Таблиця В.2 – Значення Y і Z для систем високого тиску
|
Тиск |
Y |
Z |
|
|
бар |
МПа |
|
|
|
51,7 |
5,17 |
0 |
0 |
|
51,0 |
5,1 |
554 |
0,0035 |
|
50,5 |
5,05 |
972 |
0,0600 |
|
50,0 |
5,0 |
1325 |
0,0825 |
|
47,5 |
4,75 |
3037 |
0,210 |
|
45,0 |
4,5 |
4616 |
0,330 |
|
42,5 |
4,25 |
6129 |
0,427 |
|
40,0 |
4,0 |
7256 |
0,570 |
|
37,5 |
3,75 |
8283 |
0,700 |
|
35,0 |
3,5 |
9277 |
0,830 |
|
32,5 |
3,25 |
10050 |
0,950 |
|
30,0 |
3,0 |
10823 |
1,086 |
|
27,5 |
2,75 |
11507 |
1,240 |
|
25,0 |
2,5 |
12193 |
1,430 |
|
22,5 |
2,25 |
12502 |
1,620 |
|
20,0 |
2,0 |
12855 |
1,840 |
|
17,5 |
1,75 |
13187 |
2,140 |
|
14,0 |
1,4 |
13408 |
2,590 |
Рисунок В.1 – Падання тиску в трубопроводі за умови, що тиск у резервуарі становить 20,7 бар (2,07 МПа)
Звертаючись до таблиці В.7, відзначимо, що питома витрата повинна становити 0,9913 кг/хв • мм-2 еквівалентної площі отвору, якщо тиск на виході з отвору становить 15,9 бар. Таким чином, необхідна еквівалентна площа отвору насадка дорівнює загальній витраті, поділеній на величину витрати, віднесену до одного квадратного міліметра.
На практиці проектувальник повинен вибрати стандартний насадок, еквівалентна площа отвору якого найближча до розрахованої площі. У випадку, якщо площа отвору буде трохи більша, реальна витрата також буде трохи вища, а тиск на виході – дещо нижчий за оцінені 15,7 бар.
В.З Якщо у наведеному вище прикладі трубопровід не закінчується одним великим насадком, а розгалужується на два трубопроводи меншого діаметра, необхідно визначати тиск на кінці кожного відгалуження. Для ілюстрації цієї процедури приймається, що відгалуження однакові і складаються з труб з умовним діаметром 40 мм еквівалентними довжинами 61 м, а витрата у кожному розгалуженні повинна становити 227 кг/хв.
Для відгалуження розраховують значення і :
Як видно з рисунка В.1, значення початкового тиску 15,7 бар (тиск наприкінці основного трубопроводу) перетинає лінію у точці S2, звідки одержуємо значення . Тиск на виході знаходимо, рухаючись униз по лінії і змістившись на відстань 0,59 уздовж осі (тобто ) до точки Т2, де значення тиску на виході становить 11,4 бар. Виходячи з цього нового значення тиску на виході і витрати 227 кг/хв, необхідна площа отвору насадка на кінець кожного відгалуження визначають відповідно до таблиці В.7 і становить близько 368 мм2.
Треба зазначити, що це значення лише трохи менше ніж у прикладі з одним великим насадком, але витрата зменшується удвічі завдяки зниженому тиску.
Рисунок В.2 – Падання тиску в трубопроводі за умови, що тиск у резервуарі становить 51,7 бар (5,17 МПа)
В.4 У системах високого тиску колектор живиться з кількох окремих резервуарів. Отже, щоб одержати витрату від кожного резервуара, значення загальної витрати ділиться на кількість резервуарів. Пропускна здатність клапана резервуара і приєднувального пристрою до колектора у різних виробників різняться залежно від конструкції та розміру. Для будь-якого конкретного клапана, сифонної труби і з'єднувального пристрою еквівалентна довжина може бути визначена на основі одиничної довжини труби стандартного розміру. З урахуванням цієї інформації, для побудови кривої залежності витрати від падання тиску може бути використане рівняння потоку. Це забезпечує зручний метод визначання тиску в колекторі для конкретної комбінації клапана і приєднувального пристрою.
