जल दबाव नियामक कैसे चुनें। गैस नियंत्रण बिंदु उपकरण का चयन

1.4 गैस नियामक बिंदु उपकरण का चयन।

गैस नियंत्रण बिंदु (जीआरपी) को गैस के दबाव को कम करने और प्रवाह दर और गैस के दबाव में परिवर्तन की परवाह किए बिना इसे एक निश्चित स्तर पर बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसी समय, गैस को यांत्रिक अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है और गैस की खपत को ध्यान में रखा जाता है।

हम हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग यूनिट नंबर 3 के लिए उपकरण का चयन कर रहे हैं।

गैस नियंत्रण बिंदु (जीआरपी) एक मंजिला है, एक संयुक्त छत के साथ अग्नि प्रतिरोध की I डिग्री। भवन के बाहरी हिस्से के माध्यम से आवरण और गैस पाइपलाइन में गैस इनलेट और आउटलेट को 5.905-6 श्रृंखला के अनुसार एक इन्सुलेट निकला हुआ किनारा कनेक्शन के साथ स्थापित किया गया है। प्राकृतिक एवं कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था उपलब्ध करायी गयी है। जीआरपी भवन में प्राकृतिक आपूर्ति और निकास निरंतर वेंटिलेशन है, जो 1 घंटे में कम से कम तीन बार वायु विनिमय प्रदान करता है।

गैस नियंत्रण बिंदु का मुख्य उपकरण है:

· फ़िल्टर करें.

· दाब नियंत्रक।

सुरक्षा शट-ऑफ वाल्व (एसएसवी)।

सुरक्षा राहत वाल्व (एसवीआर)

· शट-ऑफ वाल्व.

· नियंत्रण और मापने के उपकरण (उपकरण)।

· गैस खपत मीटरिंग उपकरण।

थीसिस प्रोजेक्ट में, बाईपास गैस पाइपलाइन (बाईपास) के बजाय, एक दूसरी कमी लाइन प्रदान की जाती है, जो हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग ऑपरेशन की विश्वसनीयता को काफी बढ़ा देती है। हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग यूनिट से आउटलेट गैस पाइपलाइन पर, दबाव नियामक के सामने एक सुरक्षा शट-ऑफ वाल्व और दबाव नियामक के पीछे एक सुरक्षा राहत वाल्व की स्थापना प्रदान की जाती है। गैस नियंत्रण बिंदु पर्ज और डिस्चार्ज पाइपलाइनों से सुसज्जित है; उन्हें इमारत की छत की छत से 1 से 1.5 मीटर की दूरी पर बाहर भेजा जाता है।

गैस नियंत्रण बिंदु जीआरपी नंबर 3 को DKS-50 प्रकार के चैम्बर डायाफ्राम की गैस प्रवाह दर को ध्यान में रखते हुए, RDBK1-100 प्रकार के दबाव नियामक के साथ एक मानक डिजाइन के आधार पर अपनाया गया था।

गैस नियंत्रण बिंदु के लिए उपकरण का चयन गणना किए गए लोड और गैस नियंत्रण बिंदु के आउटलेट और इनलेट पर गणना किए गए गैस दबाव के आधार पर किया जाता है। गैस नियंत्रण बिंदु पर, गैस का दबाव 300 मिमी तक कम हो जाता है। पानी सेंट (izb)।

गणना के लिए प्रारंभिक डेटा हैं:

• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग उत्पादकता; क्यू = 2172 मीटर 3/घंटा
• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग इनलेट पर गैस का दबाव; पी वीएक्स = 0.501 एमपीए (एबीएस)
• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग यूनिट के आउटलेट पर गैस का दबाव; पी आउट = 0.303 एमपीए (एबीएस)
• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग के इनलेट पर पाइप का व्यास; डी यू = 57 मिमी
• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग इकाई के आउटलेट पर पाइप का व्यास; डी यू =273 मिमी
• बैरोमीटर का दबाव Р बी = 0.10132 एमपीए

दबाव नियामक का चयन करने के लिए, हम पहले आवश्यक व्यास की गणना करते हैं:

क्यू - नियामक के माध्यम से गैस का प्रवाह, मी 3/घंटा

t - गैस तापमान, t = 5°С

वी - गैस की गति, वी = 25 मीटर/सेकेंड

Р М - नियामक के इनलेट पर दबाव 0.578 एमपीए (एबीएस) के बराबर

= 7.5 सेमी = 75 मिमी

हम दबाव नियामक प्रकार RDBK1-100/50 स्वीकार करते हैं।

थ्रूपुट के लिए नियामक की जांच करना आवश्यक है, अर्थात। इसकी गणना की गई प्रति घंटा अधिकतम थ्रूपुट Q MAX 80% से अधिक नहीं होनी चाहिए, और गणना की गई न्यूनतम थ्रूपुट Q MIN किसी दिए गए इनलेट दबाव पर वास्तविक थ्रूपुट Q D के 10% से कम नहीं होनी चाहिए। दूसरे शब्दों में, निम्नलिखित शर्त पूरी होनी चाहिए:

