[Ацетон]

Не совсем так, простой трубопроводный переход диффузор может быть устройством для разгона потока, если на входе (в узком сечении) будет критическая скорость. Только далее поток будет резко тормозится до дозвуковой скорости. Т.е. длина сверхзвукового участка будет очень короткой.  Ещё просто открытый выход в атмосферу на срезе будет звуковая скорость, далее расширение потока с разгоном и последующим торможением в атмосфере сверхзвукового потока, с образование ударных волн, которые мы все слышали на заводах при сбросе пара.

Но есть определенный нюанс. С ростом скорости газового потока (М>0,3) характер потерь давления существенно меняется, растет волновое сопротивление.  Расчет таких потоков затруднен, а точность вычислений снижается.

Можете продолжить подробно и со ссылками?

Не могу, а могу по рекомендовать учебники по газовой динамике, которые я изучал в институте. Наша классика - авторы Дейч газовая динамика, Абрамович прикладная газовая динамика. Ещё на Ютубе есть лекции по газовой динамике МФТИ ФАЛТ (факультет аэродинамики и летательной техники). Да, если есть желание посмотрите вывод уравнения Сен-Венана-Венцеля, особенно радует допущение о ламинарном режиме течения в сопле. Пренебрегает потерями на турбулентность. Ещё ключевой закон газовой динамики, закон обращения воздействия. В Гугле сами найдете.

[Ацетон]

Цитата: Ацетон от 27 Ноября 2019 года, 1част9:56
Не совсем так, простой трубопроводный переход диффузор может быть устройством для разгона потока, если на входе (в узком сечении) будет критическая скорость. Только далее поток будет резко тормозится до дозвуковой скорости. Т.е. длина сверхзвукового участка будет очень короткой.  Ещё просто открытый выход в атмосферу на срезе будет звуковая скорость, далее расширение потока с разгоном и последующим торможением в атмосфере сверхзвукового потока, с образование ударных волн, которые мы все слышали на заводах при сбросе пара.

Здесь все очень просто. Сопло Ловаля состоит из суживающей части (конфузор) на входе и расширяющей части (диффузор) на выходе. В суживающей части мы геометрически воздействуем на поток (формой канала) газ приобретает скорость в самом узком месте равной критической, а далее газ расширяется и в диффузоре разгоняется до сверхзвука. Закон обращения воздействия говорит нам, что для того что бы увеличить скорость дозвукового потока необходимо воздействие на газ, которыми могут быть: тепловое нагреваем газ через стенку, притоком дополнительной массы газа через перфорированую стенку, геометрическое (формой стенок канала). Для повышения скорости уже звукового потока (до сверхзвуковой скорости) необходимы все те же воздействия только со знаком минус. Теперь понятно как работает сопло Ловаля! Касательно получения сверхзвука в трубопроводе постоянного сечения с диффузором на конце. Трубопровод постоянного сечения оказывает воздействие на газ силой трения, поэтому конфузор сопла Ловаля можно заменить трубопроводом постоянного сечения определенной длины, ну а диффузор работает также как у Ловаля. Если после диффузора будет еще участок трубопровода то газ будет там тормозиться.

[Bader]

Если я правильно понимаю, то противодавление - это избыточное давление сразу за клапаном, которое равно давлению перед клапаном минус потери на нем.

Правильно "..., которое равно давление в точке выхода сброса плюс гидравлика от точки сброса до выхода из предклапана."

Уважаемый Shvet, обладаете ли Вы методикой данного расчета? или это делается с помощью специализированных программ?

При сбросе в атмосферу через отводящий трубопровод (говорим про газы):
1) давление до клапана равно >=1,15P настройки;
2) в самом узком сечении на клапане устанавливается скорость звука (сверхзвуковая область истечения);
3) в отводящем трубопроводе скорость ниже и возрастает по мере приближения к сбросному сечению;
4) полная потеря давления происходит уже при выходе потока из трубы.

Выходит, что мы можем задаться расходом, считая, что у нас в самом узком сечении на клапане поток имеет местную скорость звука и давление соответствует критическому, делая поправку на коэффициенты, которые приведены в ГОСТ или API, и посчитать потери давления в отводящей трубе, считая, что конечное давление, которое у нас на срезе сбросного трубопровода равно атмосферному, и, если они не превышают допустимые 10% для неразгруженного клапана, то диаметр трубопровода подобран правильно, а если превышают, то его нужно увеличивать.

