CO2 Boru Boyutlandırma
Sistem Verileri
Gelişmiş – Paylar ve Boru Malzemesi
Evaporatörler
| Ad | Devre | kW |
|---|
Proje
Dosya bir bağlantı dosyasıdır: projeyi tarayıcınızda açmak için üzerine çift tıklayın veya Aç ile seçin. Eski .json dosyaları hala açılabilir. Proje dosyası gibi tüm proje verilerini içerir – yalnızca görmesine izin verilen kişilerle paylaşın.
Seçenekler · Birimler
Akış Şeması
Malzeme Listesi
Yalıtım Çizelgesi
Evaporatör Bazlı Bağlantılar
Ana Hatlar
Hesaplamayı göster
Boru başına hesaplama
| Boru | Kütlesel debi [kg/s] | Yoğunluk [kg/m³] | İç çap [mm] | Hız [m/s] | Re | f | Boy (+ pay) [m] | Δp [kPa] | Metre başına Δp [Pa/m] | Boru tipi, PS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #1 1/2" · Sıvı: Soğutma grubu → Soğuk Oda 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" · Sıvı: Soğuk Oda 1 → Dondurucu 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" · Sıvı: Dondurucu 1 → Soğuk Oda 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" · Sıvı: Soğuk Oda 2 → Dondurucu 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" · Sıvı: Dondurucu 2 → MT Teşhir Dolabı | 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 Emme: Soğutma grubu → Soğuk Oda 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 Emme: Soğuk Oda 1 → Soğuk Oda 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 Emme: Soğuk Oda 2 → MT Teşhir Dolabı | 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 Emme: Soğutma grubu → Dondurucu 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 Emme: Dondurucu 1 → Dondurucu 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" · Şuna hat: Soğuk Oda 1 · Sıvı | 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" · Şuna hat: Soğuk Oda 1 · MT Emme | 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" · Şuna hat: Soğuk Oda 2 · Sıvı | 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" · Şuna hat: Soğuk Oda 2 · MT Emme | 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" · Şuna hat: MT Teşhir Dolabı · Sıvı | 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" · Şuna hat: MT Teşhir Dolabı · MT Emme | 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" · Şuna hat: Dondurucu 1 · Sıvı | 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" · Şuna hat: Dondurucu 1 · LT Emme | 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" · Şuna hat: Dondurucu 2 · Sıvı | 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" · Şuna hat: Dondurucu 2 · LT Emme | 0,01369 | 32,8 | 8,4 | 7,53 | 170.000 | 0,0174 | 5 (+1,5) | 12,5 | 1.920 | K65 · PS 30 bar |
Hesaplamanın dayanağı
- Yöntem
- Her boru, hızı hedef değerde veya altında tutan ve PS değeri için uygun olan en küçük ölçüye göre boyutlandırılır; basınç düşüşü Darcy–Weisbach ile hesaplanır.
- Denklemler
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 %)
- Sürtünme faktörü
- Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
- Akışkan verileri
- CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
- Standartlar
- 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)
- Notlar
- Soğutma kapasitesinden ve buharlaşma sıcaklığındaki doygun buhar ile sıvı sıcaklığındaki sıvı arasındaki entalpi farkından kütlesel debi; verilen kızgınlığa sahip emiş hatları.
- Statik yükseklik farkları ile payın ötesindeki vana ve armatürlerin basınç düşüşü dahil edilmez.
Çapa göre izin verilen basınç
| Boyut | Standart Bakır (Cu-DHP) | Takviyeli Bakır (Cu-DHP) | K65 Bakır (CuFe2P) seçili boru tipi |
|---|---|---|---|
| 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 | – |
Standart Bakır (Cu-DHP): Yaygın soğutucu borusu (ACR). CO2 basıncına yalnızca en küçük ölçüler dayanır — tasarım basıncınıza göre ⛔ işaretine bakın.
Takviyeli Bakır (Cu-DHP): Aynı malzeme ancak yaklaşık %25 daha kalın çeperli, standart bakırdan daha yüksek izin verilen basınç için.
K65 Bakır (CuFe2P): CO2 için yüksek mukavemetli bakır alaşım, 120 bar. Subkritik ve transkritik sistemler için standart seçim. Yalnızca 3/8″–2-1/8″ arasında üretilir — daha büyük ölçüler farklı boru malzemesi gerektirir.
Kaynak ve yöntem: standart ve takviyeli bakır için ince cidar formülü P = 2·S·t/D, S = 41 MPa (6.000 psi), 38 °C'ye kadar tavlanmış bakır borunun izin verilen gerilmesi. Sert lehim her bağlantıda boruyu tavlar; bu yüzden sert lehimli sistem tavlanmış değerle hesaplanır (Copper Tube Handbook, ASME B31.5); yaklaşık 69 MPa olan sert çekme boru değeri yalnızca rakorlu (flare) veya sıkıştırmalı bağlantılar için geçerlidir. K65: üreticinin (Wieland) CuFe2P alaşımı için EN 14276'ya göre verdiği 120 bar, 3/8″–2-1/8″. Montajdan önce her zaman tedarikçi verileriyle kontrol edin.
