Есть пропускная способность предохранительного клапана (8 видео)

Содержание

Расчет предохранительного клапана СППК, пенного пожаротушения
Методика расчета
Последовательность расчета СППК
Расчет пропускной способности клапана предохранительного по ГОСТ 12.2085—2002
Расчет производительности предохранительных клапанов для обеспечения отсутствия избыточного давления жидкости на корпусе в случае пожара.
Есть пропускная способность предохранительного клапана
🎬 Видео

Видео:Настройка предохранительного клапанаСкачать

Расчет предохранительного клапана СППК, пенного пожаротушения

Доброго дня, уважаемые читатели и гости страниц нашего блога.

В данной статье кратко обсудим как рассчитать предохранительный клапан для емкости под давлением.

Предохранительный клапан – это трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением путём

автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного.В данном случае рассмотрим применение предохранительного клапана, установленного на горизонтальном (вертикальном) баке в системе пенного пожаротушения.

Видео:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Методика расчета

Методика подбора предохранительных клапанов (СППК) изложена в ГОСТ 12.2.085-2002 — «Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности» и

ГОСТ 12.2.085-2017 — «Арматура трубопроводная. Клапаны предохранительные. Выбор и расчет пропускной способности». Методика расчета строиться на давлении настройки.

В данный момент ГОСТ 12.2.085-82 заменен на ГОСТ 12.2.085-2002.

ГОСТ 12.2.085-2002 заменен на ГОСТ 12.2.085-2017, но не отменен, частично действует, применяется в ЕАЭС.

ЕАЭС -Евразийский Экономический Союз.

Видео:КиР Предохранительные устройстваСкачать

Последовательность расчета СППК

Для наглядности расчета мы начнем с «Расчета пропускной способности клапана и перейдем к выбору оборудования».

С остальными пунктами которые идут выше по списку вы можете проработать самостоятельно взяв в руки указанные ГОСТы.

Методика расчет пропускной способности клапана указана в Приложении А (обязательное) ГОСТ 12.2.085-2002.

Исходные данные для подбора:

Давление начало открытия 1,6 МПа;
Рабочее давление 1,4 Мпа;
Температура подачи 5/20/25 °C;
Расчетная температура -52/50 °C;
Давление после редуктора (клапан снижения давления) -1,0 МПа;
Среда -пар (вода);

Видео:Настройка предохранительного клапана на гидрораспределителях Р40 и Р80. Регулировка давления на Р40.Скачать

Расчет пропускной способности клапана предохранительного по ГОСТ 12.2085—2002

На основе данных составляем таблицу для расчета:

Р — 1.4 МПа Давление настройки (Рабочее давление);

∝² — Коэффициент расхода, соответствующий площади F. (Применим из паспорта на клапан)

Выполним расчет пропускной способности клапана предохранительного:

G= 5,03∙ ∝²∙F∙(( P1- P2)∙ r )^0,5

G=5,03∙0,38∙78,5мм²∙((1,61МПа- 0,1 МПа)∙ 997 кг/м³ )^0,5=5821,8кг/ч

5821,8 кг/ч = 5,839 м³ /ч

5,839 м³ /ч >0,1 м³ /ч

Вывод: G > G1, условие выполняется.

Давление расчетное Р: Избыточное давление, на которое производиться расчет прочности оборудования (в нашем случае сосуд в соответствии с ГОСТ 14249)

Примечание — Расчетное давление, как правило, принимают рваным рабочему давлению или выше.

Давление рабочее Р: Наибольшее (максимальное) избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана.

Видео:Предохранительные клапаныСкачать

Расчет производительности предохранительных клапанов для обеспечения отсутствия избыточного давления жидкости на корпусе в случае пожара.

Расчет выполнен в соответствии с ГОСТ 12.2.085-2017

Температура подачи 5/20/25 °C;

Расчетная температура -52/50; °C

Давление после редуктора (клапан снижения давления) -1 МПа;

Обязательное условие протекания процесса без утечки через ПК (предохранительный клапан)

где Рн — 1,4 МПа – давление настройки клапана, МПа (Параметры производителя. Паспорт. Предохранительный клапан тип D10/CS).

Рр – 1 МПа рабочее давление системы пенотушения, после клапана сброса давления.

Рно= Рн х 1,1 [Табл.3 Примечание п. 4 ГОСТ 12.2.085-2017];

Р но= 1,4 х 1,1 = 1,54 МПа;

где 1,1 – коэффициент, учитывающий 10% от рабочего давления;

Расчетное давление является давлением начала открытия клапана

Рпо = Рн х 1,15 [п. 5.4 (2) ГОСТ 12.2.085-2017];

Читайте также: Болт крышки клапанов уаз патриот

1,15 – коэффициент, учитывающий 15% от расчетного давления;

Рпо = 1,4 х 1,15 = 1,61 МПа

где Рпо — давление полного открытия клапана.

