Версия для печати

Приложение Г. Методика расчета и выбора диаметров клапана и отводящего трубопровода

Г.1. Исходные данные для расчета

Наименование рабочей среды

Г.2.Клапаны, работающие на жидких средах

Г.2.1.Рассчитать эффективную площадь F₂,мм², по формуле

(Г.1)

где α₂ - коэффициент расхода,

F - площадь седла, мм².

Г.2.2.Выбрать клапан с таким условным диаметром DN, у которого эффективная площадь будет не меньше эффективной площади F₂, рассчитанной по формуле (Г.1), и не превышать ее более чем на 30 %.

Кроме того, для двухпозиционного клапана во избежание его неустойчивой работы эффективная площадь не должна превышать расчетную эффективную площадь более чем на 10 %.

Г.3.Клапаны, работающие на газе и водяном паре

Г.3.1. Расчет и выбор клапана при отсутствии отводящего трубопровода

Г.3.1.1.Рассчитать плотность газа до клапана ρ₁,кг/м³, если она не указана в исходных данных, по формуле,

где В₄ - коэффициент сжимаемости реального газа. Значения В₄ приведены в ГОСТ12.2.085. 

(Г.2)

Для водяного пара плотность до клапана определяют по значениям Р₁ и Т₁ из справочников.

Г.3.1.2.Рассчитать отношение давлений β по формуле

(Г.3)

Г.3.1.3.Рассчитать критическое отношение давлений β_кр по формуле

(Г.4)

Г.3.1.4.Рассчитать коэффициенты В₁и В₃ по формулам, а В₂ определить по таблице Г.1.

(Г.5)

Таблица Г.1

При β ≤ β_кр (Г.6)

При β > β_кр (Г.7)

Г.3.1.5.Рассчитать эффективную площадь клапана F₁,мм², по формуле

-для водяного пара

(Г.8)

-для газа

(Г.9)

Г.3.1.6.Рассчитать критическую скорость v_кp,мм², по формуле

(Г.10)

Г.3.1.7.Рассчитать плотность рабочей среды на выходе из клапана ρ_вых, кг/м³, по формуле

(Г.11)

Г.3.1.8.Рассчитать площадь выходного патрубка клапана F_вых, мм², по формуле

(Г.12)

Г.3.1.9.Рассчитать диаметр выходного патрубка D_вых,мм, по формуле

(Г.13)

Г.3.1.10.По диаметру выходного патрубка D_вых,рассчитанному по формуле (Г.13), выбрать ближайшее большее значение диаметра выходного патрубка D_вых и соответствующее ему значение номинального диаметра клапана DN_вх (DN входного патрубка).

Г.3.1.11.По значению номинального диаметра клапана DN выбрать клапан, у которого эффективная площадь будет не меньше эффективной площади F₁, рассчитанной по формуле Г.8 или Г.9, и не превышает ее более чем на 30 %.

Г.3.2. Расчет и выбор клапана при наличии отводящего трубопровода

Г.3.2.1.Рассчитать плотность газа до клапана, если она не указана в исходных данных, по формуле Г.2 или определить из справочников.

Г.3.2.2.Рассчитать отношение давлений по формуле Г.3, критическое отношение давлений по формуле Г.4, коэффициент В1 по формуле Г.5 и коэффициент В3 по формуле Г.6 и определить коэффициент В1 по таблице Г.1.

Г.3.2.3.Рассчитать эффективную площадь клапана по формуле Г.8 или Г.9.

Г.3.2.4.Рассчитать критическую скорость на конце отводящего трубопровода v_кр.тр, м/с, по формуле

(Г.14)

Г.3.2.5.Рассчитать плотность газа на конце отводящего трубопровода ρ_вых.тр, кг/м³, по формуле

(Г.15)

Плотность водяного пара определить при Р_2вых и T_вых.тр из справочников.

Г.3.2.6.Рассчитать на конце отводящего трубопровода его проходную площадь F_вых.тр, мм², по формуле

(Г.16)

Г.3.2.7.Рассчитать диаметр отводящего трубопровода на его конце D_вых.тр, мм, по формуле

(Г.17)

Если расчетный диаметр на конце трубопровода не совпадает со значением из нормального ряда чисел, то принять его значение, равным ближайшему большему значению, приведенному в государственных стандартах на трубы.

Г.3.2.8.По диаметру выходного патрубка Dвых.тр, рассчитанному по формуле (Г.17), выбрать ближайшее большее значение диаметра выходного патрубка DNвых и соответствующее ему значение номинального диаметра клапана DNвх (DN входного патрубка).

Г.3.2.9.По значению номинального диаметра клапана DNвыбрать клапан, у которого эффективная площадь будет не меньше эффективной площади F1, рассчитанной по формуле Г.8 или Г.9, и не превышает ее более чем на 30 %.

Г.3.2.10.Рассчитать критическую скорость на выходе из клапана по формуле Г.10.

Г.3.2.11.Рассчитать плотность рабочей среды на выходе из клапана ρ_вых, кг/м3, по формуле

(Г.18)

Г.3.2.12.Рассчитать давление на выходе из клапана для газа Р₂ , МПа, по формуле

(Г.19)

Абсолютное давление на выходе из клапана для водяного пара определяют по справочным таблицам при плотности ρ_вых,рассчитанной по формуле (Г.18), и Т₁.

Г.3.2.13.Сопротивление отводящего трубопровода должно быть таким, чтобы давление на выходе из клапана было не меньше давления, рассчитанного по формуле (Г.19).

Г.3.2.14.Рассчитать суммарный коэффициент сопротивления отводящего трубопровода по формуле

(Г.20)

Г.3.2.15.Во избежание «запирания» рабочей среды по длине тракта отводящего трубопровода обеспечить постоянство массового расхода соблюдением следующего равенства:

F_вых v_кр ρ_вых = … = F_{i тр} vкр ρ_{i тр} = … = F_вых.тр v_кр ρ_вых.тр,(Г.21)

где F _тр - площадь трубопровода в i- м сечении

ρ_{i тр} - плотность газа или водяного пара в i -м сечении.

<< назад /в начало/ вперед >>

10 Декабря 2013 г.