.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
Оставьте заявку
на звонок
наши специалисты свяжутся
с Вами в ближайшее время
с Вами в ближайшее время
Заявка успешно отправлена
Ошибка отправки заявки
или позвоните нам сами
Кейс инженерного центра АЗ АТОМ: проектирование регуляторов давления газа с шумоглушением
Введение
В инженерный центр АЗ АТОМ поступил запрос подобрать и спроектировать регуляторы давления природного газа для условий:
- расход газа — до 83 000 нм³/ч,
- входное давление — 17,6…46,6 кгс/см²,
- выходное давление — 10 кгс/см²,
- рабочая среда — природный газ,
- климатическое исполнение — ХЛ4 (северные условия)
.jpg)
Сложность задачи. Основные инженерные вызовы:
- большой перепад давления, создающий условия для формирования в области седла диска Маха и сверхзвукового потока;
- высокий уровень акустического загрязнения, требовавший расчётов по международному стандарту IEC 60534-8-3;
- необходимость в установке регулятора-монитора для резервирования;
- повышенные требования к материалам и герметичности (IV класс по ГОСТ 9544-2015).
Решение
Специалисты АЗ АТОМ предложили решение на базе регуляторов АТOM-TITAN700-KU DN150/200 PN63 в комплекте с монитором DN150/150.Корпус изготовлен из стали 20, герметичность соответствует IV классу по ГОСТ. Главная инженерная доработка — проектирование двухступенчатого шумоглушения.
Малорасходные регуляторы на воду
Наименование серии РД
Тип присоединения
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/2 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
Номинальный диаметр, DN, мм
DN10
DN15
DN10
DN10
DN10
Номинальное давление, PN, кгс/см2
16-250
16-250
16-250
16-250
16-250
Рабочая среда
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
Диапазон настройки регулируемого давления
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-3 /0-12 / 0-20 /0-27 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
Пропускная способность, Kv, м3/ч
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
Температура рабочей среды, С
-60...+200
-60...+150
-60...+200
-60...+150
-60...+150
Климатическое исполнение
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
Минимальный рабочий перепад давления, кгс/см2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Точность поддержания давления %
до±10
до±10
до±10
до±10
до±10
Материал корпуса
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
Малорасходные регуляторы на газ
Наименование серии РД
Тип присоединения
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/2 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
Номинальный диаметр, DN, мм
DN10
DN15
DN10
DN10
DN10
Номинальное давление, PN, кгс/см2
16-250
16-250
16-250
16-250
16-250
Рабочая среда
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
Диапазон настройки регулируемого давления
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-3 /0-12 / 0-20 /0-27 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
Пропускная способность, Kv, м3/ч
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
Температура рабочей среды, С
-60...+200
-60...+150
-60...+200
-60...+150
-60...+150
Климатическое исполнение
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
Минимальный рабочий перепад давления, кгс/см2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Точность поддержания давления %
до±10
до±10
до±10
до±10
Материал корпуса
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
Методики расчёта шума
Для оценки акустических нагрузок инженеры АЗ АТОМ применили две методики:
- Методики расчёта шумаетодики расчёта шумаеждународный стандарт IEC 60534-8-4:2015
“Industrial-process control valves — Part 8-4: Noise considerations — Prediction of noise generated by aerodynamic flow through control valves”
(«Промышленные регулирующие клапаны. Часть 8-4. Вопросы, связанные с шумом. Прогнозирование шума, создаваемого аэродинамическим потоком через регулирующие клапаны»).
Эта методика использует базовые параметры: диаметр клапана, входное и выходное давление, перепад давления, свойства рабочей среды. Она позволяет рассчитать средний ожидаемый уровень шума и широко применяется в мировой практике.
- Broadband Noise Source Model (BNSM)
“Broadband Noise Source Model for prediction of aerodynamic noise in control valves”
(«Широкополосная модель источников шума для прогнозирования аэродинамического шума в регулирующих клапанах»).
Методика апробирована численным моделировании потока (CFD) на цифровом двойнике изделия. Она учитывает вихри, зоны турбулентности, появление сверхзвукового течения и диска Маха. Такой подход позволяет дать детальную спектральную оценку картину зон генерации и распространения шума и позволяет проектировать эффективные шумоглушители.
Разница методик (простое объяснение)
- IEC 60534-8-4 считает шум по общим условиям: размер клапана, давления и свойства газа → даёт усреднённый прогноз.
- BNSM показывает, что происходит «внутри» клапана: как ведёт себя поток, где появляются вихри и какие частоты шума возникают → даёт точный прогноз именно для конкретной конструкции.
В АЗ АТОМ мы используем обеметодики:
- IEC — для соответствия международным стандартам и подтверждения расчётов заказчику.
- BNSM — для инженерной точности и разработки решений по шумоглушению.
Оба расчёта показали совпадающий результат: без шумоглушителей уровень шумамог превышать 120 дБ, что недопустимо для эксплуатации согласно действующимсанитарным нормам.
Конструктивные решения
Для снижения шума были реализованы следующие инженерные решения:
- утолщение стенок корпуса регулятора — снижение шума на 4 дБА;
- первая ступень шумоглушения — перфорированные вставки, разбивающие струю потока на множественные микро-струи— снижение шума на 10 дБА;
- вторая ступень шумоглушения — кондиционер потока, «очищающий» остаточные акустические колебания – предотвращение распространения шума вниз по потоку;
- применение материалов седла и уплотнений с повышенной износостойкостью для работы в условиях больших DN.
Комментарий технического директора
«Мы сразу обратили внимание на перепад давления: с 46 бар на входе до 10бар на выходе. Высокая степень редуцирования в сочетании с высоким значением массового расхода среды влечет за собой генерацию акустического шума большой мощности. Это акустически опасный режим.
Мы провели оценку по стандарту IEC 60534 и подтвердили её расчётами BNSM.Оба метода показали одинаковый результат: формируется диск Маха и уровень шума на основной гармонике составляет выше 105 дБА.
Решение — двухступенчатое шумоглушение. Первая ступень превращает сплошную струю газа в множество мелких, снижая ударное воздействие. Вторая ступень стабилизирует поток и предотвращает распространение шума по трубопроводу.
В итоге уровень шума удалось снизить до нормативных значений, а конструкция сохранила прочность и надёжность. Это пример того, что мы проектируем решения под конкретный режим работы, а не используем универсальные подходы.»
Результат
- Подобраны и изготовлены регуляторы АТОМ-TITAN 700-KU DN150/200 PN63 с монитором.
- Реализовано двухступенчатое шумоглушение.
- Проведены расчёты по двум методикам с подтверждением эффективности.
- Срок изготовления — 120 рабочих дней.
- Оборудование адаптировано к условиям Крайнего Севера.
заказать быстрый расчет изделия
Выбирая АЗ АТОМ,
Вы делаете выбор в пользу надежности и качества
Написать управляющему директору
ООО “АЗ АТОМ” Малафееву Н.В.
ООО “АЗ АТОМ” Малафееву Н.В.
.svg)
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
Подписаться на рассылку
Технические обновления, кейсы, спецпредложения
Спасибо! Вы подписались на рассылку
Оставьте заявку
на звонок
наши специалисты свяжутся
с Вами в ближайшее время
с Вами в ближайшее время
Ошибка отправки заявки
или позвоните нам сами
Оставьте заявку
Рассылка от "АЗ АТОМ"
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.