(क्यू मैक्स /क्यू डी) ´ 100% £ 80%

(क्यू मिनट /क्यू डी) ´100% ³10%

कहा पे: क्यू मिनट - उपभोक्ताओं द्वारा न्यूनतम गैस निकासी, एम 3 / घंटा, 30% क्यू मैक्स के बराबर लिया गया,

वे। क्यू न्यूनतम = 630 मीटर 3/घंटा

चूंकि पी आउट / पी इन< 0,9, то искомую пропускную способность регулятора при Р 1 = 0,501 МПа (абс.) определяем по формуле:

क्यूडी = , कहाँ

एफ 1 = 78.5 सेमी 2 - नियामक इनलेट निकला हुआ किनारा के नाममात्र बोर का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र।

पी वीएक्स = 0.501 एमपीए (एबीएस)

जे = 0.47 - चित्र में ग्राफ़ के अनुसार अनुपात पी आउट / पी आईएन = 0.103/0.578 = 0.16 के आधार पर गुणांक। 9 हम जे को परिभाषित करते हैं।

के 3 = 0.103 - आरडीबीके 100/50 के लिए प्रवाह गुणांक तालिका से निर्धारित होता है। 4 .

क्यूडी =

= 3676 मीटर 3/घंटा

नियामक लोड प्रतिशत की जाँच करना:

= 59,08 % < 80%

= 14,8 % > 10%

चूंकि शर्तें पूरी हो गई हैं, इसलिए नियामक का चयन सही ढंग से किया गया है।

हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग उपकरण की गणना।

तालिका 1.4.1

थ्रूपुट गुणांक कैलकुलेटर एक दो-तरफा ऑनलाइन उपकरण है जो आपको निर्दिष्ट मापदंडों के आधार पर थ्रूपुट गुणांक सीवी की गणना करने में मदद करेगा, या सीवी गुणांक को जानकर थ्रूपुट मूल्य की गणना करेगा। हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों के डिजाइनरों के काम को सुविधाजनक बनाने के लिए क्षमता गुणांक सीवी को गणना में पेश किया गया था। इसकी मदद से, आप पाइपलाइन फिटिंग के एक तत्व से गुजरने वाले कामकाजी माध्यम की प्रवाह दर आसानी से निर्धारित कर सकते हैं।

नीचे वे सूत्र दिए गए हैं जिन पर हमने इस कैलकुलेटर को संकलित करते समय भरोसा किया था।

1. के संबंध में गैस वातावरण
1.1. उपभोग गणना
दिया गया:


यदि P2+1>0.5*(P1+1) तो [मानदंड। लीटर/मिनट]
यदि P2+1<0.5*(P1+1) тогда [आदर्श. लीटर/मिनट]
दिया गया:
- इनलेट दबाव P1 [बार]
- आउटलेट दबाव पी2 [बार]
- प्रवाह दर क्यू [मानदंड। लीटर/मिनट]
- सापेक्ष गैस घनत्व Sg (वायु के सापेक्ष)
यदि P2+1>0.5*(P1+1) तो
यदि P2+1<0.5*(P1+1) тогда

2. के संबंध में तरल माध्यम
2.1. उपभोग गणना
दिया गया:
- इनलेट दबाव P1 [बार]
- आउटलेट दबाव पी2 [बार]
- क्षमता गुणांक सी.वी
[लीटर/मिनट]
1.2. आवश्यक न्यूनतम सीवी गुणांक की गणना
दिया गया:
- इनलेट दबाव P1 [बार]
- आउटलेट दबाव पी2 [बार]
- प्रवाह दर क्यू [लीटर/मिनट]
- तरल एसएल का सापेक्ष घनत्व (पानी के सापेक्ष)

माप की इकाइयों को परिवर्तित करते समय सावधान रहें। इसमें किया जा सकता है

दबाव नियामक का चयन.

स्थापित बॉयलरों की अधिकतम उत्पादकता पर, इनलेट और आउटलेट दबाव को ध्यान में रखते हुए, बॉयलर घरों के लिए गैस प्रवाह के आधार पर दबाव नियामक का चयन किया जाना चाहिए।

चयन विधि:

1. दबाव नियामक का मानक आकार निर्धारित करें;

2. नियामक में इनलेट दबाव निर्धारित किया जाता है, शटडाउन उपकरणों और फिल्टर में नुकसान की उपेक्षा की जाती है।

3. यदि इनलेट दबाव 10 kPa से कम है, तो गणना बिंदु 4 के अनुसार की जाती है, अन्यथा बिंदु 5 के अनुसार।

4. दबाव नियामक की क्षमता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

Qreg = 360 ∙ fc ∙ kv ∙ √2∆P/ρ, (m3/h)(6.1)

जहां fc वाल्व सीट का क्षेत्र (cm2) है, जो पासपोर्ट डेटा या सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

