В реальности расчет по пару и по пароконденсатной смеси показывает, что учет только пара приводит к завышению размера клапана по сравнению с необходимым, тогда как неучет наличия конденсата в трубе приводит к потере в теплопроизводительности и отклонениям в расходе пара.

Шум

Нет методов предсказания шума в двухфазных потоках. На практике установление и расчет шумовых характеристик в двухфазных потоках – сложная задача. Известно из опыта, что шум при кавитации в чистой жидкости ниже, например, чем воздуха, смешанного с жидкостью. Воздушные пузырьки вызывают волны давления, создаваемые микровзрывом кавитационных пузырьков.

СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТА КЛАПАНОВ ПО ПАРУ И ПО ДВУХФАЗНОЙ СМЕСИ

Сравнение расчета по пару и двухфазной смеси важно тем, что не все производители делают это, не давая заказчикам получить дополнительную экономию от снижения потерь пара, устранения проблем с работоспособностью, снижения колебательности процесса и т.д.

Типичной задачей является расчет пропускной характеристики регулирующего клапана определенного DN по насыщенному пару при заданной расходной характеристике и параметрах клапана.

Расчет клапана по пару

При расчете такого клапана задаются значения потока, а именно расход пара, т\ч, температура на входе пара, ^>оС, давление на входе и на выходе из клапана, Бар.

– Свойства жидкости – плотность, кг\м^>3, коэффициент удельной теплоемкости

– Геометрические характеристики трубы – диаметр на входе и диаметр на выходе, мм, гидравлические сопротивления и т.д.

– Коэффициенты для расчета клапана, фактор соотношения падения давления.

Расчет состоит в определении фактора относительного падения давления, включая фланцы трубы, относительное значение удельной теплоемкости, проверки потока на дросселирование и фактора расширения пара. Из этих данных получают пропускную характеристику клапана и относительное значение открытия клапана для обеспечения линейности регулирования. Это значение должно попадать в диапазон 50-70%.

Расчет клапана по двухфазной смеси пара и конденсата

При расчете задаются исходные данные по потоку:

– расход по воде, кг\ч, расход по пару, кг\ч,

– температура воды на входе, ^>оС,

– давление на входе клапана, давление на выходе, Бар.

– свойства жидкости – плотность жидкости, плотность пара на входе, критическое давление по воде, Бар, давление пара в жидкости (давление вскипания) при температуре Т_>1, относительная удельная теплоемкость.

– конфигурацию труб – диаметр трубы на входе и выходе, мм, гидравлические сопротивления.

– безразмерные коэффициенты для расчета клапанов, включая коэффициент падения давления, коэффициент возврата давления.

Расчет состоит в определении полного расхода потока по весу (массе), кг\ч, определении доли конденсата в полном расходе по весу и пара, вычислении коэффициента падения давления, включая фланцы труб, относительное значение удельной теплоемкости, коэффициент возврата давления, включая фланцы, коэффициент критического давления по жидкости, критическое падение давления дросселируемого двухфазного потока, проверки потока на наличие дросселирования, фактора расширения пара, эффективной плотности смеси,

Далее выводится пропускная характеристика клапана и относительное открытие клапана. В случае если открытие выходит за пределы 50-70%, необходимо проводить перерасчеты заново.

Тестовые расчеты клапанов по пару, в условиях идеальных условий и по пароконденсатной смеси (до 5-10% конденсата), характерных для реальных условий систем парораспределения, например, обогреваемых валов, показывает, что отклонения регулирующей способности клапанов от оптимального может составлять до 20-30%.