Пропускная способность kv клапана: Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

• Техподдержка
• Статьи
• Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

#автоматика инженерных систем #проектирование #монтаж #наладка

Термостатические клапаны для радиаторов по сравнению с ручными радиаторными клапанами имеют особенности при гидравлическом расчёте. Эти особенности связаны со спецификой работы клапана в системе отопления.

Эти клапаны управляются термочувствительным элементом (термоголовкой), внутри которого находится сильфонная ёмкость, заполненная рабочим телом (газ, жидкость, твёрдое вещество) с высоким коэффициентом объемного расширения. При изменении температуры воздуха, окружающего сильфон, рабочее тело расширяется или сжимается, деформируя сильфон, который, в свою очередь, воздействует на шток клапана, открывая или закрывая его (рис. 1).

Рис. 1. Схема работы термостатического клапана

Основной гидравлической характеристикой термостатического клапана является пропускная способность

Kv. Это расход воды, который способен пропустить через себя клапан при перепаде давления на нем в 1 бар. Индекс «_V» обозначает, что коэффициент отнесен к часовому объемному расходу и измеряется в м³/ч. Зная пропускную способность клапана и расход воды через него, можно определить потерю давления на клапане по формуле:

ΔP_к = (V / K_v)² · 100, кПа.

Регулирующие клапаны, в зависимости от степени открытия, имеют разную пропускную способность. Пропускная способность полностью открытого клапана обозначается Kvs. Потери давления на термостатическом радиаторном клапане при гидравлических расчетах, как правило, определяются не при полном открытии, а для определенной зоны пропорциональности – Xp.

Xp – это зона работы термостатического клапана в интервале от температуры воздуха при полном закрытии (точка S на графике регулирования) до установленного пользователем значения допустимого отклонения температуры.

Например, если коэффициент Kv дан при Xp = S – 2, и термоэлемент установлен в такое положение, что при температуре воздуха 22 ˚С клапан будет полностью закрыт, то этот коэффициент будет соответствовать положению клапана при температуре окружающего воздуха 20 ˚С.

Отсюда можно сделать вывод, что температура воздуха в помещении будет колебаться в пределах от 20 до 22 ˚С. Показатель Xp влияет на точность поддержания температуры. При Xp = (S – 1) диапазон поддержания температуры внутреннего воздуха будет в пределах 1 ˚С. При Xp = (S – 2) – диапазон 2 ˚С. Зона Xp = (S – max) характеризует работу клапана без термочувствительного элемента.

В соответствии с ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», в холодный период года в жилой комнате оптимальные температуры лежат в пределах от 20 до 22 ˚С, то есть, диапазон поддержания температуры в жилых помещениях зданий должен быть 2 ˚С.

Таким образом, для расчёта жилых зданий требуется выбор значений пропускной способности при Xp = (S – 2).

Рис. 2. Термостатический клапан VT.031

На рис. 3 показаны результаты стендового испытания термостатического клапана VТ.031 (рис. 2) с термостатическим элементом VТ.5000 с установленным значением «3». Точка S на графике это теоретическая точка закрытия клапана. Это температура, при которой клапан имеет настолько маленький расход, что его можно считать, практически, закрытым.

Рис. 3. График закрытия клапана VT.031 с термоэлементом VT.5000 (поз. 3) при перепаде давлений 10 кПа

Как видно на графике, клапан закрывается при температуре 22 ˚С. При понижении температуры воздуха, пропускная способность клапана увеличивается. На графике показаны значения расхода воды через клапан при температуре 21 (S – 1) и 22 (S – 2) ˚С.

В табл. 1 представлены паспортные значения пропускной способности термостатического клапана VТ. 031 при различных Xp.

Таблица 1. Паспортные значения пропускной способности клапана VT.031

DN клапана	1/2”
Значение коэффициента пропускной способности Kv при Xp; м3/ч	S – 1	0,35
	S – 1,5	0,45
	S – 2	0,63
	S – 3	0,9
Kvs; м3/ч	1,2

Клапаны испытываются на специальном стенде, показанном на рис. 4. В ходе испытаний поддерживается постоянный перепад давления на клапане равный 10 кПа. Температура воздуха имитируется при помощи термостатической ванны с водой, в которую погружается термоголовка. Температура воды в ванне постепенно повышается, при этом фиксируются расходы воды через клапан до полного закрытия.

Рис. 4. Стендовые испытания клапана VT.032 на пропускную способность по ГОСТу 30815-2002

Кроме значений пропускной способности термостатические клапаны характеризуются таким показателем, как максимальный перепад давления. Это такой перепад давления на клапане, при котором он сохраняет паспортные регулировочные характеристики, не создает шум, а также при котором все элементы клапана не будут подвержены преждевременному износу.

В зависимости от конструкции, термостатические клапаны имеют различные значения максимального перепада давления. У большинства представленных на рынке радиаторных термостатических клапанов эта характеристика составляет 20 кПа. При этом, согласно п. 5.2.4 ГОСТ 30815-2002, температура, при которой клапан закроется, при максимальном перепаде давления, не должна отличаться от температуры закрытия при перепаде давления 10 кПа более чем на 1 ˚С.

Из графика на рис. 5 видно, что клапан VТ.031 при перепаде давления 10 кПа и уставке термоэлемента «3» закрывается при 22 ˚С.

Рис. 5. Графики закрытия клапана VT.031 с термоэлементом VT.5000 при перепаде давления 10 кПа (синяя линяя) и 100 кПа (красная линия)

При перепаде давления 100 кПа клапан закрывается при температуре 22,8˚С. Влияние дифференциального давления составляет 0,8 ˚С. Таким образом, в реальных условиях эксплуатации такого клапана при перепадах давления от 0 до 100 кПа, при настройке термоэлемента на цифру «3», диапазон температур закрытия клапана составит от 22 до 23 ˚С.

Если в реальных условиях эксплуатации перепад давления на клапане вырастет больше максимального, то клапан может создавать недопустимый шум, а также его характеристики будут существенно отличаться от паспортных.

Из-за чего же происходит увеличение перепада давления на термостатическом клапане во время эксплуатации? Дело в том, что в современных двухтрубных системах отопления расход теплоносителя в системе постоянно меняется, в зависимости от текущего теплопотребления.

Какие-то терморегуляторы открываются, какие-то – закрываются. Изменение расходов по участкам приводит к изменению распределения давлений.

Для примера рассмотрим простейшую схему (рис. 6) с двумя радиаторами. Перед каждым радиатором установлен термостатический клапан. На общей линии находится регулирующий вентиль.

Рис. 6. Расчетная схема с двумя радиаторами

Допустим, что потери давления на каждом термостатическом клапане составляет 10 кПа, потери давления на вентиле – 90 кПа, общий расход теплоносителя – 0,2 м³/ч и расход теплоносителя через каждый радиатор – 0,1 м³/ч. Потерями давления в трубопроводах пренебрегаем. Полные потери давления в этой системе составляют 100 кПа, и они поддерживаются на постоянном уровне. Гидравлику такой системы можно представить следующей системой уравнений:

где V_о – общий расход, м

3/ч, V_р – расход через радиаторы, м³/ч, kv_в – пропускная способность вентиля, м³/ч, kv_{т. к.} – пропускная способность термостатических клапанов, м³/ч, ΔP_в – перепад давления на вентиле, Па, ΔP_т.к – перепад давления на термостатическом клапане, Па.

Рис. 7. Расчетная схема с отключенным радиатором

Предположим, что в помещении, где установлен верхний радиатор, температура увеличилась, и термостатический клапан полностью перекрыл поток теплоносителя через него (рис. 7). В этом случае весь расход будет идти только через нижний радиатор. Перепад давления в системе выразится следующей формулой:

где V_о′ – общий расход в системе после отключения одного термостатического клапана, м³/ч, V_p′ – расход теплоносителя через радиатор, в данном случае он будет равен общему расходу; м

3/ч.

Если принять во внимание, что перепад давления поддерживается постоянным (равным 100 кПа), то можно определить расход, который установится в системе после отключения одного из радиаторов.

Потери давления на вентиле снизятся, так как общий расход через вентиль уменьшился с 0,2 до 0,17 м³/ч. Потери давления на термостатическом клапане наоборот вырастут, потому что расход через него вырос с 0,1 до 0,17 м³/ч. Потери давления на вентиле и термостатическом клапане составят:

Из приведенных расчетов можно сделать вывод, что перепад давления на термостатическом клапане нижнего радиатора при открытии и закрытии термостатического клапана верхнего радиатора будет варьироваться от 10 до 30,8 кПа.

Но что будет, если оба клапана перекроют движение теплоносителя? В этом случае потери давления на вентиле будут нулевыми, так как движения теплоносителя через него не будет. Следовательно, разница давлений до золотника/после золотника в каждом радиаторном клапане будет равна располагаемому напору и составит 100 кПа.

Если используются клапаны с допустимым перепадом давлений меньше этой величины, то клапан может открыться, несмотря на отсутствии реальной потребности в этом. Поэтому перепад давлений на регулируемом участке сети должен быть ниже максимально допустимого перепада давления на каждом терморегуляторе.

Предположим, что вместо двух радиаторов в системе установлено некое множество радиаторов. Если в какой-то момент все терморегуляторы, кроме одного, закроются, то потери давления на вентиле будут стремиться к 0, а перепад давления на открытом термостатическом клапане будет стремиться к располагаемому напору, т.е., для нашего примера, к 100 кПа.

В этом случае расход теплоносителя через открытый радиатор будет стремиться к значению:

То есть в самом неблагоприятном случае (если из множества радиаторов открытым останется только один) расход на открытом радиаторе вырастет более чем в три раза.

Насколько же измениться мощность отопительного прибора при таком увеличении расхода? Теплоотдача Q секционного радиатора считается по формуле:

где Q_н – номинальная мощность отопительного прибора, Вт, Δt_ср – средняя температура отопительного прибора, ˚С, t_в – температура внутреннего воздуха, ˚С, V_пр – расход теплоносителя через отопительный прибор, n – коэффициент зависимости теплоотдачи от средней температуры прибора, p – коэффициент зависимости теплоотдачи от расхода теплоносителя.

Предположим, что отопительный прибор имеет номинальную теплоотдачу Qн = 2900 Вт, расчётные параметры теплоносителя 90/70 ˚С. Коэффициенты для радиатора принимаются: n = 0,3, p = 0,015. В расчётный период при расходе 0,1 м³/ч такой отопи- тельный прибор будет иметь мощность:

Чтобы узнать мощность прибора при Vр’’=0,316 м³⁄ч необходимо решить систему уравнений:

Методом последовательных приближений получаем решение этой системы уравнений:

Отсюда можно сделать вывод, что в системе отопления при самых неблагоприятных условиях, когда все отопительные приборы, кроме одного, на участке перекрыты, перепад давления на термостатическом клапане может вырасти до располагаемого напора. В приведенном примере при располагаемом напоре 100 кПа расход увеличится в три раза, при этом мощность прибора возрастёт всего на 17 %.

Повышение мощности отопительного прибора приведёт к увеличению температуры воздуха в отапливаемом помещении, что, в свою очередь, вызовет закрытие термостатического клапана. Таким образом, колебание перепада давления на термостатическом клапане во время эксплуатации в пределах паспортного максимального значения перепада является допустимым, и не приведет к нарушению в работе системы.

В соответствии с ГОСТ 30815-2002 максимальный перепад давления на термостатическом клапане определяется производителем из соблюдения требований бесшумности и сохранения регулировочных характеристик. Однако, изготовление клапана с широким диапазоном допустимых перепадов давления сопряжено с определенными конструктивными трудностями. Особые требования так же предъявляются к точности изготовления деталей клапана.

Большинство производителей выпускают клапаны с максимальным перепадом давления 20 кПа.

Исключение составляют клапаны VALTEC VT.031 и VT.032 (клапан термостатический прямой) с максимальным перепадом давления 100 кПа (рис. 8) и клапаны фирмы Giacomini серии R401–403 с максимальным перепадом давления 140 кПа (рис. 9).

Рис. 8. Технические характеристики радиаторных клапанов VT.031, VT.032

Рис. 9. Фрагмент технического описания термостатического клапана Giacomin R403

Рис. 10. Фрагмент технического описания термостатического клапана

При изучении технической документации необходимо быть внимательным, так как некоторые производители переняли практику банкиров – вставлять мелкий текст в примечаниях.

На рис. 10 представлен фрагмент из технического описания одного из типов термостатических клапанов. В основной графе указано значение максимального перепада давления 0,6 бара (60 кПа). Однако в сноске есть примечание, что действительный диапазон работы клапана ограничен всего лишь 0,2 барами (20 кПа).

Рис. 11. Золотник термостатического клапана с осевым креплением уплотнителя

Ограничение вызвано шумом, возникающим в клапане при высоких перепадах давления. Как правило, это касается клапанов с устаревшей конструкцией золотника, в котором уплотнительная резинка просто крепится по центру заклепкой или болтом (рис. 11).

При больших перепадах давления уплотнитель такого клапана начинает вибрировать из-за неполного прилегания к золотниковой тарелке, вызывая акустические волны (шум).

Повышенный допустимый перепад давления в клапанах VALTEC и Giacomini достигнут за счёт принципиально иной конструкции золотниковых узлов. В частности, у клапанов VT.031 использован латунный золотниковый плунжер, «футерованный» эластомером EPDM (рис. 12).

Рис. 12. Вид золотникового узла клапана VT.031

Сейчас разработка термостатических клапанов с широким диапазоном рабочих перепадов давления является одной из приоритетных задач специалистов многих компаний.

