В якості запобіжного пристрою вибираємо пружинний повнопідйомний запобіжний клапан з б1=0,6 (див. табл 5).
Таблиця 5 - Значення коефіцієнтів витрати б для орієнтовного розрахунку запобіжного пристрою
Тип устройстваб 1 (для газоподібних середовищ) б 2 (для рідких середовищ) Запобіжні клапани прямого действия:Малоподъемные;0,050,05Среднеподъемные;0,30,1Полноподъемные;0,60,1Предохранительные клапани з примусовим управлінням полнопод'емние0,6-Запобіжні мембрани: Розривні; 0,50,8С ножовим устройством0,60,6
При m=ma=79000 кг/год знаходимо розрахункову величину
Тоді,
Оскільки на найближчий більший тиск p у=4,0 МПа немає клапанів більш dc=72 мм, вибираємо три клапани типу СППК4Р - 40 (запобіжні пружинні повнопідйомні фланцеві з температурою до 450 ° С на умовний тиск р у=4,0 МПа, вхідний патрубок D у=150 мм, вихідний патрубок D у1=200 мм; dc=72 мм). Для трьох запобіжних клапанів
Тиск в захищуваному апараті при відкритому запобіжному клапані в даному випадку знаходиться за формулою:
Обчислення по даній формулі дає (р 1) Д=2,953 МПа.
Обраний клапан за каталогом має (a 1) кат=0,4, а не 0,6. Перерахуємо величину (F c) R для одного клапана з урахуванням того, що (a 1) кат=0,4:
Отже, вибрані три клапани типу СППК4Р - 40 (17с25нж) для неагресивних середовищ при спрацьовуванні забезпечують скидання максимального аварійного витрати газу [11].
4.2 Розрахунок запобіжного клапана на трубопроводі подачі азоту в реактор
Максимальна пропускна здатність запобіжного клапана визначається максимальною пропускною здатністю регулюючого клапана РСV - 3219 на трубопроводі подачі азоту в реактор при його повному відкритті, яка складає V макс.=2876,7 м 3/год при 0 0 С і 760 мм.рт.ст. або в перерахунку на масовий витрата
Де=1,25 кг/м3-щільність азоту при нормальних умовах (Т 0=273К Р 0=760 мм.рт.ст.)
Пропускна здатність запобіжного клапана визначається за формулою:
де - коефіцієнт, що враховує фізико-хімічні властивості газів при робочих параметрах;
- коефіцієнт витрати, відповідний найменшою площі перетину;
- площа перерізу клапана, рівна найменшою площі перетину в проточній частині сідла, мм 2;
- найбільший надмірний тиск перед клапаном (надлишковий тиск до клапана рівне тиску повного відкриття), кгс/см 2:
де 1,0 кгс/см 2 - надмірне номінальний тиск в трубопроводі після регулятора;
- найбільший надмірний тиск за клапаном (надлишковий тиск за клапаном в положенні його повного відкриття), кгс/см 2: При скиданні в атмосферу.
- щільність азоту перед клапаном при параметрах Р 1 і Т 1 (= 200 0 С, абс.=2,5 кгс/см 2)
Щільність азоту при нормальних умовах (= 273К,=760мм.рт.ст):=1,25кг/м 3
Визначаємо критичне ставлення тисків для азоту:
де - показник адіабати=1,4 для азоту (див. рис. 3)
Для визначення перевіряємо співвідношення, де:
Оскільки (0,4 0,53), то=0,77
Площа перетину запобіжного клапана складе:
=0,8 для запобіжного клапана 17с7нж Ду 150 (СППК4-150-16)
Розрахунковий діаметр сідла запобіжного клапана складе:
До установці прийнятий запобіжний клапан 17с7нж Ду 150 мм (СППК4-150-16) з діаметром сідла=75мм, так як він задовольняє всім вимогам [13].
Висновок
На підприємствах різних галузей промисловості широко застосовуються апарати, судини і комунікації, що працюють під тиском. Серед них зустрічаються стаціонарні та транспортуються судини (цистерни, баки, Болонья), трубопроводи, компресорні установки, насоси, газгольдери ресолвера.
Перераховані системи можуть зберігатися, транспортуватися і експлуатуватися разом зі зрідженими, стисненими та розчиненими отруйними та вибухонебезпечними газами. Однією з важливих умов попередження аварій, отруєнь і вибухів - герметичність апаратури. Основними причинами вибухів апаратів є: втрата міцності внаслідок програвав, корозії, зриву болтів і кришок люків, розривів або спучування стінок і днищ, різка зміна тиску і температури в судинах, неправильне виготовлення і експлуатація посудин, порушення технологічного режиму, несправність арматури і приладів.
Для безпечної експлуат...
