Расчет предохранительного клапана грс

Предохранительные сбросные клапаны устанавливаются на газопроводах для автоматического сброса газа в случае кратковременного повышения давления сверх установленного. Клапаны должны обеспечивать начало открытия при повышении установленного давления на 5% и полное открытие при повышении давления на 15% выше установленного рабочего давления. Полное закрытие клапана должно происходить при снижении давления до установленного. На выходе ГРС, а также между ступенями редуцирования имеются пружинные предохранительные клапаны, которые отрегулированы на срабатывание при соответствующем давлении. На газопроводах, рассчитанных на давление газа 0,05 ÷ 0,28 МПа, устанавливают специальные пружинные клапаны типа СППК1, а на газопроводах, рассчитанных на давление газа до 1,6 МПа, – клапаны типа ППК2. Настройку клапана на необходимое давление осуществляют с помощью пружины. Выход газа из газопровода с случае срабатывания клапана происходит через специальные газопроводы (свечи), которые выведены за пределы здания и не менее чем на 2 м выше его крыши. Два раза в год клапаны проверяют на срабатывание путем искусственного повышения давления газа. Свечи, отводящие газ от сбросных предохранительных клапанов и гидрозатворов, имеют диаметр патрубка, клапана

или затвора (не менее). Продувочные свечи на газопроводах ГРС имеют диаметр не менее 20мм. Свечи делают с минимальным числом поворотов и выводят вне здания не менее, чем на 1 м выше карниза крыши в места, где обеспечиваются безопасные условия для рассеивания газа и исключается попадание в свечи атмосферных осадков.

Предохранительные клапаны рассчитывают на полную пропускную способность ГРС.

1 Определяется плотность газа в рабочих условиях

ρ_н = ρ₀·(p_н·T₀·z₀/ p₀·T_н·z_н), кг/м³,

где ρ₀- плотность газа в нормальных условиях (при p₀ =101325 Па, Т₀=273 К), кг/м³;

p_н – абсолютное давление перед предохранительным клапаном, Па;

T_н – температура газа перед предохранительным клапаном, К;

z₀– коэффициент сжимаемости газа при p₀, Т₀;

z_н – коэффициент сжимаемости газа при p_н, T_н.

2 Определяется необходимое проходное сечение предохранительного клапана

F = G/(1,59·α·B·√(p_н – p_к) ·ρ_н), мм²,

где G – массовая пропускная способность клапана, кг/ч;

α – коэффициент расхода газа клапаном ([5], стр.298)

В – коэффициент, зависящий от показателя адиабаты k и перепада давления p_к / p_н. При сбросе в атмосферу В принимается по таблице ([5], стр.298);

p_к – избыточное давление после предохранительного клапана, кгс/см²;

p_н – максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, кгс/см²;

3 Определяется диаметр седла (сопла) клапана

Для полноподъемных клапанов

d = 4·F/, мм.

Для неполноподъемных клапанов

d =F/(2,2· h), мм,

где h – высота подъема клапана, мм. h 0,05·d, мм

4 Подбирается предохранительный клапан с условным проходом D_у , соответствующим расчетному диаметру седла d, и на условное давление p_у, соответствующее давлению защищаемой системы ([8], стр. 111-146; [7], стр 262-264; ([51], стр. 341-353).

Приводится техническая характеристика выбранного предохранительного клапана.

РАЗДЕЛ 8 РАСЧЕТ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

РАСЧЕТ ПЕСКОЛОВКИ

Песколовки предназначены для выделения механических примесей с размером частиц более 250 мкм. Необходимость предварительного выделения механических примесей обусловливается тем, что при отсутствии песколовок эти примеси выделяются в других очистных сооружениях и тем самым усложняют эксплуатацию последних.

Принцип действия песколовки основан на изменении скорости движения твердых тяжелых частиц в потоке жидкости. Если кинетическая энергия струи в потоке велика, то частицы поддерживаются во взвешенном состоянии и медленно выпадают в осадок. При уменьшении скорости потока более тяжелые частицы опускаются на дно. Обычно песколовки рассчитывают на выпадение в осадок крупных механических примесей (мелкие не должны успевать осесть). В связи с этим требованиями в песколовках принимаются минимальные и максимальные скорости.

Рис.35 Расчетная схема песколовки

Скорость перемещения частиц песка в песколовке представляет собой равнодействующую w вертикальной скорости осаждения частиц u₀ и горизонтальной скорости движения воды вдоль песколовки v. Таким образом, при длине песколовки L и высоте рабочего слоя воды в ней (глубине) Н возможность задержания частиц песка будет зависеть от соотношения величин u₀ и v.

1 Определяется максимальный секундный расход (приток) сточных вод

Q = Q_ч / 3600, м³/с или Q = Q_сут / 24·3600, м³/с

где Q_ч – часовой максимальный расход сточных вод, м³/ч;

Q_сут – суточный максимальный расход сточных вод, м³/сут.;

24 – число часов в сутках;

3600 – число секунд в часе.

2 Определяется площадь поперечного сечения песколовки

F = Q/(v·n), м²,

где v – скорость движения сточных вод, м/с. Рекомендуется при проектировании горизонтальных песколовок максимальную скорость движения сточных вод следует принимать 0,3 м/с, а минимальную 0,15 м/с ([47], стр121);

n – число песколовок или их секций. Рекомендуется для лучшего отстоя и отделения песка не менее двух секций ([47], стр120).

3 Определяется длина проточной части песколовки

L = k· (1000·H/u₀)·v, м,

где k – коэффициент для учета влияния турбулентности потока и других факторов на работу сооружения ([47], стр. 121, табл. 5.1 или табл. 72 данного пособия);

Н – расчетная глубина песколовки, м. Рекомендуется Н = 0,25 ÷ 1 м (не более 1,2 м) ([47], стр. 122);

u₀ – гидравлическая крупность песка, мм/с. Под гидравлической крупностью частиц понимается скорость оседания песка в жидкости, находящейся в состоянии покоя ([47], стр. 121, табл. 5.1 и стр.122, табл.5.2 или табл. 72 и 73 данного пособия).

Таблица 72 – Зависимость коэффициента k от типа песколовок и отношения ширины B к глубине H аэрируемых песколовок ([47], стр. 121, табл. 5.1)

Диаметр задерживаемых частиц песка, мм	Гидравлическая крупность песка, мм/с	Горизонтальные песколовки	Аэрируемые песколовки
			B/H = 1,0	B/H = 1,25	B/H = 1,5
0,15	13,2	2,0	2,62	2,5	2,39
0,2	18,7	1,7	2,43	2,25	2,08
0,25	24,2	1,3	–	–	–

Таблица 73 – Значения гидравлической крупности песка (при температуре сточных вод 15°C) ([47], стр. 122, табл. 5.2)

Размеры частиц песка, мм	Гидравлическая крупность песка, мм/с
0,20	18,7
0,25	24,2
0,30	29,7
0,35	35,1
0,40	40,7
0,45	51,6

4 Определяется ширина песколовки

B = F/H, м

5 Определяется ширина каждой секции песколовки, если песколовка состоит из нескольких секций

b = B/n, м

Рекомендуется ширину секции принимать в зависимости от общего размера песколовки (b = 0,6 ÷ 6 м)

6 Выбираются конструктивные размеры песколовки:

длина L = м;

глубина H = м;

ширина B = м;

ширина секции b = м;

число секций n = .