蒸気配管の設計について

Question

いつもお世話になっています。

今回、熱交換を設置することになり蒸気配管の設計で困っています。
蒸気量は1400kg/hr必要で圧力は0.2MpaG程度で考えています。

社内に同等の設備があり参考にしていたのですが、疑問に思うことがありました。
配管系としては、蒸気ヘッダー(0.4MpaG)より125Aで取り出し、流量計で80A、減圧弁(0.17MpaG）で65Aに落とし、コントロールバルブ(以下CV)で80A、そこから熱交換器までは125Aという構成になっています。

CV以降(125A）は、20m/sで計算すると大体、適当なサイズであることを確認しましたが、ヘッダーからCVまでは明らかに大きすぎるのでは？と思ってしまいます。ほぼ同等の能力の設備であるのでそのまま参考にすればよいのですが、ボイラーから距離が遠く、125Aでは大きすぎます。

単純に計算すれば、0.4MpaGで80Aほどあれば十分だと思いますが、減圧弁、CVで何か影響があることを考慮して125Aとなったのか？疑問に思っています。
減圧弁も調査しましたが、65Aでは流量値1750kg/hr～2790kg/hrの範囲であり大きすぎます。(単純に、1400kg/hr必要ならば50Aで十分であるのになぜ？）

詳しい方おられましたらアドバイスお願いします。

用途
熱交換器はｽﾊﾟｲﾗﾙ式で水を蒸気で5℃から40℃まで加熱し21000kg/hrの温水を連続で作ります。温水の用途は洗浄用で、ポンプで送水(吐出配管の途中に熱交換器を設置）し、温度調整40℃で蒸気をコントロールバルブで制御しようとしています。

Answer

管路共振と遮断点　リリーフ　を考慮しないと、長い配管では　細すぎてしまうことがあります。　U字　部分などは　起動、停止時の液たまりなども考慮すると思います。

20-30m ですと結構長いですね。定常の流量計算だけではなくて、負荷遮断、CV　急作動　熱交換器での　水ロック挙動などが気になります。
作動側で準定常に操作するプログラムであれば、ほごリリーフを追加して管径を下げられるかもしれません。

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