동관 압력 손실
관경과 유량에 따른 동관 압력 손실 참고 데이터.
개요
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구리 수도관의 압력 손실은 배관 시스템 설계의 주요 고려 사항입니다. 이 참조는 벽 두께와 서비스 등급이 다른 ASTM B88로 제조된 K, L, M 유형의 무봉 구리 튜브를 다룹니다. Type K는 벽이 가장 두껍고 고압 및 지하 응용 분야에 적합합니다. Type L은 대부분의 가정용 물 분배의 표준 선택입니다. Type M은 벽이 가장 얇고 주거 및 저압 서비스로 제한됩니다.
이 튜브의 마찰(주요) 손실은 일반적으로 거칠기 계수 C = 145의 Hazen-Williams 방정식으로 추정되며, 새 구리의 매끄러운 내부 표면을 반영합니다.
주요 공식
Hazen-Williams 압력 손실(야드파운드법)
이것은 직선 파이프 100ft당 마찰 압력 손실을 psi로 제공합니다. 여기서 Q는 gpm, D는 인치 단위의 내경입니다.
유량에서의 유속
속도는 구리 배관의 침식 제어와 소음 방지에 중요합니다.
변수
| 기호 | 설명 | 단위 |
|---|---|---|
| ΔP | Pressure loss per 100 ft | psi |
| Q | Volumetric flow rate | gpm |
| C | Hazen-Williams roughness coefficient | — |
| D | Inside diameter | in |
| v | 유속 | ft/s |
| A | Cross-sectional area | in² |
계산기: 유속
구리 튜브의 유속
단위 변환기
원본 소스에는 단위 변환기 섹션이 포함되어 있습니다. 이 마이그레이션된 변환기는 구리 튜브 크기 결정을 위해 압력 손실, 물 유량, 튜브 크기, 속도 단위를 함께 유지합니다.
구리 튜브 압력 손실 단위 변환기
구리 튜브 치수 — ASTM B88
공칭 크기 | 외경 (in) | K형 내경 (in) | L형 내경 (in) | M형 내경 (in) |
|---|---|---|---|---|
| 3/8 | 0.5 | 0.402 | 0.43 | 0.45 |
| 1/2 | 0.625 | 0.527 | 0.545 | 0.569 |
| 3/4 | 0.875 | 0.745 | 0.785 | 0.811 |
| 1 | 1.125 | 0.995 | 1.025 | 1.055 |
| 1-1/4 | 1.375 | 1.245 | 1.265 | 1.291 |
| 1-1/2 | 1.625 | 1.481 | 1.505 | 1.541 |
| 2 | 2.125 | 1.959 | 2.009 | 2.049 |
| 2-1/2 | 2.625 | 2.435 | 2.495 | 2.527 |
| 3 | 3.125 | 2.907 | 2.981 | 3.017 |
| 4 | 4.125 | 3.859 | 3.933 | 3.981 |
출처: ASTM B88
압력 손실 참조 — Type L 구리(100ft당 psi)
유량 (gpm) | 1/2" (ID 0.545 in) (psi/100ft) | 3/4" (ID 0.785 in) (psi/100ft) | 1" (ID 1.025 in) (psi/100ft) | 1-1/4" (ID 1.265 in) (psi/100ft) | 1-1/2" (ID 1.505 in) (psi/100ft) | 2" (ID 2.009 in) (psi/100ft) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | 0.7 | 0.2 | — | — | — |
| 2 | 10.1 | 2.4 | 0.8 | 0.3 | — | — |
| 3 | 20.7 | 5 | 1.5 | 0.6 | 0.3 | — |
| 4 | 34.3 | 8.4 | 2.6 | 1 | 0.5 | — |
| 5 | 51 | 12.6 | 3.8 | 1.5 | 0.8 | 0.2 |
| 8 | — | 29.3 | 8.9 | 3.5 | 1.8 | 0.5 |
| 10 | — | 44 | 13.4 | 5.3 | 2.7 | 0.8 |
| 15 | — | — | 27.8 | 11 | 5.6 | 1.6 |
| 20 | — | — | 46.5 | 18.4 | 9.3 | 2.7 |
| 25 | — | — | — | 27.6 | 14 | 4.1 |
| 30 | — | — | — | 38.6 | 19.5 | 5.7 |
출처: engineeringtoolbox.com
압력 손실 참조 — K, L, M 유형
원본 소스는 K, L, M 유형 구리 튜브의 압력 손실 데이터를 이미지 표로 보존합니다. 아래 대화형 표는 C = 145의 Hazen-Williams 관계와 위에 나열된 ASTM B88 내경을 사용하여 동일한 비교를 나타냅니다. Type K는 ID가 가장 작아 압력 손실이 가장 높고, Type M은 ID가 가장 커 동일한 공칭 크기와 유량에서 압력 손실이 가장 낮습니다.
