Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции
.pdf
|
4 . 5 . |
Методика |
еькЗора ГО |
|
|
||
4 . 5 , 1 . |
Выбор РО д л я |
сущ ествую щ его объ ек та |
|
||||
|
( р егул и р уем ого у ч а ст к а ) |
|
|
||||
4 . 5 . I . I , |
Р абочая с р е д а - в ода |
|
|
||||
Необходимые |
исходны е |
данны е: |
максимальный |
объемный |
р а с х о д |
||
V М АКС (м ож ет |
быть |
такж е |
за д а н о |
минимальное |
значение V мин ) { |
||
располагаемы й п ер еп ад |
дав л ен и я |
на |
регулируем ом |
у ч а ст к е |
Д Р с • |
||
абсолю тное |
( |
или у сл о в н о е) |
д а в л ен и е |
P j |
д о |
РО; |
тем п ер атура |
воды |
||||||||||||||
Tj д о РО; |
абсолю тн ое |
д ав л ен и е |
насыщ енного |
|
пара |
Рн |
при |
тем п ер ату |
||||||||||||||
ре T j 5 |
схем а |
системы |
т р убоп р ов одов |
р егул и р уем ого |
уч аст к а с у к а з а |
|||||||||||||||||
нием разм ер ов и диам етров |
или |
же |
ги др авли ч еск ая |
харак тер и сти к а |
||||||||||||||||||
системы |
(дР л ± Д Р г |
) = f |
{ V ) |
. П оследняя |
зав и си м оегь |
и н огда |
в д о |
|||||||||||||||
статочной д л я дальнейш их |
р а сч ет о в ст еп ен и |
может |
быть |
п р ед ст ав л ен а |
||||||||||||||||||
максимальным |
зн ачени ем |
п отер ь |
дав л ен и я |
в |
т р убоп р ов од е |
(дР ^ + А Р р), |
||||||||||||||||
соответствующ им |
максимальному |
р а сх о д у |
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1. |
Определяем перепад давления |
на |
РО |
при расчетном |
расходе |
|||||||||||||||||
|
|
|
A ? f o ~ |
а |
Р с ~ ( л Рл~ Л |
Рг) . |
|
|
|
|
|
( 4 . 1 6 ) |
||||||||||
2 , |
Вычисляем зн ачен и е |
модуля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
П |
= |
( л |
Р л |
* Л |
Р г )/д Р р о |
, |
|
|
|
|
|
( 4 . 1 7 ) |
|||||||
Для пол учен и я бли зкой |
к линейной (н а |
задан ном |
д и а п а зо н е |
|
||||||||||||||||||
Умин . . . ^М А К с) |
р асходн ой |
|
хар ак тер и сти к и с л е д у е т |
при |
|
П é |
1,5 |
|||||||||||||||
выбирать РО с |
линейной |
пропускной |
хар ак тер и сти к ой , |
а |
|
при |
|
- |
||||||||||||||
с р аь н оп р оц еи тн ой . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 , По выражению ( 4 . 7 ) |
оп р едел яем максимальную |
пропускную |
||||||||||||||||||||
сп особн ость |
/^vMAKC |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4 . |
По |
к ат ал огу или |
по |
прил. |
4 п р едвар и тел ьн о |
выбираем |
тип |
|||||||||||||||
РО ( с требуемы м типом пропускной |
х а р а к т ер и ст и к и ), |
|
а |
также |
у с л о в |
|||||||||||||||||
ный ди ам етр |
dy |
с пропускной |
сп особн ость ю |
^ у |
|
, с о о т в е т с т в у |
||||||||||||||||
ющей условию |
( 4 . 6 ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Если н ет |
в к а т а л о ге |
тип оразм ера |
РО с |
требуемыми |
|
парам етрам и, |
||||||||||||||||
сл ед у ет |
изм енить |
за д а в а ем о е зн ач ен и е |
а Рс , |
есл и |
э т о |
|
позволят тек- |
|||||||||||||||
нолоричеокие |
у сл о в и я . |
В |
противном |
случае н еобходи м о |
принять |
у с т а |
||||||||||||||||
новку неск ольк и х |
РО по |
п осл ед ов ател ьн ой |
или |
параллельной |
схемам |
|||||||||||||||||
(см. рис. 4.3 |
в , |
г). |
В |
этом случае оц ен и в ается |
экви вален тная |
п р о - |
||||||||||||||||
61
пускная |
с п о со б н о ст ь в с ех |
регулирующих орган ов |
|
К у |
|
|
» оп р е |
||||||||||||
дел яем ая |
из выражений |
( 4 .1 4 ) |
и |
( 4 . 1 5 ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
5 . |
|
|
Определяем |
п ер еп а д |
давлений |
на РО, |
при котором |
в озн и к ает |
|||||||||||
кавитация, по выражению ( 4 . 8 ) . При |
соблю дении |
