6. Расчет и выбор исполнительного устройства

1. Среда-метан

2. Абсолютное давление газа в трубопроводе в начале рабочего участка

P_o= 1,5 кгс/cм² (0,15 МПа)

3. Абсолютное давление газа в трубопроводе в конце рабочего участка P_к=1,38 кгс/cм²(0,138 МПа)

4. Максимальный объемный расход газа Q_omax=3465 м³/ч

5. Температура газа до ИУ t^o = 20 ^oC

6. Длина трубопровода от коллектора до объекта

8. Диаметр трубопровода

9. Коэффициент кинематической вязкости

υ = 0,151 см²/с

10. Удельный вес газа

g = 0,96 гс/см³

Н а линии имеются местные сопротивления: 3 вентиля, 2 тройника, диафрагма, поворот на угол 90° ( ; ; ; ; .).

Расчет:

1. Определяем максимальный объёмный расход в рабочих условиях:

, где

Qмах – максимальный расход газа;

Рн – нормальное абсолютное давление (1,0332кгс/см²=0,10332МПа)

Т – абсолютная температура (20+273=293К)

К – коэффициент сжимаемости газа (к=1)

Р – абсолютное давление газа в начале расчетного участка;

Тн – нормальная температура газа (293К)

м³/ч

2.Определение режима течения газа в трубопроводе:

, где

Re – число Рейнольца при максимальном расходе;

Q_max [м ³/ч] – объемный максимальный расход газа;

υ [см²/c] – коэффициент кинематической вязкости;

D [мм] – диаметр трубопровода.

3. Определяем скорость регулируемой среды:

, где

D [м] – диаметр трубопровода.

4. Определяем потери давления в трубопроводе:

а) Потери давления на прямолинейных участках:

, где

L[м] – длина прямолинейных участков трубопровода;

D [м] – диаметр трубопровода;

W [м/с] – скорость протекания регулируемой среды;

g [гс/см³] – удельный вес газа;

l – коэффициент сопротивления трения.

, где

K_э=0,05 - трубы стальные сварные новые

D [мм] – диаметр трубопровода.

б) Потери давления на местных сопротивлениях:

Sx – суммарный коэффициент местных сопротивлений трубопровода.

0,5 (вход в трубу)

3×4=12 (вентиль при полном открытии)

= 51 (диафрагма)

2×0,1=0,2 (тройники)

1,1 (поворот на угол 90°)

1 (выход из трубы)

в) Потери давления в трубопроводе:

, где

DPт max [кгс/см²] – потери давления в трубопроводе;

DPп [кгс/см²] – потери давления прямолинейных участках трубопровода;

DPм [кгс/см²] – потери давления на местных сопротивлениях.

5. Определяем потери давления на регулирующем органе:

, где

DP min [кгс/см²] – потери давления на исполнительном органе;

DРс [кгс/см²] – потери давления на расчетном участке;

P₀ [кгс/см²] – абсолютное давление источника регулируемой среды (в начале расчетного участка);

Pк [кгс/см²] – абсолютное давление источника регулируемой среды (в конце расчетного участка).

6. Определяем потери давления до исполнительного устройства:

7. Определяем критический перепад давления:

Так как ΔР_min< ΔР_кр, 0,0091 < 0,07365 кгс/см², выбираем докритический режим.

8. Определяем пропускную способность:

, где

γ_п [гс/см³]- удельный вес газа в рабочих условиях

, где

Т₁ [К]-нормальная температура газа

Рн [кгс/см²]-нормальное абсолютное давление газа

К=1-коэффициент сжимаемости газа

Т [К]-температура газа в рабочих условиях

;

9. Определяем условно пропускную способность:

10. Определяем пропускную способность трубопровода:

11. Определяем коэффициент n:

Вывод: так как n<1.5, то по каталогу выбираем регулирующий орган с линейной расходной характеристикой: клапан регулирующий двухседельный стальной с линейной расходной характеристикой 25c50нж (поз.6д):

D_y = 200 мм

Kv_y = 630 м³/ч

P_y = 6,4 МПа