Меню

Кран шаровый коэффициент пропускной способности

Пояснение Технических данных Шарового крана

DN — диаметр номинальный. Номинальные диаметры применяются для обозначения типоразмеров трубопроводной арматуры, они не имеют размерности, а численное значение номинального диаметра приблизительно равно внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода в миллиметрах. Номинальный диаметр применим для всех элементов трубопроводных систем, кроме компонентов характеризующихся наружным диаметром.

Номинальные диаметры шаровых кранов регламентированы ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)». Альтернативным обозначением номинального диаметра, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр — Ду шарового крана.

PN — давление номинальное. Наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором допустима продолжительная работа шарового крана.

Альтернативным обозначением номинального давления PN, применяемым раннее в странах постсоветского пространства было условное давление Pу. Ряд номинальных давлений PN (Ру) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Pпр — давление пробное. Избыточное давление, которым должно проводиться гидравлическое испытание на прочность и плотность водой с температурой от 5 до 70°C, если в паспорте шарового крана или нормативной документации не указана иная температура испытаний.

Значение пробного давления в зависимости от номинального приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

kharakteristiki

Pр — давление рабочее. Наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации шарового крана с учётом температуры рабочей среды. Значение рабочего давления, как правило, меньше значения номинального давления, поэтому режим работы одновременно с максимальной рабочей температурой и номинальным давлением — не допускается.

Значения рабочих давлений в зависимости от номинального давления, температуры рабочей среды и материала корпуса шаровых кранов приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Kvs — коэффициент пропускной способности. Численно равен расходу воды, в м³/ч с температурой в 20°C, при котором потери напора на кране составят 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности используется в гидравлических расчётах для определения потерь напора на элементах трубопроводной системы.

Класс герметичности шарового крана — определяет максимально допустимую протечку через закрытый затвор, при атмосферном давлении с одной стороны и давлении воды в 1,1*PN с другой стороны. Температура воды при испытаниях должна находиться в диапазоне от 5 до 40°C. Классы герметичности запорной арматуры регламентированы ГОСТ 9544-93:

Большинство шаровых кранов имеют класс герметичности А.

Источник

Характеристики Шаровых кранов

DN — номинальный диаметр. Номинальные диаметры применяются для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры, они не имеют размерности, а численное значение DN приблизительно равно внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода в миллиметрах. Номинальный диаметр применим для всех элементов трубопроводных систем, кроме компонентов характеризующихся наружным диаметром.

Ряд условных диаметров DN (Ду) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)». Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр — Ду шарового крана.

PN — номинальное давление. Наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором допустима длительная работа.

Альтернативным обозначением номинального давления PN, применяемым раннее в странах постсоветского пространства было условное давление Pу шарового крана. Ряд номинальных давлений PN (Ру) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Pпр — пробное давление. Избыточное давление, которым должно проводиться гидравлическое испытание шарового крана на прочность и плотность водой при температуре от 5 до 70°C, если в паспорте или нормативной документации не указана иная температура испытаний.

Значение пробного давления в зависимости от номинального приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

kharakteristiki

Pр — рабочее давление. Наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации шарового крана с учётом фактической температуры рабочей среды. Значение рабочего давления, как правило, меньше значения номинального давления, поэтому режим работы при максимальной рабочей температуре и номинальном давлении среды — не допускается.

Значения рабочих давлений в зависимости от номинального давления, температуры рабочей среды и материала корпуса шаровых кранов приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Kvs — коэффициент пропускной способности. Численно равен расходу воды, в м³/ч с температурой в 20°C, при котором потери напора на шаровом кране составят 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности используется в гидравлических расчётах для определения потерь напора на элементах трубопроводной системы.

Читайте также:  Запорная арматура на отопление шаровые

Класс герметичности — определяет максимально допустимую протечку через закрытый шаровой кран, при атмосферном давлении с одной стороны и давлении воды в 1,1*PN с другой стороны. Температура воды при испытаниях должна находиться в диапазоне от 5 до 40°C. Классы герметичности запорной арматуры регламентированы ГОСТ 9544-93:

Большинство шаровых кранов имеют класс герметичности А.