н ер а в ен ст в а |
лР^>л1^ |
||||||||||||||||
выбранный |
РО не б у д ет |
р а бот ат ь |
в кавитационном |
реж име. В против |
|||||||||||||||
ном ол>'чав |
сл ед у е т |
вы брать |
иной |
РО с |
ближайшим |
б о л е е |
высоким с1у. |
||||||||||||
Однако и |
вновь выбранный |
РО долж ен |
с о о т в е т ст в о в а т ь условию |
( 4 . 6 ) . |
|||||||||||||||
На этом |
выбор |
РО можно сч и тать |
завеуююнньял. Однако дл я |
ан а |
|||||||||||||||
л и за реали заци и зак он а р егул и р ов ан и я , формируемого р егул я тор ом , |
|||||||||||||||||||
а такж е |
для ан ал и за и |
проектирования |
сп о с о б а |
сочл ен ен и я РО с |
|
и с - |
|||||||||||||
полнительигл! |
м еханизм ом , |
необходи м о |
п остр ои ть |
дл я вы бранного |
|
РО |
|||||||||||||
расходную |
хар ак тер и сти к у |
|
|
^ { 1 ) |
|
в задан ном |
д и а п а зо н е и зм ен е |
||||||||||||
ния р а с х о д а . |
М етодика оп р едел ен и я |
расходн ой хар ак тер и сти к и |
приве |
||||||||||||||||
д е н а в р а зд ел е 4 . 5 . 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
4 . 5 . 1 . 2 . |
Рабочая |
с р е д а |
- |
водяной |
пар |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
(п ер егр еты й и |
сухой |
насыщенный) |
|
|
|
|
|
|||||||
Необходимые исходны е |
данны е; |
максимальгай |
б м л х с и |
минималь- |
|||||||||||||||
^ м и н |
р а сх о д |
пар а; |
д ав л ен и е |
пар а |
в кол л ек тор е |
(н а |
в х о д е |
||||||||||||
в регулируемый у ч а ст о к ) |
Р^; |
д ав л ен и е |
пара у объ ек та |
р егул и р ов а |
|||||||||||||||
ния (в ко;щ е |
р егул и р уем ого |
у ч а ст к а ) |
Р^^ ; |
тем п ер атур а |
пара |
в |
кол |
||||||||||||
л ек т о р е |
Т^; |
схем а |
системы |
трубоп роводов |
регул и руем ого |
у ч а ст к а |
с |
||||||||||||
ук азан и ем |
разм еров |
и д и ам ет р ов . В |
упрощенном |
вари анте |
выбора |
РО, |
|||||||||||||
например, |
дл я паропроводов |
н и зк ого д ав л ен и я , |
можно огр аничиться |
||||||||||||||||
заданным расчетным зн ачени ем |
п отер ь |
давл ен и я |
в |
тр убоп р ов одах Д Рд |
|||||||||||||||
б е з задан и я |
схемы |
тр убоп р ов од ов . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Решение |
|
|
|
|
|
|
1 . Традиционным образом для задан н ой схемы производим ги д |
||||||||
равлический |
р асч ет |
пар опроводов |
с |
целью опр еделения п отер ь д а в л е |
|||||
ния Л Р д |
при р асчетном (максимальном) |
р а с х о д е п а р а . |
|
||||||
2 . Определяем |
п ер еп ад |
давления на РО |
при расчетном р а с х о д е |
||||||
|
|
Д Рро |
= Д Рс - |
А Рл ' |
( Ро " Рк) " Д Рд |
( 4 .1 8 ) |
|||
|
3 . |
По выражению ( 4 . 9 ) |
рассчиты ваем критический п ер еп ад д а в |
||||||
ления |
на РО. При атом |
д ав л ен и е |
п ер ед РО в |
больш инстве |
случаев |
||||
может |
быть |
принято |
Р^ |
сы |
или |
же вычислено на основании данных |
|||
ги др ав л и ч еск ого р а с ч е т а п ар оп р ов одов . Также можно принимать Т^*
То-
62
4 . |
О пределяем |
|
|
по |
выражению |
( 4 . 1 2 ) |
или |
( 4 . 1 3 ) |
в |
зав и |
||||||
сим ости |
от |
режима т еч ен и я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Д ал ее м етодика |
р а с ч ет а вы полняется |
со г л а сн о ук азан и ям |
р а з д е |
|||||||||||||
л а 4 . 5 . 1 . 2 , |
начиная |
с |
п.Ь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4 . 5 . 2 . |
Выбор РО дл я пр оек ти руем ого объ ек та |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
( регул и р уем ого |
у ч а ст к а ) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Данный |
вариант |
я в л я ет ся |
н аи бол ее благоприятным |
д л я б о л ее |
||||||||||||
б л и зк ого дости ж ени я |
