Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение поворотной арматуры в энергетике». Станислав Львович Горобченко
Читать онлайн книгу.
зависит и от испытательной базы компании – производителя клапанов, его опыта работы в отрасли. К примеру, для получения достоверных результатов компанией METSO AUTOMATION проведено множество исследований по определению поведения потоков многофазных смесей, включая пароконденсатные смеси при их прохождении через регулирующие клапаны. В качестве результата были выведены методы расчета и выбора клапанов для многофазных потоков, применимые ко всем видами клапанов с поворотным затвором, производимых Mетсо.
Расчет двухфазного потока
Метод основан на теории гомогенного потока, который допускает, что жидкость и пар движутся с одинаковой скоростью и гомогенно смешаны. Метод может быть применен в следующих 2-х случаях двухфазного потока:
– одно вещество – 2-х фазный поток, т.е. например, вода и пар,
– два вещества – например, вода и воздух.
Теория гомогенного потока основана на усреднении свойств, таких как плотность и скорость двухфазной смеси. После того, как свойства двухфазной смеси были усреднены и определены, клапан рассчитывается при помощи уравнений, близких к стандартным формулам для однофазного потока.
Плотность двухфазного потока вычисляется при использовании отдельных плотностей для двух фаз на стороне повышенного давления клапана. К тому же в расчет принимается расширение пара, когда он проходит через клапан. Плотность смеси, так называемая эффективная плотность, формулируется в уравнении. В уравнении учитываются следующие факторы, оказывающие влияние:
– доля расхода пара по весу от полного весового расхода,
– доля расхода жидкости по весу от полного весового расхода,
– плотность жидкой фазы на стороне входа в клапан,
– плотность паровой фазы на стороне входа в клапан,
– фактор расширения пара.
Производительность для дросселируемого двухфазного потока описывается также зависимостями, зависящими от следующих параметров:
– полного расхода смеси по массе
– фактора геометрии труб
– расходной характеристики клапана
– эффективной плотности
– характеристики падения давления по клапану.
Дросселируемый поток
Экспериментальное изучение дросселируемого двухфазного потока трудноопределимо, и это не позволяет дать точные данные по падению давлений. При расчете регулирующих клапанов аппроксимация падения давления смеси производится по аппроксимации доли падения давления чистой жидкости и чистого пара. Чистый паровой поток дросселируется, когда падение давления достигает определенной величины.
В случае, когда вся жидкость находится в жидком виде, дросселирование начинается, когда давление падает ниже критического значения. Когда малая доля пара добавляется в поток, то изменяется дифференциал давления, характерный для дросселирования, но он будет близок к обычному критическому давлению. Увеличение