Исходя из изложенного, можно дать следующие рекомендации по проектированию систем отопления с термостатическими клапанами:
1. Коэффициент пропускной способности термостатического клапана рекомендуется определять, исходя из допустимого диапазона температур обслуживаемого помещения. Например, для жилых комнат по ГОСТ 30494-2011 оптимальные пара- метры внутреннего воздуха находятся диапазоне 20–22 ˚С. Значение Kv в этом случае принимается при Xp = S – 2.
   В помещениях категории 3а (помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды) оптимальный диапазон температур 20–21 ˚С. Для этих помещений значение Kv рекомендуется принимать при Xp = S – 1.
2. На циркуляционных кольцах системы отопления должны быть установлены устройства (перепускные клапаны либо регуляторы перепада давления), ограничивающие максимальный перепад давления таким образом, чтобы перепад давления на клапане не превысил предельного паспортного значения.

Приведем несколько примеров подбора и установки устройств, для ограничения перепада давления на участке с термостатическими клапанами.

Пример 1. Расчётные потери давления в квартирной системе отопления (рис. 13), включая термостатические клапаны, составляют 15 кПа. Максимальный перепад давления на термостатических клапанах равен 20 кПа (0,2 бара). Потери давления на коллекторе, включая потери на теплосчётчиках, балансировочных клапанах и прочей арматуре примем 8 кПа. В итоге перепад давления до коллектора составляет 23 кПа.

Если установить регулятор перепада давления или перепускной клапан до коллектора, то в случае перекрытия всех термостатических клапанов в данной ветке, перепад на них составит 23 кПа, что превышает паспортное значение (20 кПа). Таким образом, в данной системе регулятор перепада давления или перепускной клапан должен устанавливаться на каждом выходе после коллектора, и должен быть настроен на перепад 15 кПа.

Рис. 13. Схема к примеру 1

Пример. 2. Если принять не тупиковую, а лучевую систему поквартирного отопления (рис. 14), то потери давления в ней будут значительно ниже. В приведенном примере коллекторно-лучевой системы потери в каждой радиаторной петле составляют 4 кПа. Потери давления на квартирном коллекторе примем 3 кПа, а потери давления на этажном коллекторе – 8 кПа.

В этом случае регулятор перепада давления можно расположить перед этажным коллектором и настроить его на перепад 15 кПа. Такая схема позволяет сократить количество регуляторов перепада давления и существенно удешевить систему.

Рис. 14. Схема к примеру 2

Пример 3. В данном варианте используются радиаторные термостатические клапаны с максимальным перепадом давления 100 кПа (рис. 15). Так же как и в первом примере, примем, что потери давления в квартирной системе отопления составляют 15 кПа. Потери давления на квартирном узле ввода (квартирной станции) 7 кПа. Перед квартирной станцией перепад давления составит 23 кПа. В десятиэтажном здании общую длину пары стояков системы отопления можно принять порядка 80 м (сумма подающего и обратного трубопроводов).

Рис. 15. Схема к примеру

При средних линейных потерях давления по стояку 300 Па/м, общие потери давления в стояках составят 24 кПа. Отсюда следует, что перепад давления у основания стояков составит 47 кПа, что меньше максимально допустимого перепада давления на клапане.

Если установить регулятор на перепад давления на стояк и настроить его на давление 47 кПа, то даже когда все радиаторные клапаны, подключенные к этому стояку, закроются, перепад давления на них будет ниже 100 кПа.

Таким образом, можно существенно снизить стоимость системы отопления, установив вместо десяти регуляторов перепада давления на каждом этаже, один регулятор у основания стояков.

Автор: Жигалов Д.В.

Распечатать статью:
Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

Расчет и выбор регулирующих и запорных клапанов (вентилей) по пропускной способности на воде, для жидкости, водяного пара или газа. Выбор регулирующей трубопроводной арматуры по Кv. Формулы для расчета объемного расхода жидкости через Kv.

ГОСТы, СНиПы Карта сайта TehTab.ru Поиск по сайту TehTab.ru	Навигация по справочнику TehTab. ru:  главная страница / / Техническая информация/ / Оборудование – стандарты, размеры/ / Трубопроводная арматура. Краны, клапаны, задвижки…. / / Расчет и выбор регулирующих и запорных клапанов (вентилей) по пропускной способности на воде, для жидкости, водяного пара или газа. Выбор регулирующей трубопроводной арматуры по Кv. Формулы для расчета объемного расхода жидкости через Kv. Расчет и выбор регулирующих и запорных клапанов (вентилей) по пропускной способности на воде, для жидкости, водяного пара или газа. Выбор регулирующей трубопроводной арматуры по Кv. Формулы для расчета объемного расхода жидкости через Kv в различных размерностях По формулам упрощенного расчета из Таблицы 1 находим расчетный максимальный Kv=Kvs (м3/час) – объемный расход воды, протекающей через клапан при Т=20°С, при перепаде давления = 1 бар. (подробнее про Kv тут и ниже на странице) Определяем значение условной пропускной способности ругулирующего клапана Kv=η*Kvmax , где η – коэффициент запаса в диапазоне 1,2-1,5 (подробнее про коэффициенты запаса тут). Выбираем из характеристик регуляторов ближайшее доступное Kv, с округлением вверх. Таблица 1. Формулы упрощенного расчета пропускной способности клапана (вентиля) на воде, для жидкости, водяного пара паре или газа. Выбор регулирующей трубопроводной арматуры по Кv. Режим работы клапана Перепад на клапане  Жидкость   Газ  Водяной пар кгс/см2  м3/ч объемный расход  кг/час массовый расход  м3/ч объемный расход  кг/час массовый расход  кг/час массовый расход Перепад давления не более половины давления на входе     Перепад давления более половины давления на входе         P1 – абсолютное давление среды до регулятора, кгс/см2 Р2 – абсолютное давление среды после регулятора, кгс/см2 ΔP = Р1-P2 ρ – плотность жидкости г/см3=т/м3 ρn – плотность газа при Р=1,0332 кгс/см2 и Т=0°С (ρвоздуха = 1,293 кг/м3) Q – объемный расход в м3/час G – массовый расход в кг/час Qn – нормированный объемный расход газов в м3/час приведенный к условиям Р=1,0332 кгс/см2 и Т=0°С V – удельный объем = обратная плотность водяного пара м3/кг при Т1 и (Р1)/2 V1 – удельный объем = обратная плотность водяного пара м3/кг при Т1 и  Р1 V2 – удельный объем = обратная плотность водяного пара м3/кг при Т2 и Р2 Взаимное соответствие между единицами измерений. Перевод единиц измерения.   Таблица 2. Формулы для расчета объемного расхода жидкости через Kv в различных размерностях расхода и давления. Для жидкости, в разумном диапазоне, верна формула: ρ – плотность жидкости (для воды 1000 кг/м3) G – расход жидкости, м3/час  Δp – перепад давления на клапане (кране, вентиле, задвижке)   Таблица 2. Формулы для расчета объемного расхода жидкости через Kv в различных размерностях расхода и давления. Замечание: Теоретически (не на самом деле) размерные ряды клапанов выпускают, с величинами Kvs, возрастающими в геометрической прогрессии (ряды Рейнарда): Kvs: 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.3, 10, 16 ………… Пример: перепад давления на клапане 0,5 Бар / расчетный расход 5м3/час. Решаем:   Kv=7,07,  допустим, ближайшее большее значение Kv клапана из каталога 10. Считаем: перепад давления на выбранном клапане Δp=0,25 бар (пересчет по формуле) Дополнительная информация от TehTab.ru:
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab. ru Реклама, сотрудничество: [email protected]	Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Определение kvs клапана. Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

Пропускная способность регулирующего клапана Kvs — значение коэффициента пропускной способности Kvs численно равно расходу воды через клапан в м³/ч с температурой 20°C при котором потери давления на нём составят 1бар. Расчёт пропускной способности регулирующего клапана под конкретные параметры системы вы можете выполнить в разделе сайта Расчёты.

DN регулирующего клапана — номинальный диаметр отверстия в присоединительных патрубках. Значение DN применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Фактический диаметр отверстия может незначительно отличаться от номинального в большую или меньшую сторону. Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр Ду регулирующего клапана. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».

PN регулирующего клапана — номинальное давление – наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором обеспечивается длительная и безопасная эксплуатация. Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление Ру клапана. Ряд номинальных давлений PN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Динамический диапазон регулирования , это отношение наибольшей пропускной способности регулирующего клапана при полностью открытом затворе (Kvs) к наименьшей пропускной способности (Kv), при которой сохраняется заявленная расходная характеристика. Динамический диапазон регулирования ещё называют регулирующим отношением.

Так, например, динамический диапазон регулирования клапана равный 50:1 при Kvs 100, означает, что клапан может управлять расходом в 2м³/ч, сохраняя зависимости присущие его расходной характеристике.

Большинство регулирующих клапанов обладают динамическими диапазонами регулирования 30:1 и 50:1, но существуют и клапаны с очень хорошими регулирующими свойствами, их диапазон регулирования равен 100:1.

Авторитет регулирующего клапана — характеризует регулирующую способность клапана. Численно значение авторитета равно отношению потерь давления на полностью открытом затворе клапана к потерям давления на регулируемом участке.

Чем ниже авторитет регулирующего клапана, тем сильнее его расходная характеристика отклоняется от идеальной и тем менее плавным будет изменение расхода при движении штока. Так, например, в системе управляемой клапаном с линейной расходной характеристикой и низким авторитетом – закрытие проходного сечения на 50% может уменьшить расход всего лишь на 10%, при высоком же авторитете закрытие на 50% должно снижать расход через клапан на 40-50%.

Отображает зависимость изменения относительного расхода через клапан от изменения относительного хода штока регулирующего клапана при постоянном перепаде давления на нём.

Линейная расходная характеристика — одинаковые приросты относительного хода штока вызывают одинаковые приросты относительного расхода. Регулирующие клапаны с линейной расходной характеристикой применяются в системах, где существует прямая зависимость между управляемой величиной и расходом среды. Регулирующие клапаны с линейной расходной характеристикой идеально подходят для поддержания температуры смеси теплоносителя в тепловых пунктах с зависимым подключением к тепловой сети.

Равнопроцентная расходная характеристика (логарифмическая) — зависимость относительного прироста расхода от относительного прироста хода штока – логарифмическая. Регулирующие клапана с логарифмической расходной характеристикой применяются в системах, где управляемая величина нелинейно зависит от расхода через регулирующий клапан. Так, например, регулирующие клапаны с равнопроцентной расходной характеристикой рекомендуется применять в системах отопления для регулирования теплоотдачи отопительных приборов, которая нелинейно зависит от расхода теплоносителя. Регулирующие клапана с логарифмической расходной характеристикой отлично регулируют теплоотдачу скоростных теплообменных аппаратов с низким перепадом температур теплоносителя. Рекомендуется применять клапана с равнопроцентной расходной характеристикой в системах где требуется регулирование по линейной расходной характеристике, а поддерживать высокий авторитет на регулирующем клапане нет возможности. В таком случае сниженный авторитет искажает равнопроцентную характеристику клапана приближая её к линейной. Такая особенность наблюдается при авторитетах регулирующих клапанов не ниже чем 0,3.

Параболическая расходная характеристика — зависимость относительного прироста расхода от относительного хода штока подчиняется квадратичному закону (проходит по параболе). Регулирующие клапаны с параболической расходной характеристикой применяются как компромисс между клапанами с линейной и равнопроцентной характеристиками.

После выбора способа управления и типа регулирующего клапана: двухходового или трехходового, его необходимо правильно рассчитать и подобрать. Расчет и подбор регулирующего клапана зависит от выбранного способа регулирования. При двухпозиционном регулировании (с электротермическим приводом) подбирают регулирующий клапан с минимальным диаметром при заданном расходе воды так, чтобы перепад давления на нем не превысил максимальные потери 25 кПа при охлаждении и 15 кПа при отоплении. Эти значения могут уточняться фирмой-производителем. Подбор осуществляют по номограмме для соответствующего терморегулирующего клапана по данным фирмы-производителя, пример такой номограммы для трехходового регулирующего клапана фирмы Cazzaniga представлен на рис. 4.16. На диаграмму нанесены также пунктирные линии для определения потерь давления на байпассной линии. Пример расчета: Дано: Расход воды через теплообменник фэнкойла (7=0,47 м 3 /час. Потери давления на теплообменнике 14,4 кПа. Принимаем клапан диаметром 15мм (1/2″) с K v =2 м 3 /час. Потери давления на прямом ходе АР=4,7 кПа, на байпасе – АР=8,0 кПа. Для регулирующих клапанов с плавным регулированием (с помощью пульта и термостата или с сервоприводом) от правильно подобранного клапана зависит качество регулирования, определяемое соответствием хода затвора регулирующего клапана а определенному требуемому расходу воды через клапан. При подборе регулирующего клапана с плавным регулированием используют общие принципы независимо от того, где клапан установлен: на теплообменнике фэнкойла, на воздухоохладителе или воздухонагревателе центрального кондиционера.

Работа регулирующего клапана характеризуется величиной пропускной способности K v , м 3 /час, и пропускной характеристикой. Коэффициент условной пропускной способности равен расходу жидкости через клапан в м 3 /час с плотностью 1000 кг/м 3 , при перепаде давлений на нем 0,1 МПа (1 бар). Условный коэффициент пропускной способности определяется по формуле:

(3) где q – объемный расход жидкости через клапан, м 3 /час; Ψ – коэффициент, учитывающий влияние вязкости жидкости, определяемый в зависимости от числа Рейнольдса:

(4) по графику 4.17;
р – плотность жидкости, кг/м 3 ;
v – кинематическая вязкость жидкости, изменяющаяся в зависимости от температуры и концентрации растворенного вещества для водных растворов, см 2 /с; d – диаметр условного прохода клапана, мм; АР – потери давления на регулирующем клапане при максимальном расходе жидкости через него, МПа.

