RU2671612C1 - Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана - Google Patents

Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана Download PDF

Info

Publication number
RU2671612C1
RU2671612C1 RU2017139877A RU2017139877A RU2671612C1 RU 2671612 C1 RU2671612 C1 RU 2671612C1 RU 2017139877 A RU2017139877 A RU 2017139877A RU 2017139877 A RU2017139877 A RU 2017139877A RU 2671612 C1 RU2671612 C1 RU 2671612C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
safety valve
air
test
discharge
time
Prior art date
Application number
RU2017139877A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Викторович Кузнецов
Леонид Николаевич Архипов
Павел Геннадьевич Васильев
Никита Игоревич Резниченко
Дмитрий Александрович Лебедев
Original Assignee
Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит" filed Critical Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит"
Priority to RU2017139877A priority Critical patent/RU2671612C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2671612C1 publication Critical patent/RU2671612C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/22—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters
    • G01F1/26—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters of the valve type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/86—Indirect mass flowmeters, e.g. measuring volume flow and density, temperature or pressure

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу определения коэффициента расхода предохранительных клапанов. Заявленный способ основан на постоянстве коэффициента расхода арматуры. Способе определения коэффициента расхода предохранительного клапана на воздушном испытательном стенде, состоящем из емкости с воздухом, участка трубопровода, на котором установлена запорная арматура, стакан, на который устанавливается испытуемый предохранительный клапан, осуществляется путем проведения серии опытов по сбросу воздуха, открытием запорной арматуры, через открытый испытуемый предохранительный клапан, при этом в емкость подается избыточное давление полного открытия испытуемого предохранительного клапана, измеряется избыточное давление начала сброса, избыточное давление конца сброса, время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан и температура воздуха в емкости, а после проведения серии опытов проводят математические вычисления, при этом время сброса делится на очень малые промежутки времени t=0,001 с и для каждого промежутка последовательно определяются следующие величины n раз:- пропускная способность (в соответствии с ГОСТ 12.2.085), гдеG- пропускная способность испытуемого предохранительного клапана при параметрах Pи T, кг/ч; T- температура рабочей среды перед испытуемым предохранительным клапаном при давлении P, К; B- коэффициент, учитывающий физико-химические свойства воздуха при рабочих параметрах; α- коэффициент расхода, соответствующий площади F, для газообразных сред; ρ- плотность газа перед испытуемым предохранительным клапаном при параметрах Pи T, кг/м; P- избыточное давление в емкости испытательного стенда, кгс/см; F - площадь сечения испытуемого предохранительного клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части седла, мм; - масса воздуха Δm, кг, которую сбросит испытуемый предохранительный клапан за промежуток времени t:; - масса воздуха, находящегося в емкости испытательного стенда: m=V⋅ρ, где V - объем емкости испытательного стенда; - масса воздуха, оставшегося в емкости испытательного стенда mпосле сброса за время t: m=m-Δm; - избыточное давление в емкости испытательного стенда, при массе m:, где В- коэффициент сжимаемости воздуха; R - удельная газовая постоянная,; - при этом для расчета пропускной способности изначально принимают α=1, а n рассчитывается по формуле, где t - время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан; после получения значения величины Pпри i=n и сравнения его с избыточным давлением конца сброса корректируют изначально принятое значение αи проводят вычисления заново, при совпадении значения величины Pс избыточным давлением конца сброса αпринимают за коэффициент расхода испытуемого предохранительного клапана. Технический результат – обеспечение возможности определения коэффициента расхода предохранительного клапана без применения расходомера, емкости большого объема или использования насосов большой производительности. 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерениям и измерительной технике, а именно к способу определения коэффициента расхода предохранительных клапанов. Заявленный способ основан на постоянстве коэффициента расхода трубопроводной арматуры.
Известен способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана путем измерения расхода испытательной среды, давления до испытываемого предохранительного клапана, давления после испытываемого предохранительного клапана (Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик. Стандарт ЦКБА - СТ ЦКБА 029-2006. Официальный сайт в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» http://www.gostrf.com/normadata/1/4293837/4293837600.pdf). Способ заключается в том, что испытываемый предохранительный клапан, настроенный на рабочее давление, устанавливают на испытательном участке стенда и подают во входной патрубок испытуемого предохранительного клапана воздух давлением полного открытия клапана, при этом измеряют расход, проходящий через испытуемый предохранительный клапан, давление до испытуемого предохранительного клапана, давления после испытуемого предохранительного клапана. Рассчитывают коэффициент расхода в соответствии с формулами расчета пропускной способности предохранительного клапана, приведенными в ГОСТ 12.2.085. Испытания и вычисления повторяют не менее пяти раз.
Вышеуказанный способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана имеет следующую техническую проблему: при осуществлении данного способа необходимы расходомер, емкость большого объема или использование насосов большой производительности.