Поправьте меня, пожалуйста, если я не прав

[Foxson]

С ростом скорости газового потока (М>0,3) характер потерь давления существенно меняется, растет волновое сопротивление.

Нет программ и методик гарантирующих результат при скоростях выше 0,7-0,8М. Поэтому и возникают рекомендации по ограничению скорости не более 0,7-0,8М.

Всё немножко наоборот: даже качественный анализ физических явлений в высокоскоростном потоке газа толкает к выводу, что выполнять количественный анализ (разрабатывать программы и методики) не требуется по экономическим соображениям. С увеличением скорости потока увеличивается градиент скорости по сечению потока (скорость потока непосредственно у оболочки считают близкой к нулю), "энергетический градиент" (есть такой термин или нет?) увеличивается ещё быстрее (квадратичная зависимость от скорости). Всё это увеличивает энергию пульсации потока и как следствие увеличивает её амплитуду (что не слишком страшно) и расширяет спектр (именно спектр) частот пульсации. Спектр может расширяться только в сторону увеличения частот пульсации и может достигнуть значения собственной частоты колебаний системы ограничивающей поток (трубопроводы, опоры и клапана) либо отдельных её элементов. Полностью исключить пульсацию потока не возможно (можно снизить, но требуется доп финансирование), можно конструктивно повысить собственную частоту колебаний "оболочки", но это приводит к значительным доп затратам (масса, иные материалы и точность изготовления элементов и их сопряжения). Ограничение по скорости потока фундаментально, физически со скоростью звука ни как не связано, эта рекомендация по экономической целесообразности. Для космонавтики - свой уровень эконом целесообразности и там своя атмосфера.    

На местном НПЗ сталкивались и с вибрацией, и с эрозией:
- несколько пролётов центрального заводского факельного коллектора DN600 сорвало с опор и сбросило на землю, трубу не поррвало

Это как раз явление резонансной пульсации (вибрации) системы трубопровода с одной из частот спектра пульсации потока.
По этой же причине рвутся штока предохранительных клапанов. При сравнительно непродолжительном времени работы штока клапана на резонансной частоте (предпусковая наладка) шток испытывает незначительные по силе. но многократные знакопеременные нагрузки. В результате чего происходит стремительное старение металла с потерей прочности и итоговым разрушением с виду здоровенного штока.
Ссылок не просите, я сам всё только что выдумал

[Antipod 66]

Ребят, дошли мы до жидкостных сбросов, подскажите критерии для выбора подводящих/отводящих трубопроводов: скорость, потери, pV2?

Director

Практика адекватности решений

полностью поддерживаю такую практику, будем применять именно ее.

Shvet

большое спасибо за ответ, он как всегда подробный и исчерпывающий.

Ацетон

решили принимать не более 0,5 М, у нас теплотехников трубы короткие не критично.

[Bader]

Уважаемый Shvet! Очень жду Ваш ответ!

[Shvet]

Уважаемый Shvet! Очень жду Ваш ответ!

Насколько понял вопрос не по термодинамике, поэтому ниже ответ по гидравлике. В общем виде расчёт руками см. п. 5.5 API 521 или п. 3.6 CCPS . Газы лучше считать через изоэнтальпийное или изоэнтропийное расширение, т.к. изотемпературное занижает плотность. Двухфазные потоки лучше считать в программах, т.к. расчёты руками трудоёмкие.
Также расчёты руками можно смотреть у ExxonMobil , Technip , JGC , Foster Wheeler ( раз , два , три ), Crane , Идельчика . В библиотеке Вы найдёте больше методик в книгах и нормалях инофирм.

Из-за трудоёмкости расчётов у буржуёв существует рынок ПО, специализированного на подборе обвязки предклапанов. Я рекомендую:
- SimSci Inplant
- Aspen Flarenet
- Flaretot
Точность расчёта снижается в ряду Inplant=>Flarenet=>Flaretot, но растёт удобство и функционал. Софт по ссылкам дорогой, по памяти за Flaretot британцы просили 12k€, похожие цены у Inplant и Flarenet.

В интернете найдёте больше программ гидравлики хороших и разных, специализированных на предклапанах и не очень, например . Некоторые программы можно пользовать без варез, например . Некоторые программы придётся пользовать с предосторожностями, например . Крупные буржуйские производители предлагают расчёт гидравлики труб в бесплатных программах подбора предклапанов, например см. Valvestar, PSV²size, но их математика подходит только для простых случаев. С ними пытается конкурировать программа "Предклапан" от НТПтрубопровод, но в отличие от буржуев продаётся за деньги.

