Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Розрахунково-графічна робота
з дисципліни «
Розрахунок регулюючого органу (РО)
В задачу вибору і розрахунку РО входить визначення його пропускної здатності, діаметра умовного проходу, вибір пропускної і витратної характеристик, розрахунок коефіцієнта передачі РО (значення використовується надалі при розрахунку системи автоматичного регулювання).
Для розрахунку необхідні наступні вихідні дані:
схема технологічної трубопровідної мережі, на якій встановлений РО, із приведенням довжини кожної ділянки трубопровідної сітки, види місцевих опорів і їхня кількість, а для рідин, крім того, - різниця висот розташування входу і виходу трубопровідної сітки – h;
/
відома речовина (рідина, або газ), яка проходить через трубопровідну мережу : водяна пара;
Рп=5,8 кгс/см2– тиск на вході в трубопровідну мережу;
Рк=1,2 кгс/см2 – тиск на виході з трубопровідної мережі;
Gmax=12 т/год=12000 кг/год., Gmin=3 т/год=3000 кг/год. – межі регулювання масової витрати речовини G, які повинен забезпечити шуканий РО;
температура матеріального потоку: t1=210 0С.
Послідовність розрахунку:
1.Знайдемо для даної речовини:
Питомий об’єм пари V’ і V’’ при температурі t1 і тисках P1 і P2, м3/кг; V’=0.3811 м3/кг, V’’=1,884 м3/кг;
Динамічна в’язкість µ=1,646*10-4,
2.Задамося допустимою швидкістю речовини в трубопроводі, виходячи з рекомендованих діапазонів (для пари [w] від 20 до 80 м/с): [w]=40 м/с.
3.Визначимо орієнтовний діаметр трубопроводу:
мм для пари;
4.Визначимо приведені коефіцієнти гідравлічного опору ділянок трубопроводу до РО - (п і після РО - (к за формулою:
, мм-4 ,
де i - номер ділянки трубопровідної сітки з умовним діаметром Dті;
N – кількість ділянок трубопровідної сітки;
DТі – умовний діаметр і-ої ділянки, в мм;
К0 – корекційний коефіцієнт на зварні стики і фланці;
li – довжина відрізку трубопроводу і-ої ділянки, в м;
(і – коефіцієнт тертя стінки і-ої ділянки;
j – номер місцевого опору;
(ij – коефіцієнт j–го місцевого опору і-ої ділянки.
Значення К0 приймемо рівним 1.25.
В заданій трубопровідній сітці наявні такі місцеві опори:
- плавний поворот на 90о: (=0.3 ;
- повністю відкрита засувка: (=0.2;
- трійник з однаковими діаметрами каналів: (=2.
Запишемо довжини ділянок трубопроводу до РО:
l1=15 м; l2=15 м; l3=30 м; l4=10 м; l5=30 м
Визначимо сумарні коефіцієнти місцевих опорів на кожній ділянці трубопроводу до РО:
(1=0.3; (2=0.3; (3=0.3; (4=2; (5=0.2.
Визначимо приведений коефіцієнт гідравлічного опору ділянок трубопроводу до РО - (п :
Запишемо довжини ділянок трубопроводу після РО:
l1=20 м; l2=12 м; l3=8 м; l4=10 м; l5=20 м.
Визначимо сумарні коефіцієнти місцевих опорів на кожній ділянці трубопроводу після РО:
(1=0.2; (2=2; (3=0.3; (4=0.3; (5=0,3; (6=0.2.
Визначимо приведений коефіцієнт гідравлічного опору ділянок трубопроводу після РО - (к :
5.Визначимо число Re за формулою для пари:
Крім того, визначимо коефіцієнт тертя за формулою:
для будь-яких Re =1286755> 5000:
6. Визначимо тиски на вході р1 і виході р2 РО, перепади тисків на РО (рро і трубопроводі (рт при максимальній витраті, кгс/см2 :
д л я пари:
(рро = р1 – р2 ;
(рт = рп – (рк + (рро).
(рро = 5.653-1.767=3.886(кгс/см2);
(рт = 5.8 – (1.2 +3.886) = 0.714 (кгс/см2).
7. Обрахуємо максимальну розрахункову пропускну здатність :
для пари при (рро > (ркр (критичний режим течії)
,
Вибір типорозміру РО:
8.1. В каталозі виробника регулюючої арматури SAMSON вибираємо наступний односідловий РО: пневматичний регулюючий клапан типу 241-1 (прохідний клапан типу 241).
Виконавчі пристрої
Тип
Умовний прохід
, мм
Умовна пjопускна здатність
, м3/год
Умовний тиск, МПа
Пропуск-на характеристика
Температура
середовища, (С
Клапан регулюючий односідловий
241
15
0.1; 0.16; 0.25
0.4; 0.63; 1.0;
1.6; 2.5; 4.0
10…40
Лінійна, рівновідсоткова
...
