Меню

Порядок расчета регулятора давления

Расчёт и Подбор Регулятора давления «После себя»

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список регуляторов давления «после себя» соответствующих заданным исходным данным.

Устройство и конструкция

Расчёт и подбор

Установка и монтаж

Обслуживание и ремонт

Методика расчёта

Расчёт регулятора давления «после себя» заключается в определении пропускной способности регулятора, требуемого диапазона настройки, проверке на возникновения шума и кавитации.

Расчёт пропускной способности

Зависимость потерь напора от расхода через регулятор давления называется пропускной способностью — Kvs.

Kvs — пропускная способность численно равная расходу в м³/ч, через полностью открытый затвор регулятора давления, при котором потери напора на нём равны 1бар.

Kv – то же, при частичном открытии затвора регулятора.

Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на регуляторе изменяются в «n» в квадрате раз не сложно определить требуемый Kv регулятора давления подставив в уравнение расчётный расход и избыток напора.

Некоторые производители рекомендуют выбирать регулятор давления с ближайшим большим значением Kvs от полученного значения Kv. Такой подход выбора позволяет с большей точностью регулировать расходы ниже заданного при расчёте, но не даёт возможности увеличить расход выше заданного значения, которое довольно часто приходится превышать. Мы не критикуем вышеописанный метод, но рекомендуем подбирать регуляторы давления «после себя» таким образом, чтобы требуемое значение пропускной способности находилось в диапазоне от 50 до 70% хода штока. Регулятор давления, рассчитанный таким образом, сможет с достаточной точностью как уменьшить расход относительно заданного, так и несколько увеличить его.

Выше приведенный алгоритм расчёта выводит список регуляторов давления «после себя», для которых требуемое значение Kv попадает в диапазон хода штока от 40 до 70%.

В результатах подбора приведен процент открытия затвора регулятора давления, при котором дросселируется заданный избыток напора на заданном расходе.

Подбор диапазона настройки

Диапазон настройки регулятора давления зависит от силы сжатия пружины. Некоторые регуляторы давления серийно комплектуются одной пружиной и имеют всего лишь один диапазон настройки по давлению, а некоторые могут быть укомплектованы пружинами различной жёсткости и имею несколько диапазонов настройки. Давление которое будет поддерживать регулятор давления «после себя», должно находиться, примерно, в средней трети диапазона регулирования.

Выше приведенный алгоритм подбора регулятора давления выводит список регуляторов у которых заданное давление попадет в диапазон от 20 до 80% диапазона поддерживаемых давлений.

При выборе диапазона настройки необходимо учитывать, что допустимая погрешность калибровки пружины на граничных значениях диапазона настройки составляет 10%.

Расчёт регулятора на возникновение кавитации

Кавитация – образование пузырьков пара в потоке воды проявляющееся при снижении давления в нём ниже давления насыщения водяного пара. Уравнением Бернулли описан эффект увеличения скорости потока и снижения давления в нём, возникающий при сужении проходного сечения. Проходное сечение между затвором и седлом регулятора давления является тем самым сужением, давление в котором может опуститься до давления насыщения, и местом наиболее вероятного образования кавитации. Пузырьки пара нестабильны, они резко появляются и также резко схлопываются, это приводит к выеданию частиц метала из затвора регулятора, что неизбежно станет причиной его преждевременного износа. Кроме износа кавитация приводит к повышению шума при работе регулятора.

Читайте также:  Реле регулятор москвича 401

Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации:

  • Температура воды – чем она выше, тем большие вероятность возникновения кавитации.
  • Давление воды – перед регулятором давления, чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения кавитации.
  • Дросселируемое давление – чем оно выше, тем выше вероятность возникновения кавитации.
  • Кавитационная характеристика регулятора – определяется особенностями дросселирующего элемента регулятора. Коэффициент кавитации различен для различных типов регуляторов давления и должен указываться в их технических характеристиках, но так, как большинство производителей не указывают данную величину, в алгоритм расчёта заложен диапазон наиболее вероятных коэффициентов кавитации.

В результате проверки на кавитацию может быть выдан следующий результат:

  • «Нет» — кавитации точно не будет.
  • «Возможна» – на клапанах некоторых конструкций возникновение кавитации возможно, рекомендуется изменить один из вышеописанных факторов влияния.
  • «Есть» – кавитация точно будет, измените один из факторов влияющих на возникновение кавитации.

