Максимальное допустимое давление срабатывания предохранительных клапанов, МПа

Рабочее давление Pр	Давление срабатывания клапана Р, шч
До 0, 3	Рр+0, 05
От 0, 3 до 6, 0	1, 15РР
Более 6, 0	1, 1 рр

 

Площадь проходного сечения F (мм" ) и диаметр наиболее узкого сечения d (мм) предохранительного устройства и. определяют по формулам Госгортехнадзора России:

где m - производительность компрессора, кг/ч; a - коэф­фициент расхода предохранительного клапана (табл. 5.29); В - коэффициент, зависящий от показателя адиабаты и сте­пени сжатия газов (табл. 5.30); Р₁ - максимальное допустимое давление срабатывания клапана, МПа (табл. 5.29); Р₂ - избы­точное давление за предохранительным клапаном, МПа. Если клапан сбрасывает избыточный расход газа в атмос­феру, то Р₂ = 0; r - плотность среды перед предохранитель­ным устройством при давлении Р₁ и температуре Т₁, кг/м'³, определяют по таблицам или диаграммам состояния газа или рассчитывают по формуле

где М - молярная масса газа, кг/кмоль (табл. 5.23); z -коэффициент сжимаемости газов; берут из таблиц или диаграмм; при давлении газа до 10 МПа можно принять равным 1; Т₂ - температура сжатого газа при давлении Р₂, К:

где Т₁ - температура газа, К, при давлении P¹ (начальные Параметры газа).

Таблица 5.29

Значения коэффициентов a

Тип предохранительных клапанов	Коэффициент a
для газов	для жидкостей
Прямого действия:
малоподъёмные	0, 05	0, 05
среднеподъёмные	0, 3	0, 1
полноподъёмные	0, 6	0, 1
С принудительным управлением, полноподъёмные	0, 6
Предохранительные мембраны: разрывные	0, 8	0, 8
с ножевым устройством	0, 6	0, 6

 

Таблица 5.30

Значение коэффициента В при показателях адиабаты k

(Р2 + 0, 1) (Р1 + 0, 1)	1, 0	1, 135	1, 24	1, 3	1, 4	1, 66
	0, 429	0, 449	0, 464	0, 472	0, 484	0, 513
0, 1	0, 452	0, 474	0, 489	0, 497	0, 511	0, 541
0, 2	0, 479	0, 502	0, 519	0, 527	0, 541	0, 573
0, 3	0, 512	0, 537	0, 558	0, 564	0, 578	0, 613
0, 4	0, 553	0, 580	0, 598	0, 609	0, 625	0, 662
0, 5	0, 606	0, 635	0, 656	0, 667	0, 685	0, 725
0, 6	0, 678	0, 710	0, 730	0, 741	0, 757	0, 790
0, 7	0, 762	0, 788	0, 804	0, 812	0, 824	0, 849
0, 8	0, 845	0, 862	0, 873	0, 878	0, 886	0, 903
0, 9	0, 923	0, 932	0, 938	0, 941	0, 945	0, 954
1, 0	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000

 

Защиту от химических взрывов компрессоров и оборудования, работающего под избыточным давлением, производят путем выбора температурных режимов сжатия газон (метод устранения источника зажигания) и подбором инертных по отношению к сжимаемым газам смазочных. материалов (метод устранения горючей смеси).

Первый метод используют преимущественно для воздушных компрессоров. Попадание паров смазочного маем, в сжатый воздух приводит к образованию в цилиндрах, вол духосборниках, масло водоотделителях и трубопроводах взрывоопасных смесей. Если температура сжатого воздух; достигает температуры вспышки паров масла, возможен взрыв. Поэтому для смазки компрессоров применяют масла. с температурой вспышки на 75° выше температуры адиабатического сжатия газа или принудительное охлаждение.

Второй метод используют в компрессорах для кисло рода и других окисляющих газов. В конструкциях компрессоров, трубопроводов и газосборниках применяют только негорючие материалы, а в качестве смазки используют графит или 10 %-ный раствор глицерина в воде. Весь кислородный тракт периодически обезжиривают четыреххлористым углеродом. На всасывающей стороне компрессором окисляющих и горючих газов поддерживают избыточное давление 250 Па и устанавливают блокировку отключения компрессора при падении давления до 100 Па.

Задача

Произошёл взрыв баллона с кислородом. Определить мощность взрыва, если давление в баллоне Р_раб = 150 кг/см², объём баллона V = 40 л, времявзрыва t = 0, 1 с.

Решение

1. Приводим размерности исходных данных к размерностям формулы:

2. Показатель адиабаты k = 1, 4 (табл..5.23).

3. Энергия сжатого газа, кДж,

4. Мощность взрыва, кВт,

N = 2763/0, 1 = 27630.

Задача

Определить толщину стенки баллона для газа под давлением Р = 15 МПа. Материал баллона - сталь 20, метод изготовления - одно­сторонняя стыковая сварка с флюсовой подкладкой. Внутренний диаметр баллона D = 200 мм. К

Решение

Толщина стенки, мм,

Поправочный коэффициент h = 1;

для стали 20 s = 147МПа (табл. 5.24);

коэффициент запаса n = 1, 5;

коэффициент прочности j = 0, 9 (табл. 5.25);

добавка к расчётной толщине, мм,

С = 0, 05*S + 2.

Тогда толщина стенки, мм,

Принимаем толщину стенки 22 мм.

Задана

Определить давление, при котором произошёл взрыв баллона < и сжатым газом, если баллон, изготовленный из стали 20, внутренним диаметром D = 200 мм имел толщину стенки S = 22 мм. Метод изготов­ления - односторонняя стыковая сварка с флюсовой подкладкой.

