pentru a le poziționa, conectați o linie la alta și faceți clic pe orice linie pentru a-i seta lungimea.
R744 · MT -8,0 °C · LT -32,0 °C · 26,50 kW

Date de sistem

Temperatura de vaporizare pentru fiecare circuit și temperatura recipientului de lichid. Temperatura lichidului stabilește și ponderea gazului flash și, prin aceasta, debitul masic.
Supraîncălzirea utilă la ieșirea din vaporizator. Vaporii reali sunt mai puțin denși decât vaporii saturați — liniile de aspirație se dimensionează în funcție de densitatea mai mică.
Capacitatea de compresie instalată, pentru comparație cu sarcina vaporizatoarelor conectate. Introduceți puterea compresorului pentru a obține puterea termică totală.
Controlează direct dimensionarea conductei — o viteză mai mare produce conducte mai subțiri.
Conductele care nu rezistă la această presiune sunt marcate cu ⛔ și nu sunt niciodată alese automat. Valorile implicite urmează valorile de referință EN 378 uzuale (ambient 32 °C) pentru un sistem booster transcritic — presiunea de repaus a CO2 este adesea mai determinantă decât temperatura de funcționare. Ajustați-le pentru propriul sistem.
Avansat – marje și material conductă
Crește lungimea în calculul căderii de presiune — apare în coloana Δp din tabelele „Coloane principale”/„Conexiuni vaporizatoare” de mai jos, nu în dimensiunea conductei sau în cardurile de sus.
Adaugă o marjă de comandă doar la lista de materiale și planul de izolație (resturi, greșeli) — altceva decât „Lungime suplimentară pentru fitinguri” de mai sus, fără efect asupra dimensiunii conductei sau Δp.
Oțel pentru temperaturi joase pentru CO2 — oțelul carbon obișnuit (P235/P265GH) nu este tenace la temperaturi LT. Încercat la reziliență până la −40 °C (EN 10216-4); sub această temperatură verificați EN 13480-2 anexa B sau folosiți inox. Perete gros și clasă de presiune ridicată. Necesită protecție anticorozivă exterioară.
Ce presiune suportă fiecare diametru: vedeți tabelul de la sfârșitul paginii ↓
Conductele mai mici decât acest prag nu vor fi niciodată selectate automat.
Selectați specificația de izolație (grosime/culoare) pe coloană pentru lista de materiale.

Vaporizatoare

Nume Circuit kW
Un branșament are o singură linie (lichid, MT sau LT). Un branșament MT/LT poate fi transformat într-un vaporizator prin atribuirea unei sarcini în kW.
[ Annonsering / Advertisement ]

Proiect

.html
Fișier
Partajează și printează
Încă nesalvat.

Fișierul este un fișier link: faceți dublu clic pe el pentru a deschide proiectul în browser sau selectați-l cu Deschidere. Fișierele .json mai vechi pot fi deschise în continuare. La fel ca fișierul de proiect, acesta conține toate datele proiectului – partajați-l numai cu persoanele care au permisiunea să le vadă.

Opțiuni · Unități

Modifică doar modul în care valorile sunt afișate și introduse — toate calculele continuă să ruleze la fel ca înainte.

Schema de flux

Aspirație MT Lichid Aspirație LT Racordat la o altă conductă
100% 100%
Trageți liber un vaporizator pentru a-l poziționa. Faceți clic pe orice segment de conductă pentru a-i seta lungimea sau a modifica manual dimensiunea.
Faceți clic aici, apoi pe un tronson de conductă, pentru a plasa un contor de putere.
— m Dim.:
[ Annonsering / Advertisement ]

Lista de materiale

Lungimile includ marja de deșeu de mai sus, dar nu adaosul pentru fitinguri (care afectează doar Δp).

Plan de izolație

Tipul de izolație pe coloană se alege în secțiunea „Avansat” din Date de sistem.

Conexiuni pe vaporizator

„Putere proprie” este valoarea proprie în kW a vaporizatorului. „Putere în conductă” este debitul cumulat prin acea conductă specifică — mai mare dacă alte vaporizatoare/conducte sunt racordate la ea. Nu însumați niciodată coloanele „Putere în conductă” pentru un total general; folosiți „Putere proprie”.