एफसी = π ∙ डीसी2/4, (सेमी2)(6.2)

जहां, π – 3.14;

डीसी - सैडल व्यास (सेमी);

केवी - प्रवाह गुणांक, वाल्व डिजाइन (0-1) के आधार पर संदर्भ डेटा से लिया गया:

डबल-सीट वाल्व के लिए: (0.4-0.5);

एकल-सीट वाल्व के लिए, जिसमें प्रारंभिक दबाव वाल्व पर दबाव डालता है: (0.6-0.65);

सिंगल-सीट वाल्व के लिए, जिसमें प्रारंभिक दबाव वाल्व के नीचे दबता है: (0.7-0.75);

एकल-सीट वाल्व के लिए, जिसमें वाल्व सीट से अलग हो जाता है और गैस वाल्व के साथ लगभग बिना किसी संपर्क के सीट से होकर गुजरती है: (0.75-0.8)।

∆P - दबाव ड्रॉप, सूत्र द्वारा निर्धारित:

∆P = पिन - पाउट, एमपीए(6.3)

जीजी - गैस घनत्व (किलो/एम3),

360 - अंतःक्रिया की ओर ले जाता है।

5. दबाव नियामक की क्षमता निर्धारित की जाती है:

Qreg = 1595 ∙ एफसी ∙ केवी ∙ पिन ∙ φ ∙ √1/ρ, (एम3/एच)(6.4)

जहां, पिन - रब लगाया जाता है,

रब्स = रिज़्ब + रत्म्,

रतम = 0.10132 (एमपीए)।

φ - गैस के प्रकार और इनलेट और आउटलेट दबाव के आधार पर गुणांक:

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

जहां γ - 1.31 (प्राकृतिक गैस के लिए), γ - 1.44 (एलपीजी के लिए)।

6. नियामक प्रवाह दर का अनुपात और प्रवाह दर की गणना निर्धारित की जाती है:

0.1 ≤ क्यूपी/क्यूआरईजी ≤ 0.8(6.6)

यदि यह अनुपात 0.1 से कम है, तो दबाव नियामक का आकार कम किया जाना चाहिए और चरण 4 या चरण 5 पर जाना चाहिए;

यदि यह अनुपात 0.8 से अधिक है, तो दबाव नियामक का आकार बढ़ाया जाना चाहिए और चरण 4 या चरण 5 पर जाना चाहिए;

यदि यह संबंध संतोषजनक है, तो दबाव नियामक का चयनित आकार स्वीकार किया जाता है।

गैस फिल्टर का चयन.

गैस फिल्टर का चयन उनके थ्रूपुट के अनुसार किया जाता है, अधिकतम दबाव हानि को ध्यान में रखते हुए, जो मेष फिल्टर के लिए 5000 Pa, हेयर फिल्टर के लिए 10000 Pa, और ऑपरेशन शुरू होने से पहले या फिल्टर की सफाई और धोने के बाद अधिक नहीं होना चाहिए। , यह अंतर क्रमशः 200-2500 Pa और 4000 होना चाहिए। -5000 Pa.

फ़िल्टर क्षमता का निर्धारण:

Q = Qt ∙ √(मिला ∙ ∆ρ ∙ ρ2)/(जाओ ∙ ∆ρt ∙ ρ2t), (m3/h)(6.7)

जहां, क्यूटी - तालिका शर्तों के तहत फ़िल्टर क्षमता, एम3/एच;

मिला - सारणीबद्ध गैस घनत्व, किग्रा/एम3;

जीओ - किसी अन्य गैस का उपयोग करते समय गैस घनत्व, किग्रा/एम3;

∆ρт - तालिका स्थितियों के तहत फिल्टर पर दबाव ड्रॉप, एमपीए;

∆ρ - तालिका एक, एमपीए के अलावा किसी अन्य मोड में काम करते समय फिल्टर पर दबाव में गिरावट;

ρ2 - तालिका, एमपीए से भिन्न मोड में संचालन करते समय फ़िल्टर के बाद गैस का दबाव;

ρ2т - फिल्टर के बाद सारणीबद्ध गैस का दबाव, एमपीए।

सुरक्षा शट-ऑफ वाल्व (एसएसवी) का चयन।

1. शट-ऑफ वाल्व के प्रकार का चुनाव दबाव नियामक से गुजरने वाली गैस के मापदंडों के आधार पर निर्धारित किया जाता है, अर्थात्: नियामक इनलेट पर अधिकतम दबाव; नियामक से गैस आउटलेट दबाव और नियंत्रण के अधीन; नियामक के इनलेट पाइप का व्यास।

2. चयनित स्लैम-शट वाल्व को स्थापित सीमा से परे दबाव में वृद्धि या कमी की स्थिति में नियामक को गैस की आपूर्ति को भली भांति बंद करके बंद करना सुनिश्चित करना चाहिए।