Пропускная характеристика – зависимость относительной пропускной способности от относительного перемещения затвора клапана , где K v , K vy – коэффициенты пропускной способности действительный и условный, м 3 /час, S, S y – действительный и условный ход затвора, мм. Иногда она называется идеальной характеристикой регулирующего клапана. Чаще регулирующие клапаны выпускаются с линейной пропускной характеристикой: (5)

Реже равнопроцентнои:

Реальная картина изменения расхода жидкости через клапан отличается от идеальной и характеризуется рабочей характеристикой клапана, которая выражает зависимость относительного расхода жидкости от хода затвора. На нее оказывают влияние параметры регулируемого участка. Под регулируемым участком понимается участок сети, включающий технологический элемент регулирования (теплообменник фэнкойла, воздухоохладитель, воздухонагреватель), трубопроводы, арматуру, регулирующий клапан, перепад давления на котором остается постоянным в процессе регулирования или колеблется в относительно малых пределах /10%. Перепад давления на регулируемом участке складывается из перепада давления на регулирующем клапане и перепада давления на остальных элементах технологической сети. Схема регулируемого участка и распределение давлений при установке двухходового клапана показана на рис.4.12, при установке трехходового клапана на рис. 4.11. Соотношение перепада давления на клапане и перепада давлений на регулируемом участке оказывает существенное влияние на вид расходной характеристики, эта величина в литературе зарубежной и отечественной называется по-разному: коэффициент управления, относительное сопротивление клапана.

АР Обозначим отношение — = п Можно построить несколько рабочих характеристик сети в зависимости от отношения п, пример такого построения приведен на рис. 4.18 а для регулирующего клапана с линейной пропускной характеристикой, на рис. 4.18 б для регулирующего клапана с равнопроцентной (логарифмической) пропускной характеристикой. При закрытии регулирующего клапана фактический расход жидкости через клапан оказывается больше, чем теоретический, и это отклонение тем больше, чем больше значение относительного сопротивления клапана Идеальная характеристика соответствует п=1, когда перепад давления в сети бесконечно мал, в этом случае расходная и идеальная характеристика совпадают. Наименьшее отклонение от идеального вида рабочие расходные характеристики имеют при п>0.5. Таким образом, перепад давления на регулирующем клапане должен быть больше или равен половине от общего перепада давления на регулируемом участке, или больше или равен перепаду давления на элементах технологической сети:

Правильно подобранным считается такой клапан, который полностью открыт при максимальном объеме протекающей воды и для которого выполняются эти соотношения. Водяной регулирующий клапан, поставленный без расчета, можно определить визуально на системе после ее монтажа. Сечение такого клапана обычно совпадает с сечением трубопровода на регулируемом участке (регулирующий клапан на воздухоохладителе или воздухонагревателе центрального кондиционера). Правильно выбранный клапан имеет сечение меньше, чем сечение трубопровода.-

Рис. 4.18. Графики рабочих расходных характеристик регулирующих клапанов с линейной (а) и равнопроцентной (б) пропускной характеристикой

Подбор регулирующего клапана осуществляют по коэффициенту пропускной способности с помощью номограммы для регулирующего клапана соответствующей фирмы-производителя. Пример такой номограммы для седельного трехходового регулирующего клапана VRG3 фирмы Danfoss приведен на рис. 4.19.

Пример расчета. Дано: Нагрузка по холоду на фэнкойл Q x = 0,85 кВт. Массовый расход воды через теплообменник фэнкойла

где Qx – нагрузка по холоду, кВт. Δt – перепад температур холодоносителя на входе и выходе из фэнкойла принимаем 5°С.

Объемный расход воды q = G/p = 146,2/1000 = 0,146 м 3 /час Перепад давления в теплообменнике определяем по таблице для фэнкойла Delonghi FC10

Подбираем трехходовой регулирующий клапан по номограмме так, чтобы перепад давления на регулирующем клапане был больше перепада давления в теплообменнике с учетом запаса на потери в трубопроводах, запорной арматуре: при G = 146,2 кг/час по номограмме на рис.4.19. определяем Кvs=0,4 м3/час регулирующего клапана диаметром R 1/2″(15 мм) и потери давления на клапане А р =15 кПа. При Kvs =0,63 м 3 /час потери давления на клапане Ар =5,8 кПа и соотношение давления будет меньше 1. Поэтому принимаем клапан с K vs =0,4.

Рис. 4.19. Номограмма для подбора трехходового регулирующего клапана VRG3 фирмы Danfoss (плавное регулирование)

(Технический Университет)

Кафедра АПХП

Курсовой проект

«Расчёт и проектирование регулирующего клапана»

Выполнил: студент гр. 891 Солнцев П.В.

Руководитель: Сягаев Н. А.

Санкт-Петербургг 2003

1. Дроссельные регулирующие органы

Для транспортировкии жидкостей и газов в технологических процессах применяют, как правило, напорные трубопроводы. В них поток двигается засчёт давления, создаваемого насосами (для жидкостей) или компрессорами (для газов). Выбор необходимого насоса или компрессора производится по двум параметрам: максимальной производительности и необходимому давлению.

Максимальная производительность определяется требованиями технологического регламента, давление необходимое для обеспечения максимального расхода, расчитывается по законам гидравлики, исходя из длины трассы, количества и величин местных сопротивлений и допустимой максимальной скорости продуктав трубопроводе (для жидкостей – 2-3 м/с, для газов – 20-30 м/с).

Изменение расхода в технологическом трубопроводе может быть осуществлено двумя способами:

дросселированием – изменением гидравлического сопротивления дросселя, установленного на трубопроводе (рис. 1а)

байпассированием – изменением гидравлического сопротивления дросееля, установленного на тркбопроводе, соединяющем нагнетательную линию с всасывающей (рис. 1б)

Выбор способа изменения расхода определяется типом используемого насоса или компрессора. Для наиболее распространённых в помышленности насосов и компрессоров возможно применение обоих способов управления потоком.

Для объёмных насосов, например, поршневых, допустимо только байпассирование жидкости. Дросселирование потока для таких насосов недопустимо, т.к. оно может привести к выходу из строя насоса или трубопровода.

Для поршневых компрессоров применяют оба способа управления.

Изменение расхода жидкости или газа засчёт дросселирования является основным управляющим воздействием в системаах автоматического регулирования. Дроссель, используемый для регулирования технологических параметров, – «регулирующий орган ».

Основной статической характеристикой регулирущего органа являестя зависимость расхода через него от степени открытия:

где q=Q/Q max – относительный расход

h=H/H max – относительный ход затвора регулирующего органа

Эта зависимостьт называется расходной характеристикой регулирующего органа. Т.к. регулирующий орган является частью трубопроводной сети, включающей в себя участки трубопровода, вентили, повороты и изгибы труб, восходящие и нисходящие участки, его расходная характеристика отражает фактически поведение гидравлической системы «регулирующий орган + трубопроводная сеть». Поэтому расходные характеристики двух одинаковых регулирующих органов, установленных на трубопроводах разной длины, будут существенно различаться между собой.

Характеристика регулирующего органа, не зависящая от его внешних соединений – «пропускная характеристика ». Этот зависимость относительной прорпускной способности регулирующего органа s от его относительного открытия h , т.е.

где: s=K v /K vy – относительная пропускная способность

Другими показателями, служащими для выбора регулирующего органа являются: диаметр его присоединительных фланцев Ду, максимально допустимое давление Ру, температура Т и свойства вещества. Индекс «у» указывает на условное значение показателей, чтот объясняется невозможностью обеспечить их точное соблюдение для серийных регулирующих органов. Поскольку расходная характеристика регулирующего органа зависит от гидравлического сопрротивления трубопроводной сети, в которой он установлен, необходимо иметь возможность корректировать эту характеристику. Регулирующие органы, допускающие возможность такой корректировки, – «регулирующие клапаны ». Они имеют сплошные или пустотелые цилиндрические плунжеры, допускающие изменение профиля для плучения требуемой расходной характеристики.Для облегчения корректировки расходной характеристики выпускают клапана с различными видами пропускной характеристики: линейной и равнопроцентной.

У клапанов с линейной характеристикой увеличение пропуской способности пропорционально ходу плунжера, т.е.

где: а – коэффициент пропорциональности.

У клапаанов с равнопроцентной пропускной характеристикой увеличение пропускной способности пропорционально ходу плунжера и текущему значению пропускной способности, т.е.

ds=a*K v *dh (4)

Различие между пропускной и расходной харктеристиками тем больше, чем больше гидравлическое сопротивление трубопроводной сети. Отношение пропускной способности клапана к пропускной способности сети – гидравлический модуль системы:

n=K vy /K vT (5)

При значениях n>1.5 клапана с линенйной пропускной характеристикой становятся непригодными из-за непостоянства коэффициента пропорциональности a на протяжении всего хода. Для регулирующих клапанов с равнопроцентной пропускной характеристикой расходная характеристика близка к линейной при значениях n от 1,5 до 6. Поскольку диаметр технологического трубопровода Дт обычно выбирается с запасом, может оказаться, что регулирующий клапан с таким же или близким диаметром условного прохода Ду имеет избыточную пропускную способность и, соответственно, гидравлический модуль. Для уменьшения пропускной способности клапанабез изменения его присоединительных размеров заводы-изготовители выпускают клапаны, отличающиеся только диаметром седла Дс.

2. Задание на курсовой проект

Вариант №7

3. расчёт регулирующих клапанов

1. Определение числа Рейнольдса

, где – скорость потока при максимальном расходе

r=988.07 кг/м 3 (для воды при 50 о С) [табл. 2]

m=551*10 -6 Па*с [табл. 3]

Re> 10000, следовательно, режим течения турбулентный.

2. Определение потери давления в трубопроводной сети при максимальной скорости потока

, где , x Мвент =4.4, x Мколен =1.05 [табл. 4]

3. Определение перепада давлений на регулирующем клапане при максимальной скорости потока

4. Определение расчётного значения условной пропускной способности регулирующего клапана:

, где h=1.25 – коэффициент запаса

5. Выбор регулирующего клапана с ближайшей большей пропускной способностью K Vy (по K Vз и Ду):

выбираем двухседельный чугунный регулирующий клапан 25 ч30нжМ

условное давление 1,6 Мпа

условный проход 50 мм

условная пропускная способность 40 м3/ч

пропускная характеристика линейная, равнопроцентная

вид действия НО

материал серый чугун

температура регулируемой среды от –15 до +300

6. Определение пропускной способности трубопроводной сети

7. Определение гидравлического модуля системы

Коэффициент, показывающий степень уменьшения площади проходного сечения седла клапана относительно площади проходного сечения фланцев К=0,6 [табл. 1]

4. профилирование плунжера регулирующего клапана

Требуемая пропускная характеристика регулирующего клапана обеспечивается изготовлением специальной формы поверхности окон. Оптимальный профиль плунжера получается в результате расчёта гидравлического сопротивления дроссельной пары (плунжер – седло) как функции относительного открытия регулирующего клапана.

8. Определение коэффициента гидравлического сопротивления клапана

, где , В=2 для двухседельного клапана

9. Определение коэффициента гидравлического сопротивления регулирующего клапана в зависимости от относительного хода плунжера

,где h=0.1, 0.2,…,1. 0 ,

x др – коэффициент гидравлического сопротивления дроссельной пары клапана x 0 =2.4 [табл. 5]

10. По графику на [рис. 5] определяется величина a k для относительного сечения дроссельной пары

Величина m уточняестя по формуле:

.

Определение новых значений m продолжается до тех пор, пока новое максимальное значение m не будет отличаться от предыдущего менее, чем на 5%.

Бытует мнение, что подбор трёхходового клапана не требует предварительных расчётов. Это мнение основано на предположении, что суммарный расход через патрубок AB – не зависит от хода штока и всегда постоянен. В действительности, расход через общий патрубок AB колеблется в зависимости от хода штока, а амплитуда колебания зависит от авторитета трёхходового клапана на регулируемом участке и его расходной характеристики.

Расчёт трёхходового клапана выполняют в следующей последовательности:

• 1. Подбор оптимальной расходной характеристики.
• 2. Определение регулирующей способности (авторитета клапана).
• 3. Определение пропускной способности и номинального диаметра.
• 4. Подбор электропривода регулирующего клапана.
• 5. Проверка на возникновение шума и кавитации.

Выбор расходной характеристики

Зависимость расхода через клапан от хода штока называют расходной характеристикой. Тип расходной характеристики определяет форма затвора и седла клапана. Так как у трёхходового клапана два затвора и два седла — расходных характеристик у него тоже две, первой обозначают характеристику по прямому ходу – (A-AB), а второй по перпендикулярному – (B-AB).

Линейно/линейная . Суммарный расход через патрубок АВ постоянен лишь при авторитете клапана равном 1, что обеспечить практически невозможно. Работа трёхходового клапана с авторитетом равным 0.1 приведёт к колебаниям суммарного расхода при перемещении штока, в диапазоне от 100% до 180%. Поэтому клапаны с линейно/линейной характеристикой применяются в системах нечувствительных к колебаниям расхода, либо в системах с авторитетом клапана не менее 0.8.

Логарифмическо/логарифмическая . Минимальные колебания суммарного расхода через патрубок AB в трёхходовых клапанах с логарифимическо/логарифмической расходной характеристикой наблюдаются при авторитете клапана равном 0.2. При этом, снижение авторитета, относительно указанного значения – увеличивает, а повышение – уменьшает суммарный расход через патрубок АВ. Колебание расхода в диапазоне авторитетов от 0.1 до 1 составляет от +15% до -55%.

Логарифмическо/линейная . Трёхходовые клапаны с логарифмическо/линейной расходной характеристикой применяются если в циркуляционных кольцах проходящих через патрубки A-AB и B-AB необходимо регулирование по различным законам. Стабилизация расхода во время движения штока клапана происходит при авторитете равном 0.4. Колебание суммарного расхода через патрубок AB в диапазоне авторитетов от 0.1 до 1 составляет от +50% до -30%. Регулирующие клапаны с лограрифмическо/линейной расходной характеристикой получили широкое применение в узлах управления системами отопления и теплообменными аппаратами.

Расчёт авторитета

Авторитет трёхходового клапана равен отношению потерь напора на клапане к потерям напора на клапане и регулируемом участке. Значение авторитета для трёхходовых клапанов определяет диапазон колебания суммарного расхода через порт АB.

