РАСЧЕТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО КЛАПАНА

Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегули­рованы таким образом, чтобы в котлах с рабочим давлением от 7 до 13 ати давление, при котором клапаны должны открываться, было на 0,3 am больше рабочего давления для рабочих клапанов и на 0,2 am для контрольных, а в котлах с рабочим давлением от 13 до 100 ати контрольный клапан должен быть отрегулирован на открытие при по­вышении давления на 3% сверх рабочего, остальные же клапаны — на 5°/0 сверх рабочего.

При проектировании предохранительных клапанов для новых котлов размеры их определяются по следующей формуле:

ndh — А—^ сла, (217)

Рк + 1

где п — число установленных клапанов;

d — внутренний диаметр тарелки клапана в см;

h — высота подъема клапана в см;

D — часовая паропроизводительность котла в кг/час при номиналь­ной нагрузке;

рк — давление пара в котле в tczjcM2.

Значение коэфициента А применяется для клапанов с малой высо­той подъема при

(й< -^■d'j А= 0,0075, для клапанов полноподъемных при

(h>^d^ А= 0,015.

В число клапанов п входит контрольный и все рабочие клапаны.

Диаметры всех клапанов должны быть одинаковыми. Диаметр про­хода предохранительных клапанов должен быть не менее 25 и не более 125 мм.

Все пружинные клапаны рассчитываются как малоподъемные.

Примечание. Для котлов с рабочим давлением более 40 кг/смй допу­скается с разрешения органов инспекции Котлонадзора устанавливать предо­хранительные клапаны с меиьшим размером прохода, но не менее 15 мм.

Расчет предохранительного клапана сводится к определению диа­метра предохранительного клапана, высоты его подъема и подбора соответствующей пружины или рычага и груза.

Для примера приведем расчет предохранительного клапана котла сельскохозяйственного локомобиля П-25 при D = 265 кг/час и рк — 13 ати.

Ввиду небольших размеров котла примем п = 2. Для передвижного локомобиля клапаны должны быть пружинными и малоподъемными, т. е.

h = ~ и А = 0,0075.

[ (Рк + 1) У 2 (10+1)

Так как полученная величина d оказалась меньше допускаемой Правилами Котлонадзора, то диаметр клапана придется выбрать, исходя из условий конструирования и унификации.

Для локомобиля П-25 был принят предохра­нительный клапан диаметром d — 40 мм. Один клапан должен быть контрольным, другой — ра­бочим.

Контрольный клапан должен открываться при давлении

р = 1,03р* = 1,03-13 = 13,39 = 13,4 кг)см*.

Примем, что при поднятом клапане давление в котле будет на 0,2 am выше, чем в момент открытия:

Ртах = Р + 0>2 = 13,4 -)- 0,2 = 13,6 кг/см*.

Сила давления пара на клапан при давлении в котле р кг/см* будет

П 1 О А *>42 і СО А

Р = р— = 13,4— = 168,4 кг,

а при максимальном давлении

n *d2 і о с ж4а,,,

* max — pmvk ~Т~ — 1356 - т - — 171 KZ.

Определим величину подъема клапана при условии, что пар в коли­честве номинальной производительности должен вытекать через один контрольный клапан. Это возможно, потому что клапан имеет значи­тельно большее сечение, чем требуется. Если размеры клапана выбраны по производительности котла, то необходимо ввести в расчет все кла­паны котла.

Количество пара, вытекающего из клапана в 1 сек., находится по уравнению

Q = 0,0467hdp°& кгIсек, (220)

где все обозначения те же, что и в формуле (217).

Вес пара, выпускаемого через предохранительный клапан, подсчи­тываем по выражению

Q = п -3600 = Г73600 = 0,0736 ^До-

Число рабочих витков пружины определится из уравнения ее прогиба

._JdnPG (222)

*DlpP'

где /—прогиб всей пружины в см;

G — модуль упругости при сдвиге в кг/смъ.

В нашем примере деформация пружины А/, равная величине подъема клапана h, получается за счет увеличения усилия на клапан с Р ДО Ртах. Тогда уравнение (222) перепишем и после подстановок полу­чим количество рабочих витков пружины.

Принимаем, что G = 750 000 кг/см2.

_ hdinpO 0,031-0,84-750000 71С_7С

8 43(171-168,4) ’

Предварительную затяжку пружины находим, преобразуя фор­мулу (222) и подставляя соответствующие данные: [17]

Комментарии закрыты.