"गैस उद्योग में सुरक्षा नियम" के अनुसार, एससीपी संचालन की ऊपरी सीमा नियामक के बाद अधिकतम ऑपरेटिंग गैस दबाव 25% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

निचली सेटिंग सीमा बर्नर लौ के स्थिर जलने से 1.1 या बर्नर पर निर्धारित (कार्यशील) दबाव के मूल्य से 10% अधिक है।

सुरक्षा राहत वाल्व (पीएसवी) का चयन करना।

पीएसके को, दबाव नियामक में निर्मित सहित, गैस रिलीज सुनिश्चित करना चाहिए जब नियामक के बाद अधिकतम ऑपरेटिंग दबाव 15% से अधिक न हो।

पीएससी चुनते समय, डिस्चार्ज की जाने वाली गैस की मात्रा निर्धारित की जाती है और इसकी तुलना l.13 t.7.15 के तालिका मान से की जाती है और सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

क्यू ≥ 0.0005 ∙ क्यूरेग, एम3/एच (6.8)

जहां, Q, t=0°C पर एक घंटे के भीतर PSK द्वारा छोड़ी जाने वाली गैस की मात्रा है, Pbar - 0.10132 MPa;

Qreg - समान परिस्थितियों में दबाव नियामक की डिज़ाइन क्षमता, m3/h।

यदि दबाव नियामक के सामने कोई स्लैम-शट वाल्व नहीं है, तो डिस्चार्ज की जाने वाली गैस की मात्रा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

स्पूल वाल्व के साथ दबाव नियामक के लिए:

क्यू ≥ 0.01 ∙ क्यूरेग, एम3/एच (6.9)

नियंत्रण वाल्व के लिए:

क्यू ≥ 0.02 ∙ क्यूरेग, एम3/एच (6.10)

यदि गैस वितरण प्रणाली में समानांतर में कई दबाव नियामक स्थापित करना आवश्यक है, तो एक घंटे के भीतर पीएसके द्वारा छोड़ी जाने वाली गैस की कुल मात्रा को संतुष्ट करना होगा:

क्यू, ≥ 0.01 ∙ क्यूएन , (6.11)

जहां क्यू प्रत्येक नियामक के लिए एक घंटे के भीतर पीएसके द्वारा छोड़ी जाने वाली गैस की मात्रा है, एम3;

एन - दबाव नियामकों की संख्या, पीसी।

हम ShRP के लिए उपकरण का चयन करते हैं:

क्यू = 195.56 एम3/एच पर, पाउट = 0.002 एमपीए, पिन = 0.3 एमपीए, डी0-1 = 159*4, फिर केवी = 0.6 (सिंगल-सीट वाल्व);

दबाव नियामक की प्रवाह दर सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

Qreg = 1595 ∙ एफसी ∙ केवी ∙ पिन ∙ φ ∙ √1/ρ;

व्यास निर्धारित है:

एफसी = π ∙ डी2सी/4 = (3.14 ∙ 1.52)/4 = 1.77 (सेमी2);

निरपेक्ष दबाव निर्धारित होता है:

रब्स = रत्म + रिज़्ब = 0.002 + 0.10132 = 0.10332 (एमपीए);

एक गुणांक गैस के प्रकार और इनलेट और आउटलेट दबाव के आधार पर निर्धारित किया जाता है:

φ = √(2∙γ)/(γ-1) ∙ [(रूट/रिन)2/γ - (रूट/रिन)(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;

उपरोक्त गणना दबाव से गैस प्रवाह दर निर्धारित की जाती है:

Qreg = 1595 ∙ एफसी ∙ केवी ∙ पिन ∙ φ ∙ √1/ρ = 1595 ∙ 1.77 ∙ 0.6 ∙ 0.3 ∙ 0.58 ∙ √1/0.728 =

459.9 (एम3/घंटा);

नियामक प्रवाह अनुपात और प्रवाह गणना निर्धारित की जाती है: 0.1 ≤ Qр/Qreg ≤ 0.8; 195.56/459.9 = 0.4 - 0.1-0.8 की सीमा में है;

जाल फ़िल्टर

एफएस-50 (टी.7.20 लिट.2 के अनुसार गणना);

सुरक्षा शट-ऑफ वाल्व (एसएसवी)

पीकेएन-50 (टी.7.14 लिट.2 के अनुसार गणना);

25% की ऊपरी सीमा निर्धारित की गई है

0.002 + 0.0005 = 0.0025 (एमपीए),

रिंग गैस वितरण और गैस खपत प्रणाली (छवि 3) की हाइड्रोलिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, गणना में 5% की अधिकतम अनुमेय रिंग विसंगति को अपनाया गया था। गणना तालिका से. 11, यह स्पष्ट है कि अधिकतम विसंगति 3.7% (रिंग IV) है। शेष तीन रिंगों में विसंगति 1.5% से अधिक नहीं है, जो इंजीनियरिंग गणना में एक अच्छी उपलब्धि है।