10% отклонение мгновенного расхода через порт AB во время движения штока обеспечивается при следующих значениях авторитета:

• A+ = (0. 8-1.0) – для клапана с линейно/линейной характеристикой.
• A+ = (0.3-0.5) – для клапана с логарифмическо/линейной характеристикой.
• A+ = (0.1-0.2) – для клапана с логарифмическо/логарифмической характеристикой.

Расчёт пропускной способности

Зависимость потерь напора на клапане от расхода через него, характеризуется коэффициентом пропускной способности Kvs. Значение Kvs численно равно расходу в м³/ч, через полностью открытый клапан, при котором потери напора на нём составят 1бар. Как правило, значение Kvs трёхходового клапана одинаково для хода A-AB и B-AB, но бывают клапаны и с различными значениями пропускной способности по каждому из ходов.

Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на клапане изменяются в «n²» раз, не сложно определить требуемый Kvs регулирующего клапана подставив в уравнение расчётный расход и потери напора. Из номенклатуры подбирают трёхходовой клапан с ближайшим значением коэффициента пропускной способности к значению полученному в результате расчёта.

Подбор электропривода

Электропривод подбирается под ранее выбранный трёхходовой клапан. Электрические приводы рекомендуется выбирать из списка совместимых устройств, указанных в характеристиках клапана, при этом следует обратить внимание на:

• Узлы стыковки привода и клапана должны быть совместимы.
• Ход штока электропривода должен быть не менее хода штока клапана.
• В зависимости от инерционности регулируемой системы следует применять приводы с различной скоростью действия.
• От усилия закрытия привода зависит максимальный перепад давления на клапане при котором привод сможет его закрыть.
• Один и тот же электропривод обеспечивает перекрытие трёхходового клапана работающего на смешение и разделение потока, при разных перепадах давления.
• Напряжение питания и управляющий сигнал привода должны соответствовать напряжению питания и управляющему сигналу контроллера.
• Поворотные трёхходовые клапаны применяются с ротационными, а седельные с линейными электроприводами.

Расчёт на возможность возникновения кавитации

Кавитация – образование пузырьков пара в потоке воды проявляющееся при снижении давления в нём ниже давления насыщения водяного пара. Уравнением Бернулли описан эффект увеличения скорости потока и снижения давления в нём, возникающий при сужении проходного сечения. Проходное сечение между затвором и седлом трёхходового клапана является тем самым сужением, давление в котором может опуститься до давления насыщения, и местом наиболее вероятного образования кавитации. Пузырьки пара нестабильны, они резко появляются и также резко схлопываются, это приводит к выеданию частиц метала из затвора клапана, что неизбежно станет причиной его преждевременного износа. Кроме износа кавитация приводит к повышению шума при работе клапана.

Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации:

• Температура воды – чем она выше, тем большие вероятность возникновения кавитации.


• Давление воды – перед регулирующим клапаном, чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения кавитации.


• Допустимые потери давления – чем они выше, тем выше вероятность возникновения кавитации. Здесь следует отметить, что в положении затвора близком к закрытию дросселируемое давление на клапане стремиться к располагаемому давлению на регулируемом участке.


• Кавитационная характеристика трёхходового клапана – определяется особенностями дросселирующего элемента клапана. Коэффициент кавитации различен для различных типов регулирующих клапанов и должен указываться в их технических характеристиках, но так, как большинство производителей не указывают данную величину, в алгоритм расчёта заложен диапазон наиболее вероятных коэффициентов кавитации.

В результате проверки на кавитацию может быть выдан следующий результат:

• «Нет» – кавитации точно не будет.
• «Возможна» – на клапанах некоторых конструкций возникновение кавитации возможно, рекомендуется изменить один из вышеописанных факторов влияния.
• «Есть» – кавитация точно будет, измените один из факторов влияющих на возникновение кавитации.

Расчёт на возникновение шума

Высокая скорость потока во входном патрубке трёхходового клапана может стать причиной высокого уровня шума. Для большинства помещений в которых устанавливаются регулирующие клапаны допустимый уровень шума составляет 35-40 dB(A) который соответствует скорости во входном патрубке клапана примерно 3м/c. Поэтому, при подборе трёхходового клапана не рекомендуется превышать выше указанной скорости.

Значение величины kv. Регулирующий клапан создает в сети дополнительную потерю давления для ограничения расхода воды в требуемых пределах. Расход воды зависит от дифференциального давления на клапане: kv – показатель расхода на клапане, ρ – плотность (для воды ρ=1,000 кг/м 3 при температуре в 4°С, а при 80°С ρ=970 кг/м 3), q – расход жидкости, м 3 /час, ∆р – дифференциальное давление, бар. Максимальная величина k v (k vs) достигается при полностью открытом клапане. Эта величина соответствует расходу воды, выраженному в м 3 /час, для дифференциального давления равного 1 бару. Регулирующий клапан выбирают таким образом, чтобы величина k vs обеспечивала расчетный расход для данного располагаемого дифференциального давления при работе клапана в заданных условиях. Не так просто определить необходимую для регулирующего клапана величину k vs , поскольку располагаемое дифференциальное давление на клапане зависит от многих факторов: Фактического напора насоса. Потери давления в трубах и на арматуре. Потери давления на терминалах. Потери давления в свою очередь зависят от точности балансировки. При проектировании котельных установок рассчитывают теоретически правильные величины потерь давления и расхода для различных элементов системы. Однако на практике редко различные элементы обладают точно заданными характеристиками. При установке, как правило, выбирают насосы, регулирующие клапаны и терминалы по стандартным характеристикам. Регулирующие клапаны, например, выпускают с величинами k vs , возрастающими в геометрической пропорции, называемыми рядами Рейнарда: k vs: 1. 0 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16…… Каждая величина приблизительно на 60% больше предыдущей. Нетипично, чтобы регулирующий клапан обеспечивал точно расчетную потерю давления для заданного расхода. Если, например, регулирующий клапан должен создавать потерю давления равную 10 кПа при заданном расходе, то на практике может оказаться, что клапан незначительно большей величиной k vs создаст потерю давления, равную лишь 4 кПа, а клапан с незначительно меньшей величиной k vs обеспечит потерю давления в 26 кПа для расчетной величины расхода. ∆р (бар), q (м 3 /ч) ∆р (кПа), q (л/сек) ∆р (мм ВС), q (л/ч) ∆р (кПа), q (л/ч) q = 10 k v √∆p q = 100 k v √∆p ∆p = (36 q/k v)2 ∆p = (0.1 q/k v)2 ∆p = (0.01 q/k v)2 kv = 36 q/√∆p k v = 0. 1 q/√∆p kv = 0.01 q/√∆p Некоторые формулы содержат расход, k v и ∆р (ρ = 1,000 кг/м 3) Кроме того, насосы и терминалы, зачастую, превышают размер по той же причине. Это означает, что регулирующие клапаны работают почти закрытыми, в результате регулировка не может быть устойчивой. Возможно так же, что периодически эти клапаны максимально открываются, при запуске обязательно, что приводит к чрезмерному расходу в данной системе и недостаточному расходу в других. В результате следует задать вопрос: Что делать, если регулирующий клапан избыточного размера? Понятно, что, как правило, невозможно точно подобрать необходимый регулирующий клапан. Рассмотрим случай с калорифером на 2000 Вт, предназначенной для падения температуры на 20 К. Потеря давления составит 6 кПа для расчетного расхода 2000х0.86/20=86 л/ч. Если располагаемое дифференциальное давление равно 32 кПа и потеря давления в трубах и на арматуре составляет 4 кПа, на регулирующем клапане должна быть разность 32 – 6 – 4 = 22 кПа. Требуемая величина k vs составит 0,183. Если минимальная располагаемая величина k vs равна 0.25, например, расход вместо желаемых 86 л/час составит 104 л/час, превышение на 21%. В системах с переменным расходом величина дифференциального давления на терминалах переменная, поскольку потеря давления в трубах зависит от расхода. Регулирующие клапаны выбирают для расчетных условий. При низких нагрузках максимальный потенциальный расход на всех установках повышен и не возникает опасность чрезмерно низкого расхода на одном отдельном терминале. Если при расчетных условиях требуется максимальная нагрузка, очень важно избежать избыточного расхода. A . Ограничение расхода с помощью балансировочного клапана, установленного последовательно. Если в расчетных условиях расход на открытом регулирующем клапане выше требуемой величины, для ограничения этого расхода можно последовательно установить балансировочный клапан. Это не изменит действительный коэффициент управления регулирующего клапана, а даже улучшит его характеристику (см. рисунок на странице 51). Балансировочный клапан также является инструментом диагностики и отсечным клапаном. B . Снижение максимального подъема клапана. Для компенсации избыточного размера регулирующего клапана можно ограничить степень открытия клапана. Это решение можно рассмотреть для клапанов с равными процентными характеристиками, поскольку можно значительно снизить величину k v , соответственно уменьшив степень максимального открытия клапана. Если степень открытия клапана снизить на 20%, максимальная величина k v снизится на 50%. На практике балансировку производят с помощью последовательно установленных балансировочных клапанов при полностью открытом регулирующем клапане. Балансировочные клапаны настраивают в каждом контуре, чтобы при расчетной величине расхода потеря давления составила 3 кПа. Степень подъема регулирующего клапана ограничивают при получении на балансировочном клапане 3 кПа. Поскольку установка сбалансирована и остается сбалансированной, то требуемый расход фактически получают в расчетных условиях. C . Снижение расхода с помощью клапана, регулирующего ∆р, в группе. Дифференциальное давление на регулирующем клапане может быть стабилизировано, как показано на рисунке ниже. Величина настройки клапана STAP, регулирующего перепад давления, выбирается таким образом, чтобы получить требуемый расход для полностью открытого регулирующего клапана. В этом случае регулирующий клапан должен быть точно по размеру, а его коэффициент управления – близок к единице. Несколько эмпирических правил Если двухходовые регулирующие клапаны используют на терминалах, большая часть регулирующих клапанов будет закрыта или почти закрыта при низких нагрузках. Поскольку мал расход воды, потеря давления на трубах и арматуре будет незначительной. Весь напор насоса приходится на регулирующий клапан, который должен быть способен противостоять ему. Такое увеличение дифференциального давления затрудняет регулировку при малом расходе, поскольку фактически коэффициент управления β” значительно уменьшается. Предположим, что регулирующий клапан спроектирован для потери давления, составляющей 4% напора насоса. Если система работает с низким расходом, дифференциальное давление в этом случае умножают на 25. Для одинаковой величины открытия клапана расход затем умножают на 5 (√25 = 5). Клапан принудительно работает в почти закрытом положении. Это может привести к возникновению шума и колебанию регулированной величины (в этих новых рабочих условиях параметры клапана завышаются в пять раз). Именно поэтому некоторые авторы рекомендуют проектировать систему таким образом, чтобы расчетное падение давления на регулирующих клапанах составляло не мене 25% напора насоса. В этом случае при низких нагрузках превышение расхода на регулирующих клапанах не будет превышать коэффициент 2. Всегда очень трудно найти регулирующий клапан, способный выдержать столь высокое дифференциальное давление, не создавая при этом шумов. Также трудно найти достаточно малые клапаны, отвечающие вышеуказанным критериям, при использовании терминалов низкой мощности. Кроме того, необходимо ограничить изменения дифференциального давления в системе, например, используя вторичные насосы. Если принять во внимание указанную дополнительную концепцию, калибровка двухходового регулирующего клапана должна удовлетворять следующим условиям: При работе системы в нормальных условиях расход на полностью открытом клапане должен быть расчетным. Если расход выше указанного, балансировочный клапан, установленный последовательно, должен ограничить расход. Тогда для контроллера типа PI коэффициент управления равный 0.30 окажется приемлемым. Если значения параметров регулирования, ниже, регулирующий клапан следует заменить клапаном меньшего размера. Напор насоса должен быть таким, чтобы потери давления на двухходовых регулирующих клапанах составляли не менее 25% напора насоса. Для контроллеров вкл-выкл, концепция параметров регулирования не имеет значения, поскольку регулирующий клапан либо открыт, либо закрыт. Поэтому его характеристика не имеет большого значения. В этом случае расход незначительно ограничен последовательно установленным балансировочным клапаном.

РАСЧЁТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА — КиберПедия

Навигация: Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Топ: Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы… Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного. .. Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении… Интересное: Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны… Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений… Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является… Дисциплины: Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒ Зависимость потерь напора от расхода через регулирующий клапан называется пропускной способностью – Kvs. Kvs – пропускная способность численно равная расходу в м³/ч, через полностью открытый регулирующий клапан, при котором потери напора на нём равны 1бар. Kv – то же, при частичном открытии затвора клапана. Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на клапане изменяются в «n²» раз не сложно определить требуемый Kv регулирующего клапана подставив в уравнение расчётный расход и избыток напора. Некоторые производители рекомендуют выбирать регулирующий клапан с ближайшим большим значением Kvs от полученного значения Kv. Такой подход выбора позволяет с большей точностью регулировать расходы ниже заданного при расчёте, но не даёт возможности увеличить расход выше заданного значения, которое довольно часто приходится превышать. Мы не критикуем вышеописанный метод, но рекомендуем подбирать двухходовой регулирующий клапан таким образом, чтобы требуемое значение пропускной способности находилось в диапазоне от 50 до 80% хода штока. Регулирующий клапан, рассчитанный таким образом, сможет с достаточной точностью как уменьшить расход относительно заданного, так и несколько увеличить его. Выше приведенный алгоритм расчёта выводит список регулирующих клапанов, для которых требуемое значение Kv попадает в диапазон хода штока от 50 до 80%. В результатах подбора приведен процент открытия затвора регулирующего клапана, при котором дросселируется заданный избыток напора на заданном расходе. Приведенные значения процента открытия учитывают кривизну расходной характеристики регулирующего клапана и её искажение за счёт отклонения авторитета от 1. ПОДБОР РАСХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА Расходная характеристика регулирующего клапана отображает зависимость изменения относительного расхода через клапан от изменения относительного хода штока регулирующего клапана при постоянном перепаде давления на нём. Регулирующие клапаны с линейной расходной характеристикой рекомендуется применять для регулирования процессов в которых изменение регулируемой величины линейно зависит от расхода, они могут применяться в качестве исполнительных клапанов регуляторов расхода и для регулирования температуры смеси в с тепловых пунктах систем отопления с зависимым присоединением к тепловой сети. Регулирующие клапаны с логарифмической (равнопроцентной) расходной характеристикой рекомендуется применять в системах изменение регулируемой величины в которых нелинейно зависит от расхода и в системах с низким авторитетом регулирующего клапана. Регуляторы с равнопроцентной расходной характеристикой отлично подходят для регулирования теплоотдачи теплообменников независимых систем отопления и систем горячего водоснабжения со скоростными теплообменными аппаратами. При авторитете регулирующего клапана 0,1 – 0,3 логарифмическая характеристика искажается на столько, что регулирование происходит практически по линейному закону (линейная характеристика). Основной задачей подбора регулирующего клапана, является создание линейной зависимости между регулирующим воздействием и изменением регулируемой величины, поэтому при выборе расходной характеристики следует учитывать её искажение за счёт отличия авторитета клапана от единицы. ПОДБОР ПРИВОДА РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА Электропривод подбирается под ранее выбранный регулирующий клапан. Электрические приводы рекомендуется выбирать из списка совместимых устройств, указанных в характеристиках клапана. · Узлы стыковки привода и клапана должны быть совместимы. · Ход штока электропривода должен быть не менее хода штока клапана. · В зависимости от инерционности регулируемой системы следует применять приводы с различной скоростью действия. · От усилия закрытия привода зависит максимальный перепад давления на клапане при котором привод сможет его закрыть. · Напряжение питания и управляющий сигнал привода должны соответствовать напряжению питания и управляющему сигналу контроллера.   ⇐ Предыдущая123Следующая ⇒ Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни… Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства… Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой. .. Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим… 

Расчет расхода — калькулятор значений среды Bürkert

При правильном выборе типа и размеров клапана решающим фактором могут стать различные расчетные значения. Так с помощью значений коэффициента пропускной способности, расхода и параметров потери давления можно определить правильный клапан, отвечающий нужным требованиям и исполнениям. Рассчитайте эти значения с помощью нашего онлайн-калькулятора значений среды.

×

Коэффициент пропускной способности

Что означает коэффициент пропускной способности Kv

С 50-х годов XX века коэффициент пропускной способности (Kv) означает существующий нормированный показатель достижимого расхода среды, проходящей через клапан. Расчет коэффициента пропускной способности выполняется в соответствии с DIN EN 60 534, при этом коэффициент определяется в соответствии с директивами VDE/VDI 2173 в результате измерения воды при потере давления ок. 1 бар и температуре 5–30 °C. Результат показывается в м3/ч.

Кроме того, этот коэффициент клапана соответствует только определенному ходу клапана, т. е. определенной степени открытия. Таким образом, количество коэффициентов пропускной способности клапана соответствует количеству установочных ступеней. Следовательно, открывающий/закрывающий клапан имеет только один коэффициент пропускной способности, а регулирующие клапаны имеют коэффициенты пропускной способности для каждого положения. Коэффициент для максимального хода 100 % является коэффициентом пропускной способности.

Разница значений Cv и Kv

Часто американская единица измерения значения пропускной способности (Cv) указывается в галлонах/мин (американский галлон в минуту), поэтому она не равна коэффициенту пропускной способности. Существуют следующие формулы пересчета.

Kv = 0.857 * Cv 

Cv = 1.165 * Kv

Формулы для расчета коэффициентов пропускной способности для различных агрегатных состояний

Расчет Kv для жидкостей

Чтобы рассчитать коэффициент пропускной способности для жидкостей, требуется знать расход в л/мин или м3/ч, плотность рабочей среды перед клапаном и потерю давления при прохождении через клапан, т. е. разность давления на входе и обратного давления.

Q = объемный расход, в м3³/ч
Δp = потеря давления, в бар
ρ = плотность жидкости, в кг/м³

Расчет Kv для газов

При расчете для газов следует различать докритический и надкритический режим потока. Докритический режим означает, что давление на входе и обратное давление клапана определяют расход. Чем выше обратное давление, т. е. давление за клапаном (p2), тем меньше объемный расход.

Надкритический режим означает, что расход зависит только от давления на входе, причем в данном случае возникает эффект расхода Chokings (запирания). При этом при большом перепаде давлений (Δp > p1/2) в самом узком поперечном сечении клапана теоретически возникает скорость звука. Ускоряющаяся при потере давления рабочая среда не может при этом протекать быстрее скорости звука (1 Мах) даже в случае дальнейшего понижения обратного давления. Для газов стандартный расчет выполняется при 1013 гПа и 0 °C с QN как номинальный расход и ρN как номинальная плотность. При этом следует учитывать температурное влияние.

Расчет при докритическом потоке (дозвуковая скорость)

Расчет при надкритическом потоке (звуковая скорость)

p₁ = давление на входе, в бар
p₂ = обратное давление, в бар
Δ_p = потеря давления, в бар
Q_N = объемный расход, станд., B M³/ч
ρ_N = плотность, станд., в кг/M ³
T = абсолютная температура перед клапаном, в К

Структура измерения для расчета коэффициента пропускной способности клапанов

Приведенное ниже изображение показывает структуру измерения для определения коэффициента пропускной способности при данной потере давления. При этом 1 — это образец для испытаний, т. е. проверяемый клапан, а 2 — расходомер. В опытной установке есть, кроме того, точки измерения для давления на входе (3) и обратного давления (4), а также клапан регулировки расхода (5). Наконец, для измерения газообразных сред подключен прибор для измерения температуры (6).

1 Образец для испытаний
2 Расходомер< br />3 Манометр: давление перед клапаном (давление на входе)
4 Манометр: давление за клапаном (обратное давление)
5 Клапан регулировки расхода
6 Прибор для измерения температуры

Интенсивность расхода

Что значит интенсивность расхода Q?

Другим коэффициентом технологии сред является расход, называемый также объемным расходом или объемным потоком. Он показывает объем среды, проходящей через клапан за определенную единицу времени.

Чтобы рассчитать расход жидкости, требуется знать коэффициент пропускной способности, плотность рабочей среды и перепад давлений между давлением на входе и обратным давлением. Указанные компанией Bürkert рабочие среды — это, например, кислород, углекислый газ или этан. Здесь уже заложена соответствующая плотность, а перепад давлений рассчитывается автоматически, поэтому требуется заполнить только поля коэффициента пропускной способности, а также давления на входе и обратного давления.

Формулы для расчета объемного потока для различных агрегатных состояний

Расчет расхода для жидкостей

Расход рассчитывается по следующей формуле.

Q = расход
Kv = коэффициент пропускной способности, в м ³/ч
Δp = потеря давления, в бар
ρ = плотность, в кг/м³

Расчет расхода для газов

Для стандартного расхода газа тоже требуется коэффициент пропускной способности, а также номинальная плотность, давление на входе, обратное давление и температура рабочей среды. Кроме того, здесь также следует различать докритический и надкритический режим потока.

Расчет при докритическом потоке

Расчет при надкритическом потоке

p₁ = давление на входе, в бар
p₂ = обратное давление, в бар
Δp = потеря давления, в бар
Kv = коэффициент пропускной способности, станд., в м ³/ч
ρ_N = плотность, станд., в кг /M³
T = температура перед клапаном, в К

Потеря давления при проходе через клапан

Как рассчитывается потеря давления при проходе через клапан

Потеря давления означает разность давления рабочей среды на входе перед клапаном и обратного давления за клапаном. Этот показатель измерения касается потери энергии среды при прохождении через клапан, результат показан в барах. Для расчета потери давления для жидкости требуется коэффициент пропускной способности, плотность жидкости и расход. Ниже приводится формула для расчета.

Формулы для расчета падения давления для различных агрегатных состояний

Расчет потери давления для жидкостей

ρ = плотность, в кг/м ³
Q = объемный расход, в м ³/ч
Kv = коэффициент пропускной способности, в м³/ч

Расчет потери давления для газов

При расчете газообразной рабочей среды следует различать докритический и надкритический режим потока. При этом требуются следующие значения: коэффициент пропускной способности, номинальный расход при 1013 гПа и 0 °C, а также номинальная плотность, обратное давление и температура рабочей среды.

Расчет при докритическом потоке

Расчет при надкритическом потоке

p₁ = давление на входе, в бар
p₂ обратное давление, в бар
ρ_N = плотность, в кг/м³
T = температура, в К
Q_N = объемный расход, станд. , в м³/ч
Kv = коэффициент пропускной способности, в м³/ч

 

Выберите из множества существующих рабочих сред (бром или неон), которые уже заложены вместе с плотностью, или создайте другую рабочую среду. При этом требуется указать только плотность и агрегатное состояние среды. При введении необходимых данных для нужного значения в фоновом режиме уже работает онлайн-калькулятор значений среды, который наряду с результатом в верхнем правом окне автоматически показывает промежуточные результаты.

Начните расчет!

Хотите рассчитать другие материалы, например водяной пар или специальные условия расхода с очень ограниченным расходом или повышенной вязкостью? Или вы ищете клапан управления процессом, который идеально подходит для ваших требований? В этом случае воспользуйтесь нашим инструментом для конфигурации клапанов, разработанным специально для выбора клапанов управления процессом. Сконфигурируйте клапан сейчас!

 

Выбор регулирующих клапанов.

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒ Выбор регулирующего клапана определяется рабочей средой, пропускной способностью и рабочим давлением. Клапаны предназначены для регулирования потоков жидкостей с температурой до 150 °С. Подбор клапана по диаметру производится по коэффициенту Kv . Значение Kv считается по формуле:                                                                            Где: ΔР – падение давления в клапане, кПа, Q – расход, л /сек.  Коэффициент расхода Kv определяется как расход через клапан в м3/час при падении давления в 1 атм. Значение ∆P на клапане будет равно действительному перепаду давления, уменьшенному на величину падения давления на фильтрах, грязевиках, теплосчетчиках, теплообменниках и т.п. Подбор клапанов осуществляется по его условной пропускной способности из условия: Kv ≤ Kvy Где: Kv — пропускная способность клапана при заданном (проектном) перепаде (потерях) давления на нем, м3/ч; Kvy – паспортная условная пропускная способность клапана, м3/ч. В зависимости от регулируемой среды при определенном перепаде давления пропускная способность определяется по формуле:                                               Gmax       р Kv = 1,1 ——– ———- ;                                                  1000   ΔPmin где Gmax – максимальный весовой расход среды, кг/ч; р – плотность (объемный вес) среды при заданной температуре, г/см3; ΔPmin – перепад (потери давления) на клапане при максимальном расходе среды (кгс/см2). Во избежание парообразования за клапаном при регулировании потока жидкости ΔPmin выбирается из условия: ΔРmin ≤ P1 – Ркав,                    где : Р1 – давление среды до клапана; Ркав – давление кавитации (парообразования) регулируемой среды при заданной температуре.   После определения пропускной способности Kv подбирают соответствующий клапан исходя из условной пропускной способности Kvy Регулирующий клапан горячего водоснабжения следует выбирать особенно тщательно. этот клапан сильно влияет на регулировку и стабильность температуры горячей воды. Кроме этого, протечка в закрытом состоянии должна быть минимальной. Регулирующий клапан для системы горячего водоснабжения рассчитывается по имеющемуся перепаду давления, первичной и вторичной температурам и вероятности расхода горячей воды. Следует использовать первичные перепады давления для условий летней эксплуатации, а также первичную температуру в подающем трубопроводе. Расход через регулирующий клапан рассчитывается по формуле :                                            Где: Q- расход, л /сек, Р – мощность системы, кВт, ∆T – разность температур подача/ отвод. Следует иметь в виду, что завышение Kv приводит к ухудшению параметров регулирования, а занижение влечет за собой повышение потерь давления в сети. Важным параметром клапана является его характеристики и диапазон применимости. Предпочтительными является характеристики логарифмического типа. Логарифмические характеристики клапана компенсируют нелинейность управляемого объекта, в результате получается желаемый контур линейного контроля, позволяющий достичь устойчивой настройки управляющих параметров. Стандартный логарифмический клапан имеет диапазон применимости 20:1 или 30:1, чего в большинстве случаев достаточно для систем теплоснабжения, особенно если клапан правильно подобран по размеру, а перепад давления стабилен. В системах с большими различиями в нагрузке, таких как системы горячего водоснабжения, требуется более широкий диапазон применимости. Диапазон применимости определяется как отношение максимального расхода через клапан к минимальному управляемому расходу через него. Величина диапазона применимости зависит от управляемости и фактора превышения номинального размера. Плохая управляемость и клапаны завышенного размера нарушают возможность управления во всем диапазоне изменения коэффициента расхода. На малых нагрузках управление будет похоже на операцию «включено -выключено», приводящую к плохому управлению и неизбежному изнашиванию исполнительных механизмов и клапанов. Лучший диапазон применимости можно получить путем использования клапанов с логарифмически – модифицированными характеристиками и с диапазонами более чем 50:1. Клапаны с диапазоном применимости до 300:1 можно использовать для систем с очень большими различиями в максимальной и минимальной нагрузке, или когда реальную нагрузку нельзя определить заранее. Таким образом, для устойчивого регулирования потреблением тепловой энергии в теплоузлах необходимо использовать предназначенную для этих целей арматуру с соответствующими характеристиками. Применение арматуры на базе шаровых кранов, заслонок, игольчатых запорных устройств приводит к псевдорегулированию, излишним затратам в эксплуатации и может повлечь за собой серьезные аварийные ситуации. Электроприводы регулирующих клапанов. Электропривод должен обеспечить плавность и точность хода плунжера клапана, необходимую временную характеристику, иметь возможность ограничения хода при помощи механических выключателей и муфту предельного усилия для предотвращения поломки исполнительного механизма. Питание привода может осуществляться от сети 220-380 или 24 Вольта как переменного, так и постоянного тока. Хорошие возможности в регулировании сложных объектов открываются при использовании приводов с аналоговым управлением, тогда по одному каналу управления согласно заложенной программе возможно управление несколькими регулирующими клапанами. Электронные блоки управления должны обеспечивать возможность управления любым типом приводов, иметь достаточное количество информационных каналов по температуре, давлению и т.д. и необходимым количество каналов управления. Процессорная часть электронного блока должна обеспечить ПИД закон регулирования, суточную, недельную и месячную программу управления ( возможностью почасового снижения или увеличения графика потребления тепла. Электронные блок должен иметь информационный канал связи для включения в АСУ.   Выбор насосов Для подбора насоса необходимо знать требуемую его подачу и рабочее давление. Требуемая подача насоса VHac ,м3 /ч, определяется тепловой нагрузкой ∑Q в сети, Вт и перепадом температуры воды:   где: С = 4,19 – удельная теплоемкость воды, кДж /(кг КО)           р – плотность воды, кг/м3,           3,6 – коэффициент перевода Вт в кДж/ ч           t1 – температура подающего трубопровода,           t2  – температура обратного трубопровода. Давление, создаваемое насосом должно быть достаточным для преодоления всех сопротивлений движению воды в системе. Характеристика насоса задается производителем. Характеристика тепловой сети подчиняется закону:     где, S – сопротивление сети при расходе теплоносителя 1 м3/с, (м/(м6/ч2), зависит от абсолютной шероховатости, диаметра и длины трубопровода, плотности теплоносителя.           Н, м                                                                                                                                             характеристика сети                                                                                                          параметры рабочего насоса                                                                                           на данную сеть                                                                                                                            Vнас. м3/час В системе водяного отопления устанавливают два циркуляционных насоса, т.е. один насос всегда является резервным. Циркуляционные насосы необходимо выбирать таким образом, чтобы предварительно заданная расчетная точка работы насоса на линии рабочих характеристик соответствовала бы максимальному числу оборотов двигателя в точке наивысшего КПД или была максимально близка к ней. Если заданная рабочая точка отопительной установки находится между двумя линиями рабочих характеристик насоса, рекомендуется выбирать меньшую характеристику. Связанное с этим уменьшение подачи не оказывает никакого значительного влияния на эффективность работы отопительной системы, а напротив, имеет ряд преимуществ, таких как уменьшение уровня шума, более низкие закупочные цены и улучшение показателей экономичности. Выбор насосов можно также проводить при помощи компьютерных программ производителей с оптимизацией по техническим параметрам, стоимости оборудования и эксплуатационным затратам или пользоваться специальными таблицами. ⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒ Читайте также:  Психологические особенности спортивного соревнования Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Занятость населения и рынок труда Социальный статус семьи и её типология 