ж елаем ого |
тип а р асходн ой харак тер и сти к и |
РО. |
|||||||||||||
В этом |
сл у ч а е |
обычно |
за р а н е е |
задаю тся зн ачени я |
н |
< |
( L . . I , 5 ) . З а |
|||||||||
т ем , за д а в а я |
ЛР^ , |
определяю т зн ачен и я |
лРро |
и Л |
Рд |
. |
Под эти |
|||||||||
значения вышеуказанными способам и |
п р ои зводя т п одбор |
|
РО, |
а |
также |
|||||||||||
п р оизводя т гидравлический |
р а сч ет |
трубоп р ов одов |
с целью |
оп р едел ен и я |
||||||||||||
диам етров т р убоп р ов од ов , |
принимая |
з а р асп ол агаем ое д ав л ен и е |
п ол у |
|||||||||||||
ч ен н ое |
зн ач ен и е |
Л Рд . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Указанные |
расчеты |
в |
силу |
д и ск р ет н о ст и существующих |
диам етров |
|||||||||||
выпускаемых |
т р уб м огут |
быть повторены с |
целью |
б о л е е |
б л и зк о го приб |
|||||||||||
лижения |
к ж елаемо1|(у |
согласован ию |
хар ак тер и сти к |
РО и |
с е т и . |
|
|
|||||||||
|
4 . 5 . 3 . |
П остроени е расходн ой харак тер и сти к и |
|
||||
|
|
дл я вы бранного РО |
|
|
|
||
Данная м етодика может |
р ассм атр и ваться |
как продолж ение |
м етоди |
||||
ки выбора |
РО, излож енной в |
р а зд ел е |
4 . 5 . 1 . |
Решение |
п р ои зв оди тся в |
||
следующей |
п о сл ед о в а т ел ь н о ст и . |
|
|
|
|
||
1 . О пределяем |
д д я выбранного |
РО максимально |
возможный |
р а сх о д |
|||
ИЛИ |
. ^ |
. |
|
|
|
. |
|
(4.22) |
|
|
|
|
|
• ( К t / ^ / М |
|
||||
2 . |
Определяем |
задаваем ы е |
максимальное и минимальное зн а ч е |
||||||
ния отн оси т ел ь н ого |
р а с х о д а по |
выражениям |
|
|
|
||||
\Ммлкс~ |
^мАКс/^млке > J^NIAKC |
^макс |
|
( 4 .2 3 ) |
|||||
|
- |
бцин |
МАКС ■» |
~ ^мим/ |
1/мА<е . |
( 4 |
.2 4 ) |
||
3 . |
Из расходны х |
х ар ак т ер и сти к , приведенных |
на р и с . |
4 . 4 |
- 4 . 6 , |
||||
64
больший расход, чем диафрагмы} загрязнение СУ влияет на коэффици ент расхода в большей степени у диафрагм.
Градуировочная характеристика стандартных СУ Л р = /М м о ж е т быть определена расчетным путем, в то время как аналогичная харак
теристика нестандартных устройств определяется экспериментальным путем, индивидуально для каждого устройства. Наиболее часто при проведении такого рода измерений в промышленных условиях использу ется стандартная диафрагма.
5 .2 . Методика расчета СУ
Зависимости, описывающие взаимосвязь между расходом и соот ветствующим ему перепадом давлений на стандартном СУ (диафрагме), имеют следующий вид:
|
=О,01251о4 £ 4 ^ У ^ - |
; |
{]) |
|||
У о » о,ои5Ы£4У(др/р) = |
|
(2) |
||||
где 1''м |
- |
массовый |
расход, |
кг/ч; |
|
|
Уо |
- |
объемный |
расход, |
м ^ ч ; |
|
|
(Л |
- |
коэффициент расхода; |
|
|
||
|
- |
диаметр |
отверстия |
сужающего устройства |
в рабочих усло- |
|
ВИЯХ, 1лм;
А р ~ перепад давлений на сужающем устройстве,кг/м^;
-плотность вещества, кг/м®;
£- поправочный множитель, учитывающий расширение измеря
емой среды, для несжимаемых сред (например, |
вода), £ |
= I; |
|||
Т) |
- |
внутренний диаметр трубопровода |
в рабочих |
условиях, |
|
мм; |
|
|
|
^ |
|
ж |
- |
модуль сужающего устройства, |
( м / ^ ' |
• |
|
Значения величин |
íA ,£ ,d ,J Э зависят от условий, |
в которых |
|||
проводятся |
измерения |
(температуры, вязкости |
среды и г . д . ) и оп |
||
ределяются на основании справочных данных или расчетным путем. Приближенный расчет СУ производится, главным образом, с целью
выбора с у , определения диаметра отверстия, проверки величины из меряемого расхода. Причем полученный расход не должен отличаться от заданного более чем на + 0,5^ .
Технические условия на СУ и методика расчета приведены в
67
