А если присмотреться...
Или потери давления в термозапорном клапане.

Потери давления в клапанах

 

В журнале «Сфера Нефтегаз» №1 за 2011г. была опубликована статья «Оценка потерь давления в термозапорных клапанах типа КТЗ 001» за авторством к.т.н. Романенко Т.С. и еще нескольких человек, которые согласны с расчетами и выводами данной статьи, иначе, зачем было бы позиционировать себя соавторами. Как наверное положено в солидных журналах, вероятно, было проведено совещание у главного редактора, работали редакторы, корректоры и другие специалисты... Только результат на выходе получился очень сомнительный.

Кто хочет, тот может попробовать разобраться вместе с нами!

Статья начинается умными и неоспоримыми словами о необходимости применения термозапорных клапанов КТЗ, упоминаются документы, требующие и регламентирующие установку клапанов КТЗ. И обязательно красочные иллюстрации своей продукции (надо же себя прорекламировать; не продукцию же конкурентов размещать на заглавной странице).

Цитата: «Задача анализа гидравлического сопротивления клапанов решалась с помощью ANSYS CFX – комплекса вычислительной гидродинамики общего назначения, который позволяет решать широкий спектр задач вычислительной газо- и гидродинамики

Широкий спектр это хорошо! Но расчет это не 100% уверенность! Такую уверенность гарантировали бы натурные испытания, а в статье не приведены даже намёки на возможную погрешность моделирования.

Цитата: «Для решения задачи были построены геометрические модели проточных частей клапанов…»

Понимаем, когда разработчик берет свой чертеж и строит геометрическую модель. А как построить модель клапана другого производителя? Чертежи нигде не возьмешь, следовательно, надо купить клапан у кого-то, снять размеры и построить, а правильно ли сняты размеры или нет, кто же их проверит, да и надо ли кому? Подготовительная часть расчетов закончена, построена «неструктурированная тэтраэдрическая сетка конечных элементов», которая действительно больше подходит для разового моделирования геометрически сложного объекта (меньше трудозатраты).

Цитата: «В качестве рабочего тела выступал метан, подчиняющийся законам идеального газа

Метан это хорошо! Идеальный газ! Но как же ГОСТ? Там написано «…расход воздуха...». Да и плотность у них разная, а в расчетах(!) это ОЧЕНЬ ВАЖНО.

Порадуемся за проделанную авторами работу по сравнению потерь давления в резьбовых клапанах различных производителей и посмотрим результаты на рис.11. Возьмём на себя смелость опубликовать его, а то вдруг что-то случится с сайтами, где этот рисунок сейчас расположен, и мы потеряем это творение. А к рисунку прилагается еще таблица, ну мы и её тоже вставим, правда, не полностью, а только первую половину...

Что же это получается? Только клапаны КТЗ «Армгаз-НТ» удовлетворяют требованиям ГОСТа по потерям давления и другой альтернативы нет?

Есть! Для этого сделаем маленький фокус! Добавим в номограмму точки отсчета для расхода, определенные ГОСТом; а именно 3,1 куб.м/час, 7,1 куб.м/час, а также 11,3 куб.м/час. Плюнем на цифры потерь давления указанные в таблице и самостоятельно определим их!

И что же мы получаем? Очень странные результаты! Давайте рассмотрим данные по отдельным типоразмерам КТЗ:

КТЗ-15: ГОСТу соответствуют почти все клапаны, кроме клапана «Монтек-М».

КТЗ-20: клапаны Барс-7 и Монтэк-М, практически одинаковы и имеют гораздо меньшие потери давления, чем заявляют «экспериментаторы».

И еще один очень интересный нюанс: геометрические размеры клапанов КТЗ у «Армгаз-НТ» гораздо меньше, чем у других производителей, и при примерно равной толщине стенок клапана, соответственно проходное сечение должно быть меньше, а результаты расчетов говорят совершенно другое. Так и хочется спросить: «Ребята, а вы правильно данные вводили?»

А вот фейерверк: для КТЗ-25 по потерям давления соответствуют ГОСТу клапаны ВСЕХ производителей.

Если кто не видел наши (Барс-7) номограммы потерь давления в КТЗ, то мы сообщаем для любопытных: для КТЗ-15 данные по потерям совпадают с теми, что промоделированы в статье (здесь графики Барс-7 и Армгаз-НТ практически сливаются); КТЗ-20 – потери чуть больше, чем указанные здесь для КТЗ-20 производства Армгаз-НТ, но никак не то, что нарисовано для Барс-7; а КТЗ-25 производства Барс-7 близки с клапанами Монтек-М по потерям давления.