Последнее изменение этой страницы: 2021-06-14; просмотров: 58; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь – 161. 97.168.212 (0.009 с.)

Калибровка, клапан, клапан, температура, контроль, Kv, Kvs, давление, перепад

Определение Kv

Значение Kv можно рассчитать в соответствии с приведенными значениями, такие как: расход, падение давления и данные об условиях эксплуатации установки.

Жидкости (вода и т. д.)	П2>ПС		Q = расход (м3/ч) DP = Падение давления (бар) r = Плотность (кг/дм3)
Насыщенный пар	Р2>Р2/2		G = Массовый расход (кг/ч) DP = Падение давления (бар) P2 = Давление после клапана (абс. бар) P1= Давление перед клапаном (абс. бар)
	П2<П1/2
Перегретый пар	Р2>Р2/2		G = массовый расход (кг/ч) DP = Падение давления (бар) P1= Давление перед клапаном (абс. бар) P2 = Давление после клапана (абс. бар) v2 = Удельный объем (м3/кг), согласно P2 и T1 v = Удельный объем (м3/кг), согласно P1/2 и T1 T1 = Температура в количестве (K)
	П2<П1/2
Газ	Р2>Р2/2		Qn = Массовый расход при 0°C и 1013 мбар (кг/ч) r n = плотность газа при 0°C и 1013 мбар (кг/Нм3) DP = Падение давления (бар) P2 = Давление после клапана (абс. бар) P1= Давление перед клапаном (абс. бар) T1 = Температура на входе (K)
	П2<П1/2

Le Kvs клапана:
Для характеристики стандартных клапанов указывается коэффициент Kvs, что соответствует при коэффициенте Kv для номинального рабочего объема Н 100 клапана

Для каждого типа стандартного клапана указывается номинальный рабочий объем h200, при котором клапан можно считать завершенным открытым.

Le Kvo клапана:
Скорость утечки через клапан, если она присутствует потеря давления 1 бар (DPv = 1 бар), когда он полностью закрыт. Kvo выражается в м³/ч.

Степень утечки
Скорость утечки клапана – это отношение Kvo / Kvs

Для нового клапана этот коэффициент утечки должен быть ниже 0,05. %.

Коэффициент расхода Kv для клапана

Расход воды Q в м3/ч, измеренный при 4°C (Плотность = 1000 кг/м3), который при потере давления в 1 бар проходит через клапан считается полностью открытым.

Недостаточный размер клапана может привести к падению повышенного давления через устройство и, следовательно, может повредить седло клапана эрозией.

И наоборот, негабаритный регулирующий клапан может привести к нестабильной работе. установки.

Для каждого типа клапана производитель указывает предельный дифференциал приемлемое давление, которое зависит от его диаметра, метода конструкции, мощность серводвигателя, температура жидкость, скорость утечки и максимальный поток, который пересекает Это.

С:

• Q = Фактический расход в м3/ч при температуре х
• r = Плотность воды в кг/дм3 (зависит от температура)
• D P = Падение давления на клапане в барах

Падение давления

Разница давлений между входом и выходом клапана. Таким образом, это потеря давления.

Значение Kv таким же образом используется для расчета давления падение в клапане в соответствии с потоком, который пересекает его.

С:

• Q = Фактический расход воды в м3/ч при температуре x
• r = Плотность воды в кг/дм3 (зависит от температура)
• D P = Падение давления на клапане в барах

Управление клапаном

Основной функцией регулирующего клапана является обеспечение прогрессивности потока. Это авторитет клапана, который будет определять стабильность системы управления.

Эта прогрессивность будет количественно определяться авторитетом клапан.

• D Pv = Потеря давления полностью открытого клапана для номинальный объем л
• D PL = Потеря давления в контуре переменного расхода.

Изменяемый расход	Расход смеси	Схема перераспределения

• E = Генератор тепла
• V = Emetteur de chaleur – передача тепла

Характеристики клапанов

Клапан с линейной характеристикой

Получена лучшая прогрессивность тепловой мощности когда клапан имеет власть, имеет = 1. Это немыслимо выбрать это значение; поэтому прогрессивность будет плохой с этим типом клапана. Чтобы использовать этот тип клапана в системе управления, необходимо необходимо отрегулировать пропорциональную ленту на очень высокое ценность. Этот клапан нельзя использовать в прогрессивном управлении.

Клапан с квадратичной характеристикой – Vanne квадратичный характер

Наилучшая прогрессивность будет достигнута для авторитета, a = 1. Однако при A = 0,5 авторитет клапана не быть линейным может, несмотря на очень данное удовлетворение. Если общий напор насоса это позволяет, то интерес дать авторитет например от 0. 6 до 0,7

Клапан с логарифмической характеристикой

В клапане этого типа рабочий объем клапана составляет изменение потока, пропорциональное предыдущему общему поток изменения. Наилучшая прогрессивность власти получается от 0,6 до 0,7.

Клапан линейной теплотворной способности

В этом типе клапана производитель разработал клапан чтобы получить теплотворную способность, пропорциональную подъем клапана, для авторитета = 0,5. тоже большая власть будет иметь такой же вредный эффект, как и слишком маленькая власть.

Последнее обновление:

Емкость регулирующего клапана | Спиракс Сарко

Дом / Узнать о паре /

Пропускная способность регулирующего клапана

Содержимое

• Клапаны управления
• Пропускная способность регулирующего клапана
• Размер регулирующего клапана для водяных систем
• Размер регулирующего клапана для паровых систем
• Характеристики регулирующего клапана
• Приводы и позиционеры регулирующих клапанов
• Контроллеры и датчики

Назад к информации о паре

Пропускная способность регулирующего клапана

Клапаны необходимо измерять по их способности пропускать жидкость. Чтобы обеспечить справедливое сравнение, размеры клапанов определяются по индексу пропускной способности или коэффициенту расхода. В этом учебном пособии объясняются различные используемые типы коэффициентов расхода, как они устанавливаются, как они сравниваются, а также типичные значения для клапанов разного размера.

Регулирующий клапан, как следует из его названия, должен оказывать управляющее влияние на процесс. Хотя такие детали, как размеры соединений и материалы конструкции, жизненно важны, они не дают никаких указаний на управление, осуществляемое клапаном.

Регулирующие клапаны регулируют процессы, изменяя:

• Расход — Например, количество пара или воды, поступающее в технологическое оборудование.

С двухходовым клапаном , например, когда клапан перемещается в закрытое положение, проходит меньше пара и в процесс добавляется меньше тепла.

Например, с трехходовым клапаном , когда плунжер клапана перемещается в новое положение, он отводит горячую воду от процесса.

И/или

• Перепад давления – Определяется как разница между давлением на входе клапана и давлением на выходе клапана (см. рис. 6.2.1).

Для любого заданного размера проходного сечения клапана, чем больше перепад давления, тем больше скорость потока в определенных пределах.

В случае насыщенного пара, чем ниже его давление, тем ниже его температура и меньше теплопередача в теплообменнике.

Коэффициент расхода позволяет:

• • Сравнивать производительность клапанов.
• • Дифференциальное давление на клапане определяется по любому расходу.
• • Расход через регулирующий клапан, определяемый для заданного перепада давления.

Поскольку в мире используется множество различных единиц измерения, существует ряд коэффициентов расхода, и стоит понимать их определения. В таблице 6.2.1 указаны и определены наиболее часто встречающиеся индексы пропускной способности.

Таблица 6.2.1

Символы и определения, используемые для идентификации и количественной оценки потока через регулирующий клапан
кв	Расход воды в м³/ч при определенной температуре, обычно от 5 °C до 40 °C, который создает перепад давления в один бар на отверстии клапана. (Широко используется в Европе)
Квс	Фактическое или заявленное значение Kv конкретного клапана в полностью открытом состоянии, составляющее коэффициент расхода клапана или индекс производительности.
Квр	Kvr — это коэффициент расхода, требуемый приложением.
Резюме	Расход воды в галлонах в минуту при определенной температуре, как правило, от 40 °F до 100 °F, который создает перепад давления в один фунт на квадратный дюйм. (Широко используется в США и некоторых других частях мира). Следует соблюдать осторожность с этим термином, поскольку существуют как Cv Imperial, так и Cv US.
	Хотя основное определение одинаково, фактические значения немного отличаются из-за разницы между британскими галлонами и галлонами США.
Ав	Расход воды в м³/с, создающий перепад давления в один Паскаль.

Для преобразования:

Cv (британский) = Kv x 0,962 658

Cv (США) = Kv x 1,156 099

AV = 2,88 x 10-5 CV (британский)

Коэффициент расхода KVS для регулирующего клапана является важной информацией и обычно указывается вместе с другими данными в листах технических данных производителя.

Производители регулирующих клапанов обычно предлагают несколько размеров затвора (сочетание седла клапана и плунжера клапана) для конкретного размера клапана. Это может быть сделано для упрощения трубопроводов за счет устранения необходимости в переходниках или для снижения шума.

Типовой диапазон коэффициентов расхода KVS, доступных для выбора клапанов, показан в таблице 6.2.2.

Таблица 6.2.2

Значения Kvs для типового ряда клапанов

4 90 Размеры

Ду15	Ду20	Ду25	Ду32	Ду40	Ду50	Ду65	Ду80	Ду100
Квс	4	6,3	10	16	25	36	63	100	160
	2,5	4	6,3	10	16	25	36	63	100
	1,6	2,5	4	6,3	10	16	25	36	63
	1	1,6	2,5	4	6,3	10	16	25	36

Соотношение между расходами, перепадами давления и коэффициентами расхода зависит от типа жидкости, протекающей через клапан. Эти отношения предсказуемы и удовлетворяются уравнениями и более подробно обсуждаются в:

• Модуль 6.3. Размеры регулирующих клапанов для систем водоснабжения.
• Модуль 6.4 — Размеры регулирующих клапанов для паровых систем.

Начало страницы

Предыдущий – Регулирующие клапаны Далее – Размеры регулирующего клапана для водяных систем

Рассчитайте коэффициент расхода с помощью Bürkert Fluidic Calculator

При выборе правильного типа и размера клапана решающую роль могут играть различные операнды. Например, коэффициент Kv, расход и характеристическое значение перепада давления помогут вам выбрать правильный клапан для желаемых требований и областей применения. Вы можете легко рассчитать эти значения в режиме онлайн с помощью нашего бесплатного жидкостного калькулятора.

×

Коэффициент текучести

На что указывает коэффициент текучести Kv?

Коэффициент Kv является стандартизированным показателем для достижимого расхода жидкости через клапан и используется с 1950-х годов. Коэффициент Kv рассчитывается в соответствии со стандартом DIN EN 60 534, где значение определяется в соответствии с указаниями VDE/VDI 2173 путем измерения воды при перепаде давления ок. 1 бар и температура 5-30°C. Единицей результата является м3/ч.

Кроме того, это характеристическое значение клапана представляет только определенный ход клапана, т. е. определенную степень открытия. Клапан имеет столько коэффициентов Kv, сколько уровней настройки. Таким образом, двухпозиционный клапан имеет только один коэффициент Kv, в то время как регулирующие клапаны имеют коэффициенты Kv для каждого положения. Ключевым показателем для максимального 100% хода является коэффициент Kvs.