공칭 크기 | 유량 (gpm) | K형 (psi/100 ft) | L형 (psi/100 ft) | M형 (psi/100 ft) |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 1 | 3.57 | 3.04 | 2.45 |
| 1/2 | 2 | 12.86 | 10.95 | 8.84 |
| 1/2 | 3 | 27.2 | 23.17 | 18.7 |
| 3/4 | 3 | 6.35 | 4.91 | 4.19 |
| 3/4 | 5 | 16.32 | 12.61 | 10.77 |
| 3/4 | 8 | 39.04 | 30.18 | 25.79 |
| 1 | 5 | 4.41 | 3.81 | 3.32 |
| 1 | 10 | 15.88 | 13.72 | 11.94 |
| 1 | 20 | 57.2 | 49.41 | 43 |
| 1-1/2 | 20 | 10.08 | 9.31 | 8.29 |
| 1-1/2 | 30 | 21.32 | 19.69 | 17.54 |
| 2 | 30 | 6.5 | 5.74 | 5.21 |
| 2 | 50 | 16.72 | 14.77 | 13.4 |
| 3 | 100 | 8.2 | 7.25 | 6.84 |
| 4 | 200 | 6.55 | 5.97 | 5.62 |
출처: engineeringtoolbox.com
구리 튜브 K, L, M 유형 압력 손실
압력 손실 참조 — Type L 구리 — 속도 비교
Type L 구리의 마찰 손실 vs 유량
속도 지침
물 속도를 제한하면 침식-부식을 방지하고 소음을 줄이며 튜브 서비스 수명을 연장합니다.
| Service | Maximum Velocity |
|---|---|
| Cold water | 8 ft/s (2.4 m/s) |
| Hot water up to 140°F (60°C) | 5 ft/s (1.5 m/s) |
| Hot water above 140°F (60°C) | 2–3 ft/s (0.6–0.9 m/s) |
이 한계를 초과하면 구리의 피팅이 가속화되며, 특히 용존 산소 공격성이 증가하는 고온에서 그렇습니다.
피팅 및 밸브
원본 소스는 구리 튜브 피팅과 밸브의 압력 손실이 튜브의 등가 길이로 표현될 수 있다고 언급합니다. 실제 크기 결정에서는 압력 손실 표나 계산기를 적용하기 전에 측정된 직선 파이프 길이에 엘보, 티, 리듀서, 밸브, 스트레이너, 미터의 등가 길이를 추가하세요.
다이어그램을 pdf 파일로 다운로드: 구리 튜브 ASTM B88의 압력 손실 - Type K.
소스 다이어그램을 다운로드하고 인쇄하세요: 구리 튜브 ASTM B88의 압력 손실 - Type K. 시스템에 피팅이 많은 경우 동반 소스 참조 구리 튜브 - 튜브의 등가 길이로 표현된 피팅 및 밸브의 압력 손실도 교차 확인하세요.
복원된 원본 소스 표
다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다.
원본 소스 이미지
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공학 참고 사항
- Hazen-Williams 한계. 이 방정식은 일반적인 주변 온도의 물과 난류 흐름에 유효한 경험적 상관식입니다. 일반적인 가정용 배관 범위를 벗어나는 점성 유체, 기체 또는 극한 온도에는 적합하지 않습니다.
- 거칠기 계수 C = 145는 새롭고 깨끗한 구리에 적용됩니다. 시간이 지나면 공격적인 물의 광물 스케일이나 탈아연화가 C를 줄여 손실을 증가시킬 수 있습니다. 일부 설계자는 보수적인 장기 값으로 C = 130–140을 사용합니다.
- 피팅과 밸브는 상당한 부차적 손실을 추가합니다. 등가 길이 방법이 표준입니다: 각 피팅에 직선 파이프의 등가 길이를 할당합니다. 일반적인 값은 크기에 따라 90° 엘보의 0.5ft에서 게이트 밸브의 10ft 이상까지입니다.
- 유형 선택이 중요합니다. K, L, M 유형은 동일한 공칭 크기에 대해 다른 ID를 가집니다. Type L은 Type K보다 ID가 약 3% 더 크고, Type M은 Type K보다 약 5% 더 큽니다. 이러한 차이는 동일한 유량에서 압력 손실 값을 몇 퍼센트 이동시킵니다.
- 고도 및 온도 보정. 물의 밀도와 점도는 온도와 고도에 따라 변합니다. 5,000ft 이상 또는 60°F와 크게 다른 온도에서 정밀 작업의 경우 기본 Hazen-Williams 결과에 보정 계수를 적용하세요.
참고 자료
- 원본 소스 — Engineering ToolBox: 구리 파이프의 압력 손실
- ASTM B88 — 무봉 구리 수도관
- 구리 튜브에 대한 C = 145의 Hazen-Williams 방정식