Решение

1. Добавка к расчётной толщине, мм,

С = 0, 05 • S + 2 = 0, 05-22 + 2 = 3, 1.

2. Избыточное давление в баллоне, МПа,

Для стали 20 s = 147 МПа. Здесь при расчёте принимаем s, а не [s], т. к. произошёл взрыв и запас прочности был исчерпан; j = 0, 9.

Вывод: избыточное давление в баллоне во время взрыва было выше 26 МПа.

Задача

Компрессор подает сжатый воздух под давлением Р₂ = 1, 5 МПа при начальном (атмосферном) давлении Р₁ = 0, 1 МПа и температуре t = 20 С Необходимо определить температуру сжатого воздуха и подобрать масло для смазки компрессора.

Решение

1. Температура сжатого воздуха, К,

Смазочное масло для компрессора должно иметь температуру, вспышки t_всп на 75 °С выше температуры сжатого воздуха,

Температура вспышки очень велика. Целесообразно для получения сжатого воздуха с давлением 1, 5 МПа применить двухступенчатый ком­прессор с охлаждением сжатого воздуха после первой ступени до 20 " С. Принимаем компрессор с одинаковой степенью сжатия на 1 и 2-йступенях:

Следовательно, температурный режим обеих ступеней одинаков.

Температура сжатого воздуха, °С,

t_сж = Т₂ - 273 = 434, 9 - 273 = 161, 9.

Температура вспышки смазочного масла

t_всп = t_сж + 75 = 161, 9 + 75 = 236, 9 °С.

Применяем масло МС-20 с температурой вспышки 246 °С.

Задача

На кислородном баллоне с давлением Р, = 16 МПа редуктор прямого действия отрегулирован на подачу кислорода в магистраль под давлением Р_2р = 0, 5 МПа. Усилие нажимной пружины составляет Q₁ = 1000 НI, возвратной Q₂ = 100 Н, площадь проходного сечения клапана fj = 40 мм², площадь диафрагмы редуктора f₂ = 3000 мм².

Определить, при каком давлении в баллоне необходима допол­нительная регулировка редуктора, чтобы в магистрали не произошло обратного удара (это возможно, если давление в магистрали упадёт на 0, 1 МПа).

Решение

Давление в магистрали, при котором возможен обратный удар, МПа,

Р₂ = Р_2р-0, 1 =0, 5-0, 1 =0, 4.

Предельное давление в баллоне при давлении в магистрали = 0, 4 МПа можно определить из уравнения равновесия:

Р₁ = (Р₂f₂ + Q₂ – Q₁)/f₁ = (0, 4 -3000+ 100- 1000)/ 40 = 7, 5 МПа.

Вывод: при падении давления в баллоне до 7, 5 МПа необходимо дополнительная регулировка редуктора, чтобы поднять давление в магистрали до 0, 5 МПа. При падении давления в баллоне до 2, 5 МП; эксплуатацию баллона необходимо прекратить.

Задача

Двухступенчатый компрессор производительностью m = 2000 кг/¹ подает сжатый воздух с избыточным рабочим давлением Р_р2= 1, 5 МПа. На первой ступени воздух сжимается до избыточного рабочего давления Р_Р2 = 0, 3 МПа. Начальная температура воздуха Т₂ = 293 К (20 °С) После первой ступени воздух охлаждается до той же температуры Давление сброса предохранительных клапанов Р₂ = 0 (атмосферное давление).

Требуется рассчитать полно подъемные предохранительные клапаны прямого действия для первой и второй ступеней компрессора.

Решение

1. Давление срабатывания клапана для первой ступени, МПа,

Р₁ = 1, 15*Р_р1 = 1, 15*0, 3 = 0, 345

2. Площадь проходного сечения клапана, мм²,

где a = 0, 6 (табл. 5.29);

отношение давлений:

(Р₂ + 0, 1)/(Р₁ + 0, 1) = (0 + 0, 1)/(0, 345 + 0, 1) = 0, 22; k = 1, 4,

тогда

В = 0, 548.

3. Температура сжатого воздуха, К,

4. Плотность воздуха перед клапаном, кг/м³,

где М = 28, 96 кг/кмоль (табл. 5.23); z - коэффициент сжимаемости газа при давлении до 10 МПа г = 1

5. Площадь проходного сечения клапана, мм²,

6. Диаметр проходного сечения клапана, мм,

Принимаем клапан с диаметром проходного сечения 40 мм.

7. Для второй ступени давление срабатывания клапана, МПа,

8. Температура воздуха перед клапаном, К,

где Р₂ = 0, 3 = Р_Р1 по заданию.

9. Плотность воздуха перед клапаном, кг/м³,

10. Площадь проходного сечения клапана, мм,

11, Диаметр проходного сечения клапана, мм,

Принимаем клапан с диаметром проходного сечения 20 мм.

⇐ Предыдущая27282930313233343536Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. HR-служба в компаниях малого бизнеса
2. I этап. Определение стратегических целей компании и выбор структуры управления
3. III. Половая связь – лишь как конечное завершение глубокой всесторонней симпатии и привязанности к объекту половой любви.
4. XVIII. Прейскурант Луиджи Вампа
5. Актуальные проблемы кадровой политики юридической компании.
6. Алгоритм вычисления расстояния рабочей точки до границы помпажа
7. Анализ и управление портфелем компании
8. Анализ логистической системы компании «ИКЕА ДОМ»
9. БРЕНДЫ, ПОСТАВЛЯЕМЫЕ КОМПАНИЕЙ РУСКЛИМАТ
10. БЮДЖЕТИРОВАНИЕ ЗАТРАТ НА ПЕРСОНАЛ КОМПАНИИ
11. Бюджетная структура компании
12. В «ТЦ» давление обнаружено давление от вентилей замещения №2