Coloane principale

Afișare calcul

Calcul per conductă

ConductăDebit masic [kg/s]Densitate [kg/m³]Diametru interior [mm]Viteză [m/s]RefLungime (inclusiv adaos) [m]Δp [kPa]Δp pe metru [Pa/m]Tip conductă, PS
#1 DN15 · Lichid: Agregat frigorific → Cameră frigorifică 10,1043972,416,10,52771.7000,02786 (+1,8)1,82233P265NL · PS 60 bar
#2 DN15 · Lichid: Cameră frigorifică 1 → Congelator 10,07272972,416,10,36750.0000,02856 (+1,8)0,906116P265NL · PS 60 bar
#3 DN15 · Lichid: Congelator 1 → Cameră frigorifică 20,05316972,416,10,26936.6000,02936 (+1,8)0,49863,9P265NL · PS 60 bar
#4 DN15 · Lichid: Cameră frigorifică 2 → Congelator 20,02948972,416,10,14920.3000,03156 (+1,8)0,16421,1P265NL · PS 60 bar
#5 DN15 · Lichid: Congelator 2 → Vitrină MT0,01579972,416,10,079710.9000,03486 (+1,8)0,05226,69P265NL · PS 60 bar
#6 DN15 · Aspirație MT: Agregat frigorific → Cameră frigorifică 10,0710370,2616,14,97406.0000,02616 (+1,8)111.410P265NL · PS 52 bar
#7 DN15 · Aspirație MT: Cameră frigorifică 1 → Cameră frigorifică 20,0394670,2616,12,76226.0000,02656 (+1,8)3,43439P265NL · PS 52 bar
#8 DN15 · Aspirație MT: Cameră frigorifică 2 → Vitrină MT0,0157970,2616,11,190.3000,02746 (+1,8)0,56872,8P265NL · PS 52 bar
#9 DN15 · Aspirație LT: Agregat frigorific → Congelator 10,0332632,816,14,98216.0000,02656 (+1,8)5,22669P265NL · PS 30 bar
#10 DN15 · Aspirație LT: Congelator 1 → Congelator 20,0136932,816,12,0588.8000,02746 (+1,8)0,917118P265NL · PS 30 bar
#11 DN15 · Linie către Cameră frigorifică 1 · Lichid0,03157972,416,10,15921.7000,03125 (+1,5)0,15623,9P265NL · PS 60 bar
#12 DN15 · Linie către Cameră frigorifică 1 · Aspirație MT0,0315770,2616,12,21181.0000,02665 (+1,5)1,84283P265NL · PS 52 bar
#13 DN15 · Linie către Cameră frigorifică 2 · Lichid0,02368972,416,10,1216.3000,03255 (+1,5)0,091314P265NL · PS 60 bar
#14 DN15 · Linie către Cameră frigorifică 2 · Aspirație MT0,0236870,2616,11,66135.0000,02695 (+1,5)1,05161P265NL · PS 52 bar
#15 DN15 · Linie către Vitrină MT · Lichid0,01579972,416,10,079710.9000,03485 (+1,5)0,04356,69P265NL · PS 60 bar
#16 DN15 · Linie către Vitrină MT · Aspirație MT0,0157970,2616,11,190.3000,02745 (+1,5)0,47372,8P265NL · PS 52 bar
#17 DN15 · Linie către Congelator 1 · Lichid0,01956972,416,10,098813.5000,03355 (+1,5)0,06439,89P265NL · PS 60 bar
#18 DN15 · Linie către Congelator 1 · Aspirație LT0,0195632,816,12,93127.0000,0275 (+1,5)1,53236P265NL · PS 30 bar
#19 DN15 · Linie către Congelator 2 · Lichid0,01369972,416,10,06929.4200,03585 (+1,5)0,03365,17P265NL · PS 60 bar
#20 DN15 · Linie către Congelator 2 · Aspirație LT0,0136932,816,12,0588.8000,02745 (+1,5)0,764118P265NL · PS 30 bar

Baza de calcul

Metodă
Fiecare conductă este dimensionată pentru cea mai mică dimensiune care menține viteza la sau sub valoarea țintă și este certificată pentru PS-ul său; căderea de presiune este calculată cu ecuația Darcy–Weisbach.
Ecuații
  • 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 %)
Factor de frecare
Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
Date despre fluid
CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
Standarde
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)
Observații
  • Debit masic calculat pe baza capacității frigorifice și a diferenței de entalpie dintre vaporii saturați la temperatura de evaporare și lichid la temperatura lichidului; linii de aspirație cu supraîncălzirea specificată.
  • Diferențele de înălțime statică și căderea de presiune a supapelor și fitingurilor dincolo de adaos nu sunt incluse.

