Пример 2.2. Требуется определить диаметр проходного сечения взрыворазрядного устройства для камеры нагрева зерносушилки РД-2х25-70. Защищаемый объем, включающий часть объема тепловлагообменника, составляет 24 м3. Длина отводящего трубопровода L = 0,35 м. Рассмотрим варианты установки одного и двух взрыворазрядных устройств.
Подготовка исходных данных для расчета двух взрыворазрядных устройств
В соответствии с п.5 Методики расчета а = 0,4 и в соответствии с п.6 K = 3L = 1,05.
При этом в качестве мембраны взрыворазрядного устройства применяется выщелкивающаяся мембрана из стального листа толщиной дельта = 0,55 мм с креплением, обеспечивающим вскрытие мембраны при Дельта Р_ст <= 0,1 кгс/см2.
Для вычисления суммарного коэффициента сопротивления взрыворазрядного устройства и отводящего трубопровода эпсилон_сумма в соответствии с п.7 Методики расчета предварительно определяем по номограмме диаметр проходного сечения взрыворазрядного устройства в первом приближении D_1.
При этом в соответствии с п.6.11 Инструкции принимаем, что значение допустимого давления взрыва Дельта Р_доп = 0,5 кгс/см2, и условно считаем, что каждый из двух взрыворазрядных устройств защищает объем 12 м3. Тогда D1=0,6 м.
Поскольку L/D = 0,35/0,6 = 0,583 < 3,0, то в соответствии с п.7.1 Методики расчета принимаем, что эпсилон_сумма = эпсилон_Н, а из п.5 табл.1 приложения 3 получаем, что эпсилон_Н = 2,34.
Проведение расчета двух взрыворазрядных устройств
По формуле (3) Методики расчета площадь каждого взрыворазрядного устройства должна быть
2
2/3 1 (1 + 0,5) - 1 8,321 2
F >= 24 /{2 х (─── кв.корень(─────────── - 1,05)} = ───── = 0,242 м
взр 0,4 0,01 х 2,34 34,4
4 х F
взр
D >= кв. корень (────────) = 0,555 м
3,14
Поскольку при определении D_1 было принято допущение о том, что каждое взрыворазрядное устройство защищает объем 12 м3, выполним уточнение определения D при эпсилон_Н = 2,4 (соответствующего диаметру 0,555 м).
2
2/3 1 (1 + 0,5) - 1 8,321 2
F >= 24 /{2 х (─── кв.корень(─────────── - 1,05)} = ───── = 0,245 м
взр 0,4 0,01 х 2,4 34,0
4 х F
взр
D >= кв. корень (────────) = 0,558 м
3,14
Расхождение между диаметрами D = 0,555 м и D = 0,558 м составляет менее 0,5%, и им можно пренебречь.
Подготовка исходных данных для расчета одного взрыворазрядного устройства
В соответствии с п.5 Методики расчета а = 0,4 и в соответствии с п.6 К = 3L = 1,05.
В качестве мембраны взрыворазрядного устройства применяется выщелкивающаяся мембрана из стального листа толщиной дельта = 0,55 мм с креплением, обеспечивающим вскрытие мембраны при избыточном давлении Дельта Р_ст >= 0,1 кгс/см2.
Поскольку номограмма непосредственно не может быть использована для определения диаметра D_1, так как рассчитана для объемов до 12 м3, то принимаем допущение, что площадь проходного сечения одного взрыворазрядного устройства в первом приближении F_1 равна суммарной площади двух взрыворазрядных устройств, определенных выше.
4 х 2 х 0,242
Тогда D >= кв. корень (─────────────) = 0,785 м
3,14
Поскольку L/D = 0,35/0,785 = 0,45 < 3,0, то в соответствии с п.7.1 Методики расчета принимаем, что эпсилон_сумма = эпсилон_Н, а из п.5 табл.1 приложения 3 получаем, что эпсилон_Н=2,54.
Проведение расчета одного взрыворазрядного устройства
По формуле (2) Методики расчета площадь взрыворазрядного устройства должна быть
2
2/3 1 (1+0,5) - 1 8,321 2
F >= 24 /(─── кв. корень (─────────── - 1,05) = ───── = 0,504 м
взр 0,4 0,01 х 2,54 16,5
4 х F
взр
D >= кв. корень (────────) = 0,801 м
3,14
Поскольку при определении D_1 было принято допущение, что суммарная площадь двух взрыворазрядных устройств равна площади проходного сечения одного взрыворазрядного устройства, выполняем уточненное определение D при эпсилон_Н = 2,55 (соответствующего диаметру 0,801 м).
2
2/3 1 (1+0,5) - 1 8,321 2
F >= 24 /(─── кв. корень (─────────── - 1,05) = ───── = 0,507 м
взр 0,4 0,01 х 2,55 16,4