Dampfdurchfluss in Rohrleitungen

Referenzdaten zum Dampfmassenstrom nach Rohrdurchmesser und Druckverlust.

steamflowratepipesRechner

Übersicht

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Daten zu Dampfdurchflussraten für Schedule-40-Stahlrohre, basierend auf zulässigen Druckabfällen von 1/16 bis 2 psi pro 100 ft Rohrlänge. Diese Werte gelten für gesättigten Dampf bei niedrigen Drücken (3–5 psig) und werden für die Dimensionierung von Dampfverteilungsleitungen in Heiz- und Prozessanlagen verwendet.

Die Auswahl der richtigen Rohrgröße gleicht die Installationskosten gegen den akzeptablen Druckverlust aus. Kleinere Rohre sind billiger, aber sie verursachen höhere Druckabfälle, während übergroße Rohre Material verschwenden und den Wärmeverlust erhöhen.

Umfang der Originalquelle

Der Titel der Quellseite ist Steam Flow Rate vs. Pressure Drop - Schedule 40 Pipe und der Untertitel besagt, dass die Daten Durchflussrate (lb/h) und Druckabfall pro 100 Fuß Rohr sind. Der Originaltext des Artikels besagt, dass Dampfdurchflussraten in Schedule-40-Stahlrohren für Druckabfälle von 1/16 psi bis 2 psi tabellarisch aufgeführt sind, und dass breitere Bildschirme die vollständige Tabelle mit den Spalten für höhere Druckabfälle anzeigen.

Dampfdurchflussraten in Schedule-40-Stahlrohren mit Druckabfällen im Bereich von 1/16 bis 2 psi:

Für die vollständige Tabelle mit höheren Druckabfällen - Bildschirm drehen!

Die Quelle enthält auch drei Einheitenhinweise: 1 in = 25.4 mm, 1 ft = 0.3048 m und 1 psi = 6895 Pa = 0.069 bar. Gemeinsame Website-Navigations-/Suchtabellen aus der Quellenausnahme werden absichtlich ausgeschlossen, da es sich nicht um technische Daten handelt; die vollständige technische Datentabelle wird unten erhalten.

Wichtige Formeln

Die zugrunde liegende Strömungsbeziehung stammt aus der Darcy-Weisbach-Gleichung für Druckabfall in geraden Rohren:

$\Delta P = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{\rho v^2}{2}$

Für Dimensionierungszwecke kann die Geschwindigkeit auch durch den Massenfluss ausgedrückt werden:

$\dot{m} = \rho \cdot A \cdot v = \rho \cdot \frac{\pi D^2}{4} \cdot v$

Typische Dampfgeschwindigkeiten in Verteilerleitungen reichen von 4.000 bis 6.000 ft/min (20–30 m/s), abhängig vom Betriebsdruck und der Rohrlänge.

Variablen

Symbol	Beschreibung	Einheit
$\Delta P$	Pressure drop	psi
$f$	Darcy friction factor	—
$L$	Pipe length	ft
$D$	Inside pipe diameter	ft or in
$\rho$	Steam density	lb/ft³
$v$	Strömungsgeschwindigkeit	ft/min
$\dot{m}$	Mass flow rate	lb/h
$A$	Cross-sectional area	ft²

Steam Flow Rate vs. Pressure Drop - Schedule 40 Pipe
Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Druckabfall pro 100 ft Rohrlänge	Massenstrom (lb/h)
1/16 psi (1 oz/in2)	1/16 psi (1 oz/in2)	1/8 psi (2 oz/in2)	1/8 psi (2 oz/in2)	1/4 psi (4 oz/in2)	1/4 psi (4 oz/in2)	1/2 psi (8 oz/in2)	1/2 psi (8 oz/in2)	3/4 psi (12 oz/in2)	3/4 psi (12 oz/in2)	1 psi	1 psi	2 psi	2 psi	—
Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	Sättigungsdruck (psig)	—
3.5	12	3.5	12	3.5	12	3.5	12	3.5	12	3.5	12	3.5	12	—
3/4	9	11	14	16	20	24	29	35	36	43	42	50	60	73
1	17	21	26	31	37	46	54	66	68	82	81	93	114	137
1 1/4	36	45	53	66	78	96	111	138	140	170	162	200	232	280
1 1/2	56	70	84	100	120	147	174	210	218	260	246	304	360	430
2	108	134	162	194	234	285	336	410	420	510	480	590	710	850
2 1/2	174	215	258	310	378	460	540	660	680	820	780	950	1150	1370
3	318	380	465	550	660	810	960	1160	1190	1430	1380	1670	1950	2400
3 1/2	462	550	670	800	990	1218	1410	1700	1740	2100	2000	2420	2950	3450
4	640	800	950	1160	1410	1690	1980	2400	2450	3000	2880	3460	4200	4900
5	1200	1430	1680	2100	2440	3000	3570	4250	4380	5250	5100	6100	7500	8600
6	1920	2300	2820	3350	3960	4850	5700	6800	7000	8600	8400	10000	11900	14200
8	3900	4800	5570	7000	8100	10000	11400	14300	14500	17700	16500	20500	24000	29500
10	7200	8800	10200	12600	15000	18200	21000	26000	26200	32000	30000	37000	42700	52000
12	11400	13700	16500	19500	23400	28400	33000	40000	41000	49500	48000	57500	67800	81000

Quelle: engineeringtoolbox.com

Technische Notizen

Dampfstrom-Einheitenumrechner

Dampfstrom(lb/h)

Spezifisches Dampfvolumen(ft3/lb)

Druckabfall(psi / 100 ft)

Rohrlänge(ft)

Druckabfallbasis. Werte sind pro 100 ft geradem Rohr. Für längere Strecken linear skalieren oder die Darcy-Weisbach-Gleichung mit geeigneten Reibungsfaktoren verwenden.
Höhere Drücke. Bei 5 psig Sättigungsdruck steigen die Kapazitäten um etwa 20–25% im Vergleich zu 3,5 psig für dieselbe Rohrgröße und Druckabfallzulassung.
Fittings und Ventile. Fügen Sie äquivalente Rohrlängen für Bögen, T-Stücke und Ventile hinzu. Eine gängige Regel ist 50–75% zusätzliche Länge für typische Verteilersysteme.
Lärm und Erosion. Geschwindigkeiten über 6.000 ft/min (30 m/s) können Lärm, Wasserschlag und Rohrerosion verursachen. Halten Sie die Geschwindigkeiten innerhalb der empfohlenen Grenzen für den Betriebsdruck.
Kondensat. Dampfrohre müssen geneigt sein, um Kondensat abzuleiten. Nicht abgeleitetes Kondensat verursacht Wasserschlag und reduziert die effektive Kapazität.
Isolierung. Alle Dampfrohre sollten isoliert werden, um Wärmeverluste zu minimieren und die Dampfqualität am Verbrauchspunkt aufrechtzuerhalten.

Referenzen

Engineering ToolBox – Dampfstromgeschwindigkeit Rohre