B.5 У таблицях В.З і В.4 перелічено еквівалентні довжини трубопровідних з'єднань для визначення еквівалентних довжин трубопровідних мереж. Ці таблиці призначені лише для орієнтування. Можна також використовувати дані, надані виробником. Таблиця В.З стосується нарізевих з'єднань, а таблиця В.4 – зварних з'єднань.
Обидві таблиці було підготовлено для випадку труб типорозміру 40, однак в усіх практичних випадках ті самі рисунки можна використовувати для труб типорозміру 80.
НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ
Сталеві труби згідно з ГОСТ 8732, ГОСТ 8734 та ГОСТ 10704.
В.6 Для незначних змін у висоті розташування трубопроводів зміною напору можна знехтувати. Однак, якщо має місце суттєва зміна висоти, цей чинник необхідно брати до уваги. Зміна напору на кожен метр зміни висоти залежить від середнього тиску у трубопроводі, оскільки зміна тиску внаслідок зміни висоти його розташування призводить до зміни густини.
Коефіцієнти коригування наведено в таблицях В.5 і В.6 для систем низького і високого тиску відповідно. Поправку віднімають від значення тиску на виході, якщо потік спрямовано вгору, і додають до нього, якщо потік спрямовано донизу. Насадки відповідних розмірів обирають лише після того, як визначено тиск на виході перед насадками.
Для систем низького тиску витрата крізь еквівалентні отвори має базуватися на значеннях, які наведено в таблиці В.7. Проектні значення тиску на насадках мають бути не менші ніж 10 бар.
Для систем високого тиску витрата крізь еквівалентні отвори має базуватися на значеннях, які наведено в таблиці В.8. Проектні значення тиску на насадках за температури зберігання 21 °С мають бути не менші ніж 14 бар.
Таблиця В.З – Еквівалентна довжина нарізевих трубопровідних фітингів
|
Номінальний розмір труби |
Коліно під кутом 45°, м |
Коліно під кутом 90°, м |
Коліно під кутом 90° великого радіуса та трійники рідинного потоку, м |
Трійник, м |
З'єднувальна муфта запірного клапана, м |
|
|
дюйм |
мм |
|
|
|
|
|
|
3/8 |
10 |
0,18 |
0,4 |
0,24 |
0,82 |
0,09 |
|
1/2 |
15 |
0,24 |
0,52 |
0,3 |
1 |
0,12 |
|
3/4 |
20 |
0,3 |
0,67 |
0,43 |
1,4 |
0,15 |
|
1 |
25 |
0,4 |
0,85 |
0,55 |
1,7 |
0,18 |
|
1 1/4 |
32 |
0,52 |
1,1 |
0,7 |
2,3 |
0,24 |
|
1 1/2 |
40 |
0,61 |
1,3 |
0,82 |
2,7 |
0,27 |
|
2 |
50 |
0,79 |
1,7 |
1,1 |
3,41 |
0,37 |
|
2 1/2 |
65 |
0,94 |
2 |
1,2 |
4,08 |
0,43 |
|
3 |
80 |
1,2 |
2,5 |
1,6 |
5,06 |
0,55 |
|
4 |
100 |
1,5 |
3,26 |
2 |
6,64 |
0,73 |
|
5 |
125 |
1,9 |
4,08 |
2,6 |
8,35 |
0,91 |
|
6 |
150 |
2,3 |
4,94 |
3,08 |
10 |
1,1 |
Національна примітка
Коліно під кутом 90о великого радіуса та трійники рідинного потоку монтують безпосередньо на резервуарі для діоксиду вуглецю.