10 गैस नियंत्रण बिंदु के दबाव नियामक की गणना

10.1 दबाव नियामकों की गणना के लिए सैद्धांतिक आधार

गैस वितरण और गैस खपत प्रणाली के हाइड्रोलिक ऑपरेटिंग मोड को दबाव नियामकों का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, जो गैस खपत की तीव्रता की परवाह किए बिना स्वचालित रूप से पल्स नमूना बिंदु पर निरंतर दबाव बनाए रखता है। दबाव को नियंत्रित करते समय, प्रारंभिक, उच्च दबाव को अंतिम (निचले) दबाव में कम कर दिया जाता है।

दबाव नियामक के डिजाइन में विनियमन और प्रतिक्रिया करने वाले तत्व शामिल हैं जो स्थिर गैस प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं, और जब गैस की खपत बंद हो जाती है, तो मुख्य वाल्व के माध्यम से प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है। रेगुलेटिंग डिवाइस का मुख्य भाग सेंसिंग एलिमेंट (झिल्ली) है, और रेगुलेटिंग डिवाइस का मुख्य भाग रेगुलेटिंग बॉडी है (दबाव नियामक में थ्रॉटल बॉडी होती है)। संवेदन तत्व और नियामक निकाय एक एक्चुएटर कनेक्शन द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं।

सक्रिय ड्राइव बल वह बल है जो झिल्ली गैस दबाव पी 2 से महसूस करती है, जो आवेग (ट्यूब के माध्यम से) द्वारा प्रेषित होती है। इसके बाद, डायाफ्राम बल वाल्व स्टेम में संचारित होता है। इस बल को आमतौर पर क्रमपरिवर्तनीय एन लेन कहा जाता है, यह निम्नलिखित सूत्र (25) द्वारा निर्धारित किया जाता है:

एन लेन = पी 2 *एफ अधिनियम, (25)

कहां: एफ एक्ट - झिल्ली की सक्रिय सतह, एम2।

सक्रिय बल एक स्प्रिंग एन पीआर द्वारा संतुलित होता है। वाल्व पर चलती भागों के द्रव्यमान एन पीएच और एक तरफा भार एन सीएल द्वारा भी कार्य किया जाता है, जो रॉड के क्रॉस-सेक्शन की उपेक्षा करते हुए, सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है। (26):

एन सीएल = एफ एस *(पी 1 – पी 2) , (26)

कहा पे: एफ सी - वाल्व सीट क्षेत्र, एम 2;

पी 1 और पी 2 - वाल्व से पहले और बाद में गैस का दबाव, एमपीए।

दबाव नियामक वाल्व पर कार्य करने वाले बलों के संतुलन का निम्नलिखित रूप होता है:

एन लेन - एन स्प्रिंग्स - एन पी.सीएच + एन कोशिकाएं। = 0 , (27)

समायोजन बल विनियमित दबाव की मात्रा पर निर्भर करता है। यदि पी 2 का मान उस मान से अधिक या कम हो जाता है जिस पर दबाव नियामक सेट है, तो बलों का संतुलन बाधित हो जाएगा और नियामक कार्रवाई में आ जाएगा। दबाव विनियमन की प्रक्रिया घटित होगी, अर्थात। दबाव नियामक क्षमता का विनियमन।

दबाव नियामक का थ्रूपुट वाल्व के उद्घाटन (सीटों) के क्षेत्र, वाल्व के पहले और बाद में दबाव अंतर और गैस के भौतिक गुणों पर निर्भर करता है। व्यावहारिक गणना में, वाल्व के पहले और बाद के दबाव अंतर को आमतौर पर नियामक के पहले और बाद के दबाव अंतर के रूप में लिया जाता है। सामान्य तौर पर, वाल्व के उद्घाटन से गुजरने वाली गैस की मात्रा सूत्र (28) द्वारा निर्धारित की जाती है:

वी =α*F*ω, (28)

कहा पे: वी - वाल्व क्षमता, एम 3 /सेकंड;

α एक गुणांक है जो ऊर्जा की हानि और जेट के संकुचन को ध्यान में रखता है

वाल्व छेद;

एफ - वाल्व खोलने का क्षेत्र, एम2;

ω - वाल्व के उद्घाटन के माध्यम से गैस के पारित होने की गति, मी/सेकंड।

नियामक के बाद गैस के दबाव और नियामक से पहले के दबाव के अनुपात के आधार पर, गति (ω) की अलग-अलग अभिव्यक्ति होती है। एकता के करीब दबाव अनुपात के लिए (10 केपीए के भीतर दबाव में गिरावट के साथ), गैस को एक असम्पीडित तरल माना जाता है। इस मामले में, नियामक की क्षमता निर्धारित करने के लिए, निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करें [चेबोतारेव एट अल द्वारा ट्यूटोरियल]:

वी जी = 0.0125*(1/√ξ)*डी 2 *√∆पी/ρ जी (29)

कहा पे: वी जी - दबाव नियामक की उत्पादकता, एम 3 / घंटा;

