กลับไปหน้าเครื่องคำนวณ
ออกแบบท่อเมนไอน้ำ (Steam Line Designer)
เดินท่อไอน้ำเส้นใหม่ครบทุกขั้นในหน้าเดียว — เลือกขนาดท่อจากความเร็ว และ ΔP → เลือกฉนวนพร้อมเช็กอุณหภูมิผิว 60 °C → คำนวณโหลดคอนเดนเสท (warm-up + running) → ไซซ์แทรป (SF = 2) → ท่อคอนเดนเสทกลับพร้อม แฟลชสตีม (วิธี Spirax-Sarco / TLV บนตารางไอน้ำ IAPWS-IF97)
ขนาดท่อที่ใช้ (selected)
3″ID 77.9 mm
ความเร็วไอน้ำ
20.7m/s
เกณฑ์อิ่มตัว ≤ 35 m/s
Heat loss (มีฉนวน)
53.7W/m
ผิวฉนวน 41.0 °C
Trap capacity (SF=2)
188kg/h
โหลดสตาร์ท 94.0 kg/h
A. สภาวะไอน้ำ (Steam condition)
Tsat = 184.1 °C
B. เส้นท่อ (Line)
ท่อ STEEL Schedule 40 (ASME B36.10) จากฐานข้อมูลท่อกลางของระบบ
C. ฉนวน (Insulation)
ตารางผลเทียบ 25 / 50 / 75 mm ให้เสมอ — ค่านี้คือความหนาที่ใช้ คิดโหลดคอนเดนเสทต่อ (หัวข้อ R3)
D. คอนเดนเสทกลับ (Condensate return)
R1. ตารางเลือกขนาดท่อ (Line size — velocity + ΔP)
ρ ไอน้ำ = 5.64 kg/m³ ที่ 184.1 °C · เกณฑ์ความเร็ว อิ่มตัว: ผ่าน ≤ 35, เตือน ≤ 40 m/s · เตือนเมื่อ ΔP รวม > 5% ของความดันสัมบูรณ์
| ขนาด (Sch 40) | ID (mm) | v (m/s) | ΔP/100 m (kPa) | ΔP รวม (%P₁) | ความเร็ว |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/8 inch | 6.8 | 2711.2 | 10448087 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 1/4 inch | 9.2 | 1481.2 | 2096758 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 3/8 inch | 12.5 | 802.3 | 413307 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 1/2 inch | 15.8 | 502.2 | 119820 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 3/4 inch | 21.0 | 284.3 | 26730 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 1 inch | 26.6 | 177.2 | 7709 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 1 1/4 inch | 35.1 | 101.8 | 1800 | >100 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 1 1/2 inch | 40.9 | 74.9 | 808.6 | 80.8 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 2 inch | 52.5 | 45.5 | 219.8 | 22.0 ⚠ | ไม่ผ่าน |
| 2 1/2 inch | 62.7 | 31.9 | 87.3 | 8.7 ⚠ | ผ่าน |
| 3 inch ★ แนะนำ | 77.9 | 20.7 | 28.4 | 2.8 | ผ่าน |
| 3 1/2 inch | 90.1 | 15.4 | 13.4 | 1.3 | ผ่าน |
| 4 inch | 102.3 | 12.0 | 7.0 | 0.7 | ผ่าน |
| 5 inch | 128.2 | 7.6 | 2.2 | 0.2 | ผ่าน |
| 6 inch | 154.1 | 5.3 | 0.9 | 0.1 | ผ่าน |
| 8 inch | 202.7 | 3.1 | 0.2 | 0.0 | ผ่าน |
| 10 inch | 254.5 | 1.9 | 0.1 | 0.0 | ผ่าน |
| 12 inch | 303.3 | 1.4 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 14 inch | 333.3 | 1.1 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 16 inch | 381.0 | 0.9 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 18 inch | 428.7 | 0.7 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 20 inch | 477.8 | 0.5 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 24 inch | 574.6 | 0.4 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 32 inch | 777.9 | 0.2 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 34 inch | 828.6 | 0.2 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