Источник

Полнопроходная арматура

Один из параметров запорной арматуры (в соответствии с ГОСТ 28338-89 «Соединения трубопроводов и арматуры. Проходы условные (размеры номинальные). Ряды»). – номинальный размер (условный проход).

Часто под номинальным размером (условным проходом) понимают параметр, который применяют в трубопроводных системах в качестве характеристики соединений трубопроводов, арматуры и фитингов.

Номинальный размер (условный проход) не имеет единицы измерения и примерно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, который измеряют в миллиметрах, а в запорной арматуре – внутреннему диаметру присоединяемых концов.

Номинальный размер (условный проход) указывают с помощью обозначения DN и числового значения (выбранного из ряда, указанного в ГОСТ 28338-89). Например, номинальный размер (условный проход) 400 обозначают как DN 400.

Допускается применять обозначение условного прохода (номинального размера) Dy в арматуре и соединениях трубопроводов, производство которых освоено до введения в действие стандарта ГОСТ 28338-89 (дата введения 01.01.91).

Условный проход обозначается Dy, например, условный проход 200 мм выражается как Dy 200.

Исходя из необходимости обеспечения минимального гидравлического сопротивления конструктивных и соображений определяются внутренние размеры проходов в запорной арматуре.

От условий эксплуатации и характера транспортируемого продукта зависят особые требования, предъявляемые к проходному сечению арматуры.

В соответствии с ГОСТом 24856-81 проходная арматура определяется как «промышленная трубопроводная арматура, в которой рабочая среда не изменяет направление своего движения на выходе по сравнению с направлением ее на входе».

Особенно большое значение в этом случае имеет правильность выбора проходного канала арматуры, когда трубопровод, где она смонтирована, периодически подвергается внутренней очистке скребками. Трубопроводную арматуру по форме и сечению проходного канала можно разделить на две группы: с полностью и частично открывающимися каналами.

Рассмотрим несколько определений термина «полнопроходная арматура»:

1. Арматура (проходная, ГОСТ 24856-81), у которой площадь сечения затвора равна или больше площади входного патрубка. Она характеризуется очень незначительным гидравлическим сопротивлением и обусловливает минимальную турбулентность потока.

2. Арматура, у которой площади сечений проточной части равны или больше площади отверстия входного патрубка (ГОСТ Р 52720-2007 «Арматура трубопроводная. Термины и определения»)

3. Арматура, способная пропускать в открытом положении сферу или геометрическое тело того же диаметра.

4. Арматура с диаметром седла не менее 90 % от номинального внутреннего диаметра выходного патрубка.

В сравнении с полнопроходной полнооткрывающаяся арматура имеет канал, который отличается по площади поперечного сечения или конфигурации от канала трубопровода. К такой арматуре относится большинство клапанов (вентилей), кранов, многие модели задвижек и шаровых кранов, и арматура с проходным каналом в виде трубки Вентури.

Целесообразно применение этого вида арматуры в том случае, когда повышенный перепад давления, который связан с уменьшением сечения проходного канала в сравнении с сечением присоединительных концов, не влияет на эксплуатационный режим газопровода.

Полнопроходная арматура меньше полнооткрывающейся, она загрязняется механическими частицами, содержащимися в газе, и способствует беспрепятственному прохождению скребков, шаров и прочих очистных устройств.

Некоторые клиновые и параллельные задвижки, большинство шаровых и многие модели конусных кранов выпускаются полнопроходными.

Задвижки, имеющие седло в размер диаметра трубопровода, бывают полнопроходными.

thumb 038b3fda49b53a51cb2f132a90befdde

Полнопроходные и неполнопроходные краны

Полнопроходными могут изготавливаться стальные шаровые краны, когда диаметры отверстий в присоединительных патрубках не сужаются.