ξ - दबाव नियामक के हाइड्रोलिक प्रतिरोध का गुणांक;

डी - वाल्व सीट प्रवाह क्षेत्र का व्यास, मिमी;

∆P - नियामक के पहले और बाद में दबाव का अंतर, किग्रा/एम2;

ρ जी - गैस घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व), किग्रा/एम 3, दबाव पी 1 और टी 1 पर।

(टी 1 =273.16+ टी जी)।

10.2 गैस दबाव नियामक के लिए गणना विधि

दबाव नियामकों को, संचालन के सिद्धांत की परवाह किए बिना, विनियमन की उच्च स्थिरता सुनिश्चित करनी चाहिए, जिसे नियामक के ऐसे संचालन के रूप में समझा जाता है जिसमें अंतिम दबाव छोटे परिमाण के निरंतर आयाम के साथ दोलनों के क्षीणन या सामंजस्यपूर्ण गैर-अवमंदन को प्रदर्शित करता है। यदि अंतिम दबाव दोलन बढ़ते आयाम के साथ होता है, तो दबाव विनियमन प्रक्रिया अस्थिर होती है।

नियामक के बाद नियामक के दबाव के अनुपात के मूल्य के आधार पर, थ्रॉटल बॉडी से बाहर निकलने पर गैस के वेग के अलग-अलग मूल्य होते हैं। नियामकों में छोटे दबाव की बूंदों पर, गैस को असम्पीडित माना जाता है, अर्थात। गैस की संपीड्यता की उपेक्षा की जा सकती है।

उदाहरण के लिए: यदि ∆Р/Р 1 ≤ 0.08, तो त्रुटि 2.50% से अधिक नहीं है

जब ∆Р/Р 1 > 0.08, तो गैस की संपीड्यता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

जहां ∆Р - थ्रॉटल बॉडी (वाल्व) पर नियामक में दबाव ड्रॉप;

पी 1 - नियामक वाल्व के सामने दबाव, एटीए।

बशर्ते ∆Р/Р 1 ≤ 0.08, दबाव नियामक का थ्रूपुट (प्रदर्शन) निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

वी जी = 0.00125*(1/√ξ)*डी 2 *(√ ∆पी/ρ जी) (30)

जहां √ वर्गमूल प्रतीक है; ξ दबाव नियामक कबीले के हाइड्रोलिक प्रतिरोध का गुणांक है, जिसे 1.6 - 2 की सीमा के भीतर लिया जाता है। ρ जी गैस घनत्व, किग्रा/एम 3 है।

यदि दबाव अनुपात ∆Р/Р 1 > 0.08 है, तो दबाव कम होने पर गैस के विस्तार को ध्यान में रखते हुए, एक विस्तार गुणांक को सूत्र (30) में पेश किया जाता है।

ε = 1 – (0.46*(∆Р/Р 1)) (31)

वी जी = 0.00125*ε*(1/√ξ)*डी 2 *(√∆पी/ρ जी) (32)

गंभीर या उच्च दबाव पर, यानी जब समानता का सम्मान नहीं किया जाता.

पी 2 /पी 1 ≤ (पी 2 /पी 1) करोड़ (33)

इस मामले में, दबाव नियामक की क्षमता निर्धारित की जाती है

निम्नलिखित सूत्र के अनुसार:

वी जी =20.3*(1/√ξ)*ε*डी 2 *पी 1 *(√ ((∆पी/पी 1) करोड़)/टी*ρ जी (34)

दबाव अनुपात P 2 /P 1 जिस पर गैस का प्रवाह अधिकतम हो जाता है और दबाव में और कमी के साथ P 2 लगभग अपरिवर्तित रहता है, क्रांतिक दबाव अनुपात कहलाता है। नतीजतन, जब गैस दबाव अनुपात Р 2 /Р 1 महत्वपूर्ण के बराबर होता है, जैसा कि अनुभव से पता चलता है, गति अपनी अधिकतम तक पहुंच जाती है - किसी दिए गए माध्यम में ध्वनि की गति और अनुपात Р 2 / में और कमी के साथ स्थिर रहती है 1 .

क्रांतिक दबाव अनुपात समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है।

(पी 2 /पी 1) करोड़ = 0.91*(2/के+1) κ/κ-1 , (35)

जहां K = C p / C v रुद्धोष्म सूचकांक है (निरंतर दबाव पर ताप क्षमता और स्थिर आयतन पर ताप क्षमता का अनुपात)

उदाहरण के लिए, κ = 1.4 वाली द्विपरमाणुक गैसों के लिए, क्रांतिक दबाव अनुपात इसके बराबर होगा:

(पी 2 / पी 1) करोड़ = 0.91*(2/1.4+1) 1.4/1.4-1 = 0.482

इसका मतलब यह है कि k = 1.4 के साथ द्विपरमाणुक गैसों के लिए, महत्वपूर्ण गति गैस दबाव अनुपात P 2 / P 1 = 0.482 पर होगी और अनुपात P 2 / P 1 में और कमी से गति में वृद्धि नहीं होगी।

