Старик K каждую неделю пишет — рассказы о сфере проектирования нефтехимического производства. Пост №21: Давление на регулирующем клапане и энергопотребление

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем henglinkou 7 ноября 2020 года в 08:56. Это 21-й пост из серии «Разговоры о профессии в области проектирования нефтехимических предприятий». Тема поста: Падение давления и энергопотребление регулирующих клапанов. 1. Принцип регулирования расхода с помощью регулирующего клапана. Функция регулирующего клапана заключается в регулировании расхода через изменение степени его открытия. Принцип работы таков: △P = ρHg + △Pf + △Pt. Здесь △P – это разница давлений в начальной точке трубопроводной системы; для конкретной трубопроводной системы это значение является постоянным (за исключением трубопроводных систем, соединенных с центробежными насосами). В таких системах, из-за особенностей центробежных насосов, расход жидкости обратно пропорционален напору; следовательно, это значение меняется в зависимости от расхода: при большом расходе △P уменьшается, а при малом расходе – увеличивается. H – это разница высот между начальной и конечной точками трубопроводной системы; для конкретной системы это значение также является постоянным. △Pf – это падение давления из-за сопротивления самого трубопровода (без учета локального сопротивления, создаваемого регулирующим клапаном); это значение пропорционально расходу жидкости. △Pt – это локальное сопротивление, создаваемое регулирующим клапаном. ρ – плотность жидкости. g – ускорение свободного падения. Когда регулирующий клапан закрыт, локальное сопротивление увеличивается, в результате чего значение △Pf снижается. Снижение △Pf происходит из-за уменьшения расхода жидкости. Напротив, при полном открытии клапана расход жидкости увеличивается. При нормальном расходе разумно устанавливать степень открытия регулирующего клапана на уровне 60–70%. 2. Нормальное падение давления регулирующего клапана при нормальном расходе. При передаче требований к регулирующим клапанам от специалистов по технологии в отдел автоматизации необходимо указывать нормальное падение давления регулирующего клапана при нормальном расходе. Насколько следует увеличить падение давления, зависит от конкретной ситуации. (1) Начальное и конечное давление в определенной трубопроводной системе являются постоянными. Таким образом, разница между начальным и конечным давлением, за вычетом давления, возникающего из-за разницы высот, а также за вычетом сопротивления трубопровода, позволяет определить разницу давлений, необходимую для работы регулирующего клапана. Например, контроль потока отработанных газов с вершины башни, направляемых в систему факелов, относится к таким случаям. В таких случаях, когда разница давлений бывает очень велика, это может привести к износу регулирующего клапана или к образованию затора в потоке жидкости. Рекомендуется устанавливать перед регулирующим клапаном клапаны для регулировки давления или перфорированные элементы для ограничения расхода жидкости. (2) Сначала определяют падение давления в регулирующем клапане, затем вычисляют начальное давление. Например, регулировка расхода в системе трубопроводов на выходе центробежного насоса относится к таким случаям; при расчете напора насоса падение давления в регулирующем клапане является одним из факторов. Для таких систем не указано в проектных нормах или руководствах, насколько именно должно быть увеличено нормальное падение давления у регулирующего клапана. Если нормальное падение давления у регулирующего клапана снижается, это приводит к снижению чувствительности клапана ； Если размер увеличить, будет тратиться энергия, а также потребуется выбирать регулирующий клапан меньшего размера, даже на 2 класса меньше, чем основной канал. Исходя из опыта, с учетом чувствительности регулирующего клапана и энергопотребления, рекомендуется, чтобы нормальное падение давления у регулирующего клапана составляло примерно 0,5 от общего падения давления в системе. 3. Энергопотребление регулирующего клапана: например, при нормальном расходе воды 100 м³/ч и падении давления у регулирующего клапана 0,1 МПа, расчет энергопотребления выглядит следующим образом: N = 100 * 0,1 * 1 000 000 / 3600 / 1000 = 2,778 (кВт).

4. Рекомендуется, по мере совершенствования технологии частотного регулирования и снижения её стоимости, использовать для регулирования расхода воды в трубопроводах на выходе из насоса частотные насосы вместо регулирующих клапанов. Что касается сброса отработанных газов, при больших значениях расхода и разницы давлений рекомендуется использовать эти газы для выработки электроэнергии с помощью турбины или для приведения в движение других устройств. Лао К каждую неделю пишет о различных аспектах деятельности в области проектирования в нефтехимической промышленности. Предыдущие посты можно найти по следующим ссылкам:
1-й пост: История развития отрасли проектирования в Китае – https://bbs.hcbbs.com/thread-3031149-1-1.html
2-й пост: Управление в отрасли проектирования – https://bbs.hcbbs.com/thread-3036417-1-1.html
3-й пост: Развитие технологий черчения в проектных организациях – https://bbs.hcbbs.com/thread-3039960-1-1.html
4-й пост: Эволюция специализации в проектных организациях, занимающихся проектированием в нефтехимической промышленности – https://bbs.hcbbs.com/thread-3045261-1-1.html
5-й пост: Структура организаций, занимающихся проектированием в нефтехимической промышленности – https://bbs.hcbbs.com/thread-3050591-1-1.html
6-й пост: Управление контрактами в процессе проектирования – https://bbs.hcbbs.com/thread-3054762-1-1.html
7-й пост: Управление базовыми данными, используемыми в процессе проектирования – https://bbs.hcbbs.com/thread-3058184-1-1.html
8-й пост: Управление качеством проектирования – https://bbs.hcbbs.com/thread-3061718-1-1.html
9-й пост: Управление сроками выполнения проектов – https://bbs.hcbbs.com/thread-3062161-1-1.html
10-й пост: Управление проектной документацией – https://bbs.hcbbs.com/thread-3069580-1-1.html
11-й пост: Управление собраниями в процессе проектирования – https://bbs.hcbbs.com/thread-3073327-1-1.html
12-й пост: Управление распределением бонусов среди сотрудников, занимающихся проектированием – https://bbs.hcbbs.com/thread-3077492-1-1.html
13-й пост: Процедуры строительства объектов в нефтехимической промышленности – https://bbs.hcbbs.com/thread-3082708-1-1.html
14-й пост: Описание содержания и процедур проектирования технологических процессов – https://bbs.hcbbs.com/thread-3086849-1-1.html
15-й пост: Информация о версиях PID и управление изменениями в файлах PID – https://bbs.hcbbs.com/thread-3091076-1-1.html
16-й пост: Распространенные примеры неэнергоэффективного проектирования в нефтехимической промышленности – https://bbs.hcbbs.com/thread-3095859-1-1.html
17-й пост: Разбивка проекта на этапы – https://bbs.hcbbs.com/thread-3100837-1-1.html
18-й пост: Проблемы подготовки кадров в области проектирования – https://bbs.hcbbs.com/thread-3105529-1-1.html
19-й пост: Краткое объяснение понятия запаса против кавитации у насосов – https://bbs.hcbbs.com/thread-3109916-1-1.html
20-й пост: О чрезмерном количестве заявок на патенты – https://bbs.hcbbs.com/thread-3111855-1-1.html