CO2 管道选型 – 钢管
三条主干管路 — MT吸气、LT吸气和液体。拖动蒸发器进行定位，将一条管路连接到另一条，点击任意管路即可设置其长度。
R744 · MT -8.0 °C · LT -32.0 °C · 26.50 kW
系统数据
各回路的蒸发温度以及储液器的温度。 液体温度还决定闪发气体的比例，从而影响质量流量。
蒸发器出口处的有效过热度。实际蒸汽密度低于饱和蒸汽 — 吸气管路需按较低密度进行尺寸设计。
已安装的压缩机容量，用于与所连接的蒸发器负荷进行比较。输入压缩机功率以获得总排热量。
直接控制管道尺寸 — 流速越高，管径越细。
达不到该压力的管道会标记 ⛔，系统绝不会自动选用。默认值参照跨临界增压系统常用的 EN 378 参考值（环境温度 32°C）——CO2 的停机压力往往比运行温度更决定设计压力。请根据你自己的系统调整。
从制冷机组到气体冷却器的排气管。质量流量 = 送往所有蒸发器的液体 + 储液器的闪发气体。高压侧 CO2 物性：Span–Wagner（CoolProp）。从气体冷却器回到制冷机组的回流管按气体冷却器出口处的 CO2 物性选型。
高级设置 – 裕量与管材
增加压降计算中使用的长度——体现在下方“主干管路”/“蒸发器支路连接”表格的 Δp 列中，不会体现在管径或上方的卡片里。
仅为材料清单和保温清单的订购数量增加余量（下脚料、失误）——与上面的“管件附加长度”是两回事，不影响管径或 Δp。
用于 CO2 的低温钢——普通碳钢 (P235/P265GH) 在低温下冲击韧性不足。冲击试验温度至 −40 °C（EN 10216-4）；低于此温度请核对 EN 13480-2 附录 B 或改用不锈钢。壁厚大、压力等级高。需要外部防腐。
各规格能承受多大压力：见页面底部的表格 ↓
系统永远不会自动选择小于此阈值的管道。
为材料清单选择各主干管路的保温规格（厚度/颜色）。
蒸发器
| 名称 | 回路 | kW |
|---|
支管只有一条管路（液体、MT或LT）。通过为MT/LT支管指定kW负荷，可将其转换为蒸发器。
[ Annonsering / Advertisement ]
项目
.html
文件
分享与打印
尚未保存。
该文件为链接文件：双击即可在浏览器中打开项目，或者通过“打开”选择它。旧版 .json 文件仍可打开。与项目文件一样，它包含所有项目数据——请仅与有权查看的人员分享。
选项 · 单位
仅更改数值的显示和输入方式 — 所有计算仍在后台照常运行。
流程图
MT吸气
液体
LT吸气
从其他管路接出
自由拖动蒸发器进行定位。点击任意管段可设置其长度或手动更改管径。
先点击此处，再点击管路即可放置功率计。
—
m
管径：
[ Annonsering / Advertisement ]
材料清单
长度已计入上方的损耗余量，但不含管件附加量（后者只影响 Δp）。
保温清单
各主干管路的保温类型可在系统数据的“高级设置”中选择。
各蒸发器支路连接
“自身负荷”是该蒸发器自身的kW值。“管内负荷”是流经该特定管路的累计流量——如果有其他蒸发器/管路接入其中，该值会更大。切勿将“管内负荷”列相加得出总计；请使用“自身负荷”。
主干管路
显示计算过程
按管道计算
| 管道 | 质量流量 [kg/s] | 密度 [kg/m³] | 内径 [mm] | 流速 [m/s] | Re | f | 长度（含附加长度） [m] | Δp [kPa] | 每米 Δp [Pa/m] | 管型，PS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #1 DN15 · 液体: 制冷机组 → 冷藏间1 | 0.1043 | 972.4 | 16.1 | 0.527 | 71,700 | 0.0278 | 6 (+1.8) | 1.82 | 233 | P265NL · PS 60 bar |
| #2 DN15 · 液体: 冷藏间1 → 冷冻柜1 | 0.07272 | 972.4 | 16.1 | 0.367 | 50,000 | 0.0285 | 6 (+1.8) | 0.906 | 116 | P265NL · PS 60 bar |
| #3 DN15 · 液体: 冷冻柜1 → 冷藏间2 | 0.05316 | 972.4 | 16.1 | 0.269 | 36,600 | 0.0293 | 6 (+1.8) | 0.498 | 63.9 | P265NL · PS 60 bar |