Ну что ж, «информацию» о резьбовых КТЗ мы рассмотрели, перейдем к фланцевым. Соответственно рис.12 и таблица к нему. Только внесем маленькое уточнение: потери давления для КТЗ-50 по ГОСТу должны быть определены при расходе 46 куб.м./час, а не 36 куб.м./час, как написано в таблице и соответственно предельно допустимые потери давления при таком расходе, должны быть не более 20Па. Следовательно, согласно построенной авторами статьи номограмме, ни один клапан КТЗ-50 не соответствует ГОСТу!

А потери КТЗ-100ф производства «Барс-7» меньше 20Па при расходе 92 куб.м./час и соответствуют ГОСТу. Кстати, что-то непонятно, откуда взялась 4-кратная разница по потерям давления в КТЗ-100ф? На графике максимум 2-кратная! Или есть большое желание авторов статьи выдать желаемое за действительное?

Мы не можем сказать, что подвигло авторов на данное исследование, но один побудительный мотив известен: реклама. Реклама любыми средствами.

Да и журнал авторы выбрали подходящий, позиционирующий себя как: всероссийское отраслевое р е к л а м н о - и н ф о р м а ц и о н н о е издание. Реклама есть, информация есть, а выводы авторов, судя по всему, проверять необязательно...

Полагаем, что аудитория сделает правильные выводы самостоятельно…

Дата публикации 11 сентября 2011г.

Возвращаясь к напечатанному.

Многие люди помнят те времена, когда новости узнавали только через газеты или по телевизору (программа «Время»). Тогда в газетах были рубрики «Возвращаясь к напечатанному», «По следам наших публикаций» и др. Попробуем воспользоваться этим приемом и посмотреть на изменения, которые произошли на других сайтах после опубликования предыдущего материала.

На сайте журнала «Сфера Нефтегаз» изменений нет. А на сайте авторов кое-что появилось.

Чудесным образом в статье появилась дополнительная страница о конкуренции, что тяжело живется проектировщикам, об использованных программах. Немного о них, то есть программах: кто-нибудь слышал о программе fs design, которая упоминается на данной странице? Мы - нет! Зато мы знаем о программах: CFdesign и Autodesk Simulation CFD. Так какую программу все-таки надо использовать?

Пришлось даже провести перенумерацию рисунков. Рисунок на заглавной странице остался без номера, зато этот номер (рис. №1) появился на добавленной. Он много чего показывает...

Например, что ЗАО «Армгаз-НТ» (а появилось оно где-то в 2010 году, после определенных событий) успело, как бы провести ДВА расчета. Ведь есть расчеты ANSYS / FLOTRAN (на которых в принципе базируется эта статья «...с помощью ANSYS CFX – комплекса вычислительной гидродинамики общего назначения...») и есть расчеты еще какой-то FS... Ну и черт с ними: результатами расчетов FS! Не упоминаются нигде в статье, ну и не надо! Значит, не подошли... Все на совести авторов.

Нас больше всего интересует другой вопрос, а формулируется он следующим образом.

Если судить по данному рисунку и подписи к нему, то расчет потерь давления в термозапорном клапане проводился с использованием двух газов: метана (идеального газа, на котором построен весь расчет и статья) и воздуха (правда, ни рисунков, кроме этого, ни других данных нет). С чем это связано? Не с тем ли, что при расчетах, использование в качестве «рабочего тела» воздуха, существенно возрастут расчетные потери давления в термозапорном клапане? Ведь если сравнивать новый рис. №1 с рисунком №12, то можно заметить разницу в 50-60%.

И в качестве постскриптума: как полезно иногда возвращаться и перечитывать, открываются дополнительные нюансы. Вернемся к статье, а точнее к таблице, расположенной после рисунка 13. Вглядимся... Для КТЗ-50мф конкурентов указана другая скорость потока. Вероятно, что клапаны изначально ставились в неравные условия. А как Вы думаете?

Установка термозапорного клапана КТЗ Установка резьбового клапана термозапорного КТЗ в бытовом сектореУстановка фланцевого клапана термозапорного КТЗ на промышленных объектах

Вопросы связанные с покупкой термозапорного клапана КТЗ

Термозапорный клапан КТЗ: проблема цена-качество