समाधान: आइए हम स्रोत गैस के लिए क्रांतिक दबाव अनुपात निर्धारित करें।

(आर 2 /आर 1 ) करोड़ =0.91*(2/1.4+1) 1,4/(1,4-1) = 0.482

पहले मामले के लिए वास्तविक दबाव अनुपात. गणना माप की इकाइयों में की गई - एटीए। आर 1 = 1 + 1 = 6 अता; आर 2 = 0.03 + 1 = 1.03 एटीए।

आर 2 /आर 1 = 1.03/2 = 0.515 > 0.482

इसलिए, इस मामले में सूत्र (34) लागू है।

इस प्रकार, पहले मामले के लिए हमारे पास मान होगा φ = 0.486 (परिशिष्ट 5), और दबाव पी पर गैस घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व) 1 और तापमान टी 1 , इसके बराबर होगा:

ρ 1 = ρ * (आर 1 टी 1 /आर 2 टी 1 ) = 0.73 * = 1.42 किग्रा/मीटर 3

ε = 1 – (0.46*(0.97/2)) =0.777

अपनाए गए दबाव नियामक के लिए क्षमता

वीजी = 20.3*(1/√2.6)*0.777*(50)*2*(√(0.97/2)/(273.16+20)= 1990 मीटर 3 /घंटा

गणना में अपनाए गए 50 मिमी के वाल्व व्यास वाला दबाव नियामक पी1 = 1 किग्रा/सेमी2 (0.10 एमपीए) और पी2 = 0.03 किग्रा/सेमी2 (0.003 एमपीए) पर 1990 एम3/घंटा की उत्पादकता प्रदान करता है। प्रदर्शन मार्जिन है:

δ =100*(1990 – 1968)/1968= 1.12%

निपटान की अनुमानित गैस खपत से संबंधित दबाव नियामक प्रदर्शन मार्जिन है:

δ =100*(1990 – 1640)/1640 =22%, जो स्वीकार्य मूल्यों के भीतर है।

11 आवासीय भवनों को गैस आपूर्ति की हाइड्रोलिक गणना

एक दूसरे से थोड़ी दूरी पर स्थित दो एक मंजिला आवासीय भवन गैस आपूर्ति के अधीन हैं। गैस नेटवर्क की योजना और एक्सोनोमेट्रिक आरेख चित्र में प्रस्तुत किए गए हैं। . वहीं, आवासीय भवनों में गैस उपकरण (पीजी-4; वीपीजी-29 और एओजीवी-23) स्थापित किए जाते हैं। सभी गणनाएँ एक निश्चित क्रम में सारणीबद्ध रूप (तालिका) में की जाती हैं:

ए) एक्सोनोमेट्रिक आरेख पर अनुभागों की संख्या चिह्नित (निश्चित) है;

बी) क्षेत्र द्वारा अनुमानित गैस लागत निर्धारित करें;

ग) अनुभाग द्वारा गैस पाइपलाइनों के व्यास लें;

डी) स्थानीय प्रतिरोध के गुणांकों का योग निर्धारित करें (प्रत्येक अनुभाग के लिए, गुणांक के मान तालिका, परिशिष्ट से चुने गए हैं);

चावल। क) आवासीय भवनों के लिए गैस आपूर्ति योजना; बी) एक्सोनोमेट्रिक आरेख

गैस नेटवर्क. 12; 2 - 3, आदि. गैस पाइपलाइनों के अनुभाग।

ई) ग्राफ़ (चित्र) का उपयोग करके विशिष्ट घर्षण हानि और समतुल्य लंबाई ζ = 1 खोजें;

च) अनुभागों की डिज़ाइन लंबाई और उन पर दबाव के नुकसान का निर्धारण;

छ) सूत्र का उपयोग करके पाइप में अतिरिक्त अतिरिक्त गैस दबाव की गणना करें:

∆Р = g*H*(γ in – γ g)

कहां: ∆Р - पाइप में अतिरिक्त अतिरिक्त गैस दबाव, पा; एन - खंड के अंत और शुरुआत के ज्यामितीय चिह्नों में अंतर, गैस प्रवाह के साथ गिनती, एम।

ज) अतिरिक्त हाइड्रोस्टैटिक गैस दबाव को ध्यान में रखते हुए क्षेत्रों में दबाव हानि का निर्धारण करें;

i) गैस बर्नर के पाइप और डिवाइस की फिटिंग (उदाहरण के लिए, वीपीजी-29) में होने वाले नुकसान को ध्यान में रखते हुए, गैस पाइपलाइनों में कुल नुकसान का निर्धारण करें। गैस उपकरणों के पाइप और फिटिंग में दबाव हानि के अनुमानित मूल्य हैं: गैस स्टोव में 40 - 50 Pa; गैस वॉटर हीटर में 80 - 100 Pa.

