管道蒸汽流量

概述

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Schedule 40 鋼管的蒸汽流率資料以每 100 ft 管路允許壓降 1/16 至 2 psi 為基準。這些數值適用於低壓（3–5 psig）飽和蒸汽，可用於供暖與製程系統的蒸汽配送管路尺寸選定。

選擇適當管徑可在安裝成本與可接受壓力損失之間取得平衡。較小的管路成本較低，但壓降較高；過大的管路則會浪費材料並增加熱損失。

原始來源範圍

來源頁面標題為 Schedule 40 管路的蒸汽流量與壓降，副標題指出資料內容為流量 (lb/h) 與每 100 ft 管路的壓降。原文說明，Schedule 40 鋼管的蒸汽流率依 1/16 psi 至 2 psi 壓降製表，較寬的螢幕可顯示包含較高壓降欄位的完整表格。

Schedule 40 鋼管在 1/16 至 2 psi 壓降範圍內的蒸汽流率如下：

若要查看包含較高壓降欄位的完整表格，請旋轉螢幕！

來源另附三項單位說明：1 in = 25.4 mm、1 ft = 0.3048 m，以及 1 psi = 6895 Pa = 0.069 bar。由於擷取內容中的網站共用導覽／搜尋表格並非工程資料，因此刻意排除；完整的工程資料表保留如下。

關鍵公式

其流動關係源自直管壓降的達西－魏斯巴赫方程式：

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

進行尺寸選定時，流速也可用質量流率表示：

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

配送主管中的典型蒸汽流速為 4,000 至 6,000 ft/min（20–30 m/s），實際範圍取決於操作壓力與管路長度。

變量

復原的原始來源表

以下表格復原自原始來源頁面，以保留完整的參考資料。

Schedule 40 管路的蒸汽流量與壓降

工程要點

• 壓降基準。 數值以每 100 ft 直管為基準。較長管段可按長度成比例換算，或使用達西－魏斯巴赫方程式及適當的摩擦係數計算。
• 較高壓力。 在管徑與允許壓降相同的情況下，5 psig 飽和壓力的容量約比 3.5 psig 高 20–25%。
• 管件與閥門。 彎頭、三通與閥門應加入管路等效長度。典型配送系統常以增加 50–75% 長度作為經驗值。
• 噪音與沖蝕。 流速超過 6,000 ft/min（30 m/s）可能造成噪音、水錘與管路沖蝕。應依操作壓力將流速維持在建議限制內。
• 冷凝水。 蒸汽管路必須設置坡度以排放冷凝水。未排出的冷凝水會造成水錘，並降低有效容量。
• 保溫。 所有蒸汽管路均應保溫，以減少熱損失並維持使用端的蒸汽品質。

參考資料

• Engineering ToolBox — 蒸汽管路流量