Неполнопроходные шаровые краны, у которых диаметры отверстий в шаре меньше диаметра отверстий во фланце применяются с целью экономии металла и снижения усилий и моментов, необходимых для управления арматурой.

Читайте также:  Какое наказание за насадки на глушитель

Часто неполнопроходные шаровые краны в отличие от полнопроходных имеют больший коэффициент гидравлического сопротивления.

Полнопроходные шаровые краны

Рассмотрим цельносварной шаровой кран полнопроходной и неполнопроходной давлением 1,6 МПа под приварку диаметром 200 мм. Обозначение полнопроходного шарового крана – 11с67пЦП Ду 200, неполнопроходного – 11с67пЦП Ду 200/150 (сужение доходит до диаметра 150 мм).

Пропускная способность (kv) полнопроходного крана равна 2720, а масса составляет 44,7 кг. В то же время масса неполнопроходного крана значительно ниже (составляет 34,1 кг), но при этом падает пропускная способность (kv) – 1830.

Часто на цене последнего сказывается снижении массы крана, она значительно ниже, чем у полнопроходного (порой почти 2 раза).

Таким образом, полнопроходные краны имеют преимущество в коэффициенте гидравлического сопротивления (когда нет потери напора, меньше нагрузка на запорный орган). Это обозначает долговечность. У неполнопроходных кранов уменьшаются необходимые для управления усилия, а также цена изготовления за счет снижении веса и сокращения габаритов.

thumb 41d3f597e9adfcef113e04d70db364ef

Неполнопроходной шаровой кран: как правило, сужение прохода в шаровом кране выполняется с обеих сторон симметрично, но может быть выполнено и несимметрично, а это является недостатком, ведь при этом шаровой кран такой конструкции необходимо на трубопроводе устанавливать более пологим конусом в сторону движения рабочей среды, а шаровой кран с симметричным сужением можно устанавливать любой стороной к направлению потока.

thumb 390dbd590ec3e15b585d856a76061ca6

Строительная длина, коэффициент полнопроходности и величина перекрытия – основные конструктивные параметры.

Коэффициент полнопроходностиотношение фактической площади живого сечения прохода крана к площади условного прохода. Выражается следующей формулой:

f= 4Fф/пD2у,

фактическая площадь живого проходного сечения крана;

диаметр условного прохода.

Очень большое значение имеет выбор и назначение коэффициента полнопроходности, т. к. от него во многом зависят габариты и гидравлические характеристики крана, строительная длина, надежность и долговечность конструкции.

Для жидких сред в практике арматуростроения часто применяют полнопроходные конструкции с коэффициентом полнопроходимости, равным или близким единице.

Допускается для газообразных сред f больше или равно 0,7. Уменьшить габаритные размеры конструкции можно, уменьшая коэффициент полнопроходности.

При уменьшении площади окна прохода размеры самого окна также уменьшаются, а в следствие этого уменьшаются высота корпуса и пробки и средний диаметр, сокращаются габариты и вес, и необходимые для управления краном усилия уменьшаются, но при этом возрастает коэффициент гидравлического сопротивления крана.

При выборе коэффициента полнопроходности главное решить, что технически и экономически эффективнее: получить экономию материала (если потеря напора не имеет существенного значения) или на изготовление затратить больше материала и получить арматуру с минимальным коэффициентом гидравлического сопротивления.

Важно иметь в виду, что скорость движения среды в районе сужения при значительном сужении прохода стремительно увеличивается (неразрывность потока). Таким образом, усиление явления эрозии может повлечь за собой и сократить надежность и долговечность рабочего крана в качестве запорного органа.

Отличия стандартнопроходного и полнопроходного шаровых кранов

К полнопроходным относят краны с диаметром прохода (отверстия в шаре), равным номинальному диаметру трубопровода.