Решение вышеназванной технической проблемы обеспечивается в способе определения коэффициента расхода предохранительного клапана на воздушном испытательном стенде, состоящем из емкости с воздухом, участка трубопровода, на котором установлена запорная арматура, стакана на который устанавливается испытуемый предохранительный клапан, осуществляемом путем проведения серии опытов по сбросу воздуха, открытием запорной арматуры, через открытый испытуемый предохранительный клапан, при этом в емкость подается избыточное давление полного открытия испытуемого предохранительного клапана, измеряется избыточное давление начала сброса, избыточное давление конца сброса, время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан, и температура воздуха в емкости, а после проведения серии опытов проводят математические вычисления, при этом время сброса делится на очень малые промежутки времени ti=0,001 секунды и для каждого промежутка последовательно определяются следующие величины n раз:
- пропускная способность (в соответствии с ГОСТ 12.2.085)
Figure 00000001
Gi - пропускная способность испытуемого предохранительного клапана при параметрах Pi и Ti, кг/ч;
Ti - температура рабочей среды перед испытуемым предохранительным клапаном при давлении Pi, К;
В3 - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства воздуха при рабочих параметрах;
α1 - коэффициент расхода, соответствующий площади F, для газообразных сред;
ρi - плотность газа перед испытуемым предохранительным клапаном при параметрах Pi и Ti, кг/м3;
Pi - избыточное давление в емкости испытательного стенда, кгс/см2;
F - площадь сечения испытуемого предохранительного клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части седла, мм2;
- масса воздуха Δmi, кг, которую сбросит испытуемый предохранительный клапан за промежуток времени ti:
Figure 00000002
- масса воздуха, находящегося в емкости испытательного стенда:
Figure 00000003
V - объем емкости испытательного стенда;
- масса воздуха, оставшегося в емкости испытательного стенда mi+1 после сброса за время ti:
Figure 00000004
- избыточное давление в емкости испытательного стенда, при массе mi+1:
Figure 00000005
B4 - коэффициент сжимаемости воздуха;
R - удельная газовая постоянная,
Figure 00000006
;
- при этом для расчета пропускной способности изначально принимают α1=1, a n рассчитывается по формуле
Figure 00000007
t - время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан;
после получения значения величины Pi+1 при i=n и сравнения его с избыточным давлением конца сброса корректируют изначально принятое значение α1 и проводят вычисления заново, при совпадении значения величины Pi+1 с избыточным давлением конца сброса α1 принимают за коэффициент расхода испытуемого предохранительного клапана.
Принципиальная схема воздушного испытательного стенда для определения коэффициента расхода предохранительного клапана представлена на фигуре, где:
1 - емкость, 2 - участок трубопровода, 3 - запорная арматура, 4 - стакан, 5 - испытуемый предохранительный клапан, 6 - манометр.
Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана заключается в следующем. На воздушный испытательный стенд, принципиальная схема которого представлена на фигуре, состоящий из емкости 1 с воздухом, участка трубопровода 2, на котором установлена запорная арматура 3, в стакан 4 устанавливается испытуемый предохранительный клапан 5. Участок трубопровода 2, запорная арматура 3 и стакан 4 имеют площадь проходного сечения больше, чем площадь сечения F испытуемого предохранительного клапана 5. Испытуемый предохранительный клапан 5 предварительно с помощью технологической оснастки открыт на величину полного открытия и зафиксирован в этом положении. В емкость 1 закачивается воздух давлением, равным давлению полного открытия испытуемого предохранительного клапана 5, которое контролируется по манометру 6. После накачки в емкость 1 давления полного открытия испытуемого предохранительного клапана 5 подача воздуха в емкость 1 прекращается. Измеряется температура воздуха в емкости. После производится сброс воздуха, резким открытием запорной арматуры 3, через открытый испытуемый предохранительный клапан 5 в течении времени сброса t (5-15 с), при этом фактическое время сброса фиксируется. Сброс воздуха производится в окружающую среду. После чего запорная арматура 3 резко закрывается. После выравнивания давления в емкости 1 производится измерение давления конца сброса по манометру 6. Данное испытание производится не менее трех раз.
В дальнейшем проводят математические вычисления, при этом время сброса t делится на очень малые промежутки времени ti=0,001 с и для каждого промежутка последовательно определяются следующие величины n раз:
- пропускная способность (в соответствии с ГОСТ 12.2.085)
Figure 00000008
- масса воздуха Δmi, кг, которую сбросит испытуемый предохранительный клапан за промежуток времени ti:
Figure 00000009
- масса воздуха, находящегося в емкости испытательного стенда:
Figure 00000010
- масса воздуха, оставшегося в емкости испытательного стенда mi+1 после сброса за время ti:
Figure 00000011
- избыточное давление в емкости испытательного стенда, при массе mi+1:
Figure 00000012
- при этом для расчета пропускной способности изначально принимают α1=1, а n рассчитывается по формуле
Figure 00000013
после получения значения величины Pi+1 при i=n и сравнения его с избыточным давлением конца сброса корректируют изначально принятое значение α1 и проводят вычисления заново, при совпадении значения величины Pi+1 с избыточным давлением конца сброса α1 принимают за коэффициент расхода испытуемого предохранительного клапана.
Таким образом, предложенный способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана на воздушном испытательном стенде, состоящим из емкости с воздухом, участка трубопровода, на котором установлена запорная арматура, стакана на который устанавливается испытуемый предохранительный клапан, осуществляемый путем проведения серии опытов по сбросу воздуха, открытием запорной арматуры, через открытый предохранительный клапан, при этом в емкость подается избыточное давление полного открытия испытываемого предохранительного клапана, измеряется избыточное давление начала сброса, избыточное давление конца сброса, время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан, и температура воздуха в емкости, а после проведения серии опытов проводят математические вычисления, что позволяет определить коэффициент расхода предохранительного клапана без применения расходомера, емкости большого объема или использования насосов большой производительности.