Честно говоря не понимаю вопрос, поэтому не могу предметно ответить. Не уверен, что форум подходит для лекций по термодинамике и гидравлике применительно к предклапанам, за таким ликбезом рекомендую начать с раз , два .
Пожалуйста уточните вопрос.

Ребят, дошли мы до жидкостных сбросов, подскажите критерии для выбора подводящих/отводящих трубопроводов: скорость, потери, pV2?

Потери:
- в отводящих ограничиваются противодавлением
- в подводящих ограничиваются правилом 3%
Правило 3% многие нарушают ( раз , два , CCPS , BP , ExxonMobil , Fluor , Foster Wheeler ), а некоторые наоборот строго соблюдают ( Shell , Total , JGC ). Я тоже грешен. Цифру 3% можно посчитать 3 способами и результаты будут отличаться в десятки раз. Я считаю в формулировках API 521 как только потери на трение. Про особые случаи, например подводящие трубы с продувкой, не говорим.

Скорость - не помню чтобы скорость упоминалась в таком контексте, можно пробовать применять Norsok .

pV2 - вспоминается только у Total , не помню чтобы другие упоминали pV2 в этом контексте.

[Antipod 66]

Мы выполнили расчеты ППК в программе Предклапан.
По расчету диаметры подводящего и отводящего трубопровода больше чем диаметры фланцев ППК.

Согласно схемы устанавливаются переключающие устройства до и после клапана

Мы считаем, что диаметр переключающих устройств должен соответствовать диаметрам рассчитанных подводящих и отводящих трубопроводов, то есть больше диаметров подключения к ППК.
Монтажный отдел считает, переключающие устройства частью предохранительного клапана и что нужно взять готовый блок ППК и диаметры переключающих устройств принять по диаметрам фланцев ППК, то есть меньше чем рассчитанные диаметры подводящих/отводящих трубопроводов.

Ваше мнение?

[Ixion]

По расчету диаметры подводящего и отводящего трубопровода больше чем диаметры фланцев ППК.

Такая же проблема. Особенно с появлением клапанов 6 поколения с увеличенной площадью седла и огромными коэффициентами расхода. Раньше зачастую расчеты подводящей линии (а они, как правило, короткие -- полметра или метр длины всего) даже не проводили. Теперь же могут быть ситуации, что ППК проходит и выбран удачно, а ПУ не проходит, нужно повышать диаметр.
Пока включил в запрос ТКП на блоки ППК требование по комплектации последних ПУ большего диаметра и переходами с DN ПУ на DN ППК. Жду ответа от изготовителей.

[Antipod 66]

я то думал один я такой, мне еще когда я инженером был кто то сказал что бери диаметры трубопроводов по патрубкам я так и брал 15 лет))
а тут такой "привет"...
когда вам производители ответят, отпишитесь пожалуйста, у нас закупки тоже скоро предстоят, мне тут субподрядчики с пеной у рта доказывают что блоки ППК только по таким же диаметрам собирают, мне нужны аргументы что бы их и Заказчика заставить собирать по частям из разных ПУ еще и с переходами внутри блока.

[Shvet]

Мы считаем, что диаметр переключающих устройств должен соответствовать диаметрам рассчитанных подводящих и отводящих трубопроводов, то есть больше диаметров подключения к ППК.

диаметры переключающих устройств принять по диаметрам фланцев ППК, то есть меньше чем рассчитанные диаметры подводящих/отводящих трубопроводов.

Почему и с какой целью? Какую проблему Вы этим решаете? Можете объяснить?

Монтажный отдел считает, переключающие устройства частью предохранительного клапана и что нужно взять готовый блок ППК

Блоки предклапанов удобней покупать как единое устройство из-за блокировки между входным и выходным ПУ. Если ПУ сблокированны опосредованно ( например ), то ничто не мешает купить их отдельно от предклапанов. Аналогично если ПУ только на входе, то ничто не мешает купить его отдельно.

Ваше мнение?

Какую проблему Вы решаете? Сейчас решения, привязанные к пустым умозаключениям. 2 проблемы могут заставить Вас перейти на бОльший диаметр.

