7. Безопасная эксплуатация оборудования, работающего под давлением

7.1. Условия задач

Задача 42. Определить число предохранительных пружинных клапанов n с диаметром проходного отверстия d мм, которые необходимо установить на котле производительностью G (кг/ч) насыщенного пара, работающего с максимальным давлением Р₁ (МПа). Коэффициент расхода пара для клапана равен .

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5
d, мм	20	25	30	35	40
P1, МПа	1,4	1,6	0,5	0,6	1,5
G, кг/ч	4200	5000	3500	7000	6000
	0,60	0,65	0,70	0,65	0,50

Задача 43. Определить соответствует ли пропускная способность двух предохранительных клапанов производительности парового котла G (т/ч). Каждый клапан имеет диаметр проходного отверстия d (мм). Максимальное давление насыщенного пара в котле Р₁ (МПа), коэффициент расхода пара клапана равен .

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5
G, т/ч	7,3	4,0	3,0	4,1	4,5
P1, МПа	0,8	0,6	1,4	1,0	1,2
d, мм	30	35	20	30	25
	0,65	0,60	0,55	0,55	0,60

Задача 44. Рассчитать какую температуру (С^о) будет иметь воздух при сжатии в компрессоре до давления Р₂ (МПа), если его начальная температура t (С^о), а начальное давление равно атмосферному (0,1 МПа). Показатель по­литропы принять равным m.

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5
Р2, МПа	1	2	3	4	5
t, Со	20	25	30	35	40
m	1,35	1,2	1,3	1,25	1,4

Задача 45. Рассчитать, во сколько раз возрастает давление в за­полненном сжатым воздухе баллоне, если под влиянием солнечной инсоля­ции его температура возрастает от t₁ до t₂ (^оС).

Показатель политропы принять равным 1,4.

Параметры	Варианты исходных данных
	1	2	3	4	5
t1, С	+10	+15	0	+20	+18
t2, С	+25	+35	+20	+50	+45

7.2 Методические указания

Пропускная способность G_н.п (кг/ч) предохранительного клапана, установленного на паровом котле с рабочим давлением насыщенного пара от 0,07 до 12 МПа, рассчитывается по формуле

G _н.п. = 0,5    F (10 Р₁ + 1), кг/ч, (7.1)

где  - безразмерный коэффициент расхода пара через клапаны, принимае­мый равным 0,9 величины, установленной заводом-изготовителем клапана;

F - площадь проходного сечения клапана в проточной части, мм;

Р₁ - максимальное избыточное давление пара перед клапаном, МПа.

Изменение температуры газа при его сжатии рассчитывается по фор­муле:

Т₂ = , К, (7.2)

где Т₁ ; Т₂ - абсолютная температура газа до и после сжатия, ^оК;

Р₁ ; Р₂ - абсолютное давление газа до и после сжатия, Па;

m - показатель политропы, величина которого изменяется в преде­лах 1... 1,41.