Claims (25)

  1. Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана на воздушном испытательном стенде, состоящем из емкости с воздухом, участка трубопровода, на котором установлена запорная арматура, стакана на который устанавливается испытуемый предохранительный клапан, осуществляемый путем проведения серии опытов по сбросу воздуха, открытием запорной арматуры, через открытый предохранительный клапан, отличающийся тем, что в емкость подается избыточное давление полного открытия испытуемого предохранительного клапана, измеряется избыточное давление начала сброса, избыточное давление конца сброса, время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан и температура воздуха в емкости, а после проведения серии опытов проводят математические вычисления, при этом время сброса делится на очень малые промежутки времени ti=0,001 с и для каждого промежутка последовательно определяются следующие величины n раз:
  2. - пропускная способность (в соответствии с ГОСТ 12.2.085)
  3. Figure 00000014
    где
  4. Gi - пропускная способность испытуемого предохранительного клапана при параметрах Pi и Ti, кг/ч;
  5. Ti - температура рабочей среды перед испытуемым предохранительным клапаном при давлении Pi, К;
  6. В3 - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства воздуха при рабочих параметрах;
  7. α1 - коэффициент расхода, соответствующий площади F, для газообразных сред;
  8. ρi - плотность газа перед испытуемым предохранительным клапаном при параметрах Pi и Ti, кг/м3;
  9. Pi - избыточное давление в емкости испытательного стенда, кгс/см2;
  10. F - площадь сечения испытуемого предохранительного клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части седла, мм2;
  11. - масса воздуха Δmi, кг, которую сбросит испытуемый предохранительный клапан за промежуток времени ti:
  12. Figure 00000015
  13. - масса воздуха, находящегося в емкости испытательного стенда:
  14. Figure 00000016
    где
  15. V - объем емкости испытательного стенда;
  16. - масса воздуха, оставшегося в емкости испытательного стенда mi+1 после сброса за время ti:
  17. Figure 00000017
  18. - избыточное давление в емкости испытательного стенда, при массе mi+1:
  19. Figure 00000018
    где
  20. B4 - коэффициент сжимаемости воздуха;
  21. R - удельная газовая постоянная,
    Figure 00000019
    ;
  22. - при этом для расчета пропускной способности изначально принимают α1=1, а n рассчитывается по формуле
  23. Figure 00000020
    где
  24. t - время сброса воздуха через испытуемый предохранительный клапан;
  25. после получения значения величины Pi+1 при i=n и сравнения его с избыточным давлением конца сброса корректируют изначально принятое значение α1 и проводят вычисления заново, при совпадении значения величины Pi+1 с избыточным давлением конца сброса α1 принимают за коэффициент расхода испытуемого предохранительного клапана.
RU2017139877A 2017-11-16 2017-11-16 Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана RU2671612C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139877A RU2671612C1 (ru) 2017-11-16 2017-11-16 Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139877A RU2671612C1 (ru) 2017-11-16 2017-11-16 Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2671612C1 true RU2671612C1 (ru) 2018-11-02

