スチームトラップ容量計算

蒸気使用量、熱負荷、またはウォームアップ条件からドレン負荷を概算し、安全率を見込んだスチームトラップの必要排出能力を確認します。 実際のトラップ選定では、メーカー容量表を実差圧・背圧条件で確認してください。

計算結果

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結果の読み方

• ドレン負荷は、入力条件で発生する凝縮水量の一次目安です。
• 必要排出能力は、ドレン負荷に安全率を掛けた値です。
• 定格排出能力との比較は目安です。実際の排出能力は、トラップ前後の差圧、背圧、リフト、トラップ形式で変わります。
• ウォームアップ時は一時的にドレン負荷が大きくなるため、連続運転時だけでなく立上げ条件も確認してください。

使用式

蒸気使用量モード: m_condensate ≈ m_steam

熱負荷モード: m_condensate = Q_dot / h_fg

ウォームアップモード: Q = m × Cp × ΔT × (1 + 余裕率 / 100)

ウォームアップドレン量 = Q / h_fg

必要排出能力 = ドレン負荷 × 安全率

入力値の注意点

• 初期値の蒸発潜熱 2200 kJ/kg は概算値です。圧力条件に近い値を入力してください。
• 安全率は運転状態、立上げ頻度、制御方式、実差圧、背圧、戻り配管条件により変わります。
• ウォームアップ計算は金属・機器の顕熱を対象にした概算です。製品加熱や配管内ドレンは必要に応じて別途加味してください。
• 実設備では水撃、空気抜き、汚れ、詰まり、凍結、保温状態も確認してください。

計算例

蒸気使用量 1000 kg/h、安全率 2.0 の場合、ドレン負荷は 1000 kg/h、必要排出能力の目安は 2000 kg/h です。

熱負荷 1000 kW、蒸発潜熱 2200 kJ/kg、安全率 2.0 の場合、ドレン負荷は約 1636 kg/h、必要排出能力の目安は約 3273 kg/h です。

金属・機器質量 1000 kg、比熱 0.5 kJ/(kg·K)、20℃から120℃まで30分で昇温する場合、ウォームアップ熱量は 50 MJ、 ドレン発生量は約 22.7 kg、ウォームアップ中のドレン負荷は約 45.5 kg/h です。

よくある間違い

• 安全率を掛ける前のドレン負荷と、トラップの必要排出能力を混同する。
• メーカー容量表の差圧条件を確認せず、カタログ値だけで余裕ありと判断する。
• 連続運転時の負荷だけを見て、立上げ時のウォームアップドレンを見落とす。
• ドレン戻り配管の背圧、リフト、フラッシュ蒸気の発生を無視する。

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