Разница между значением Cv и коэффициентом Kv

Часто приравниваемое значение Cv представляет собой единицу измерения в США, которая выражается в галлонах США в минуту (галлон США в минуту), и поэтому его нельзя сравнивать с коэффициентом Kv. Для этих значений существуют формулы преобразования:

Kv = 0,857 * Cv 

Cv = 1,165 * Kv

Формулы для расчета коэффициента текучести для различных агрегатных состояний

Kv расчет жидкостей

мин или м3/ч, должны быть известны плотность среды перед клапаном и перепад давления на клапане, т. е. разница между давлением на входе и обратным давлением.

Q = объемный расход, м ³ /ч
Δp = падение давления, бар
ρ = плотность жидкости в кг/м ³

Расчет Kv газов

При расчете газов различают докритические и сверхкритические условия потока. Подкритический означает, что входное давление и обратное давление клапана определяют скорость потока. Чем больше противодавление, т. е. давление после клапана (p ₂ ), тем меньше объемный расход.

Сверхкритический, с другой стороны, означает, что скорость потока зависит только от входного давления, что приводит к эффекту «запирания» потока. При больших перепадах давления (Δp > p ₁ /2), скорость звука теоретически возникает в самом узком сечении клапана. Среда, ускоренная перепадом давления, не может течь быстрее скорости звука (1 Маха), даже если противодавление еще больше уменьшится. Для газов стандартизированный расчет выполняется при 1013 гПа и 0°C с Q _N в качестве стандартного расхода и ρ _N в качестве стандартной плотности. Здесь также необходимо учитывать влияние температуры.

Расчет с докритическим потоком (дозвуковая скорость)

Расчет со сверхкритическим потоком (скорость звука)

p ₁ = входное давление в барах
p ₂ = противодавление в барах
Δ _p = падение давления в барах
Q

N расход = 907, нормированная, в м ³ /h
ρ _N = плотность, нормированная, в кг/м ³
T = абсолютная температура перед клапаном в Кельвинах

Измерительная установка для расчета коэффициента Kv клапанов

На рисунке ниже показана измерительная установка для определения коэффициента Kv при заданном перепаде давления. В этом случае 1 — это испытуемый образец, т. е. испытуемый клапан, а 2 — расходомер. Испытательная установка также включает в себя точки измерения входного давления (3) и обратного давления (4), а также регулирующий клапан (5). Наконец, подключается устройство измерения температуры (6) для измерения газообразных сред.

1 Образец для испытаний
2 Расходомер
3 Манометр: Давление перед клапаном (давление на входе)
4 Манометр: Давление после клапана (противодавление)
5 Клапан регулирования расхода
6 Устройство измерения температуры

Расход rate

На что указывает расход Q?

Еще одной ключевой фигурой в жидкостной технологии является расход, также известный как расход или объемный расход. Он показывает, какой объем жидкости проходит через клапан в данный момент времени.

Для расчета объемного расхода жидкости необходимо знать коэффициент Kv, плотность среды и разницу давлений между входным давлением и противодавлением. Среды, указанные Bürkert, включают кислород, монооксид углерода или этан. В этом случае соответствующая плотность уже сохранена, а перепад давления рассчитывается автоматически, поэтому необходимо заполнить только поля коэффициента Kv, входного давления и противодавления.

Формулы для расчета объемного расхода для различных агрегатных состояний

Расчет расхода жидкости

Рассчитайте объемный расход по следующей формуле:

Q = объемный расход
Kv = коэффициент расхода в м ³ /ч
Δp = перепад давления в барах
ρ = плотность в кг/м ³

Расчет расхода газа

С другой стороны, для нормированного расхода газа также требуется коэффициент Kv, а также стандартная плотность, входное давление, противодавление и температура среды. Кроме того, снова различают докритическое и сверхкритическое течение.

Расчет для докритического потока

Расчет для сверхкритического потока

p ₁ = входное давление в барах
p ₂ = противодавление в барах
Kv = коэффициент расхода в 9052 в барах m ³ /h
ρ _N = плотность в кг/м ³
T = температура в градусах Кельвина

Падение давления на клапане

Как рассчитывается падение давления на клапане?

Падение давления представляет собой разницу между входным давлением среды перед клапаном и обратным давлением после клапана. Это измеренное значение относится к потерям энергии жидкости при протекании через клапан и выражается в барах.
Коэффициент Kv, плотность жидкости и скорость потока необходимы для расчета перепада давления по отношению к жидкости. Формулу, на которой основан расчет, можно увидеть ниже.

Формулы для расчета перепада давления для различных агрегатных состояний

Расчет перепада давления для жидкостей

ρ = плотность в кг/м ³
Q = объемный расход в м ³ /ч
Kv = коэффициент расхода в м ³ /ч

Расчет падения давления для газов

При расчете газообразной среды проводится различие между докритическим и сверхкритическим потоком, и требуются следующие значения: Коэффициент Kv, стандартный расход при 1013 гПа и 0°C, а также стандартная плотность , противодавление и температура среды.

Расчет для докритического потока

Расчет для сверхкритического потока

p ₁ = входное давление в барах
p ₂ = противодавление в барах
ρ _N = плотность в кг/м ³
T = температура в Кельвинах
Q _N = нормированный расход, м ³ /ч
Kv = коэффициент текучести, м ³ /ч

Выберите из ряда существующих сред, таких как бром или неон, которые сохраняются вместе с их плотностью, или просто создайте другую среду. Все, что вам нужно сделать, это указать плотность и агрегатное состояние жидкости. Пока вы вводите необходимые данные для желаемого значения, Fluidic Calculator начинает работать в фоновом режиме и автоматически отображает окончательный результат, а также промежуточные результаты в правом верхнем поле.

Начать расчет коэффициента текучести прямо сейчас!

Вы хотите рассчитать другие вещества, такие как водяной пар, или особые условия потока, вызванные очень низким расходом или более высокой вязкостью? Или вы ищете технологический клапан, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям? Если это так, используйте наш специальный инструмент для проектирования клапанов, чтобы выбрать технологические клапаны. Спроектируйте клапан прямо сейчас!

 

Расход шарового крана

Приведенные ниже значения CV используются для индикации расхода шаровых кранов. Значение CV представляет собой британскую меру расхода воды в галлонах США в минуту при температуре 60° по Фаренгейту и перепаде давления на клапане в 1 фунт на кв. дюйм. Это используется в качестве руководства и не является линейной прогрессией.

Шаровые краны с отверстием V Расход (CV)

Размер клапана	Угловой шар	15%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	100%
1/2″	30°*	0,1	0,1	0,2	0,3	0,5	0,8	1,1	1,6	2,2	2,6
	60°	0,1	0,1	0,3	0,5	0,9	1,4	2	3,3	4,4	6
3/4″	30°*	0,1	0,2	0,5	0,7	1. 1	1,8	2,4	3,3	4,5	5,4
	60°	0,1	0,2	0,7	1	1,7	2,8	4	6,5	9	12
1″	30°*	0,1	0,3	0,8	1,3	2,3	3,5	5.1	9,8	8,5	10
	60°	0,2	0,4 ​​	1.1	1,8	3,4	5,3	7,9	12,3	15,3	21
1 1/4″	30°*	0,2	0,4 ​​	1.1	2	3,7	5,5	8	10	13	15
	60°	0,2	0,6	1,8	3	5,5	9,5	12,8	19	26	39
1 1/2 дюйма	30°*	0,3	0,6	1,6	3	5	7,5	11	14	17	20
	60°	0,4 ​​	0,8	2,5	4	8	13	19	27	40	52
2 дюйма	30°*	0,4 ​​	1,2	3,8	6	10	15	23	31	43	60
	60°	0,4 ​​	1,5	4,6	9	16,5	27	39	55	83	110
2 1/2 дюйма	30°*	0,4 ​​	1	4	8	12	18	28	37	62	75
	60°	0,4 ​​	1,5	5	10	21	34	53	75	103	150
3 дюйма	30°*	0,5	1,2	4	8	14	23	33	46	65	82
	60°	0,5	2,5	6	14	25	40	65	91	128	165
4 дюйма	30°*	0,6	2	6	15	29	48	71	100	130	159
	60°	0,7	3	11	25	40	59	90	141	212	356
6 дюймов	30°*	0,9	3,2	14	33	60	103	155	220	280	350
	60°	2	5	22	60	110	190	285	416	586	800

* Шары 60° в стандартной комплектации с шаром 30° по специальному заказу

Расход для двухходовых полнопроходных шаровых кранов (CV)

Размер BSP	Ду (мм)	CV при полном открытии
¼”	8	18
⅜ дюйма	10	20
½”	15	23
¾”	20	55
1 дюйм	25	95
1 ¼”	32	155
1 ½”	40	260
2 дюйма	50	440
2 ½”	65	710
3 дюйма	80	1050
4 дюйма	100	2040

 

Трехходовые шаровые краны с резьбой и уменьшенным проходом

Размер	Резюме	Kv (м3/ч)
1/4 дюйма	12,8	11
3/8 дюйма	12,8	11
1/2 дюйма	15,2	13
3/4″	17,5	15
1″	36,2	31
1-1/4″	45,5	39
1-1/2″	72,4	62
2 дюйма	120,2	103
2-1/2″	239,2	205
3 дюйма	270,7	232
4 дюйма	480,8	412

3-ходовые полнопроходные фланцевые шаровые краны

Размер	Резюме	Kv (м3/ч)
1/2″	15,2	13
3/4″	23,3	20
1″	45,5	39
1-1/4″	58,4	50
1-1/2″	112	96
2 дюйма	224,1	192
2-1/2″	308,1	264
3 дюйма	409,6	351
4 дюйма	762,1	653

 

Эта политика конфиденциальности определяет, как мы используем и защищаем любую информацию, которую вы предоставляете нам при использовании этого веб-сайта.

Мы стремимся обеспечить защиту вашей конфиденциальности. Если мы попросим вас предоставить определенную информацию, по которой вас можно идентифицировать при использовании этого веб-сайта, вы можете быть уверены, что она будет использоваться только в соответствии с настоящим заявлением о конфиденциальности.

Время от времени мы можем изменять эту политику, обновляя эту страницу. Вам следует время от времени проверять эту страницу, чтобы убедиться, что вы довольны любыми изменениями.

Что мы собираем

Мы можем собирать следующую информацию:

• имя и должность
• контактная информация, включая адрес электронной почты
• демографическая информация, такая как почтовый индекс, предпочтения и интересы
• прочая информация, относящаяся к опросам клиентов и/или предложениям

Что мы делаем с собранной информацией

Нам нужна эта информация, чтобы понять ваши потребности и предоставить вам более качественные услуги, в частности, по следующим причинам:

• Ведение внутренней документации.
• Мы можем использовать эту информацию для улучшения наших продуктов и услуг.
• Мы можем периодически отправлять рекламные электронные письма о новых продуктах, специальных предложениях или другой информации, которая, по нашему мнению, может показаться вам интересной, используя предоставленный вами адрес электронной почты.

Безопасность

Мы стремимся обеспечить безопасность вашей информации. Чтобы предотвратить несанкционированный доступ или раскрытие информации, мы внедрили подходящие физические, электронные и управленческие процедуры для защиты и защиты информации, которую мы собираем в Интернете.

Как мы используем файлы cookie

Файл cookie — это небольшой файл, который запрашивает разрешение на размещение на жестком диске вашего компьютера. Как только вы соглашаетесь, файл добавляется, и файл cookie помогает анализировать веб-трафик или сообщает вам, когда вы посещаете определенный сайт. Файлы cookie позволяют веб-приложениям реагировать на вас как на личность. Веб-приложение может адаптировать свои операции к вашим потребностям, симпатиям и антипатиям, собирая и запоминая информацию о ваших предпочтениях.

Мы используем файлы cookie журнала трафика, чтобы определить, какие страницы используются. Это помогает нам анализировать данные о трафике веб-страницы и улучшать наш веб-сайт, чтобы адаптировать его к потребностям клиентов. Мы используем эту информацию только для целей статистического анализа, после чего данные удаляются из системы.
В целом файлы cookie помогают нам сделать веб-сайт лучше, позволяя нам отслеживать, какие страницы вы считаете полезными, а какие нет. Файл cookie никоим образом не дает нам доступа к вашему компьютеру или какой-либо информации о вас, кроме данных, которыми вы решили поделиться с нами.
Вы можете принять или отклонить файлы cookie. Большинство веб-браузеров автоматически принимают файлы cookie, но обычно вы можете изменить настройки своего браузера, чтобы отказаться от файлов cookie, если хотите. Это может помешать вам воспользоваться всеми преимуществами веб-сайта.

Ссылки на другие веб-сайты

Наш веб-сайт может содержать ссылки на другие интересующие вас веб-сайты. Однако, как только вы использовали эти ссылки, чтобы покинуть наш сайт, вы должны помнить, что мы не имеем никакого контроля над этим другим сайтом. Поэтому мы не можем нести ответственность за защиту и конфиденциальность любой информации, которую вы предоставляете во время посещения таких сайтов, и такие сайты не регулируются настоящим заявлением о конфиденциальности. Вам следует проявлять осторожность и ознакомиться с заявлением о конфиденциальности, применимым к рассматриваемому веб-сайту.

Управление вашей личной информацией

Вы можете ограничить сбор или использование вашей личной информации следующими способами: можете щелкнуть, чтобы указать, что вы не хотите, чтобы информация использовалась кем-либо в целях прямого маркетинга

, если вы ранее дали нам согласие на использование вашей личной информации в целях прямого маркетинга, вы можете изменить свое решение в любое время, написав нам или отправив электронное письмо.