Давление закрытия клапанов, Рз МПа (минус 15% от давления настройки клапана Рно)

Рз = 1,4 — 0,21 = 1,19 МПа

По результатам расчетов выбран клапан с параметрами:

Давление настройки клапана – 1,4 МПа;

Давление открытия — 1,4 плюс 10% = 1,54 МПа;

Давление закрытия — 1,4 минус 15% = 1,19 МПа;

Дорогие читатели, на этом можем закончить наш типовой расчет. Приведенную методику расчета предохранительного клапана пенного пожаротушения можно применить к системам отопления, кондиционирования, и.т.д

Читайте наш блог, совершайте подписки в социальных сетях и будьте здоровы!

Видео:Пружинные предохранительные клапаныСкачать

Есть пропускная способность предохранительного клапана

Cкачать бесплатно ГОСТ 12.2.085-82 ССБТ «Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные» в архиве .zip (265 кБт)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

Сосуды, работающие под давлением.

Occupational safety standards system.

Vessels working under pressure. Safety valves.

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 декабря 1982 г. № 5310

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1985 г.

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на сосудах, работающих под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов приведен в обязательном приложении 1.

Пояснения терминов, используемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 8.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3085-81.

1.1. Пропускную способность предохранительных клапанов и их число следует выбирать так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см) при избыточном рабочем давлении в сосуде до 0,3 МПа (3 кгс/см) включительно, на 15% — при избыточном рабочем давлении в сосуде до 6,0 МПа (60 кгс/кв.см) включительно и на 10% — при избыточном рабочем давлении в сосуде свыше 6,0 МПа (60 кгс/см).

1.2. Давление настройки предохранительных клапанов должно быть равно рабочему давлению в сосуде или превышать его, но не более чем на 25%.

1.3. Увеличение превышения давлений над рабочим по пп. 1.1. и 1.2. должно учитываться при расчете на прочность по ГОСТ 14249-80.

1.4. Конструкцию и материал элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств следует выбирать в зависимости от свойств и рабочих параметров среды.

1.5. Предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны соответствовать «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденным Госгортехнадзором СССР.

1.6. Все предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны быть защищены от произвольного изменения их регулировки.

1.7. Предохранительные клапаны следует размещать в местах, доступных для осмотра.

1.8. На стационарно установленных сосудах, у которых по условиям эксплуатации возникает необходимость отключения предохранительного клапана, необходимо устанавливать трехходовой переключающий вентиль или другие переключающие устройства между предохранительным клапаном и сосудом при условии, что при любом положении запорного элемента переключающего устройства с сосудом будут соединены оба или один из предохранительных клапанов. В этом случае каждый предохранительный клапан должен быть рассчитан так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее рабочее на значение, указанное в п. 1.1.

1.9. Рабочую среду, выходящую из предохранительного клапана следует отводить в безопасное место.

1.10. При расчете пропускной способности клапана следует учитывать противодавление за клапаном.

1.11. При определении пропускной способности предохранительных клапанов следует учитывать сопротивление звукоглушителя. Установка его не должна нарушать нормальную работу предохранительных клапанов.

1.12. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть установлен штуцер для установки прибора для измерения давления.

Читайте также: Н75 клапан схема подключения

2. Требования к предохранительным

клапанам прямого действия

2.1. Рычажно-грузовые предохранительные клапаны необходимо устанавливать на стационарных сосудах.

2.2. Конструкцией грузового и пружинного клапана должно быть предусмотрено устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда. Возможность принудительного открывания должна быть обеспечена при давлении, равном 80% открывания. Допускается устанавливать предохранительные клапаны без приспособлений для принудительного открывания, если оно недопустимо по свойствам среды (ядовитая, взрывоопасная и т.д.) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверку предохранительных клапанов следует проводить периодически в сроки, установленные технологическим регламентом, но не реже раза в 6 мес при условии исключения возможности примерзания, прикипания полимеризации или забивания клапана рабочей средой.

2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное воздействие на материал пружины. При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкасания витков пружины.

2.4. Массу груза и длину рычага рычажно-грузового предохранительного клапана следует выбирать так, чтобы груз находился на конце рычага. Отношение плеч рычага не должно превышать 10:1. При применении груза с подвеской его соединение должно быть неразъемным. Масса груза не должна превышать 60 кг и должна быть указана (выбита или отлита) на поверхности груза.

2.5. В корпусе предохранительного клапана и в подводящих и отводящих трубопроводах должна быть предусмотрена возможность удаления конденсата из мест его скопления.