Presiune admisibilă pe diametru

Presiunea admisibilă (bar) pentru fiecare diametru și tip de țeavă, cu grosimea peretelui. Verde: ajunge pentru presiunea de proiectare a tuturor celor trei colectoare (aspirație MT 52, aspirație LT 30, lichid 60 bar). Galben: ajunge doar pentru colectoarele din celulă. Roșu ⛔: nu ajunge pentru niciunul. –: tipul de țeavă nu se fabrică în acel diametru.
DimensiuneP265NL – oțel carbon, fără sudură (EN 10216-4)
tipul de țeavă ales		316L (1.4404) – inox, fără sudură (EN 10216-5) 316L (1.4404) – inox, sudat cu perete subțire (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 – oțel carbon, fără sudură (EN 10216-4): Oțel pentru temperaturi joase pentru CO2 — oțelul carbon obișnuit (P235/P265GH) nu este tenace la temperaturi LT. Încercat la reziliență până la −40 °C (EN 10216-4); sub această temperatură verificați EN 13480-2 anexa B sau folosiți inox. Perete gros și clasă de presiune ridicată. Necesită protecție anticorozivă exterioară.

316L (1.4404) – inox, fără sudură (EN 10216-5): Oțel inoxidabil rezistent la acizi, cu perete mediu. Nu necesită protecție anticorozivă exterioară și este tenace la temperaturi joase.

316L (1.4404) – inox, sudat cu perete subțire (EN 10217-7): Țeavă ușoară cu perete subțire, calculată cu coeficient de sudură 0,85. Doar diametrele mici rezistă la presiunea CO2 — vedeți marcajul ⛔ față de presiunea de proiectare.

Sursă și metodă: EN 13480-3, p = 2·f·z·e / (D − e), unde e este grosimea minimă a peretelui (nominală minus toleranța: −12,5 % fără sudură, −10 % cu sudură), f tensiunea admisibilă (P265NL 170 MPa, 1.4404 150 MPa, Rp1,0/1,5 în partea sigură) și z factorul de îmbinare sudată (0,85 pentru cele sudate). Grosimile pereților sunt dimensiuni uzuale din stoc – verificați cu furnizorul înainte de comandă.

Alte țări

Presiunile admisibile de mai sus urmează practica europeană (EN 378, EN 13480-3). Pe alte piețe, conductele de agent frigorific se dimensionează și se aprobă după standardele de mai jos. Acest calculator nu a fost verificat față de ele – folosiți standardul aplicabil acolo unde se montează instalația.

SUA

  • ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: proiectarea conductelor, presiunea de proiectare și presiunea de încercare
  • ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: cerințe de securitate pentru instalații frigorifice

Canada

  • CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: standard pentru instalații frigorifice; face referire la ASME B31.5 pentru conducte

Australia și Noua Zeelandă

  • AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: cerințe de securitate pentru instalații frigorifice
  • AS 4041 – Pressure piping: proiectarea conductelor, presiunea de proiectare și presiunea de încercare

Întrebări frecvente despre conductele din oțel pentru CO2

Cum se dimensionează conductele din oțel pentru CO2 (R744)?

Fiecare conductă se dimensionează după debitul masic și viteza admisă: aspirație MT, aspirație LT și linie de lichid. Calculatorul determină debitul masic din puterea frigorifică, temperatura de vaporizare și supraîncălzire, alege cel mai mic DN care respectă viteza țintă și afișează pierderea de presiune pe fiecare tronson.

Calculați cu instrumentul de mai sus ↑CO2 (R744): dimensionarea țevilor de cupru →

Ce presiune admisibilă au țevile de oțel?

Presiunea admisibilă se calculează după EN 13480-3 (p = 2·f·z·e / (D − e)) cu grosimea minimă a peretelui după toleranța de fabricație: −12,5 % pentru țevi fără sudură și −10 % pentru țevi sudate. Calculatorul arată presiunea admisibilă pentru fiecare dimensiune și avertizează cu ⛔ când țeava nu rezistă la presiunea de proiectare introdusă.

Calculați cu instrumentul de mai sus ↑

P265NL sau oțel inoxidabil 316L?

