Расчёт и Подбор Регулятора давления 'До себя'
ПРИМЕР
Методика расчёта Регулятора давления
Расчёт регулятора давления 'До себя'' заключается в определении пропускной способности регулятора, требуемого диапазона настройки, проверке на возникновение шума и кавитации.
Расчёт пропускной способности
Зависимость потерь напора от расхода через регулятор давления называется пропускной способностью - Kvs.
Kvs - пропускная способность численно равная расходу в м³/ч, через полностью открытый затвор регулятора давления, при котором потери напора на нём равны 1бар.
Kv – то же, при частичном открытии затвора регулятора.
Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на регуляторе изменяются в «n» в квадрате раз не сложно определить требуемый Kv регулятора давления подставив в уравнение расчётный расход и избыток напора.
Некоторые производители рекомендуют выбирать регулятор давления 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 регуляторы давления 'до себя'' таким образом, чтобы требуемое значение пропускной способности находилось в диапазоне от 50 до 70% хода штока. Регулятор давления, рассчитанный таким образом, сможет с достаточной точностью как уменьшить расход относительно заданного, так и несколько увеличить его.
Выше приведенный алгоритм расчёта выводит список регуляторов давления 'до себя', для которых требуемое значение Kv попадает в диапазон хода штока от 50 до 70%.
В результатах подбора приведен процент открытия затвора регулятора давления, при котором дросселируется заданный избыток напора на заданном расходе.
Подбор регулятора давления
Диапазон настройки регулятора давления зависит от силы сжатия пружины. Некоторые регуляторы давления серийно комплектуются одной пружиной и имеют всего лишь один диапазон настройки по давлению, а некоторые могут быть укомплектованы пружинами различной жёсткости и имеют несколько диапазонов настройки. Давление которое будет поддерживать регулятор давления 'до себя', должно находиться, примерно, в средней трети диапазона регулирования. Выше приведенный алгоритм подбора регулятора давления выводит список регуляторов у которых заданное давление попадет в диапазон от 20 до 80% диапазона поддерживаемых давлений.
При выборе диапазона настройки необходимо учитывать, что допустимая погрешность калибровки пружины на граничных значениях диапазона настройки составляет 10%.
Расчёт регулятора давления 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 регулятора давления 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 регулятора, что неизбежно станет причиной его преждевременного износа. Кроме износа кавитация приводит к повышению шума при работе регулятора.
Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации:
- Температура воды – чем она выше, тем большие вероятность возникновения кавитации.
- Давление воды – перед регулятором, чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения кавитации.
- Дросселируемое давление – чем оно выше, тем выше вероятность возникновения кавитации.
- Кавитационная характеристика регулятора – определяется особенностями дросселирующего элемента регулятора. Коэффициент кавитации различен для различных типов регуляторов давления 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 регулятора давления на возникновение шума
Высокая скорость потока во входном патрубке регулятора давления может стать причиной высокого уровня шума. Для большинства помещений в которых устанавливаются регуляторы давления допустимый уровень шума составляет 35-40 dB(A) который соответствует скорости во входном патрубке клапана примерно 3м/c. Поэтому, при подборе регулятора давления рекомендуется не превышать выше указанной скорости.
вопрос : комментарий : отзыв
Online Расчёт оборудования