Расчёт регулятора на возникновение шума

Высокая скорость потока во входном патрубке регулятора давления может стать причиной высокого уровня шума. Для большинства помещений в которых устанавливаются регуляторы давления допустимый уровень шума составляет 35-40 dB(A) который соответствует скорости во входном патрубке клапана примерно 3м/c. Поэтому, при подборе регулятора давления рекомендуется не превышать выше указанной скорости.

Источник

Расчет и подбор регулятора давления

Расчет регулятора давления после себя

Исходные данные: среда – вода, 10C, статическое давление в точке присоединения p1=900 кПа (9 бар), требуемое давление на выходе p2=600 кПа (6 бар), потери давления на регуляторе Δpрегулятора= 100 кПа (1 бар), номинальный расход Qном=10 м3/ч.

Изначально рассчитаем значение kv в соответствии со следующим уравнением:

Рассчитаем значение kvs (при условии, что значение Q не было завышено):

Расчет Kv выполнен для Δpрегулятора= 1 бар.
Теперь выберем ближайшее значение Kvs из каталога регуляторов давления RD102 и RD103, то есть kvs=12,5 м3/ч. Это значение соответсвует номинальному размеру DN40.
Выберем тип присоединения: фланцевое.
Таким образом мы подобрали фланцевый регулятор давления после себя диаметром 40 (DN40), номинальным давлением PN16, с диапазоном настройки 0,3 – 1 МПа, с манометром. Получим следующий артикул заказа регулятора: RD103 V14 16/140-40.

Расчет регулятора перепада давления

Дано: среда-вода, 70 C, статическое давление в точке присоединения 800 кПа (8 бар), Δpдоступ = 110 кПа (1,1 бар), Δpтрубопр = 10 кПа (0,1 бар), Δpтеплообм = 20 кПа (0,2 бар), Δpрегулятора = 30 кПа (0,3 бар), номинальный расход Qном = 12 м3/час.
Сначала рассчитаем значение kv регулятора дифференциального давления из отношения

Предохранительный припуск на рабочий допуск (при условии, что расход Q не был завышен):
Kvs= (1,1÷1,3)Kv = (1,1÷1,3)17 = 18,7 ÷ 22,1 м3/ч
Из серийно производимого ряда Kvs значений выбираем ближайшее самое высокое Kvs значение, т.е. Kvs = 21 м3/ч. Этому значению соответствует диаметр в свету DN 40.
Затем определяем требующееся дифференциальное давление регулятора, которое дано суммой потерь давления защищенного участка.

Читайте также:  Кулер pwm регулятор оборотов

Выбираем по каталожному листу для регуляторов RD122: резьбовой регулятор дифференциального давления DN 40, имеющий диапазон настройки дифференциального давления 25 — 70 кПа, и получаем типовой номер
RD 122 D 2211 25/150-40T
Требующееся значение дифференциального давления устанавливается во время монтажа при помощи регулирующей гайки в соответствии с рекомендациями, содержащимися в инструкции по монтажу и обслуживанию.
Также можно применить исполнение регулятора дифференциального давления с ограничителем расхода RD122 P, который позволяет подогнать Kvs регулятора на точно требуемое значение. В нашем случае идет речь об арматуре с типономером
RD 122 P 2211 25/150-40/T

Источник



Расчет регуляторов давления газа

Для снижения и поддержания давления газа на заданном уровне используются автоматические регуляторы прямого и непрямого действия. В зависимости от величины давления и расхода газа дросселирование его на ГРС может осуществляться в несколько линий и на каждой устанавливают регулятор давления наибольшей пропускной способности из выпускаемых промышленностью страны.

Регуляторы давления выбирают по величине коэффициента пропускной способности, который можно определить

где Р1 и Р2 соответственно давление газа до и после регулятора, МПа; Qp расчётная пропускная способность выбираемого регулятора, ; — максимальная производительность ГРС, — температура газ на входе ГРС, К. Выбор регуляторов давления производится по приложению 3.

Для обеспечения нормальной работы регулятора давления должен быть выбран по типоразмеру так, чтобы при режиме Qмакс оставался запас хода до полного открытия (в 15÷20 %), а при режиме Qмин запас хода до полного закрытия (10÷15 %).