Преимущество таких кранов заключается в низком уровне гидравлических потерь, когда рабочая среда не создает давления и проходит через отверстие без сопротивления.

thumb eaa3d3b4cb619b9163f635894d86a05a

Диаметр прохода у стандартнопроходных кранов меньше условного диаметра трубы на 10 % (и более).

Коэффициент гидравлического сопротивления у неполнопроходных кранов существенно выше, при этом незначительно отличается пропускная способность.

thumb d64a6c3fadb13f38d6869b0f09675e65

Разница в применении

Шаровые краны со стандартным проходом стоят дешевле, потому что имеют меньшие габариты, а также менее затратны в производстве. Они отлично подходят для трубопроводов, когда напор воды не критичен.

Краны с полным проходом целесообразно устанавливать в таких системах, где нужно снизить гидравлическое сопротивление.thumb 152aab42621499a2e29243cce999633a

Диаметр выходного отверстия шара неполнопроходного шарового крана меньше диаметра трубопровода на один или несколько типоразмеров. Такие шаровые краны имеют больший коэффициент гидравлического сопротивления, чем полнопроходные, но в них ниже вероятность возникновения гидравлического удара из-за слишком быстрого перекрытия рабочей среды.

Читайте также:  Какие шаровые подходят на форд фокус 2

Применение неполнопроходных кранов обеспечивает уменьшенную стоимость изготовления за счет сокращения металлоемкости, а также снижение усилий и моментов, необходимых для управления арматурой.

Источник

РД РТМ 26-07-254-83 Гидродинамические характеристики и методика расчета гидродинамических моментов шаровых регулирующих и запорных кранов (с Изменением N 1)

Оглавление

РД РТМ 26-07-254-83 Гидродинамические характеристики и методика расчета гидродинамических моментов шаровых регулирующих и запорных кранов (с Изменением N 1)

Вид документа:
РД РТМ

Принявший орган: АО «НПФ «ЦКБА»

Тип документа: Нормативно-технический документ
Дата начала действия:
Опубликован:

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ ШАРОВЫХ РЕГУЛИРУЮЩИХ И ЗАПОРНЫХ КРАНОВ

УТВЕРЖДАЮ Заместитель руководителя организации п/я А-3398 А.А.Зак «21» ноября 1983 г.

Приказом организации п/я А-3398 от «25» ноября 1983 г. N 178 срок введения установлен с «1 » июля 1984 г.

* 9e37faf3bbd0cd1248e5b45418a419c5Срок действия продлить до 01.07.94 г.

* Снято ограничение срока.

Настоящий руководящий технический материал (РД РТМ) распространяется на полнопроходные регулирующие и запорные шаровые краны с плавающей пробкой и пробкой, закрепленной в опорах, Ду от 50 до 1400 мм, работающих на любых однофазных ньютоновских жидкостях с любой температурой и давлением и на газах с коэффициентом сжимаемости не более 1, и устанавливает гидравлические характеристики и методику расчета гидродинамического момента на валу привода шарового крана.

РД РТМ устанавливает гидравлические и гидродинамические характеристики шаровых кранов, работающих в режиме квадратичного сопротивления (область автомодельности), то есть при числах Рейнольдса равных или больших 2·10 22444fc3999280420555bceac19c7fda(f14d15d3e1555b73be612d80897512de2·1022444fc3999280420555bceac19c7fda).

В процессе разработки РД РТМ использована следующая документация:

ГОСТ 14691-69 «Устройства исполнительные для систем автоматического регулирования. Термины»;

ГОСТ 8032-56* «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел»;

ОСТ 26-07-2012-79* «Клапаны регулирующие. Основные термины и определения»;

ОСТ 26-07-2034-81* «Краны шаровые. Узлы затворов. Конструкция и основные размеры. Технические требования»;

РТМ 108.711-02-79 «Арматура энергетическая. Методы определения пропускной способности регулирующих органов и выбор оптимальной расходной характеристики»;

РД РТМ 26-07-228-79* «Методика расчета (выбора) регулирующих клапанов для вязких сред»;

РД РТМ 26-07-229-79* «Методика определения коэффициентов гидравлического сопротивления и пропускной способности трубопроводной арматуры»;

РТМ 26-07-107-73* «Методика расчета гидродинамических моментов в шаровых кранах»;

РМ 25-68* «Шаровые краны. Силовой расчет»;

РМ 11-66* «Приложение к гидравлическим расчетам арматуры»;

СТП 07-81-545-80* «Расходные характеристики и методика расчета гидродинамических моментов шаровых регулирующих кранов».