Family

ID=64103189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017139877A RU2671612C1 (ru) 2017-11-16 2017-11-16 Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2671612C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112284649A (zh) * 2020-11-12 2021-01-29 广州阿普顿自动化系统有限公司 一种多管道压力流量系数测试装置及测试方法
RU2790955C1 (ru) * 2022-04-20 2023-02-28 Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром" Способ определения пропускной способности электромагнитного клапана

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1756770A1 (ru) * 1988-07-15 1992-08-23 Предприятие П/Я А-7114 Способ измерени коэффициента расхода пары клапан-седло

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1756770A1 (ru) * 1988-07-15 1992-08-23 Предприятие П/Я А-7114 Способ измерени коэффициента расхода пары клапан-седло

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик. Стандарт ЦКБА - СТ ЦКБА 029-2006. *
Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик. Стандарт ЦКБА - СТ ЦКБА 029-2006. Корельштейн Л. Б. Расчет пропускной способности предохранительных клапанов в проекте нового ГОСТа // Трубопроводная арматура и оборудование. - 2016. - N5 (86). - С. 40-43. Корельштейн Л. Б. Расчет пропускной способности предохранительных клапанов в проекте нового ГОСТа // Трубопроводная арматура и оборудование. - 2017. - N6 (87). - С. 40-43. *
Корельштейн Л. Б. Расчет пропускной способности предохранительных клапанов в проекте нового ГОСТа // Трубопроводная арматура и оборудование. - 2016. - N5 (86). - С. 40-43. *
Корельштейн Л. Б. Расчет пропускной способности предохранительных клапанов в проекте нового ГОСТа // Трубопроводная арматура и оборудование. - 2017. - N6 (87). - С. 40-43. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112284649A (zh) * 2020-11-12 2021-01-29 广州阿普顿自动化系统有限公司 一种多管道压力流量系数测试装置及测试方法
RU2790955C1 (ru) * 2022-04-20 2023-02-28 Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром" Способ определения пропускной способности электромагнитного клапана

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107036769B (zh) 一种用于校准不同示漏气体真空漏孔漏率的系统及方法
CN104374683A (zh) 一种岩心孔隙压缩系数测试装置及其测试方法
KR20130031260A (ko) 가스 공급 장치용 유량 제어기의 교정 방법 및 유량 계측 방법
JP2007525638A (ja) 圧力を使用する容器内の流体体積の測定
RU2671612C1 (ru) Способ определения коэффициента расхода предохранительного клапана
CN103017850B (zh) 一种测量真空容器容积比的装置及方法
RU162141U1 (ru) Стенд для испытаний предохранительного клапана
US4474049A (en) Meter proving method
AU2017344456B2 (en) Pipe leak measurement and assessment
CN101710014A (zh) 一种电离规的抽速和出气率的测量装置及方法
CN109781445B (zh) 一种确定热力膨胀阀流通面积的方法
RU2457455C2 (ru) Способ определения герметичности запорных арматур нефтепровода
RU2628657C2 (ru) Способ поверки и калибровки газовых счетчиков
RU124497U1 (ru) Стенд для проведения испытаний скважинных газопесочных сепараторов
US20150047739A1 (en) Method for determining start conditions when refueling a gas tank
CN111650083B (zh) 岩心高压下气、水流量计量装置和方法
WO2019209121A1 (en) Method of testing an integrity of a structure separating a chamber from an adjacent environment, and related apparatus
RU2668628C1 (ru) Способ контроля расходной характеристики устройств дифференциально-предохранительных и установка для осуществления способа
KR20120116663A (ko) 엠에스아이브이펌프 성능 시험장치
RU2488793C1 (ru) Способ измерения негерметичности изделий
RU2007142019A (ru) Способ градуировки и поверки расходомера газа и устройство для его реализации
RU2750059C1 (ru) Устройство градуировки пар объёмных расходомеров в теплосчетчиках для закрытых и открытых систем теплоснабжения и способ его осуществления
FR3027999B1 (fr) Station d'approvisionnement en hydrogene gazeux et procede associe permettant de determiner avec une precision donnee le debit massique d'hydrogene gazeux
RU154842U1 (ru) Универсальный стенд для испытаний насосных агрегатов и их систем
RU2723977C1 (ru) Устройство и способ измерения расхода газа, проходящего через исследуемый объект