ʋ>ср – средняя скорость среды, отнесенная к площади сечения на входе арматуры, м/с.
Коэффициент сопротивления определяется экспериментально при полностью открытой арматуре.
В табл. 1.8 приведены коэффициенты сопротивления запорной и обратной арматуры.
Табл. 1.8. Коэффициенты сопротивления арматуры
Гидравлической характеристикой регулирующей арматуры является пропускная способность Kv, м>3/ч. Величина Kv численно равна расходу жидкости в м>3/ч с плотностью 1000 кг/ м>3, протекающей через арматуру при перепаде давления на ней 0,1 МПа и соответствующем значении хода, и рассчитывается по формуле:
где
Q – объемный расход среды м>3/ч;
∆P – перепад давления на клапане, кг/см>2;
ρ – плотность среды, г/с м>3.
В зарубежной практике пропускная способность арматуры рассчитывается по формуле
где
Q – объемный расход среды, галлон/мин;
∆P- перепад давления на клапане, фунт/дюйм>2;
Gf – удельный вес среды, отнесенный к удельному весу воды, равному единице при температуре 60>оF (33,3>оC).
Обе формулы относятся к бескавитационному режиму протекания рабочей среды в области квадратичного сопротивления.
Коэффициент сопротивления
где
FN – площадь условного прохода, см>2;
DN – диаметр условного прохода, см.
Числовая корреляция величин пропускной способности приведена в табл. 1.9.
Табл. 1.9. Числовая корреляция пропускной способности
Гидравлической характеристикой предохранительной арматуры является эффективная площадь, равная произведению коэффициента расхода на площадь, к которой она отнесена (по ГОСТ 12.2.085 коэффициент расхода относится к площади седла). По величине коэффициента расхода и значению площади седла по формуле, приведенной в ГОСТ 12.2.085, в зависимости от параметров эксплуатации рассчитывается расход (в ГОСТ называется пропускная способность), который будет проходить через клапан при его срабатывании. Рассчитанный расход должен быть не менее аварийного.
Присоединительные патрубки арматуры
Выбор присоединительных патрубков для соединения арматуры к трубопроводам зависит от давления и температуры рабочей среды, частоты демонтажа трубопроводов или снятия арматуры с них. Типы присоединительных патрубков арматуры приведены ниже.
1) Резьбовые. Резьбовые соединения требуют минимального количества присоединительных элементов, обеспечивают малые металлоёмкость и массу, а также простоту конструкций. Муфтовые соединения, когда трубная резьба выполнена в корпусах арматуры, широко применяются в бронзовых, латунных и чугунных клапанах. Область их применения ограничена рядом недостатков, к которым относятся трудность демонтажа, когда требуется свинчивать трубы, штуцеры или саму арматуру, обычно ограниченные размеры трубы 150 мм и меньшие, широко используются для бронзовых клапанов и, в меньшей степени, в чугунных и стальных клапанах.
2) Фланцевые. Фланцевые соединения арматуры с трубопроводами получили очень широкое применение благодаря их преимуществам: возможности многократного монтажа и демонтажа, хорошей герметизации стыков и возможности их подтяжки, высокой прочности и применимости для широкого диапазона давлений и размеров от 15 мм и более. К недостаткам фланцевых соединений следует отнести возможность ослабления затяжки и потери герметичности в условиях переменных температур и вибраций.
3) Сварные в раструб. Соединение выполнено таким образом, что патрубки клапана вставляются в раструбы трубопровода, и сварочные швы образуются на внешней стороне трубы, чтобы брызги и сварочный грат не могли попасть внутрь трубопровода. Указанное соединение используется только для стальных клапанов, и, как правило, они ограничены размерами до 50 мм для повышенных давлений и температур в трубопроводах, не требующих частого демонтажа.