Расчетное определение коэффициента пропускной способности запорной арматуры - Каракулов, Максим Николаевич; Холова, Ирина Игоревна; Холов, Александр Дмитриевич (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2022)
Современный уровень развития отрасли производства оборудования для газонефтедобывающей отрасли требует разработки инженерных методов расчета гидравлических характеристик выпускаемых изделий. В связи с усложнением конструкций распределительных и управляющих узлов сетей транспортировки нефти и газа гидравлические характеристики входящих в них управляющих элементов всё больше влияют на эксплуатационные показатели регулирования. В конструкциях распределительных и управляющих узлов применяется трубопроводная арматура, в частности клиновые задвижки и запорные клапаны. Одной из основных гидравлических характеристик этих изделий является пропускная способность, которая оценивается коэффициентом пропускной способности. Поэтому сейчас инженеру-проектировщику нужны простые, обладающие достаточной степенью точности методы определения теоретического значения коэффициента пропускной способности на этапах проектирования изделия. Пропускная способность связана с гидравлическим сопротивлением проходной части трубопроводной арматуры, так как оно влияет на уровень снижения давления при перемещении жидкости от входного к выходному патрубку изделия. Существуют методы определения местных гидравлических сопротивлений, вызванных изменением геометрии проходной части, базирующиеся на формуле Вейсбаха и эмпирически определенных коэффициентах местного сопротивления. Предлагаются инженерные методы определения коэффициента пропускной способности двух видов трубопроводной арматуры - клиновой задвижки и запорного клапана. Методы базируются на хорошо зарекомендовавшем себя подходе, выраженном в использовании связи пропускной способности с совокупностью местных гидравлических сопротивлений, возникающих на пути движения рабочей среды. При этом используются сведения о значениях величин местных гидравлических сопротивлений, полученных эмпирическим путем с возможностью их аппроксимации для получения промежуточных значений этих показателей. Учтены геометрические особенности проходных каналов рассматриваемых изделий. Проведено их сопоставление с существующей номенклатурой сведений о значениях коэффициентов местного гидравлического сопротивления. Предлагаемые методы позволяют сократить время на проведение расчетов с получением результата, точность которого достаточна для использования его в инженерных расчетах. Получены выражения, позволяющие определить значения коэффициента пропускной способности клиновой задвижки и запорного клапана, учитывающие геометрические особенности и взаимное расположение проходных сечений трубопроводной арматуры, а также физические свойства рабочей среды.