Diğer ülkeler
Yukarıdaki basınç sınıfları Avrupa uygulamasını izler (EN 378, EN 14276, EN 13480-3; bakır et kalınlıkları ASTM B280/B88'e göre). Diğer pazarlarda soğutucu akışkan boruları aşağıdaki standartlara göre tasarlanır ve onaylanır. Bu hesaplayıcı bu standartlara göre kontrol edilmemiştir – tesisatın kurulduğu yerde geçerli standardı kullanın.
ABD
- ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: boru tasarımı, tasarım basıncı ve test basıncı
- ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: soğutma sistemleri için güvenlik gereksinimleri
- ASTM B280 – Seamless Copper Tube for Air Conditioning and Refrigeration Field Service: bakır boru
Kanada
- CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: soğutma normu; borulama için ASME B31.5'e atıfta bulunur
Avustralya ve Yeni Zelanda
- AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: soğutma sistemleri için güvenlik gereksinimleri
- AS 4041 – Pressure piping: boru tasarımı, tasarım basıncı ve test basıncı
- AS/NZS 1571 – Copper — Seamless tubes for air-conditioning and refrigeration: bakır boru
CO2 boru çapı hesabı – sık sorulan sorular
CO2 (R744) soğutma boruları nasıl boyutlandırılır?
Hesaplayıcı, her evaporatörün soğutma kapasitesinden ve CO2'nin buharlaşma ve sıvı sıcaklığındaki özelliklerinden kütle debisini bulur, ardından hızı hedef değerin altında tutan en küçük boru çapını seçer. Basınç kaybı Darcy–Weisbach ile hesaplanır ve eşdeğer sıcaklık düşüşü (K) olarak da gösterilir.
Yukarıdaki araçla hesaplayın ↑CO2 (R744) boru boyutlandırma – çelik →
CO2 emme hattı ve sıvı hattında hangi hız kullanılmalı?
Varsayılan değerler MT ve LT emme hattında 12 m/s, sıvı hattında 1,2 m/s'dir. Daha yüksek hız daha küçük boru ama daha fazla basınç kaybı demektir; yükselen emme hatlarında yağın kompresörlere dönmesi için yeterli hız gerekir. Tüm değerler değiştirilebilir.
Yukarıdaki araçla hesaplayın ↑
CO2 için neden K65 bakır boru?
CO2 sistemleri HFC sistemlerinden çok daha yüksek basınçlarda çalışır. K65 (CuFe2P alaşımı, EN 14276) 3/8" ile 2-1/8" arasında 120 bar için uygundur ve burada varsayılan seçimdir. Standart ACR bakır borunun büyük çaplarda izin verilen basıncı çok daha düşüktür; girilen tasarım basıncını karşılamayan çap ⛔ ile işaretlenir ve asla otomatik seçilmez.
Yukarıdaki araçla hesaplayın ↑CO2 (R744) boru boyutlandırma – çelik →
Hangi izin verilen en yüksek basıncı (PS) girmeliyim?
Varsayılanlar – MT emme 52 bar, LT emme 30 bar ve sıvı 60 bar – EN 378-2'ye göre transkritik CO2 booster sistemi için yaygın başlangıç değerleridir. Her zaman kendi tesisinizin EN 378 ve PED'e göre belirlenen PS değerini kullanın.
Yukarıdaki araçla hesaplayın ↑Emniyet ventili ve tahliye hattı (EN 13136 / EN ISO 24664) →
Transkritik CO2 booster sistemleri için uygun mu?
Evet. Alçak basınç tarafında, CO2'nin kritik altı olduğu (−50 ile +10 °C) MT emme, LT emme ve depodan evaporatörlere giden sıvı hattını boyutlandırır. Yüksek basınç tarafını da boyutlandırmak için “Gaz soğutucuya hat” kutusunu işaretleyin: gaz soğutucuya basma hattı ve oradan dönüş hattı (75–140 bar, CO2 verileri CoolProp'tan). Basınç sınıfları oda sıcaklığında hesaplanır; basma hattının basınç sınıfını gerçek sıcaklığında kontrol edin.
Yukarıdaki araçla hesaplayın ↑
Hesaplayıcı ücretsiz mi, ne elde ederim?
Ücretsizdir ve üyelik gerektirmez. Her boru bölümü için çap, hız ve basınç kaybı, çaplara göre malzeme listesi, yalıtım ve A4–A1 arasında yazdırılabilen, proje dosyası olarak kaydedilebilen bir tesisat şeması alırsınız.