ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коэффициент расхода предохранительных клапанов из "Предохранительные клапаны Издание 2" Коэффициент расхода представляет собой отношение фактического массового расхода среды в единицу времени с учетом сопротивления, создаваемого клапаном, к расходу той же среды при тех же параметрах и той же разности давлений через идеальное сопло с площадью узкого сечения, равной площади самого узкого сечения седла клапана (при ас = 1). [c.44] Коэффициент расхода зависит от конструкции клапана, соотношения размеров и формы проточных каналов, а также класса шероховатости стенок каналов. Причем превалирующее значение имеют форма и соотношения размеров каналов. [c.44] Можно считать, что коэффициент расхода предохранительного клапана не зависит от числа Рейнольдса, а следовательно, от свойств среды и ее параметров. Это объясняется тем, что течение через предохранительный клапан происходит, как правило, при числе Рейнольдса, значительно выше критического, т. е. в автомодельной области, поэтому для подобия потоков достаточно геометрического подобия проточных каналов. [c.45] Коэффициент расхода клапана был определен в результате продувки моделей клапанов воздухом в стационарном потоке, с расходом, достаточным для обеспечения автомодельности потока в режиме квадратичного сопротивления. При продувке замерялись величины, входящие в уравнение (И.50). Предварительно была исследована область околозвукового течения среды, которая недостаточно изучена. Так, в литературе отсутствуют четкие сведения, останется ли коэффициент расхода при течении среды со скоростью звука таким же, как и при дозвуковом течении. [c.45] В модели предохранительного клапана можно было изменять высоту подъема золотника и соотношение размеров различных элементов проточных каналов. Были исследованы клапаны с плоскими и коническими уплотняющими поверхностями. Таким образом, были получены зависимости коэффициента расхода от соотношения размеров проточных каналов клапана. [c.45] Коэффициент сопротивления очень сильно изменяется при малых значениях h /df., когда сопротивление сечения щели является основным в клапане, и мало изменяется при больших значениях h /d , когда сечение щели настолько велико, что узким местом становится проходное сечение седла и корпуса клапана. Кривая . = f h ld с увеличением h ld приближается к кривой коэффициента сопротивления клапана без замыкающего органа. Этот коэффициент может зависеть как от формы седла и степени его сужения, так и от внутренних размеров и формы корпуса и выходного патрубка. [c.46] На рис. 15 приведена кривая изменения коэффициента сопротивления клапана в зависимости от степени сужения сечения седла направляющими ребрами. Чем больше сужение (чем меньше F JF , тем выше коэффициент сопротивления. [c.46] Наличие направляющих ребер в сечении седла с точки зрения пропускной способности клапана является нецелесообразным, так как ребра могут значительно снизить коэффициент расхода и пропускную способность клапана. [c.46] Исследование зависимости от a ld — отношения диаметра выходного патрубка к диаметру седла — показывает, что Сс падает с увеличением djd , а при djd 2,0 остается почти неизменным. Эта зависимость позднее подтверждена экспериментами на клапане низкого подъема [31]. [c.46] Увеличение диаметра выходного патрубка d свыше 2d . нецелесообразно, так как это приводит к увеличению габаритов клапана без улучшения его пропускной способности. [c.46] Выполнение седла клапана в виде сопла Лаваля позволяет снизить коэффициент сопротивления и повысить пропускную способность клапана. Наличие сходящейся входной части сопла у высокоподъемных клапанов снижает коэффициент сопротивления примерно на 20% и позволяет иметь в подводящем трубопроводе скорость ниже критической, устанавливающейся в узком сечении седла. [c.47] Расходящаяся выходная часть сопла увеличивает сечение щели и тем самым также снижает коэффициент сопротивления. [c.47] На основании математической обработки результатов исследования модели предохранительного клапана получены эмпирические формулы для определения коэффициента сопротивления предохранительного клапана с- Обозначения в формулах приняты в соответствии с рис. 16. [c.47] На основании исследований проточной части предохранительного клапана можно сделать вывод, что среднеподъемный и полноподъемный предохранительные клапаны представляют собой не что иное, как сопло для сверхкритического перепада давлений, но истечение из предохранительного клапана является несовершенным и искаженным по сравнению с истечением через нормальные сопла. [c.48] Клапан, показанный на рис. 16, в отличие от клапана с плоским диском имеет грибовидную форму диска, которая обеспечицает высокий подъем золотника. Величина буртов у этого клапана должна быть 6i = 0,lde и Д = 0,2d . При этом в открытом на высоту h = 0,4d клапане б = h—= 0,3de. Коэффициент расхода этого клапана представлен на рис. 17 штриховыми линиями. [c.49] Центральный конус на диске клапана выполнен с целью исключения зон завихрения и снижения потерь давления в клапане. Рациональная форма конуса получена при исследовании прозрачной модели клапана [10] в стационарном потоке воздуха, содержащего мелкий белый порошок полиэтилена, который скапливался в зонах пониженных скоростей. Такая зона,была обнаружена в центре диска. [c.49] Далеко не все применяемые в промышленности конструкции предохранительных клапанов имеют столь высокий коэффициент расхода, как показано на рис. 17. При проверке некоторых распространенных конструкций предохранительных клапанов оказалось, что у всех у них значительно ниже указанных величин [10]. [c.50] Вернуться к основной статье