Если отсутствуют значения , то количество рабочих линий редуцирования газа определяется соотношением Qмакс/Qp наибольшего из выпускаемых регуляторов. Общее количество линий редуцирования не должно быть меньше двух (одна из них резервная). При >100 тыс.м 3 /ч может предусматриваться дополнительно линия постоянного расхода, содержащая вместо автоматического регулирующего устройства (РД) ручной кран или другое дросселирующее устройство. Величина расхода по линии постоянного расхода составляет (30÷40)% от Qмакс.

Надземные трубопроводы — линии редуцирования и расходомерные линии (при измерении расхода газа после редуцирования) следует проектировать с виброшумоизоляцией. Вибрация и повышенный шум вызываются резким увеличением скорости потока газа после регулятора. Из условия допустимого уровня шума максимальная скорость движения газа в трубопроводах блока редуцирования составляет 25 м/с для газопроводов высокого давления, 15- среднего, 7- малого давления.

Скорость движения газа определяется

где Q’макс максимальный расход газа в линии редуцирования, м 3 /ч; D — внутренний диаметр линии, м; P=0,1 МПа; Р — давление газа в линии редуцирования, МПа.

Газораспределительные станции могут быть предназначены для снабжения газом одного или нескольких потребителей, а также иметь один и два выхода (для потребителей, требующих обеспечения разных параметров газа). Следовательно ГРС будут иметь разное количество блоков редуцирования. Кроме того, ГРС могут быть выполнены как по типовым, так и по индивидуальным проектам. Характеристика основных типов регуляторов давления газа приведена в приложении 3. В настоящее время на ГРС используются регуляторы давления РД, РДМ, РДУ. Наибольшим из регуляторов является РДУ-80 с Dy=l5Q мм и Qмакс=160тыс.м 3 /ч.

Читайте также:  Белгазтехника регуляторы давления газа

1.4. Учёт количества газа

Расход газа на ГРС является основным параметром, определяющим многие производственные, технические и экономические характеристики их работы.

В промышленности широко применяют расходомеры переменного перепада давления. Перепад давления на сужающем устройстве зависит от расхода газа Q и пропорционален его квадрату

где с — постоянный коэффициент для данного расходомера; Q, м 3 /ч; D, мм; , кгс/см 2 ; Т1, К; р, кг/м 3 .

Этот метод расчёта достаточно хорошо изучен и по существу единственный в отечественной и зарубежной практике стандартизованный метод. Основные положения и требования к его выполнению изложены в Правилах РД 50-213-80 измерения расхода газов и жидкостей сужающими устройствами Госстандарта (введены с 1.07.1982г.).

При измерении расхода чаще всего применяются дифманометры в комплекте со стандартизованными диафрагмами. По установившейся практике проектная организация производит заказ сужающего устройства и дифманометра по опросному листу завода-изготовителя, который производит расчёт устройства по данным проектной организации.

При расчёте диаметра отверстия сужающего устройства (d20) необходимо иметь следующие исходные данные:

· максимальный и средний измеряемые расходы газа при стандартных условиях (Qc.макс., Qc.cp.);

· компонентный состав газа или плотность его при стандартных условиях ( );

· избыточное давление измеряемого потока газа перед диафрагмой ( )

· барометрическое давление окружающей среды

· допустимые потери давления на сужающем устройстве при максимальном расходе газа (Рб)’,

· температуру измеряемого газового потока (Ти);

· внутренний диаметр трубопровода измерительной линии (D20 ).

Выбор диафрагмы сводится к расчёту перепада давления ∆Р и модуля .С увеличением ∆P уменьшается модуль диафрагмы, при этом повышается точность измерения, расширяется область измерений без поправки на число Re , сокращается необходимая длина прямых участков газопровода и снижаются требования к установки диафрагмы. Модуль диафрагмы колеблется от 0,05 до 0,64. Определение d2Q возможно при свободном выборе ∆Р при условии чтобы модуль был близок к 0,2. В этом случае диаметр сужающего устройства определится по зависимости

При средних скоростях в трубах значения Т должны соответствовать ∆Р , лежащим в пределах 0,016 ÷ 0,063 МПа. В промышленности часто применяют плоские и камерные диафрагмы. Камерные диафрагмы имеют =25; 50; 65; 80; 100; 125;150; 200; 250; 350; 500 мм; бескамерные =400; 500; 600; 800; 1000 мм. В приложении 2 приведены характеристики ряда типов диафрагм для измерения расхода газов на ГРС.

На ГРС большой производительности узел замера газа следует располагать после узла очистки до узла редуцирования.

Источник