高圧窒素ガスパイプラインの流速についてご相談させてください
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窒素の流量は15000NM3/h、バルブ前の圧力は8.7MPa、バルブ後の圧力は3.9MPaである。この条件に合わせて調節弁を設計する場合、どの程度の大きさのバルブを選べばよいのか？あるメーカーが2インチのバルブを提供し、これによる流速は25m/sに達するが、設計規格では高圧窒素の流速は2～5m/sではないのか？どなたかアドバイスをお願いします。ありがとうございます！
圧縮可能な媒体が調整弁を通過する際、流量制御断面が最も狭くなるところで音速に達したりそれを超えたりし、その結果、衝撃波や噴流、渦流といった乱れた媒体が生じる。この媒体はスロットル孔の下流で熱エネルギーに変換されると同時に、気体駆動型の騒音を発生させ、下流の配管を通ってあちこちに伝わっていく。深刻な場合、振動が過大になり配管システムが破壊されます。 蒸気や一般的なガスの場合の流速の選定は、流体の状態に依存するため、汎用的な選定は困難である。以下のデータは、調節弁の配管口径を選定する際の参考としてのみ使用します。一般的には音速0.3マッハ以下を目標とし、運用時には0.8マッハを上限とする。マッハ0.3を超える場合、騒音が発生しやすくなるため、騒音計算が必要となります。調節弁の口径計算を行う際には、流体の流速を確認することが重要です。流体の流速は、流体の種類、バルブの圧力差、バルブ出口側の配管などの要因に関連しています。それは騒音やバルブの振動の発生を防ぐと同時に、調節バルブの性能を維持する上で大きな影響を与えます。 流速の選定は、流体条件、配管の口径、材料など様々な要因に関連しているため、一般的な基準を定めることは非常に困難であり、さらに経済的な観点も考慮されるため、経験則としてのみ用いられる。
返答がとても専門的で、完全には理解できなかったものの、助けになりました。本当にありがとうございます！この点において、バルブの選定に具体的な規格基準があるのかどうかわかりません