P265NL (EN 10216-4) este un oțel carbon fără sudură, testat la impact pentru temperaturi scăzute, fiind alegerea uzuală pentru instalațiile CO2; oțelul P235GH/P265GH simplu nu este destinat temperaturilor LT. Oțelul inoxidabil 1.4404 (316L) este disponibil fără sudură (EN 10216-5) și sudat longitudinal (EN 10217-7). Nu necesită vopsire, însă țeava sudată are un perete mai subțire și o clasă de presiune inferioară. P265NL este testat la impact până la −40 °C (EN 10216-4); sub această valoare, consultați EN 13480-2 Anexa B sau utilizați oțel inoxidabil.

Calculați cu instrumentul de mai sus ↑

Ce dimensiuni de țeavă include calculatorul?

De la DN10 la DN300, cu diametre exterioare după EN 10220, de la 17,2 la 323,9 mm. Grosimea peretelui depinde de tipul de țeavă ales, iar lista de materiale dă denumirea de comandă, de exemplu „DN25 · 33,7 × 3,2”. Verificați grosimea peretelui cu furnizorul înainte de comandă.

Calculați cu instrumentul de mai sus ↑

Când se alege oțelul în locul cuprului?

Țeava de cupru K65 există până la 2-1/8″ (54 mm). Conductele mari, refrigerarea industrială cu CO2 și părțile cu presiune de proiectare ridicată se execută de aceea de obicei din oțel. Pentru instalații mici există calculatorul pentru cupru, iar un fișier de proiect se deschide în ambele cu schema.

Calculați cu instrumentul de mai sus ↑CO2 (R744): dimensionarea țevilor de cupru →

Ipoteze: Lichid saturat în conducta de lichid, CO2 (R744) subcritic între −50 și +10 °C. Dimensiuni în DN cu diametrul exterior conform EN 10220; grosimile de perete sunt dimensiuni uzuale din stoc. Clasa de presiune este calculată conform EN 13480-3 cu grosimea minimă a peretelui. Verificați grosimea peretelui, materialul și presiunea de proiectare conform EN 378/PED și datelor furnizorului înainte de montaj. Debitul masic se bazează pe efectul frigorific net, h_g la temperatura de vaporizare minus h_f la temperatura lichidului, deci gazul flash din destindere este inclus. Entalpia supraîncălzirii și supraalimentarea cu pompă nu sunt luate în calcul.

Declinarea răspunderii: Acest instrument nu garantează rezultate corecte. Verificați întotdeauna manual grosimea peretelui, clasa de presiune și alte valori înainte de montaj.

Ajutor – cum folosiți calculatorul

Calculatorul dimensionează conductele unui sistem frigorific cu CO2 (R744): aspirație MT, aspirație LT și lichid. Introduceți datele de sistem, construiți instalația în schema de flux și citiți dimensiunile conductelor, căderile de presiune și lista de materiale. Puterea fiecărui vaporizator determină debitul în fiecare tronson, iar conductele sunt alese astfel încât viteza să nu depășească viteza țintă.

1. Date de sistem

  • Introduceți temperatura de vaporizare pentru MT și LT, temperatura liniei de lichid și supraîncălzirea pentru MT și LT (supraîncălzirea influențează dimensionarea liniilor de aspirație).
  • Setați o viteză țintă separată pentru aspirația MT, aspirația LT și lichid. O viteză țintă mai mare dă conducte mai subțiri; una mai mică dă conducte mai groase și o cădere de presiune mai mică.
  • Puterea instalată a agregatului și puterea compresorului sunt opționale. Servesc la comparația cu sarcina vaporizatoarelor și la afișarea puterii termice totale.
  • La „Avansat – marje și material conductă”: lungime suplimentară pentru fitinguri (influențează doar căderea de presiune, nu dimensiunea conductei), tipul conductei, dimensiunea minimă permisă și izolația pe coloană (folosită în lista de materiale).
  • Tipul de conductă și presiunea de proiectare stabilesc împreună ce dimensiuni sunt permise — ⛔ în tabele înseamnă că acea dimensiune nu rezistă la presiunea introdusă.
  • Bifați „Conductă la răcitorul de gaz” pentru a dimensiona și refularea: introduceți înalta presiune, temperatura de refulare, temperatura la ieșirea răcitorului, viteza țintă și PS-ul părții de înaltă presiune. Conducta este desenată deasupra agregatului frigorific.

