Методика расчета пропускной способности предохранительных клапанов котлов

 

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

для паровых котлов

G ₁ + G ₂ +... + G _n ³ D _k;

для водогрейных котлов

G ₁ + G ₂ +... + G _n ³ Q /g;

 

где n —	количество предохранительных клапанов, установленных на защищаемой системе;
G 1, G 2, G n —	пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;
D k —	номинальная паропроизводительность котла, кг/ч;
Q —	номинальная теплопроизводительность водогрейного котла, Дж/кг (ккал/кг);
g —	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;

G = 10 В ₁ a F (P ₁ + 0,1) — для давления в МПа;

G = В a F (Р₁ + 1) — для давления в кгс/см²,

 

где G —	пропускная способность клапана, кг/ч;
F —	расчетная площадь проходного сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм2 (должна быть указана в паспорте клапана);
a —	коэффициент расхода пара, отнесенный к расчетной площади сечения (должен быть указан заводом в паспорте клапана или в сборочном чертеже);
P 1 —	максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 расчетного давления, МПа (кгс/см2);
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 Р₁ в кгс/см²:

 

где К —	показатель адиабаты, равный:
1,135 —	для насыщенного пара;
1,31 —	для перегретого пара;
Ð 1 —	максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, кгс/см2;
V 1 —	удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м3/кг.

 

При давлении Р ₁ в МПа:

 

Таблица 1

 

Значения коэффициента В для насыщенного пара

 

Давление пара Р, МПа (кгс/см2)	Коэффициент В	Давление пара Р, МПа (кгс/см2)	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 Р 1,	Коэффициент В при температуре пара t n, °С
МПа (кгс/см2)	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 кгс/см²,

где Р ₂ — максимальное избыточное давление за ПК в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу Р ₂ = 0),

b — критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара b_кр = 0,577.

Для перегретого пара b_кр = 0,546.

 

 

Приложение 3

 

ФОРМЫ

ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ КОТЛОВ, КОТОРАЯ ДОЛЖНА ВЕСТИСЬ НА ТЭС

 

 

Форма № 1

 

Утверждаю:

Главный инженер

______________________

"__" __________ 199__ г.

 

Ведомость