1.8 Подбор оборудования ШРП

Подбор регулятора давления.

Подбор регулятора давления следует производить из расчета расхода газа, для котельных при максимальной производительности установленных котлов с учетом входного и выходного давления.

Методика подбора:

1. задается типоразмер регулятора давления;

2. выясняется входное давление в регулятор, пренебрегая потерями в отключающих устройствах и в фильтре.

3. если давление на входе меньше 10 кПа, расчет ведется по п.4, в противном случае по п.5.

4. Определяется пропускная способность регулятора давления по формуле:

Qрег = 360 ∙ fc ∙ kv ∙ √2∆P/ρ, (м3/ч)(6.1)

где, fc – площадь седла клапана (см2), определяется по паспортным данным или по формуле:

fc = π ∙ dc2/4, (см2)(6.2)

где, π – 3,14;

dс – диаметр седла (см);

kv – коэффициент расхода, принимается по справочным данным в зависимости от конструкции клапана (0-1):

- для двухседельных клапанов: (0,4-0,5);

- для односедельных клапанов, при которых начальное давление давит на клапан: (0,6-0,65);

- для односедельных клапанов, при которых первоначальное давление давит под клапан: (0,7-0,75);

- для односедельного клапана, в котором клапан отключается от седла и газ проходит через седло почти без соприкосновения с клапаном: (0,75-0,8).

∆P – перепад давления, определяется по формуле:

∆P = Pвх – Pвых , МПа(6.3)

gг – плотность газа (кг/м3),

360 – приводит во взаимодействие.

5. Определяется пропускная способность регулятора давления:

Qрег = 1595 ∙ fc ∙ kv ∙ Pвх ∙ φ ∙ √1/ρ , (м3/ч)(6.4)

где, Pвх – применяется Рабс,

Рабс = Ризб + Ратм,

Ратм = 0, 10132 (МПа).

φ – коэффициент, зависящий от вида газа и входного и выходного давления:

φ = √(2∙γ)/(γ-1) ∙ [(Рвых/Рвх)2/γ – (Рвых/Рвх)(γ+1)/γ](6.5)

где, γ – 1,31 (для природного газа), γ – 1,44 (для СУГ).

6. Определяется отношение расхода регулятора и расчет расходного:

0,1 ≤ Qp/Qрег ≤ 0,8(6.6)

- если данное отношение получилось меньше 0,1 , то типоразмер регулятора давления нужно уменьшить и перейти к п.4 или п.5;

- если данное отношение больше 0,8 , то типоразмер регулятора давления нужно увеличить и перейти к п.4 или п.5;

- если данное отношение получилось удовлетворительным, то выбранный типоразмер регулятора давления принимается.

Подбор газовых фильтров.

Подбор газовых фильтров осуществляется по пропускной способности с учетом предельных потерь давления, которые не должны превышать для сетчатых фильтров 5000 Па, для волосяных – 10000 Па, а до начала эксплуатации или после очистки и промывки фильтра этот перепад должен составлять соответственно 200-2500 Па и 4000-5000 Па.

Определение пропускной способности фильтров:

Q = Qт ∙ √(gот ∙ ∆ρ ∙ ρ2)/(gо ∙ ∆ρт ∙ ρ2т), (м3/ч)(6.7)

где, Qт – пропускная способность фильтра при табличных условиях, м3/ч;

gот – плотность газа табличная, кг/м3;

gо – плотность газа при использовании другого газа, кг/м3;

∆ρт – перепад давлений на фильтре при табличных условиях, МПа;

∆ρ – перепад давлений на фильтре при работе в режиме, отличном от табличного, МПа;

ρ2 – давление газа после фильтра при работе в режиме, отличном от табличного, МПа;

ρ2т – давление газа после фильтра табличное, МПа.

Подбор предохранительно-запорного клапана (ПЗК).

1. Выбор типа ПЗК определяется исходя из параметров газа, проходящего через регулятор давления, а именно: максимального давления на входе регулятора; выходного давления газа из регулятора и подлежащего контролю; диаметр входного патрубка в регулятор.

2. Выбранный ПЗК должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор в случае повышения или понижения давления, за ним сверху установленных пределах.

Согласно "Правилам безопасности в газовом хозяйстве" верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимальное рабочее давление газа после регулятора более чем на 25%.

Нижний предел настройки 1,1 от устойчивого горения пламени горелки или на 10% больше, чем значение настроенного (рабочего) давления на горелку.

Выбор предохранительно-сбросного клапана (ПСК).

ПСК, в том числе встроенные в регулятор давления, должны обеспечивать сброс газа при превышении максимального рабочего давления после регулятора не более чем на 15%.

При выборе ПСК определяется количество газа, подлежащего сбросу, и сравнивается с табличным значением л.13 т.7.15 и определяется по формуле:

Q ≥ 0,0005 ∙ Qрег , м3/ч(6.8)

где, Q – количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа при t=0°C, Рбар – 0,10132 МПа;

Qрег – расчетная способность регулятора давления при тех же условиях, м3/ч.

При отсутствии перед регулятором давления ПЗК количество газа, подлежащее сбросу, определяют по формуле:

- для регулятора давления с золотниковым клапаном:

Q ≥ 0,01 ∙ Qрег , м3/ч(6.9)

- для регулирующих заслонок:

Q ≥ 0,02 ∙ Qрег , м3/ч(6.10)

При необходимости параллельной установки в ГРП нескольких регуляторов давления суммарное количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа, должно удовлетворить:

Q, ≥ 0,01 ∙ Qn , (6.11)

где, Q – количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа для каждого регулятора, м3;

n – число регуляторов давления, шт.

Подбираем для ШРП оборудование:

При Q = 195,56 м3/ч, Рвых = 0,002 МПа, Рвх = 0,3 МПа, d0-1 = 159*4, тогда kv=0,6 (односедельный клапан);

Определяется расход регулятора давления по формуле:

Qрег = 1595 ∙ fc ∙ kv ∙ Pвх ∙ φ ∙ √1/ρ;

Определяется диаметр:

fc = π ∙ d2c/4 = (3,14 ∙ 1,52)/4 = 1,77 (см2);

Определяется абсолютное давление:

Рабс = Ратм + Ризб = 0,002 + 0,10132 = 0,10332 (МПа);

Определяется коэффициент, зависящий от вида газа и входного и выходного давления:

φ = √(2∙γ)/(γ-1) ∙ [(Рвых/Рвх)2/γ – (Рвых/Рвх)(γ+1)/γ] = √(2∙1,31)/(1,31-1) ∙ ∙[(0,002/0,3)2/1,31 – (0,002/0,3)(1,31+1)/1,31] = 0,58;

Из выше рассчитанного определяется расход газа давления:

Qрег = 1595 ∙ fc ∙ kv ∙ Pвх ∙ φ ∙ √1/ρ = 1595 ∙ 1,77 ∙ 0,6 ∙ 0,3 ∙ 0,58 ∙ √1/0,728 =

= 459,9 (м3/ч);

Определяется отношение расхода регулятора и расходный расчет: 0,1 ≤ Qр/Qрег ≤ 0,8; 195,56/459,9 = 0,4 – находится в пределах 0,1-0,8;

Фильтр сетчатый

ФС-50 (рассчитывается по т.7.20 лит.2);

Предохранительно-запорный клапан (ПЗК)

ПКН-50 (рассчитывается по т.7.14 лит.2);

Определяется верхний предел 25%

0,002 – 100

0,0005 – 25,

0,002 + 0,0005 = 0,0025 (МПа),