Мы не будем продавать, распространять или сдавать в аренду вашу личную информацию третьим лицам, если у нас нет вашего разрешения или это требуется по закону. Мы можем использовать вашу личную информацию для отправки вам рекламной информации о третьих лицах, которая, по нашему мнению, может вас заинтересовать, если вы сообщите нам, что хотите, чтобы это произошло.

Если вы считаете, что какая-либо информация, которую мы храним о вас, неверна или неполна, пожалуйста, напишите или напишите нам как можно скорее по указанному выше адресу. Мы оперативно исправим любую информацию, которая окажется неверной.

Технический консалтинг – ic-cz.com

Расчет Cv, Kv

Выбор регулирующего клапана для данного применения зависит от нескольких факторов, а именно:

• Расход
• Давление
• Температура
• Коррозионная активность или истирание среды
• Требования к герметичности
• Применение конкретных отраслевых норм (FDA, 3A, EPA…)

Пропускная способность клапана определяется значением коэффициента расхода Cv или Kv и показывает количество воды, протекающей через клапан при определенных условиях.

Cv – количество воды [U.S. галлон/мин] при падении давления на 1 psi

Kv – количество воды [м3/ч] при падении давления на 1 бар

Q … объемный расход, для расчета, Cv [U.S. галлон/мин], для расчета, Kv [м3/ч]

SG … удельный вес (для воды SG=1)

Δp … перепад давления, для расчета, Cv [psi], для расчета, Kv [бар]

Упрощенное соотношение между коэффициентом Cv и Kv:

Cv=1,15622 * Kv

Kv=0,86488 * Cv

Расчет коэффициента расхода для газов и пара

P1 [бар] Давление перед клапаном

P2 [бар] Температура Давление перед клапаном

T 9011 [бар] клапана (°C +273,16)

Δp [бар] Падение давления на клапане (p1-p2)

Q [кг/ч] Массовый расход

Qn [м3/ч] Объемный расход газа при стандартные условия (T=0°C, P=1 бар)

ρn [кг/м3] Плотность газа при стандартных условиях (T=0°C, P=1 бар)

v2 [м3/кг] Удельный объем пара для p2 и T1

v3 [м3/кг] Удельный объем пара для p1/2 и T1

Технические таблицы Клапан и длина входного и выходного трубопроводов

Обшивка

Наличие обшивки или кавитации в клапане может существенно повлиять на его расчет и выбор. Оба явления могут привести к повреждению клапана или продолжающейся трубы, поэтому очень важен правильный выбор ее размера, типа и внутренних узлов. Тем самым мы можем устранить нежелательные последствия, которыми обычно сопровождаются оба явления.

На следующем рисунке показано распределение давления на клапане.
В случае, когда выходное давление p2 становится ниже давления паров pv данной жидкости (из-за увеличения скорости в точке дросселирования), происходит образование пузырьков. Чем больше выходное давление p2 падает ниже давления пара pv, тем быстрее происходит образование пузырьков. До этого момента процесс оплавления и кавитации одинаков.

Распределение давления в клапане

В случае вскипания значение давления на выходе p2 остается ниже уровня давления пара pv, а на выходе клапана присутствуют пузырьки. Во время прошивки клапан может быть поврежден из-за эрозии. На следующем рисунке показаны типичные гладкие, блестящие повреждения конуса в результате мелькания.

Повреждение внутренней части клапана (плунжера) от воздействия обшивки – блестящая и гладкая поверхность

При появлении оплавления мы можем только смягчить последствия повреждения и продлить срок службы за счет правильно подобранной арматуры строительство. Угловой клапан с футеровкой на выходе является рекомендуемой конструкцией в случае возникновения протечек.

Кроме того, клапаны с уменьшенным затвором уменьшают скорость на выходе и, таким образом, приводят к повреждению клапана из-за больших размеров корпуса. Важным фактором является правильный выбор закаленного трима для клапана. Важным фактором является правильный выбор закаленного материала трима клапана, а также подходящего материала корпуса клапана.

Кавитация

Кавитация возникает в тот момент, когда выходное давление p2 падает ниже давления паров pv, а затем снова поднимается выше этого значения. В момент, когда p2 превышает значение pv, это приводит к схлопыванию (имплозии) образовавшихся пузырей. Схлопывание пузырьков высвобождает энергию и, если они находятся вблизи твердой поверхности, приводит к последствиям их постепенного износа, вызванного действием микроструй и ударных волн. Повреждения из-за кавитации могут передаваться на выходную трубу, где может произойти повреждение другого оборудования. Кавитация сопровождается чрезмерным шумом, вибрацией и ограничением пропускной способности клапана.

1) 1) Пузырь, который перемещается в область более высокого давления.

2) 2) Схлопывание пузырька вблизи твердой поверхности.

3) 3) Полусферический пузырь, прилипший к твердой поверхности.

Основной мерой, смягчающей последствия повреждения клапана из-за кавитации, является использование упрочненных материалов в зоне высоких скоростей (плунжер, седло). Что касается метода выбора конструкции подходящего клапана, применение индекса кавитации Kc основано на стандартной кривой восстановления давления на клапане, которую предпочитают многие производители. По показателю кавитации Kc определяется потеря давления (Δpc); в это время на клапане начинает проявляться кавитация. Проблема с использованием индекса кавитации Kc заключается в том, что он представляет собой кавитацию, которая влияет только на пропускную способность клапана, но не до такой степени, что возникают повреждения, шум и вибрации. В связи с этим, проблема кавитации включает в себя широкий спектр переменных (тип клапана, тип работы и т. д.), можно утверждать, что метод расчета и универсальный индекс кавитации, основанный на этом методе, не может охватывать все типы клапанов. от различных производителей. Поэтому список практических рекомендаций был опубликован обществом ISA в 1995 (Рекомендуемая практика), который включает метод прогнозирования повреждений из-за кавитации для всех типов клапанов. В этом методе используется сигма-параметр (σ), который основан на измерении схлопывающихся пузырьков энергии. Он отражает склонность клапана к кавитации и начало возможного повреждения.

P1 и p2 — давления перед и за клапаном. Pv — давление паров жидкости при заданной рабочей температуре. Как правило, чем меньше значение σ, тем больше склонность к кавитации для данного применения. Расчетное значение σ для данного процесса сравнивается со значением σ, допустимым для данного клапана. Допустимое значение σ для клапана определяется при тех же условиях процесса. Допустимое значение σ для типа клапана определяется испытаниями, перечисленными в руководстве ISA.

Повреждение внутренней части клапана (плунжера) от воздействия кавитации – рифленая поверхность

Наилучшей стойкостью к кавитационному повреждению обладают запорные (угловые) клапаны, оснащенные специальной многоступенчатой ​​клеткой, где номер ступеней определяется величиной потери давления dp на клапане.

Шум, создаваемый скоростью или количеством потока

Наибольшее количество шумных регулирующих клапанов мы встречаем в приложениях для снижения давления газов или пара. Потеря давления на клапане является причиной выделения энергии, которая преобразуется в тепло вместе с остатком шума. Оставляя в стороне шум как фактор, негативно влияющий на окружающую среду, мы должны учитывать такие явления, как вибрации. Шумы на клапанах создают вибрации или, наоборот, вибрации создают шум. Вибрации могут повредить не только сам клапан, но очень часто привести к повреждению устройства, расположенного на напорной трубе.

Самый простой способ уменьшить шум на клапане – установить подходящие ограничители на трубопроводе за клапаном. Тем самым мы увеличиваем противодавление клапана, т. е. уменьшаем потери давления и, следовательно, уровень шума. Однако этот метод часто хорошо работает только для одного режима работы, а для другого режима работы неэффективен (величина ограничения коэффициента расхода постоянна).

Наиболее распространенными продуктами, предлагаемыми для снижения шума на клапане, являются просверленные клетки. В клетке поток раздачи ведет ко многим ручьям. Подходящий диаметр и расположение отверстий снижает турбулентность и обеспечивает взаимное взаимодействие токов, что приводит к снижению уровня шума. Для более требовательных применений (высокие потери давления), требующих больших степеней снижения давления, можно использовать специальные лабиринтные конструкции. В этом случае происходит постепенное снижение давления многими малыми шагами, а скорость регулируется в течение всего прохождения среды через клапан.

Пример лабиринтной клетки

 

Курсы PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

“Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению

.”

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

“Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

для разоблачения меня новым источникам

информации. “

Стивен Дерч, P.E.

New Jersey

New Jersey

New Jersey

1111181811811110

New Jersey

1111181811811110

. Я многому научился, и они

очень быстро отвечали на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

снова. Спасибо.”

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

«Веб-сайт прост в использовании. Хорошо организован. Я действительно буду пользоваться вашими услугами снова.

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком

С деталями аварии Канзаса

City Hyatt Apparking ».

Майкл Морган, P.E.

Texas

110 Texas

1110 Texas

1110 . Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я нашел курс

информативным и полезным

в своей работе.”0011

“У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи. Вы

– лучшее, что я нашел.”

 

 

Рассел Смит, ЧП

Pennsylvania

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко заработать PDH, предоставляя время для просмотра

материала».

 

Хесус Сьерра, ЧП

Калифорния

“Спасибо, что разрешили мне просматривать неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

из неудач.”

 

Джон Скондрас, ЧП

Pennsylvania

“Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным способом обучения.”

 

 

Джек Лундберг, ЧП

Висконсин

“Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т. е. разрешение

Студент для рассмотрения курса

перед оплатой и

2

1818 гг. .”

Арвин Свангер, ЧП

Вирджиния

«Спасибо, что предложили все эти замечательные курсы.1882

наслаждался. о местонахождении и

, принимая свой онлайн

Курсы. “

William Valerioti, P.E.

Mete Texas

110

METARSATION. Курс был легко следовать. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемые темы. Необходимый 1 кредит в этике и нашел его здесь. “

Gerald Notte, P.E.

New Jersey

” Это был мой первый онлайн -опыт в получении моих обязательств. было

информативно, выгодно и экономично.

Я настоятельно рекомендую это

для всех инженеров. “

Джеймс Шурелл, P.E.

OHIO

1110 OHIO

1110 OHIO

” I PARET “I PARET” I PARET “I PARET” I PARET “I PARET”. практика, и

не основаны на каком-то неясном разделе

законов, которые не применяются

по «обычная» практика». I learned a lot to take back to my medical device

organization.”

 

 

Ivan Harlan, P.E.

Tennessee

“Course material had good content, not too mathematical, хороший акцент на практическое применение технологии».

 

 

Юджин Бойл, ЧП

California

“Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представленной,

, а онлайн -формат был очень

. Благодарность.”

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению физкультуры в условиях временных ограничений лицензиата».

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает распечатать тест во время просмотра текстового материала. предоставлены фактические случаи

.”

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

“The document Common ADA Errors in Facilities Design is very useful. The

test did require research in the

document but answers were

readily available.”

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

“Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

in traffic engineering, which I need

to fulfill the requirements of

PTOE certification.”

Joseph Gilroy, P. E.

Illinois

“A very convenient and affordable

Richard Rhoads, P.E. До сих пор все курсы, которые я посещал, были отличными.

Hope to see more 40%

discounted courses.”

 

Christina Nickolas, P.E.

New York

“Just completed the Radiological Standards exam and look forward to taking дополнительные

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.1882

Айдахо

“Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для

инженеров-профессионалов в приобретении блоков PDH

в любое время. Очень удобно.”

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

“Пока все было отлично! Будучи матерью двоих детей, я не так много

времени, чтобы исследовать, куда

получить мои кредиты от. ”

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

0 “Это было очень познавательно и познавательно. Легко для понимания с иллюстрациями

и графиками; определенно

облегчает  впитывание всех

теорий.”

г. Виктор Окампо, инженер.

Alberta, Canada

“A good review of semiconductor principles. I enjoyed going through the course at

my own pace during my morning

subway commute

to work .”

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

“Просто найти интересные курсы, скачать документы и пройти

викторина. I would highly recommend

you to any PE needing

CE units. ”

 Mark Hardcastle, P.E. 

Missouri

“Very good selection тем в различных областях техники».1882

“I have re-learned things I have forgotten. I am also happy to benefit financially

by your promo email which

reduced the price

на 40%.”

Конрадо Касем, ЧП

Теннесси

“Отличный курс по разумной цене. Я буду пользоваться вашими услугами в будущем.”

 

 

 

Чарльз Флейшер, П.Е.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал кодексы профессиональной этики

и правила Нью-Мексико

».

 

Брун Гильберт, ЧП

Калифорния

“Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.”

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Воспользуюсь CEDengineerng

, когда потребуется дополнительная сертификация

».

 

Томас Каппеллин, ЧП

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и поставили

ME, за то, за что я заплатил – много

Оцените! для инженера”.1882

Хорошо расположен.

для дизайна дерева».1882

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

New York

“I had a great experience taking the Coastal Construction – Designing

the Building course and

highly recommend it.”

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. 1882

прекрасно подготовлено. Мне нравится возможность загрузить учебный материал на

Обзор, где бы ни был и

ВСЕГД. Сохраняйте широкий выбор тем на выбор».

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

“Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.”

 

 

 

Тайрон Бааш, ЧП

Иллинойс

“Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и всеобъемлющий. “

Michael Tobin, P.E.

Аризона

” Это мой второй курс, и я полюбил то, что предложил мне, что

. моя линия

по работе.” Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова.”

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

“Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.”

 

 

 

Кеннет Пейдж, ЧП

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии.

 

 

Луан Мане, ЧП

Conneticut

“Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти тест.”

 

 

Алекс Млсна, ЧП

Индиана

“Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

Это вся информация, которую я могу

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В реальных Жизненные ситуации ».

South Dkota Deringer, P.E.

South Dakota 9188 2

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111. . СВЕДЕНИЕ

111111111111111111111111111111111111111111111111ТА.

курс.”1882

“Website is easy to use, you can download the material to study, then come back

and take the quiz. Very

convenient and on my

own schedule .”

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

“Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.”

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

“Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать сертификат PDH

. Спасибо, что сделали этот процесс простым.”

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт. Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH за

Один час.