जे) परिणामी कुल हानि की तुलना परिकलित गैस दबाव ड्रॉप से ​​की जाती है। यदि आवश्यकता उत्पन्न होती है, तो अनुभागों में गैस पाइपलाइनों के व्यास को बदलकर पुनर्गणना की जाती है। विसंगति 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

समाधान। एक निजी एक मंजिला आवासीय भवन में प्लॉट 1 -2 – 3 – 4 जिसमें गैस उपकरण स्थापित हैं: पीजी-4; एचएसवी-29; एओजीवी-23।

तालिका 12

हम दो एक मंजिला आवासीय भवनों की गैस आपूर्ति प्रणाली के अनुभागों के लिए अनुमानित गैस लागत निर्धारित करते हैं (चित्र):

वी जी = क हे * वी पी * एन, एम 3 /घंटा

कहा पे: के हे - अपार्टमेंट में स्थापित गैस उपकरणों (उपकरणों) के एक साथ संचालन का गुणांक आवेदन के अनुसार लिया जाता है।वी पी -एक या अधिक उपकरणों द्वारा गैस की खपत, मी 3 /घंटा;एन- स्थापित उपकरणों की संख्या.

प्राकृतिक गैस की खपत 4 बर्नर गैस - चूल्हा. चार बर्नर (एप्लिकेशन) का थर्मल आउटपुट है:

एन पी = 0.70 + 1.90 + 1.90 + 2.80 = 7.30 किलोवाट/घंटा

गैस स्टोव की दक्षता है: η = 56%.

वी पी = (एन एन *860*4.19)/ η * क्यू एन , एम 3 /घंटा

वी पी = (7 . 30 * 860 * 4 . 19)/0 . 56 * 35730=1.30 मी 3 /घंटा

वॉटर हीटर वीपीजी-29 द्वारा प्राकृतिक गैस की खपत:

वी वी =(एन वी *860*4.19)/ क्यू एन = (29*860*4.19)/35730 = 2.93 मीटर 3 /घंटा

हीटिंग उपकरण AOGV द्वारा प्राकृतिक गैस की खपत - 23:

वी ए = (एन ए *860*4.19)/ क्यू एन = (23*860*4.19)/35730 = 2.30 मीटर 3 /घंटा

दो आवासीय भवनों की गैस आपूर्ति प्रणाली के अनुभागों द्वारा प्राकृतिक गैस की खपत:

धारा 1 - 2:वी 1-2 = वी 6-7 = के हे ∙ वी ए ∙ एन= 1∙2.30∙1 = 2.30 मी 3 /घंटा

धारा 2 - 3:वी 2-3 = वी 7-8 = क हे ∙(वी ए + वी वी )∙ एन= 1∙(2.30 + 2.93)∙1 =5.23 मीटर 3 /घंटा

धारा 3 - 4:वी 3-4 = वी 8-4 = क हे ∙(वी वी + वी ए )∙ एन=0.80∙(2.93 + 2.30)∙1 = 4.18 मीटर 3 /घंटा

वी 3-4 = क हे ∙ वी∙ एन= 1∙1.30∙1 = 1.30 मी 3 /घंटा

∑वी 3-4 = 4,18 + 1,30 = 5,48 एम 3 /घंटा

धारा 4 - 5:वी 4-5 = क हे ∙(वी वी + वी∙)∙ एन= 0.46∙(2.93 + 2.30)∙2 = 4.80 मीटर 3 /घंटा

वी 4-5 = क हे ∙ वी∙ एन= 1∙1.30∙1 = 1.30 मी 3 /घंटा

∑वी 4-5 = 4,80 + 1,30 = 6,10 एम 3 /घंटा

दो एक मंजिला आवासीय भवनों की गैस आपूर्ति के लिए गैस वितरण प्रणाली की हाइड्रोलिक गणना (चित्र)। गणना सारणीबद्ध रूप (तालिका) में की जाती है। किसी दिए गए गैस दबाव के लिए नोड 5 से नोड 1 तक ∆P का अंतर, 350 Pa के बराबर है। सभी क्षेत्रों में औसत विशिष्ट दबाव हानि निर्धारित की जाती है।

एच बुध = ∆ पी/ ∑ एल पी = 350/101.75 = 3.44 पा/रैखिक मीटर

कहाँ: ∑एल पी - स्थानीय प्रतिरोध के लिए भत्ते को ध्यान में रखते हुए गैस पाइपलाइन अनुभागों की अनुमानित लंबाई, मी।

ऊर्ध्वाधर खंडों में हाइड्रोस्टेटिक दबाव है:

एन 4-5 = जेड∙(γ वी - γ जी )∙ जी= 1.50∙(1.293 – 0.73)∙9.81 = 8.28 पा

क्षैतिज खंडों में हाइड्रोस्टेटिक गैस का दबाव H = 0.

तालिका के विश्लेषण से पता चलता है कि श्रृंखला में जुड़े सभी वर्गों में कुल दबाव हानि है:

∑(एच∙ एल पी + एच) = 192.76 पा

तालिका 13