Регульоване середовище - газ.

В залежності від величини показника адіабати к визначають коефіцієнт адіабати С_æ :

                            (3.31)

 Далі розраховують коефіцієнт А за формулою:

                   (3.32)

При цьому, якщо аргумент синуса не менший за π /2, тоді

                                                         

Коефіцієнт критичної витрати для відібраних типів РО знаходять в таблиці 3.9.

Таблиця 3.9. - Коефіцієнти кавітації (Κ _с і К _m ) і критичної витрати ( C_f ) при повністю відкритому затворі

ТипРО	Тип корпуса, дис­ка, затвора	Напрям потоку, кут повороту затвора	Кс	Кт	Cf
Для малих витрат	-	-	0, 55	0, 65	0, 85
Двосідель-ний	-		0, 5	0, 65	0, 9
Односідель-ний	прохідний	На затвор	0, 45	0, 6	0, 8
	теж	Під затвор	0, 9	0, 9	0, 9
	кутовий	На затвор	0, 45	0, 6	0; 85
	теж	Під затвор	0, 9	0, 9	0, 95
	теж	3 розширеним виходом	0, 3	0, 35	0, 55
Кульовий	-	-	0, 3	0, 38	0, 5
Засліночний	Плоский	60°	0, 35	0, 55	0, 65
		90°	0, 25	0, 3	0, 5
	Профільний	60°	0, 47	0, 60	0, 75
		90°	0, 31	0, 43.	0, 5

 

Далі визначають коефіцієнт відхилення від законів ідеального газу . Коефіцієнт  визначають із загальних теплотехнічних таблиць і довідників, наприклад [1, 3], або в залежності від приведеного тиску  і приведеної температури  за формулами:

 

                           

при

                    

при .

Максимальну пропускну спроможність РО визначають за однією із формул:

                                (3.33а)

                                     (3.33 б)

Слід пам'ятати, що T_i і T_np виражені в градусах Кельвіна.

Регульоване середовище - водяна пара.

В цьому випадку коефіцієнт А розраховують за формулою (3.32) при С_œ =1. Макси­мальна пропускна спроможність РО визначається із залежності

                        (3.34)

     3.6 Вибір умовної пропускної здатності і умовного проходу РО

Вибір проводиться послідовно для відібраних типів РО у такій послідовності:

    1. Попередній вибір умовної пропускної здатності РО (K_Vy), виходячи з нерівності

                                            ,

де η -коефіцієнт запасу, який вибирають з таких міркувань:

для лінійної витратної характеристики........................ 1.25

для рівнопроцентної витратної характеристики............ 1.6

     для засліночних РО, незалежно від виду витратної       характеристики.......................................................................................1.35

2. Уточнюємо тип РО шляхом відбору для послідуючого аналізу типів, для яких необхідне значення знаходиться в межах вказаних в таблицях параметричних рядів поданих у розділі 2.

3. Діаметр умовного проходу D_y вибирають мінімальним із можливих для знайденого значення умовної пропускної здатності, при цьому повинна виконуватись умова

              (3.35)

Якщо такої величини в заданих межах не існує, змінюють діаметри прилягаючої ділянки трубопроводу або переходять до іншого типу РО.

4. Перевіряємо швидкість потоку через РО. Даний параметр визначається фор­мулами, приведеними в таблиці 3.10.

Таблиця 3.10 - Розрахункові формули для визначення швидкості середовища на вході РО

Вирази для швидкості на вході РО   ω 1
Рідина		Газ	Пара

Якщо ω ₁ £ ω _доп переходять до пункту 6.

5. Вибирають наступне значення D_y при тому ж К_Vу і повертаються до пункту 3. Якщо наступне D_y відсутнє, тоді вибирають нове більше значення K_Vy і мінімальний для нього D_y і повертаються до пункту 3.

6. Визначають коефіцієнт звуження трубопроводу

При Dy = D_T - К_Т=1,

а при D_y < D_T,

                               (3.36)

де В=400 К _Vmax / p D ² _y;

 

-сумарний коефіцієнт опору переходів. (3.37)

Кінцеве значення умовної пропускної здатності має задовольняти умову

                                (3.38)

Якщо умова (3.38) виконується, то вибір закінчений, інакше повертаються до пункту 5 і продовжують процедуру пошуку.

7. Визначають необхідний діапазон зміни пропускної здатності

Для різних конструкцій РО оптимальний діапазон ( do ) знаходиться в таких ме­жах:

Для двосідельних і односідельних малих витрат...... 8-10.

Для кульових...............................................................10-12.

Для засліночних............................................................. 6-8.