| #4 DN15 · 液体: 冷藏间2 → 冷冻柜2 | 0.02948 | 972.4 | 16.1 | 0.149 | 20,300 | 0.0315 | 6 (+1.8) | 0.164 | 21.1 | P265NL · PS 60 bar |
| #5 DN15 · 液体: 冷冻柜2 → MT展示柜 | 0.01579 | 972.4 | 16.1 | 0.0797 | 10,900 | 0.0348 | 6 (+1.8) | 0.0522 | 6.69 | P265NL · PS 60 bar |
| #6 DN15 · MT吸气: 制冷机组 → 冷藏间1 | 0.07103 | 70.26 | 16.1 | 4.97 | 406,000 | 0.0261 | 6 (+1.8) | 11 | 1,410 | P265NL · PS 52 bar |
| #7 DN15 · MT吸气: 冷藏间1 → 冷藏间2 | 0.03946 | 70.26 | 16.1 | 2.76 | 226,000 | 0.0265 | 6 (+1.8) | 3.43 | 439 | P265NL · PS 52 bar |
| #8 DN15 · MT吸气: 冷藏间2 → MT展示柜 | 0.01579 | 70.26 | 16.1 | 1.1 | 90,300 | 0.0274 | 6 (+1.8) | 0.568 | 72.8 | P265NL · PS 52 bar |
| #9 DN15 · LT吸气: 制冷机组 → 冷冻柜1 | 0.03326 | 32.8 | 16.1 | 4.98 | 216,000 | 0.0265 | 6 (+1.8) | 5.22 | 669 | P265NL · PS 30 bar |
| #10 DN15 · LT吸气: 冷冻柜1 → 冷冻柜2 | 0.01369 | 32.8 | 16.1 | 2.05 | 88,800 | 0.0274 | 6 (+1.8) | 0.917 | 118 | P265NL · PS 30 bar |
| #11 DN15 · 至 冷藏间1 · 液体 | 0.03157 | 972.4 | 16.1 | 0.159 | 21,700 | 0.0312 | 5 (+1.5) | 0.156 | 23.9 | P265NL · PS 60 bar |
| #12 DN15 · 至 冷藏间1 · MT吸气 | 0.03157 | 70.26 | 16.1 | 2.21 | 181,000 | 0.0266 | 5 (+1.5) | 1.84 | 283 | P265NL · PS 52 bar |
| #13 DN15 · 至 冷藏间2 · 液体 | 0.02368 | 972.4 | 16.1 | 0.12 | 16,300 | 0.0325 | 5 (+1.5) | 0.0913 | 14 | P265NL · PS 60 bar |
| #14 DN15 · 至 冷藏间2 · MT吸气 | 0.02368 | 70.26 | 16.1 | 1.66 | 135,000 | 0.0269 | 5 (+1.5) | 1.05 | 161 | P265NL · PS 52 bar |
| #15 DN15 · 至 MT展示柜 · 液体 | 0.01579 | 972.4 | 16.1 | 0.0797 | 10,900 | 0.0348 | 5 (+1.5) | 0.0435 | 6.69 | P265NL · PS 60 bar |
| #16 DN15 · 至 MT展示柜 · MT吸气 | 0.01579 | 70.26 | 16.1 | 1.1 | 90,300 | 0.0274 | 5 (+1.5) | 0.473 | 72.8 | P265NL · PS 52 bar |
| #17 DN15 · 至 冷冻柜1 · 液体 | 0.01956 | 972.4 | 16.1 | 0.0988 | 13,500 | 0.0335 | 5 (+1.5) | 0.0643 | 9.89 | P265NL · PS 60 bar |