Проект первой редакции руководящего технического материала был направлен на отзыв в следующие организации:

— Алексинский завод «Тяжпромарматура»;

Получены отзывы от ПО «Пензтяжпромарматура», ПО «Уралхиммаш», ПО «Петрозаводскмаш», Гипрониигаз.

Заведующий отделом 153 В.Н.Воронов

Руководитель темы В.Д.Савельев

1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1. К гидравлическим характеристикам регулирующих шаровых кранов относятся:

величина условной пропускной способности;

зависимость коэффициента сопротивления от угла поворота шара;

вид характеристики, то есть зависимость действительной пропускной способности от угла поворота шара;

допуск на характеристику;

321a81a78510b3456d7c9c707bfc7634— условная пропускная способность, мae58f37b7c659c41b0e4693cfbc1ce34/ч;

8d503d43996df0b7a7c3743dca5519b5— пропускная способность при соответствующем угле поворота, мae58f37b7c659c41b0e4693cfbc1ce34/ч;

a52a2e4214bf7f85cc09e79ebe43dec8— минимальная пропускная способность, при которой сохраняется вид заданной характеристики, мae58f37b7c659c41b0e4693cfbc1ce34/ч;

a097c07c47809fd88fa7cb1ac9eff47f— относительная пропускная способность;

474839fa8eb3da538b32e793059e19ce— диапазон регулирования;

b67474ccfdf98d0e07637b9d3c1de2f1— номинальный угол поворота пробки;

c87dba54c95099a1bbf79580d2738a79— угол поворота пробки;

604e4dbdcad2ddeb537112c33b97ccd2— относительный угол поворота пробки;

2da53f451e1970f032f4084de9744b51— расход рабочей среды, мae58f37b7c659c41b0e4693cfbc1ce34/с;

b51abd32b8262f7c02b62d45b16eabec— диаметр условного прохода шарового крана, м;

79df384c27293ee917ffeec44a5dfea6— площадь, соответствующая условному проходу, мd8d80e213b1d7d6b2a602de155aa611f;

baafe2ae9dfc160c7e4c63bd15d27af6— скорость среды, отнесенная к площади условного прохода, м/с;

b308964422971ffb8346e0682aed9c99— кинематический коэффициент вязкости среды, мd8d80e213b1d7d6b2a602de155aa611f/с;

a3f1e424b35061a4600a2e16e1a1f83e— плотность рабочей среды, кг/мae58f37b7c659c41b0e4693cfbc1ce34;

a8c23829c20a9362efda7cc03f334667— абсолютное давление до крана, Па;

7dc76c2ed66a4eaa5660dc424b051dbf— абсолютное давление насыщенных паров жидкости при рабочей температуре, Па;

37599677e2d92fac74f0ff729c417c38— перепад давления на кране, Па;

35c4113ffdf6737181007519438f99eb— коэффициент кавитации;

6ec54eb7c2da6635ebfd19744b355e6c— гидродинамический момент, Н·м;

3b0ddc5c898f155b5fa7764c573d9faa— коэффициент момента;

0eb3d855e56615f2d88f4200b7bb5e5a— коэффициент сопротивления;

2eae9d896d1937bcdeab916a2818f27a— весовой расход, кг/с.

2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Величина условной пропускной способности шаровых регулирующих кранов для каждого условного прохода при полностью открытом кране приведена в табл.1.

b51abd32b8262f7c02b62d45b16eabec, мм

Источник

Adblock
detector