Якщо d < 0.2 для відповідного типу РО, тоді постійна доля витрати направляється обвідним трубопроводом (байпасом) в обхід лінії з РО, а коли d > 1.5 d ₀ - застосовують паралельні трубопроводи з відповідними РО, які з'єднані паралельно і дають у сумі необхідну пропускну здатність і пропускну характеристику.Очевидно, що ці рішення вимагають повного нового розрахунку РО, для скорек­тованої трубопровідної мережі і тому до них вдаються в крайніх випадках.

Приклад розрахунку регулюючих органів приведений в додатку А.

3.7 Вибір пропускної характеристики РО

Вибір типової пропускної характеристики (лінійної або рівнопроцентної) вико­нується для РО з профільним затвором (одно - і двосідельних), а також для засліночних РО з профільною заслінкою.

Пропускну характеристику вибирають шляхом порівняння відхилень від необхідних дійсних витратних характеристик РО, які одержані при різних пропускних характеристиках.

Якщо відхилення дійсної витратної характеристики від необхідної для всіх розг­лянутих типів пропускної характеристики виходять за допустимі межі, то необхідно застосовувати РО із спеціальними пропускними характеристиками.

Процедуру вибору пропускної характеристики поділяють на декілька етапів:

1)

(3.39)

визначають діапазон ходу з наступною перевіркою умов

2) будують дійсні витратні характеристики;

3) визначають розрахункові і дійсні значення коефіцієнта підсилення або ко­ефіцієнта рівнопроцентності;

4) знаходять відхилення дійсних значень цих параметрів від розрахункових;

5) остаточний вибір пропускної характеристики.

В залежності від виду необхідної витратної характеристики, агрегатного стану й режиму проходження середовища через РО, частина етапів із загальної процедури ви­бору випадає. Тому розглянемо основні розрахункові схеми й алгоритми вибору про­пускної характеристики РО для них.

 

Рідина в'язка ( Z < 10⁴, D p _кав ³ D p_min )

Для вибраної пропускної спроможності K_Vy визначаємо індекс в'язкості Ζ

де Q_y - умовна витрата, розрахована за формулою

Для знайденого індексу в'язкості за графічними залежностями j _Q і φ _{D p}, як функції Ζ [ ], або апроксимованими залежностями

φ _Q =-0.38555·Ζ ₁⁵+4.3227·Ζ ₁⁴-18.33·Ζ ₁³+36.663·Ζ ₁²-35.777.Ζ ₁+16.913 (3.40)
φ _{Δ ρ} =-0.75805·Ζ ₁⁵+8.5804·Ζ ₁⁴-36.76·Ζ ₁³+73.827·Ζ ₁²-69.926.Ζ ₁+28.294 (3.41)
де Z ₁ = lgZ, визначаємо поправочні коефіцієнти j _Q і φ _{D p}. Далі підраховуємо максимальну й мінімальну відносну витрату за формулами:

                                     (3.42)

За значеннями q_max, q_min і φ _{D p} по графічних залежностях (рисунок 3.6) визначають значення відносного ходу l_max і l_тіп для різних пропускних характеристик і відповідні діапазони відносного ходу. Вибирають пропускну характеристику, для якої діапазон більший і виконуються умови (3.39).

Рідина не в'язка ( Z > 10⁴ і Δ р _кав ³ Δ р _min )

В цьому випадку необхідно перевірити наявність кавітації у РО при мінімальній витраті. Для цього за формулами таблиці 3.5 визначають тиск рідини на вході РО (Р_1max ) і на виході РО (Р_{2 min} ), а також перепад тисків (Δ р _max ) при мінімальній витраті. Визначають також перепад тисків, який відповідає початку кавітації при мінімальній витраті ·

Розрахунок виконати за формулою (3.20) шляхом підстановки величини

Р _{1 max} і значення К _c, яке вибирається з таблиць 3.11 - 3.13. Коефіцієнт опору, що відповідає мінімальній витраті рідини (К _{V тіп} ) визначається за формулою

- відносна пропускна спроможність,

а

 або .

Далі порівнюють  і .

При цьому можливі такі варіанти:

1) кавітація відсутня ( ³   )

Для кожного з попередньо відібраних типів РО визначають мінімальне і макси­мальне значення відносної пропускної здатності аза формулою

                                 (3.43)

підставляючи замість К_у відповідно К _{V тіп} і К_Vтах.

Далі визначають максимальний і мінімальний відносний хід РО за формулами:

для лінійної пропускної характеристики ;                   (3.44)

для рівнопроцентної пропускної характеристики ;   (3.45)

для засліночного РО    ,                 (3.46)

 де σ _ο =0.04; а - кут повороту диску заслінки в градусах.