1. Высокие гидравлические сопротивления.
Если расчёт показывает превышение 3% для подводящего трубопровода или противодавления для отводящего трубопровода и ПУ вносит решающий вклад в гидравлику, то действительно увеличение DN ПУ позволит избежать проблемы. Но можно и не увеличивать DN если закупать импортные ПУ. Дело в том, что конкуренция заставляет буржуйские заводы дорабатывать конструкцию ПУ и они предлагают клиентам ПУ с оптимальной гидравликой, например раз , два . К слову такие БПК имеют заметно меньшие массу и габариты.

2. Требования ТНПА.
У буржуёв есть требование, чтобы проходное сечение труб и арматуры обвязки предклапана было не меньше площади патрубка предклапана (не путать с седлом предклапана). Дальше следите за руками нюансами.
В API 520-2 это написано как обязательное требование для подводящего трубопровода и как рекомендация для отводящего.

Предохранительные клапаны. Обсуждение вариантов расчета и выбора

В ISO 4126 это написано как требование к DN подводящего трубопровода (но не к конструкции арматуры), и как требование к проходному сеченю отводящего трубопровода, т.е. и к арматуре, и к трубам.

Предохранительные клапаны. Обсуждение вариантов расчета и выбора

В совке был кастрированный подход и в п. 7.5 и 7.7 ГОСТ 12.2.085-2002, п. 8.2.1, 8.2.2 ГОСТ 12.2.085-2017, п. 4.7 ГОСТ 24570-81 упоминаются только трубопроводы, т.е. формально арматура может быть любой конструкции. Поэтому совок выпускал ПУ с внутренним проходным сечением 70-80% от площади патрубка и никто не дорабатывал ПУ, поскольку в совке проблемы ПУ не существовало. Более того напомню, что ещё поколение назад предклапаны не резервировали и богомерзские БПК не применяли, а сами предклапаны стреляли в атмосферу любыми средами. Т.е. в совке сами ПУ были экзотикой, а значит и проблемы конструкции ПУ не было. Со смертью совка ситуация ухудшилась, т.к. КБ умерли и дорабатывать ПУ стало некому. Сейчас все пост-совковые заводы используют в БПК старые советские ПУ и не видят в этом проблемы, а на дурацкие вопросы слишком умных проектировщиков посылают нахер, мол: "Какие проставки? Да мамой клянусь всё будет работать. Покупай или отстань.".
70% площади внутреннего проходного сечения ПУ можете сами померить на чертежах линейкой, если нужно я выложу куски бокса с заводами.

Из этого следует, что если Вы проектируете по API или ISО, то при закупке в совке ТНПА заставят Вас или применять импортные ПУ (см. примеры чуть выше), или добавлять в БПК проставку между предклапаном и ПУ.

мне тут субподрядчики с пеной у рта доказывают что блоки ППК только по таким же диаметрам собирают

Врут, просто из своего подвала ничего краснее марковки не видывали. Покажите им гугл с запросом "pressure relief valves with changeover valves".

Предохранительные клапаны. Обсуждение вариантов расчета и выбора

[Antipod 66]

Shvet

всегда ценю ваши ответы, т.к. информация в них зачастую экслюзивная и полезная, что даже закрываю глаза на комментарии, которые Вы могли бы и не вставлять

привязанные к пустым умозаключениям

Удивляюсь откуда у Вас столько времени на изучение норм в том числе зарубежных, у нас в организации ситуация "бери больше кидай дальше" уже давно, и хотелось бы найти решения конкретных проблем, не более того.

1. В ситуации когда по расчету диаметры подводящих/отводящих трубопроводов получаются больше чем присоединительные патрубки ППК, как конкретно Вы поступаете с ПУ и БППК? Где предусматриваете переходы?

[Shvet]

закрываю глаза на комментарии, которые Вы могли бы и не вставлять

Не понимаю про что речь. В моих постах нет эмоциональной окраски или сарказма, я только стараюсь точно и коротко изложить мысли (насколько получается). Я стараюсь полемизировать не с человеком, а сего мыслью/идеей. Если воспринимаете негативно, то попробуйте читать по-другому.

откуда у Вас столько времени на изучение норм в том числе зарубежных

Отсутствие личной жизни. 20 часов в неделю трачу на профессиональное развитие. Для этого в офисе с 6 до 17, 6 дней в неделю, из них основная работа только 8 часов в день 5 дней в неделю. Сверх того часто вечерю, иногда ночую или без выходных.

