Здравствуйте!
Я специалист по автоматике, а не по теплотехнике, поэтому мой вопрос может быть элементарно простым, но я не нашёл ответов в ABOK. Если есть, прошу дать ссылку.

Имеется индукционный электрический парогенератор с давлением 5 бар, температурой 150 *С и расходом 900 кг/час (я перевел как 333 м3/час).

Первое: Выход парогенератора DN40. Мне это уже кажется подозрительным.
По моим подсчетам скорость пара в трубе при максимальном расходе составляет 74 м/с, а на Вашем форуме я нашёл:
"для перегретого пара при диаметре труб до 200 мм — 40 м/с;"

Второе: Паропровод у Заказчика DN65. То есть объем увеличивается в 2,6 раза. Если бы это был газ, то температура должна была упасть с 150*С до 56*С. Но это пар, он будет конденсироваться с выделением тепла.

Как посчитать изменение температуры и давления пара при переходе с DN40 на DN65?

При давлении 5 бара и температуре 150°С это вода. Где-то ошибка.
https://www.tlv.com/global/TI/calculator/st...e-pressure.html


У меня получилось меньше - 64 м/с, но всё равно для насыщенного пара великовато. Но если это перегретый пар, то проблемы нет.
https://www.tlv.com/global/TI/calculator/st...tml?advanced=on


В теории - закон Бернулли
На практике - разница незначительная
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%...%BB%D0%BB%D0%B8

Да, изменения Т и Р будут ничтожными.

Если скорость будет сильно превышена, то это чревато повышенной скоростью эрозии и вибрации. На зауженных трубах выше потери давления. Могут быть трудности с автоматическими дренажами паропровода (карманы будут хуже улавливать конденсат).

"При давлении 5 бара и температуре 150°С это вода."
Получается, невозможно выставить 150*С, требуется минимум 160?

"На практике - разница незначительная"
Меня как раз интересует практика, и именно с паром. Ведь он должен конденсироваться при увеличении объема.
Как вычислить, сколько будет конденсата за счет расширения объема в 2.6 раза? (При 900 кг/час, 5 бар и 160*С)

5 бар изб соответствует температуре 159 гр.С
Если 5 бар абс., то температура 152.
Если же правильной является температура 150, то давление 3,7 бар изб / 4,7 бар абс.

Для иллюстрации свойств, разница удельных объемов пара и воды для давления 3,7 бар изб. 360-кратная... Коллега shvet вам подтвердил что, увеличение Ду 40/65 будет незаметно. По манометру 0-10 бар например и по термометру 0-200 аналогично никто не заметит разницы.

Влияние на образование конденсата будет оказывать прежде всего теплоотери с поверхности на длине паропровода. Но и тут, если длина несколько десятком метров и труба изолирована, то видимо речь о нескольких кг/ч. Учитывая, что самый маленький конденсатоотводчик имеет пропускную способность около 50-100 кг/ч, это тоже не сильно важно.

Да нету там никакого расширения. У Вас есть пар под давлением, заключенный в сосуд приличного объема - парогенератор, с диаметром наверно 500 мм. И из этого сосуда, через отверстие 40 мм пар истекает в сосуд диаметром 65 мм.
Котел Ешка, тоже тонна пара в час, ГПЗ Ду 50, коллектор котельной Ду 100, давление пара одинаково на всей протяженности коллектора, ни кто в своем уме не заморачивается, почему оно не упало и не остыло, наверно, от того и не падает и не остывает.

Если пар идет на теплообменник с конденсатоотводчиком, то нет необходимости в этих вычислениях.

Прогуливали физику в школе. Это не паровоз, а труба. Здесь движение, а не расширение, закон Менделеева-Клайперона применяется не здесь. Здесь работает закон Бернулли. В этом конкретном случае изменение температуры за счёт изменения кинетической энергии (напора) и потерь на трение от завихрений. Посколько одно и второе незначительное, то и изменение статического давления незначительное, то и изменение температуры незначительное.

Для инфо - при увеличении линейной скорости газ охлаждается, и при уменьшении разогревается. За несколькими исключениями типа водорода.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%...%BE%D0%BD%D0%B0

Наглядно Бернулли в действии на примере жидкости
https://www.youtube.com/watch?v=R80cV8pryOM

Некоторые пояснения:
В школе я учился 47 лет назад, но мне кажется, что свойства насыщенного пара мы не изучали. А в практике встретился первый раз.

Индукционный парогенератор имеет внутренний объем 5 литров. Фактически, это вторичная обмотка мощного трансформатора, выполненная из медной трубки. В нее впрыскивается умягченная вода, и преобразование в пар происходит без нагрева воды (как пишут в описании).

Из парогенератора выходит труба DN40. Она должна войти в паропровод Заказчика, по уточненным данным DN80.
То есть однозначно увеличение объема, и уменьшение скорости потока. Я считал, что пар это газ, а не жидкость.

До этого работал с аммиаком, с фреоном, где увеличение объема или падение давления вызывает сильное охлаждение. И тоже имеется фазовый переход. Потому и вопросы.

Думаю, я получил некоторое представление, и ссылки на онлайн калькуляторы.
Спасибо всем кто ответил!

@Фирст
К слову для инженера автоматизации - принцип многих датчиков расхода, измеряющих напор, основан на этом законе.

Весьма эпично! В пятилитровой банке испарить без малого тонну воды за час. Мне бы ссылку на устройство, очень любопытно.

Это становится справедливо для перегретого пара. Чем более пар перегретый, тем более его свойства напоминают газовые. Но и то с оговорками разумеется) Свойства же насыщенного пара уникальны.

Ну, бывает, мыслительная очепятка.

@Галиев
Вот это устройство: ПАРОГЕНЕРАТОР ТИТАН 900

Наверное, от того, что скорость невелика.

При 360 кВт выдаст около 470 кг пара в час, ни как не 900 кг/ч.

Если температура питательной воды - 100 градусов:

360 кВтx0,86/(660-100)≈ 0,55 т/ч

От такой температуры расплавятся узлы и детали супермегапарогенератора.
Его для других целей продают.

Сова на глобус налезать отказывалась, упиралась крыльями и норовила дать в глаз клювом!

Коллеги, никто не пояснил топикстартеру, что при переходе пара из трубы 40 в трубу 65 не будет увеличения объема в два с лишним раза, так как не будет аналогичного снижения давления. Это главная неточность в изначальном посте.
Снижение давления будет, но незначительное, за счёт сопротивления трассы. Кроме того, насколько я помню из i-S диаграммы, степень сухости пара возрастает при дросселировании. Вывод - специально отвод конденсата под условия ТС делать не нужно, а применить общие правила отвода конденсата паропроводах

@tiptop
Температура питательной воды будет не выше 20 *С.
На сайте производителя есть ПАСПОРТ, в котором сказано, что этот прибор тратит на нагрев в два раза меньше энергии, чем другие типы электрических нагревателей.
Не кидайте в меня помидоры - я считал что на нагрев воды от 20*С до 150*С и испарение 900 кг/час нужно 664 кВт без учета кпд. Природу не обманешь.
Но Заказчик выбрал этот парогенератор.

Для инновационного изделия в этом нет ничего особенного, явление легко объяснимо: он вырабатывает "нано-пар".