2. Vaporizatoare și branșamente

  • Adăugați un vaporizator cu „+ Adaugă vaporizator” și introduceți numele, circuitul (MT/LT) și puterea. Cu ▲ ▼ schimbați ordinea, iar × elimină un rând.
  • Un branșament este o singură linie (lichid, MT sau LT) la care pot fi racordate alte vaporizatoare. Dați o putere unui branșament MT/LT dacă trebuie să devină vaporizator.

3. Schema de flux

  • Trageți un vaporizator pentru a-l muta. Faceți clic pe nume pentru a-l redenumi și pe putere pentru a o modifica. Faceți clic pe [MT]/[LT] pentru a schimba circuitul (posibil doar dacă linia de aspirație a vaporizatorului ajunge direct la coloană).
  • Faceți clic pe o conductă pentru a seta lungimea, a bloca lungimea sau a alege manual dimensiunea. Simbolul ✎ din tabele arată că dimensiunea a fost aleasă manual.
  • În aceeași casetă alegeți tipul de țeavă doar pentru acea conductă, de ex. inox 316L la țevile mici și P265NL în rest. Fiecare diametru arată presiunea admisibilă (bar) în acel tip de țeavă; ⛔ înseamnă că nu rezistă la presiunea de proiectare (PS) a colectorului.
  • Faceți clic dreapta pe o conductă pentru a adăuga în acel loc un vaporizator sau un branșament.
  • Mânerul rotund de la linia unui vaporizator poate fi tras și lăsat pe linia de același fel a altui vaporizator pentru a vă racorda acolo, sau pe un spațiu liber pentru a vă racorda direct la coloană. Pătratele mici se trag de-a lungul marginii vaporizatorului pentru a schimba locul pe unde intră linia.
  • Selectați un vaporizator sau o conductă și apăsați Delete pentru a-l elimina. Anulați cu „Anulează” sau Ctrl/Cmd+Z.

4. Navigarea în desen

  • Trageți fundalul pentru a deplasa vederea. Măriți cu butoanele, cu Ctrl/Cmd + rotița mouse-ului sau prin ciupire pe touchpad. A− și A+ schimbă dimensiunea textului din desen.
  • ”Tipărește schema” tipărește diagrama fluxului împreună cu un rezumat.
  • Bifați „Forțează coturi la 90°” pentru ca toate conductele să fie trasate în unghi drept; debifați pentru a le conecta și muta liber.
  • Bifați „Forțează linii paralele” pentru ca țevile care pleacă direct dintr-o conductă principală să se ramifice în dreptul racordului vaporizatorului și să formeze o linie dreaptă, fără cot. Derivația se mută odată cu vaporizatorul sau cu racordul acestuia.

5. Contor de putere

  • Faceți clic pe „Adaugă contor de putere” și apoi pe o conductă. Contorul arată câți kW circulă de fiecare parte a punctului.
  • Trageți punctul pentru a măsura în alt loc, trageți caseta pentru a muta citirea și faceți clic pe × pentru a elimina contorul.

6. Citirea rezultatelor

  • Cardurile de sus arată puterea frigorifică totală, debitul masic total și dimensiunea celor trei coloane principale.
  • Tabelele arată pentru fiecare vaporizator și tronson puterea, dimensiunea aleasă, viteza și căderea de presiune (Δp). Programul alege cea mai mică dimensiune care respectă viteza țintă.
  • ⚠ înseamnă că debitul necesită o conductă mai mare decât cea mai mare dimensiune din tabel. 🚩 înseamnă că două conducte sau vaporizatoare au același nume.
  • Lista de materiale și lista de izolație adună lungimile conductelor pe dimensiuni, fără adaos pentru fitinguri. Folosiți-le ca bază pentru comandă.

7. Salvare și deschidere

  • „Salvează” și „Salvează ca…” salvează întreaga instalație într-un fișier, iar „Deschide proiect” îl încarcă din nou.
  • În Chrome și Edge, „Salvează” și salvarea automată scriu în fișierul ales cu Salvează ca sau Deschide. Alte browsere descarcă un fișier nou cu „Salvează”, iar salvarea automată păstrează proiectul în browser.

8. Unități

  • La „Opțiuni · Unități” alegeți separat unitatea pentru temperatură, supraîncălzire, presiune, viteză, lungime, putere și debit masic. Aceasta schimbă doar modul în care valorile sunt afișate și introduse, nu calculele.
Declinarea răspunderii: Acest instrument nu garantează rezultate corecte. Verificați întotdeauna manual grosimea peretelui, clasa de presiune și alte valori înainte de montaj.