Никакой магии.
Наверно ответить нужно вот так.
Правдивый ответ: профессиональная деформация, нездоровый трудоголизм, перфекционизм, дистимия, ангедония, нигилизм.
Возможный ответ: воспитание, прошлое. Оставленные на заводе (частично) слух, обоняние, вкус и пять зубов. Уже давно ушёл с завода, а до сих пор иногда по ночам одетый в Л-1 и ПШ-1 рублю мачете полимер в колодце по колено в кипятке, везу кого-то в больницу, ломаю рёбра при непрямом массаже сердца, разговариваю с прокурором, в гараже пьяный слушаю рассказы коллег про суды и 5 лет строгого режима с конфискацией. Мне повезло и меня жизнь не ломала, а многие мои коллеги пили из этого кубка глубокими глотками, и вроде бы у меня причин для этого нет, но то чувство, мировосприятие не уходит.
Я не знаю откуда у меня столько времени на такие вещи, это получается само и по другому не выходит, как я не пытался. Не уверен, что такую ситуацию можно называть здоровой.

у нас в организации ситуация "бери больше кидай дальше" уже давно

Я другого не встречал, такова Система. Это вопрос личного выбора. Исполнять или посылать. Быть хорошим или плохим. Лояльность и исполнительность или противопоставление и конфликты.
Никаких претензий ил упрёков с моей стороны, выбор личное дело каждого.

В ситуации когда по расчету диаметры подводящих/отводящих трубопроводов получаются больше чем присоединительные патрубки ППК, как конкретно Вы поступаете с ПУ и БППК? Где предусматриваете переходы?

Если позволяет гидравлика и ТНПА, то на входе/выходе в ПУ.

P.S.: Я хз какие ответы Вы ждёте и как правильно отвечать. Если не хотите подобных ответов пожалуйста спрашивайте строго по теме или переходите в личку.

[Shvet]

Коллеги, поделитесь пожалуйста мануалом программы "Предклапан" НТП трубопровод и коэффициентом(ми) расхода ПУ из программы. Хочу сравнить гидравлику совковых ПУ с буржуйскими.

[Legio Mortis]

Коллеги, поделитесь пожалуйста мануалом программы "Предклапан" НТП трубопровод и коэффициентом(ми) расхода ПУ из программы. Хочу сравнить гидравлику совковых ПУ с буржуйскими.

Мануал: https://www.twirpx.com/file/2956247/ , коэффициент гидравлического сопротивления для ПУ в этом топике я как-то писал и ТУ прикладывал: https://www.proektant.org/index.php?topic=36641.msg252192#msg252192 , коэффицент расхода не помню был ли там или нет.

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию

[Артём Сергеевич]

Комплексная установка воздухоразделения. Рек...

автор: Артём Сергеевич

11 Июля 2024 года, 12:48

Требуется разработка ТХ и Медицинские газы

автор: kollega_

08 Июля 2024 года, 17:51

Сепаратор на всасе компрессора

автор: УЦ РЕСУРС

07 Июля 2024 года, 14:49

Разработка части ТХ объектов нефтепереработк...

автор: УЦ РЕСУРС

07 Июля 2024 года, 10:31

Методика выбора и обвязки насосов. Техническ...

автор: УЦ РЕСУРС

06 Июля 2024 года, 09:50

Технологические трубопроводы. Определение то...

автор: УЦ РЕСУРС

06 Июля 2024 года, 06:34

Подача инертного газа в газовый затвор факел...

автор: УЦ РЕСУРС

06 Июля 2024 года, 05:54

Производство тротуарной плитки. Материалы, с...

автор: DenKLJ

27 Июня 2024 года, 16:50

Геокупольные инкубаторы для яиц. Информация ...

автор: DenKLJ

27 Июня 2024 года, 16:49

Центробежное литьё в корку

автор: DenKLJ

27 Июня 2024 года, 16:46

Корректное оформление тех.документации

автор: DenKLJ

27 Июня 2024 года, 16:43

Выполнить раздел ТХ клиники

автор: Виттт

25 Июня 2024 года, 18:18

Требуются ТХ и Медицинские газы

автор: kollega_

21 Июня 2024 года, 10:27

Дизельное топливо атмосферной перегонки

автор: Shvet

03 Июня 2024 года, 07:14

Cрочно требуется специалист-проектировщик ОО...

автор: Кариотида

30 Мая 2024 года, 19:59

[755]

Сейчас на форумах: гостей - 755, пользователей - 4 Имена присутствующих пользователей: РоманC, Зойберг, УЦ РЕСУРС, VadGKorn