| #18 DN15 · 至 冷冻柜1 · LT吸气 | 0.01956 | 32.8 | 16.1 | 2.93 | 127,000 | 0.027 | 5 (+1.5) | 1.53 | 236 | P265NL · PS 30 bar |
| #19 DN15 · 至 冷冻柜2 · 液体 | 0.01369 | 972.4 | 16.1 | 0.0692 | 9,420 | 0.0358 | 5 (+1.5) | 0.0336 | 5.17 | P265NL · PS 60 bar |
| #20 DN15 · 至 冷冻柜2 · LT吸气 | 0.01369 | 32.8 | 16.1 | 2.05 | 88,800 | 0.0274 | 5 (+1.5) | 0.764 | 118 | P265NL · PS 30 bar |
计算基础
- 方法
- 每根管道均按能使流速保持在目标值或以下且符合 PS 要求的最小管径进行尺寸设计；压降采用 Darcy–Weisbach 公式计算。
- 方程式
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 %)
- 摩擦系数
- Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
- 流体数据
- CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
- 标准
- 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)
- 备注
- 质量流量根据制冷量以及蒸发温度下的饱和蒸气与液体温度下的液体之间的焓差计算；吸气管按给定过热度计算。
- 不包含静态高度差以及超出附加长度的阀门和管件的压降。
各规格额定压力
每种规格和管材的许用压力（bar）及壁厚。绿色：满足全部三条主管的设计压力（MT吸气 52、LT吸气 30、液管 60 bar）。黄色：只满足格中列出的主管。红色 ⛔：都不满足。–：该管材不生产此规格。
| 管径 | P265NL – 碳钢，无缝 (EN 10216-4) 所选管材 | 316L (1.4404) – 不锈钢，无缝 (EN 10216-5) | 316L (1.4404) – 不锈钢，焊接薄壁 (EN 10217-7) |
|---|---|---|---|
| DN10 17.2 mm | 451 bar 2.30 mm | 340 bar 2.00 mm | 233 bar 1.60 mm |
| DN15 21.3 mm | 407 bar 2.60 mm | 269 bar 2.00 mm | 185 bar 1.60 mm |
| DN20 26.9 mm | 314 bar 2.60 mm | 243 bar 2.30 mm | 144 bar 1.60 mm |
| DN25 33.7 mm | 308 bar 3.20 mm | 217 bar 2.60 mm | 144 bar 2.00 mm |
| DN32 42.4 mm | 273 bar 3.60 mm | 170 bar 2.60 mm | 113 bar 2.00 mm |
| DN40 48.3 mm | 237 bar 3.60 mm | 148 bar 2.60 mm | 99 bar 2.00 mm |
| DN50 60.3 mm | 204 bar 3.90 mm | 132 bar 2.90 mm | 79 bar 2.00 mm |
| DN65 76.1 mm | 207 bar 5.00 mm | 104 bar 2.90 mm | 62 bar 2.00 mm |
| DN80 88.9 mm | 198 bar 5.60 mm | 98 bar 3.20 mm | 53 bar MT, LT 2.00 mm |
| DN100 114.3 mm | 172 bar 6.30 mm | 85 bar 3.60 mm | 41 bar LT 2.00 mm |
| DN125 139.7 mm | 140 bar 6.30 mm | 77 bar 4.00 mm | 33 bar LT 2.00 mm |
| DN150 168.3 mm | 130 bar 7.10 mm | 72 bar 4.50 mm | 36 bar LT 2.60 mm |