3.Требования к предохранительным клапанам,

управляемым с помощью вспомогательных устройств

3.1. Предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны быть сконструированы так, чтобы при отказе любого управляющего или регулирующего органа, или при прекращении подачи энергии была сохранена функция защиты сосуда от превышения давления путем дублирования, или иных мер. Конструкция клапанов должна удовлетворять требованиям пп. 2.3 и 2.5.

3.2. Конструкцией предохранительного клапана должна быть предусмотрена возможность управления им вручную или дистанционно.

3.3. Предохранительные клапаны, приводимые в действие с помощью электроэнергии, должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания. В электрических схемах, где отключение вспомогательной энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания.

3.4. Конструкция предохранительного клапана должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

3.5. Если органом управления является импульсный клапан, то диаметр условного прохода этого клапана должен быть не менее 15 мм. Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен быть не менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана. Импульсные линии и линии управления должны обеспечивать надежный отвод конденсата. Устанавливать запорные органы на этих линиях запрещается. Допускается устанавливать переключающее устройство, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.6. Рабочая среда, применяемая для управления предохранительными клапанами, не должна подвергаться замерзанию, коксованию, полимеризации и оказывать коррозионного воздействия на металл.

3.7. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлении не менее 95% .

3.8. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источника энергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумя независимо действующими цепями управления, которые должны быть сконструированы так, чтобы при отказе одной из цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительного клапана.

4. Требования к подводящим и отводящим трубопроводам

4.1. Предохранительные клапаны должны устанавливаться на патрубках или присоединительных трубопроводах. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на нем. При определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм необходимо также учитывать значение их сопротивления.

Читайте также: Регулировка обратного клапана насоса ручеек

4.2. В трубопроводах предохранительных клапанов должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.

4.3. Подводящие трубопроводы должны быть выполнены с уклоном по всей длине в сторону сосуда. В подводящих трубопроводах следует исключать резкие изменения температуры стенки (тепловые удары) при срабатывании предохранительного клапана.

4.4. Внутренний диаметр подводящего трубопровода должен быть не менее максимального внутреннего диаметра подводящего патрубка предохранительного клапана, который определяет пропускную способность клапана.

4.5. Внутренний диаметр подводящего трубопровода следует рассчитывать исходя из максимальной пропускной способности предохранительного клапана. Падение давления в подводящем трубопроводе не должно превышать 3% предохранительного клапана.

4.6. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан так, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления.

Расчет пропускной способности

Пропускную способность предохранительного клапана в кг/ч следует рассчитывать по формулам:

для водяного пара — для давления в МПа,

— для давления в кгс/см;

для газа — для давления в МПа,

— для давления в кгс/см;

для жидкостей — для давления в МПа,

— для давления в кгс/см,

где — максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа (кгс/см );

-максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном, МПа (кгс/см);

— удельный объем пара перед клапаном при параметрах и , м/кг;

— плотность реального газа перед клапаном при параметрах и , кг/м, определяют по таблицам или диаграммам состояния реального газа или подсчитывают по формуле

— для давления в МПа ( в Дж/кг, град).

— для давления в кгс/см( в кг·м /кг·град);

— газовая постоянная; выбирают по справочному приложению 5;

— коэффициент сжимаемости реального газа выбирают по справочному приложению 7; для идеального газа =1;

— температура среды перед клапаном при давлении , °C;

— площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части, мм;

— коэффициент расхода, соответствующий площади , для газообразных сред;

— коэффициент расхода, соответствующий площади , для жидких сред;

— плотность жидкости перед клапаном при параметрах и , кг/м;

— коэффициент, учитывающий физико-химические свойства водяного пара при рабочих параметрах перед предохранительным устройством выбирают по справочному приложению 2 для насыщенного пара и по справочному приложению 3 — для перегретого пара или подсчитывают по формуле

— для давления в МПа,

— для давления в кгс/см;

— коэффициент, учитывающий соотношения давлений перед и за предохранительным клапаном, выбирают по справочному приложению 4 в зависимости от и ; коэффициент =1 при ,

— для давления в МПа,

— для давления в кгс/см,

— критическое отношение давлений выбирают по справочному приложению 5 или подсчитывают по формуле

— коэффициент, учитывающий физико-химические свойства газов, при рабочих параметрах выбирают по справочным приложениям 5 и 6 или подсчитывают по формулам:

для давления в кгс/см.

Коэффициенты расхода предохранительных клапанов для газообразных сред ( ) или ( ) жидких сред должны быть указаны в паспорте предохранительного клапана.

Значения коэффициента для насыщенного водяного пара при k=1,135

Значение коэффициента для перегретого водяного пара при k=1,31