Приложение 2. Методика расчета пропускной способности предохранительных клапанов котлов

Приложение 2

Методика
расчета пропускной способности предохранительных клапанов котлов

1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных устройств, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим требованиям:

для паровых котлов

;

для водогрейных котлов

,

где n - количество предохранительных клапанов, установленных на защищаемой системе:

, , - пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;

- номинальная паропроизводительность котла, кг/ч;

Q - номинальная теплопроизводительность водогрейного котла, Дж/кг (ккал/кг);

- теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:

- для давления в МПа;

- для давления в ,

где G - пропускная способность клапана, кг/ч;

F - расчетная площадь проходного сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, (должна быть указана в паспорте клапана);

- коэффициент расхода пара, отнесенный к расчетной площади сечения (должен быть указан заводом в паспорте клапана или в сборочном чертеже);

- максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 расчетного давления, МПа ();

В - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном.

Значения этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2 или определяют по формулам.

При давлении в :

,

где K - показатель адиабаты, равный:

1,135 - для насыщенного пара;

1,31 - для перегретого пара;

- максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, ;

- удельный объем пара перед предохранительным клапаном, .

При давлении в МПа:

.

Таблица 1

Значения коэффициента В для насыщенного пара

Давление пара Р, МПа ()	Коэффициент В	Давление пара Р, МПа ()	Коэффициент В
1,0 (10,0)	0,51	6,0 (60)	0,510
1,5 (15)	0,505	10 (100)	0,530
2,0 (20)	0,5	11 (110)	0,535
3,0 (30)	0,5	16 (160)	0,580
4,0 (40)	0,505

Таблица 2

Значения коэффициента В для перегретого пара

Давление пара , МПа ()	Коэффициент В при температуре пара , °С
	250	300	350	400	450	500	550	600	650
2,0 (20)	0,495	0,465	0,445	0,425	0,410	0,390	0,380	0,365	0,355
3,0 (30)	0,505	0,475	0,450	0,425	0,410	0,395	0,380	0,365	0,355
4,0 (40)	0,520	0,485	0,455	0,430	0,410	0,400	0,380	0,365	0,355
6,0 (60)		0,500	0,460	0,435	0,415	0,400	0,385	0,370	0,360
8,0 (80)		0,570	0,475	0,445	0,420	0,400	0,385	0,370	0,360
16,0 (160)			0,490	0,450	0,425	0,405	0,390	0,375	0,360
18,0 (180)				0,480	0,440	0,415	0,400	0,380	0,365
20,0 (200)				0,525	0,460	0,430	0,405	0,385	0,370
25,0 (250)					0,475	0,445	0,415	0,390	0,375
30,0 (300)					0,495	0,460	0,425	0,400	0,380

Для расчета пропускной способности предохранительных клапанов энергоустановок с параметрами свежего пара:

13,7 МПа и 560°С В = 0,4;

25,0 МПа и 550°С В = 0,423.

Формула для определения пропускной способности клапана должна применяться только при условии:

- для давления в МПа;

- для давления в ,

где - максимальное избыточное давление за ПК в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу ).

- критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара .

Для перегретого пара .