| DN200 219.1 mm | 112 bar 8.00 mm | 77 bar 6.30 mm | 28 bar ⛔ 2.60 mm |
| DN250 273.0 mm | 99 bar 8.80 mm | 62 bar 6.30 mm | 26 bar ⛔ 3.00 mm |
| DN300 323.9 mm | 94 bar 10.00 mm | 59 bar MT, LT 7.10 mm | 21 bar ⛔ 3.00 mm |
P265NL – 碳钢，无缝 (EN 10216-4): 用于 CO2 的低温钢——普通碳钢 (P235/P265GH) 在低温下冲击韧性不足。冲击试验温度至 −40 °C（EN 10216-4）；低于此温度请核对 EN 13480-2 附录 B 或改用不锈钢。壁厚大、压力等级高。需要外部防腐。
316L (1.4404) – 不锈钢，无缝 (EN 10216-5): 耐酸不锈钢，中等壁厚。无需外部防腐，低温下韧性良好。
316L (1.4404) – 不锈钢，焊接薄壁 (EN 10217-7): 轻型薄壁管，按焊缝系数 0.85 计算。只有较小管径能承受 CO2 的压力——请对照设计压力查看 ⛔ 标记。
来源与方法：EN 13480-3，p = 2·f·z·e / (D − e)，其中 e 为最小壁厚（公称壁厚减去公差：无缝管 −12.5%，焊接管 −10%），f 为许用应力（P265NL 170 MPa，1.4404 150 MPa，Rp1.0/1.5 取保守值），z 为焊缝系数（焊接管为 0.85）。壁厚为常用库存规格——订购前请向供应商确认。
其他国家
上述额定压力遵循欧洲做法（EN 378, EN 13480-3）。在其他市场，制冷剂管道按下列标准设计和认可。本计算器未按这些标准核对 – 请使用系统安装地适用的标准。
美国
- ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: 管道设计、设计压力和试验压力
- ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: 制冷系统安全要求
加拿大
- CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: 制冷规范；管道参考 ASME B31.5
澳大利亚和新西兰
- AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: 制冷系统安全要求
- AS 4041 – Pressure piping: 管道设计、设计压力和试验压力
CO2 钢管常见问题
CO2 (R744) 钢管如何选型？
每条管路按质量流量和允许流速选型：中温吸气、低温吸气和液管。计算器根据制冷量、蒸发温度和过热度求出质量流量，选出满足目标流速的最小 DN 规格，并逐段显示压降。
在上方工具中计算 ↑CO2 (R744) 管径计算 – 铜管 →
钢管的许用压力是多少？
许用压力按 EN 13480-3 计算（p = 2·f·z·e / (D − e)），壁厚取扣除制造公差后的最小值：无缝管 −12.5 %，焊接管 −10 %。计算器显示每个规格的压力等级，当钢管承受不了您输入的设计压力时以 ⛔ 警告。
选 P265NL 还是 316L 不锈钢？
P265NL (EN 10216-4) 是一种经过低温冲击试验的无缝碳钢，是 R744 系统的常用选择；普通 P235GH/P265GH 不适用于 LT 温度。不锈钢 1.4404 (316L) 有无缝管 (EN 10216-5) 和纵缝焊管 (EN 10217-7)。它无需涂漆，但焊管壁厚较薄且压力等级较低。P265NL 的冲击试验温度可达 −40 °C (EN 10216-4)；低于该温度时，请查阅 EN 13480-2 附录 B 或使用不锈钢。
计算器包含哪些管径？
DN10 至 DN300，外径按 EN 10220，从 17.2 到 323.9 mm。壁厚取决于所选管型，材料清单给出订货规格，例如“DN25 · 33.7 × 3.2”。订货前请与供应商核对壁厚。
什么时候用钢管代替铜管？
K65 铜管最大到 2-1/8″（54 mm）。因此更大的管路、工业 CO2 制冷和设计压力高的部分通常采用钢管。小型系统可使用铜管计算器，项目文件在两个计算器中都能打开并保留流程图。