| 36 inch | 876.3 | 0.2 | 0.0 | 0.0 | ผ่าน |
R2. ฉนวนและการสูญเสียความร้อน (Insulation & heat loss)
ท่อ 3 inch (OD 88.9 mm) · เกณฑ์ผิวสัมผัสปลอดภัย ≤ 60 °C
| ความหนา | Heat loss (W/m) | ผิวฉนวน (°C) | ลดจากท่อเปลือย | ผิว ≤60 °C |
|---|---|---|---|---|
| ท่อเปลือย (bare) | 860 | 184.1 | — | ไม่ผ่าน |
| 25 mm | 84.2 | 51.3 | 90.2% | ผ่าน |
| 50 mm ← ใช้คิดต่อ | 53.7 | 41.0 | 93.8% | ผ่าน |
| 75 mm | 41.9 | 37.6 | 95.1% | ผ่าน |
R3. โหลดคอนเดนเสทและแทรป (Condensate load & trap)
มวลเหล็กท่อ (3 inch, 100 m)1131 kg (11.3 kg/m)
Warm-up load (30 นาที)84.4 kg/h
Running load (จาก heat loss มีฉนวน)9.7 kg/h
โหลดรวมช่วงสตาร์ท (governing)94.0 kg/h
Trap capacity ที่ต้องการ (SF = 2)188 kg/h
Drip leg แนะนำ (ทุก 30–50 m บนแนวนอน)2–4 จุด
แนวทางเลือกชนิดแทรป (Spirax-Sarco): โหลดกระบวนการ/เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน → float-thermostatic (ระบายต่อเนื่อง ตาม load ที่แกว่ง) · จุด drip ของท่อเมน → thermodynamic (TD) หรือ inverted bucket (ทนน้ำกระแทก สตาร์ทบ่อย) · ติด drip leg ทุก 30–50 m บนท่อแนวนอน และก่อนวาล์วควบคุม/จุดยกท่อทุกจุด
R4. ท่อกลับและแฟลชสตีม (Condensate return & flash steam)
Flash fraction x16.1% ของคอนเดนเสท
Flash steam (จากโหลด governing 94.0 kg/h)15.1 kg/h
คอนเดนเสทเหลว (ไปท่อกลับ)78.9 kg/h
ท่อกลับแนะนำ (ไอแฟลช ≤ 15 m/s)1 inch (v = 12.6 m/s)
พลังงานในแฟลชสตีมกู้คืนได้ด้วย flash-recovery vessel — ดูรายละเอียดใน เครื่องคำนวณ Condensate & Flash Steam · water hammer ในท่อคอนเดนเสท ดู เครื่องคำนวณ Water Hammer
ข้อสมมติฐานของการคำนวณ (Assumptions — disclosed)
- ΔP คิดแบบ incompressible Darcy ที่ความหนาแน่นขาเข้า — ใช้ได้เมื่อ ΔP รวม ≤ ~10% ของความดันสัมบูรณ์ (เกณฑ์เตือน 5% คุมกรอบนี้อยู่แล้ว)
- ฟิล์มผิวนอกฉนวนรวมการพา+แผ่รังสี h₀ = 10 W/m²K (ค่าชี้แนะคงที่) · ค่า k ของฉนวนเป็น ค่าชี้แนะที่อุณหภูมิเฉลี่ย ~150 °C · ท่อเปลือย ε = 0.9 (เหล็กออกซิไดซ์)
- ข้ามความต้านทานฟิล์มไอน้ำและผนังท่อ (น้อยมากเทียบกับฉนวน) — ผิวท่อเปลือยถือว่าอยู่ที่อุณหภูมิไอน้ำ
- โหลดคอนเดนเสทใช้ h_fg ที่ความดันสาย (จุดอิ่มตัว) แม้เป็น superheated — ฝั่ง conservative
- แทรปและท่อกลับไซซ์จากโหลด governing (start-up) พร้อม SF = 2 ตามแนวทาง Spirax-Sarco
- ท่อกลับไซซ์จากปริมาตรไอแฟลชอย่างเดียวที่ ≤ 15 m/s — วิธีสองเฟสอย่างง่าย ไม่ใช่แบบจำลอง annular flow เต็มรูป
ทำความเข้าใจการออกแบบท่อเมนไอน้ำ (Steam main design — Spirax-Sarco / TLV method)
Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.
ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ
วิธีมาตรฐาน · Standard method