Расчетная часть.

Исходные данные для расчета:

Рисунок 3 - Схема установки ИУ в трубопроводе

Определяем максимальный рабочий расход метана в рабочих условиях

Qp=

Qp= =630м³/ч

Определяем режим движения метана в трубопроводе

Re min=

Где -плотность метана в нормальных условиях

м²-динамическая вязкость метана в рабочих условиях

Re min= =64583.5

Re max=

Remax= =91852.2

Определяем скорость протекания газа по трубопроводу

W=

W= = 10 м/с

Определяем коэффициент трения при максимальном расходе метана.

d/e ,где d=0.150 м – эквивалентный диаметр

е=0.0002 м – средняя высота выступов шероховатости на внутренней поверхности трубы

λ=0.021 при отношении d/e=750

Определяем потери давления в трубопроводе при максимальном расходе

∆Pмакс. = ∆Рп+∆Рм (кгс/см²)

А) потери давления в прямых участках трубопровода

∆Рп= λ * *

∆Рп= 0.021*40/0.15*10²/19.62=0.96*10^-4=0.027 кгс/м² (0.0027 МПа)

γ=γн* кгс/ см²- удельный вес метана в рабочих условиях

γ=0.6679= кгс/м³

γ=0.6679 кгс/м³ - удельный вес метана в нормальных условиях

Б) потери д.авления в местных сопротивлениях трубпровода

∆Рм=(Sвх+Sдиаф+2Sвент+2Sтр+ Sвых) *

Где Sвх= 0.5; Sдиаф= 51; Sвент=4; Sтр=0.1; Sвых=1

∆Рм=(0.5+51+8+0.2+1)*10²/19.62=0.96*10^-4=0.0297 кгс/м² (0.00297 МПа)

Определяем перепад давления на ИУ при заданном максимальном расходе метана

∆Рмин=∆Рс- ∆Ртмакс кгс/см²

Где ∆Рс-суммарные потери давления на расчетном участке трубопровода

∆Рс=Ро-Рк ∆Рс=1.018-1.006=0.012 кгс/см² (0.0012 МПа)

∆Рмин=0.012-0.00567=0.00633 кгс/см² (0.000633 МПа)

Определяем максимальную пропускную способность с учетом коэффициента запаса

А) определяем абсолютное давление метана при максимальном расходе ИУ

Р1=Ро-∆Рм. до р.о

Р1=Ро-( λ * * +∑S * * 10^-4

Р1=0.734 кгс/см² (0.0734 МПа)

Б) определяем критический перепад давления

∆Ркр= P1/2 кгс/см² ∆Ркр= 0.743/2 =0.367 кгс/см² (0.0367 МПа)

Т.к. ∆Рмин<∆Ркр, т.е. 0.00633 кгс/см²<0.494 кгс/см², то режим течения метана по трубопроводу докритический и

КVmax= *

Где К=1 – коэффициент, учитывающий отклонение метана от законов идеального газа.

Т1=293 К – температура метана до ИУ

Р2=Р1-∆Рмин=0.734-0.00633=0.72767 кгс/см² (0.072767 МПа)

КVmax= * =200 м³/ч

Определяем условную пропускную способность трубопровода.

KVy= КVmax

KVy=1.2*200=240 м³/ч

Определяем пропускную способность трубопровода

Кт= *

Кт= * =103 м³/ч

Определяем отношение n

n= n=240\103 =2.3

Т.к коэффициент n больше 1.5, то имеет место регулирующий орган с равнопроцентной характеристикой.

Таким образом выбираем двухседельный регулирующий клапан 25С50НЖ15М1; Ду=100мм; Ру=6.4 МПа, КVу=250м³/ч;