Пропускная способность регуляторов давления газа. Ее определение

Обычно пропускную способность регуляторов давления определяют по аналогии с истечением газа через сопло постоянного сечения или суживающееся сопло, считая данный процесс адиабатическим. При постоянном входном давлении Р1 объемный расход и скорость истечения растут с уменьшением противодавления (выходного давления) Р2 только до достижения отношения Р2/Р1 определенного для данного газа значения, которое называют критическим (Р2 и Р1 — абсолютные давления).

Для природного газа, у которого показатель адиабаты составляет К=1,31 критическое отношение можно принимать равным 0,5. Это значит, что в регуляторе давления, поддерживающем низкое давление 2000 Па (200 мм вод. ст.), при входном избыточном давлении в 0,1 МПа и более наступает критический режим истечения газа. Одновременно с этим скорость газа, который проходит через седло, является постоянной, и равна скорости звука в данном газе, которая достигнута при критическом отношении давлений.

Объемный расход газа при рабочих условиях остается на том же уровне, и не меняется, и при дальнейшем понижении давления Р2 и повышении Р1. Однако при этом изменяется массовый расход газа, а также объемный расход, приведенный к нормальным физическим условиям.

При докритическом режиме истечения пропускная способность определяется квадратичной зависимостью разности выходного, а также входного давлений (перепада давления) ΔР=Р1–Р2. При сверхкритическом и критическом режимах пропускная способность зависит только от входного давления, а также является ему прямо пропорциональной.

У регулятора давления с односедельным затвором пропускная способность регулятора определяется при помощи следующей формулы:

Q0=1595φαP1fс√1/ρ0,

В данной формуле ρ0 — плотность газа, кг/м³ (при Р=0,1013 МПа, t=0° С); Р1, Р2 — абсолютное давление, МПа; fс — площадь седла, см² (если шток клапана проходит через седло, то площадь седла надо рассчитывать за вычетом площади сечения штока); α — коэффициент расхода (приводится в технической характеристике регулятора); φ — коэффициент, зависящий для данного газа от Р2/Р1 (рис. 1); Q0 — расход газа через регулятор, м³/ч (при Р=0,1013 МПа, t=0° С).

Приняв плотность природного газа при н. у. равной 0,73 кг/м³, мы получим следующую формулу:

Q=1866φαP1fс

При температуре газа t1=+20° С ошибка формулы составит 3,5 %.

Рисунок 1.Зависимость коэффициента φ от Р2/Р1.

Рисунок 1.Зависимость коэффициента φ от Р2/Р1.

Выбор регулятора давления газа осуществляют из условия, что его пропускная способность должна быть на 15-20 процентов больше, чем максимальный расход потребителем в час. Это означает, что даже в случае максимального потребления газа регулятор будет загружен максимум на 80 процентов, а если потребление газа будет минимальным – не меньше ,чем на 10 процентов. Если данное условие не будет принято к исполнению, то в случае максимального отбора газа регулирующий орган окажется полностью открытым, а соответственно – не сможет выполнять функции регулирования. Регулирование обеспечивается только в том случае, когда исполнительный механизм и регулирующий орган находятся в подвижном состоянии. Если отбор газа снизится ниже предельного уровня, это может привести к возникновению автоколебаний (вибраций, пульсаций) клапана.

Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Оставить комментарий

  

  

Ваше мнение для нас важно!

Не ругаемся, не спамим, не пустословим, стараемся писать грамотно. Не кричим (сообщения заглавными буквами). Проявляем уважение к другим участникам обсуждения, соблюдаем правила. Спасибо!

Я не робот (обязательно)

Copyright © 2009-2014 mingas.ru – Мир природного газа | на сайте Все права защищены

RATING ALL.BY Рейтинг@Mail.ru