|
|
| 2.2. Подбор регулятора давления
Регулятор давления автоматически снижает давление газа и поддерживает его «после себя» постоянным на заданном уровне независимо от расхода и колебаний давления на выходе.
Для данной выпускной квалификационной работы выбран регулятор давления марки РДК, преимущество данного регулятора:
Разгрузка клапана поршневого типа, что обеспечивает более высокую надежность по сравнению с разгрузками мембранного типа;
В исполнительном механизме отсутствует рычажная система, сто сокращает количество деталей, сопрягаемых с зазором;
Блочная конструкция регулятора позволяет производить регламентные работы и ремонт прибора без снятия его с газопровода. При наличии на складе газового хозяйства отдельных блоков возможна оперативная замена вышедших из строя или подлежащих техническому обслуживанию элементов;
Наличие встроенного клапана отсекается, позволяющего герметично перекрывать поток газа.
Рассмотрим подробный подбор регулятора давления в газорегуляторном пункте УГРШ-50С-2Г устанавливаемом перед вводом газопровода в помещение Т-4 (УТОТ). Принимаем регулятор давления типа РДК-50/30С.
Диаметр условного прохода входного фланца Ø50мм;
Площадь седла клапана равна:
3,14 Д2 3,14 102 2
f 78,5 см (3)
4 4
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
|
3. Коэффициент расхода (по паспорту) к 0,103 ;
|
|
4. Отношение Р2 0,1 0,2 0,9 (4)
Р1 0,5
Поправочный множитель принимаем равным 1;
Искомая пропускная способность регулятора:
V V1,57 P 1 , ì3 / ч (5)
n 1
V 650 1,57 5 1 5521,46м3 / ч
0,85
Пределы устойчивости работы регулятора:
Vуст (0,1 0,8) V (6)
Vуст (0,1 0,8) 5521,46 5521,46 4417,16
Для создания нормальных условий работы, регулятор должен быть загружен при требуемой пропускной способности не более чем на 80%, а при минимальном расходе не менее чем на 10%, т.е. должно выполняться условие:
10% Vп100% 80% (7)
V
Проверим, выполняется ли это условие:
10% 2300 100% 41% 80% , условие выполняется, значит, подобран-
5521,46
ный регулятор обеспечивает устойчивую работу.
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
 
|
|
|
Рассмотрим подробный принцип работы выбранного регулятора давления.
Рисунок 3 – Устройство регулятора РДК-50С.
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
|
Регулятор состоит из корпуса поз.1, исполнительного механизма поз.2, и клапана-отсекателя поз.3. Мембранные камеры исполнительного механизма и клапана-отсекателя соеденены трубкой поз.4. В корпусе смонтировано седло клапана-отсекателя поз.5. Блочно-модульная конструкция позволяет производить регламентные и ремонтные работы, а также замену блоков без снятия Регулятора с линий редуцирования.
Исполнительный механизм поз.2 включает в себя мембранную камеру, состоящую из головки поз.6 и крышки поз.7, между которыми зажата подвижная система мембранного типа поз.8. На тарелку подвижной системы опирается пружина поз.9, являющаяся задатчиком значений выходного давления. Усилие пружины изменяется путем вращения регулировочного винта поз.10. Под мембраной находится шток-поршень поз.11, передающий возвратнопоступательное движение клапану поз.12, а также выполняющий функцию разгрузки клапана.
Шток перемещается в обойме, в нижнюю часть которой вкручено рабочее седло поз.13. Внутри обоймы смонтированы направляющая втулка поз.14. Исполнительный механизм шпильками соединяется с корпусом регулятора. К нижней части корпуса крепится клапан-отсекатель. Между головкой поз.15 и крышкой поз.16 клапана-отсекателя закреплена подвижная система мембранного типа поз.17. В головке установлен сепаратор поз.18 с шариками поз.19, а в центральной части подвижной системы – каретка поз.20. Элементами, задающими значения давлений срабатывания клапана-отсекателя, являются пружины поз.21 и поз.22, расположенные в крышке поз.16. Усилие пружин меняется с помощью регулировочных винтов поз.23 и поз.24 соответственно.
Основной и перепускной клапаны поз.25 и поз.26 смонтированы на штоке поз.27, приводимом в движение с помощью пружины поз.28.
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
|
|
|
Рисунок 4 – Движение газа РДК-50С.
При открытом седле клапана-отсекателя, входное давление по внутреннему каналу корпуса подается на клапан исполнительного механизма, при этом усилие воздействия входного давления на клапан уравновешивается поршневой системой разгрузки клапана.
При прохождении через седло поз.13, давление газа редуцируется. Им-
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
|
пульс выходного давления подается в подмембранную полость мембранной
камеры исполнительного механизма.
При любом установившемся режиме работы Регулятора его подвижные элементы находятся в равновесии. Усилие пружины поз.9 и масса подвижных элементов уравновешиваются в каждом положении импульсным давлением. В случае прекращения расхода газа давление газа за Регулятором возрастает. Избыточное давление перемещает рабочую мембрану вверх до полного закрытия клапана.
Взвод клапана-отсекателя осуществляется поворотом рукоятки поз.29, на одной оси с которой крепится вилка поз.30. Шток поз.27 с клапаном поз.25 перемещаются вниз, открывая седло. При заданном выходном давлении мембрана клапана-отсекателя занимает нейтральное положение.
Бурт каретки поз.20 удерживает шарики от радиального перемещения.
Бурт штока поз.27 упирается в шарики, блокируя осевое движение штока.
При повышении или понижении выходного давления до значений настройки срабатывания происходит перемещение соответственно вниз или вверх мембраны вместе с кареткой. Шарики перемещаются в радиальном направлении, освобождая шток. Под воздействием пружины поз.28 клапан поз.25 поджимается к седлу, перекрывая поток газа. [23]
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
| 2.3. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов |
|
Определим к какой категории относится пункт редуцирования газа шкафного по категориям взрывоопасности.
P m HT P0 z , кПа (8)
VCB B cp T0 KH
m-масса расчетного газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение,
НТ – теплота сгорания, Дж/кг,
Р0 – начальное давление в помещении, кПа, Р0=101 кПа, z-коэффициент участия горючего во взрыве, z=0,5, Vсв=35,88 – свободный объем помещения, м3,
Ρв – плотность воздуха до взрыва, кг/м3,
ср – теплоемкость воздуха, ср= 1,017кДж/(кг К), Т0 – начальная температура воздуха, К,
Кн – коэффициент, учитывающий неадиабатичность процесса горения, Кн =3,
m=(Vа+Vг)*ρ, кг (9)
Vа – объем газа, вышедшего из аппарата, м3,
Vт – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3 Где Vт=V1т+V2т,
V1т = q*τ – объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3
V2т = 0,01 P (r2 L r2 L ... r2 ) объем газа, вышедшего из трубопро-
Т 1 2 n
вода после его отключения, м3
q – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, диаметра, температуры газовой среды, м3/с -
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
|
|
Сооружение пункта редуцирования шкафного относится к категории А по взрывоопасности горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28С в таком количестве. что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в металлическомшкафу, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении шкафа превышает 5 кПа.
|
Взам.инв.№
|
|
Подп.идата
|
|
Инв.№подл.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
К.уч.
|
Лист
|
№док.
|
Подп.
|
Дата
| |
Скачать 1.17 Mb.