Таблиця В.4 – Еквівалентна довжина зварних трубопровідних фітингів
|
Номінальний розмір труби |
Коліно під кутом 45°, м |
Коліно під кутом 90°, м |
Коліно під кутом 90° великого радіуса та трійники рідинного потоку, м |
Трійник, м |
З'єднувальна муфта запірного клапана, м |
|
|
дюйм |
мм |
|
|
|
|
|
|
3/8 |
10 |
0,06 |
0,21 |
0,15 |
0,49 |
0,09 |
|
1/2 |
15 |
0,09 |
0,24 |
0,21 |
0,64 |
0,12 |
|
3/4 |
20 |
0,12 |
0,33 |
0,27 |
0,85 |
0,15 |
|
1 |
25 |
0,15 |
0,43 |
0,33 |
1,1 |
0,18 |
|
1 1/4 |
32 |
0,21 |
0,55 |
0,46 |
1,4 |
0,24 |
|
1 1/2 |
40 |
0,24 |
0,64 |
0,52 |
1,6 |
0,27 |
|
2 |
50 |
0,3 |
0,85 |
0,67 |
2,1 |
0,37 |
|
2 1/2 |
65 |
0,37 |
1,00 |
0,82 |
2,5 |
0,43 |
|
3 |
80 |
0,46 |
1,2 |
1,00 |
3,11 |
0,55 |
|
4 |
100 |
0,61 |
1,6 |
1,30 |
4,08 |
0,73 |
|
6 |
150 |
0,91 |
2,5 |
2,00 |
6,16 |
1,10 |
Таблиця В.5 – Коригувальні коефіцієнти на перепад рівня для систем низького тиску
|
Середній тиск у трубопроводі |
Поправки на перепад рівня |
||
|
бар |
МПа |
бар/м |
МПа/м |
|
20,7 |
2,07 |
0,100 |
0,010 |
|
19,3 |
1,93 |
0,0776 |
0,0078 |
|
17,9 |
1,79 |
0,0599 |
0,0060 |
|
16,5 |
1,65 |
0,0468 |
0,0047 |
|
15,2 |
1,52 |
0,0378 |
0,0038 |
|
13,8 |
1,38 |
0,0303 |
0,0030 |
|
12,4 |
1,24 |
0,0242 |
0,0024 |
|
11,0 |
1,10 |
0,0192 |
0,0019 |
|
10,0 |
1,00 |
0,0162 |
0,0016 |
Таблиця В.6 – Коригувальні коефіцієнти на перепад рівня для систем високого тиску
|
Середній тиск у трубопроводі |
Поправки на перепад рівня |
||
|
бар |
МПа |
бар/м |
МПа/м |
|
51,7 |
5,17 |
0,0796 |
0,008 |
|
48,3 |
4,83 |
0,0679 |
0,0068 |
|
44,8 |
4,48 |
0,0577 |
0,0058 |
|
41,4 |
4,14 |
0,0486 |
0,0049 |
|
37,9 |
3,79 |
0,04 |
0,004 |
|
34,5 |
3,45 |
0,0339 |
0,0034 |
|
31,0 |
3,1 |
0,0283 |
0,0028 |
|
27,6 |
2,76 |
0,0238 |
0,0024 |
|
24,1 |
2,41 |
0,0192 |
0,0019 |
|
20,7 |
2,07 |
0,0158 |
0,0016 |
|
17,2 |
1,72 |
0,0124 |
0,0012 |
|
14,0 |
1,4 |
0,0102 |
0,001 |
Таблиця В.7 – Питома витрата крізь еквівалентну площу1) отвору для систем низького тиску
|
Тиск на отворі |
Питома витрата, кг/хв мм-2 |
|
|
|
|
|
|
бар |
МПа |
|
|
20,7 |
2,07 |
2,967 |
|
20,0 |
2,00 |
2,039 |
|
19,3 |
1,93 |
1,670 |
|
18,6 |
1,86 |
1,441 |
|
17,9 |
1,79 |
1,283 |
|
17,2 |
1,72 |
1,164 |
|
16,5 |
1,65 |
1,072 |