Перевіряють умову (3.39) і відбирають РО і витратну характеристику для дальшого аналізу.

Для відібраних РО і витратних характеристик визначають величину гідравлічного модуля системи (n) за формулою

                                       (3.47)

де К _VT - пропускна спроможність трубопровідної мережі.

Вона визначається за однією з формул:

, або

При Δ р _Τ < 0.001 кгс/см² приймають  Δ р _Τ = 0.001 кгс/см²

 

 

Таблиця 3.11 - Коефіцієнти початкової кавітації (K _с ) і кавітації ( K_m )

Параметр x	Кс і К m для x=3... 100
	3		5		8		10
	Кс	К m	Кс	Кт	Кс	К m	Кс	Km
Двосідельні і односідельні РО з подачею на затвор	0.6	0.76	0.52	0.66	0.47	0.6	0.44	0.57
Односідельні РО з подачею під затвор	0.96		0, 92		0, 90		0, 88
Параметр x	20		40		70		100
Двосідельні і односідельні РО з подачею на затвор	0.38	0.51	0.34	0.45	0.3	0.41	0, 27	0, 38
Односідельні РО з подачею під затвор	0, 85		0, 83		0, 81		0, 80

Таблиця 3.12-Коефіцієнти початкової кавітації (K _с ) і кавітації ( K_m )

Параметр x	Кс і К m для ξ =200... 10000
	200		400		700		1000
	Кс	К m	Кс	Кm	Кс	Кm	К c	Кm
Двосідельні і односідельні з подачею на затвор	0, 245	0, 35	0, 21	0, 3	0, 18	0, 27	0, 17	0, 255
Односідельні з подачею під затвор	0, 785		0, 77		0, 76		0, 755
Параметр x	2000		4000		6000		10000
Двосідельні і односідельні з подачею на затвор	0, 15	0, 23	0.12	0, 21	-	0, 2	-	-
Односідельні з подачею під затвор	0, 75		0, 74		0, 73		0, 725

Таблиця 3.13-Коефіцієнти початкової кавітації (K _с ) і кавітації ( K_m ) для засліночних РО

Параметри

	Кс і Кm для різних кутів повороту диска
	10		20		30		40		50
Кс	К m m	Кс	Кm	Кс	К m	Кс	Кm	Кс
Засліночний РО з плоским диском     диском	0, 40	0, 6	0, 40	0, 54	0, 5	0, 68	0, 5	0, 7	0, 55
Теж, з профільним диском	0, 39	0, 7	0, 26	0, 70	0, 3	0, 70	0, 5	0, 7	0, 50
Параметри	50	60		70		80		90
	К m	Кс	К m	К c	К m	К c	К m	Кс	К m
Засліночний РО з плоским диском	0, 64	0, 35	0, 55	0, 25	0, 45	0, 25	0, 35	0, 25	0, 30
Теж, з профільним диском	0, 67	0, 47	0, 60	0, 39	0, 50	0, 35	0, 45	0, 31	0, 43

За відомим значенням гідравлічного модуля визначаємо максимальну і мінімальну відносну витрату

,                          (3.48)

підстановкою відповідно і .

Визначаємо розрахунковий коефіцієнт підсилення К (при заданій лінійній ви­тратній характеристиці)

                           (3.49)

та коефіцієнт рівнопроцентності К_р (при заданій лінійній витратній характери-стиці)

                           (3.50)

Далі розраховуємо мінімальне та максимальне значення характерного параметра в діапазоні відносних витрат q_{m in}, q_max за формулами таблиці 3.14, тобто K _max K _{m in} або К _{P та x}, K_{P тіп}

На наступному кроці визначають найбільше верхнє і нижнє відхилення ко­ефіцієнта підсилення або коефіцієнта рівнопроцентності від розрахункового:

Таблиця 3.14 - Розрахункові формули для визначення коефіцієнта підсилення і рівнопроцентності при різних пропускних характеристи­ках

Пропускна характеристика	Коефіцієнт підсилення	Коефіцієнт рівнопроцентності
Лінійна
Рівнопроцентна
Засліночна

 

 

                  (3.51)

або

                    (3.52)

Розраховують верхнє і нижнє відносне відхилення характерного параметра (δ _κ або δ _Кр)

                                         (3.53)

                             (3.54)

де  і  - максимальні значення відхилення  параметра, знайдених відповідно за формулами (3.51) і (3.52).

Вибирають пропускну характеристику з найменшим значенням δ _κ (або δ _Kр). При цьому  ( ). Якщо для всіх розглянутих характеристик  (або δ _Кр> 1), тоді необхідно використати РО зі спеціальною пропускною характеристикою.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: