Розрахунок та підбір Редукційного клапана
ПРИКЛАД
Методика розрахунку
Розрахунок редукційного клапана полягає у визначенні пропускної здатності, необхідного діапазону налаштування, перевірці на виникнення шуму та кавітації.
Розрахунок пропускної здатності
Залежність втрат напору від витрати води називається пропускною здатністю - Kvs.
Kvs - пропускна здатність чисельно дорівнює протоку у м³/год, через повністю відкритий редукційний клапан, при якому втрати тиску на клапані дорівнюють 1 бар.
Kv - те ж саме, при частковому відкритті клапана.
Знаючи, що при зміні протоку в «n» раз втрати тиску на клапані змінюються в «n²» в квадраті разів, нескладно визначити необхідний Kv редукційного клапана, підставивши в рівняння розрахункову витрату та надлишковий тиск.
Деякі виробники рекомендують обирати редукційний клапан з найближчим більшим значенням Kvs від отриманого значення Kv. Такий підхід вибору дозволяє з більшою точністю регулювати протік нижче заданого під час розрахунку, але не дає можливості збільшити протік вище заданого значення, яке досить часто доводиться перевищувати. Ми не критикуємо вищеописаний метод, але рекомендуємо підбирати редукційні клапани таким чином, щоб потрібне значення пропускної здатності знаходилося в діапазоні від 50 до 70% ходу штока. Редукційний клапан, розрахований таким чином, зможе з достатньою точністю зменшити протік відносно заданого, так і дещо збільшити його.
Вищезазначений алгоритм розрахунку виводить список редукційних клапанів, для яких потрібне значення Kv потрапляє в діапазон ходу штока від 50 до 70%.
У результаті підбору наведено відсоток відкриття редукційного клапана, при якому дросселюється заданий надлишок тиску при протіканні заданої витрати води.
Підбір діапазону налаштування
Діапазон налаштування редукційного клапана залежить від сили стиснення пружини. Деякі редукційні клапани серійно комплектуються однією пружиною та мають лише один діапазон налаштування за тиском, а деякі можуть бути укомплектовані пружинами різної жорсткості та мати декілька діапазонів налаштування. Тиск, який буде підтримувати редукційний клапан, повинен знаходитися в межах діапазону регулювання.
Розрахунок на можливість виникнення кавітації
Кавітація - це утворення бульбашок пару в потоці води, що проявляється при зниженні тиску в ньому нижче тиску насичення водяного пару. Рівнянням Бернуллі описано ефект збільшення швидкості потоку та зниження тиску в ньому, що виникає при звуженні прохідного перерізу. Прохідний переріз між засувкою та сідлом редукційного клапана є тим самим звуженням, тиск в якому може знизитися до тиску насичення, і місцем найбільш ймовірного утворення кавітації. Бульбашки пару нестабільні, вони різко з'являються і так само різко згортаються, це призводить до виїдання частинок металу з елементів клапана, що неминуче стане причиною його передчасного зносу. Окрім зносу, кавітація призводить до підвищення шуму при роботі редукційних клапанів.
Основні фактори, які впливають на виникнення кавітації:
- Температура води - чим вона вище, тим більше ймовірність виникнення кавітації.
- Тиск води - перед редукційним клапаном, чим він вище, тим менше ймовірність виникнення кавітації.
- Дросельований тиск - чим він вище, тим вище ймовірність виникнення кавітації.
- Кавітаційна характеристика клапана - визначається особливостями дросельного елемента клапана. Коефіцієнт кавітації різний для різних типів редукційних клапанів і повинен бути вказаний в їх технічних характеристиках, але так як більшість виробників не вказують цю величину, в алгоритм розрахунку включено діапазон найбільш ймовірних коефіцієнтів кавітації.
Після перевірки на кавітацію може бути видано наступний результат:
- 'Ні' - кавітації точно не буде.
- 'Можлива' - на клапанах деяких конструкцій виникнення кавітації можливе, рекомендується змінити один з вищезазначених факторів впливу.
- 'Є' - кавітація точно буде, змініть один з факторів, що впливають на виникнення кавітації.
Розрахунок на виникнення шуму
Висока швидкість потоку у вхідному патрубку редукційного клапана може стати причиною високого рівня шуму. Для більшості приміщень, в яких встановлюються редукційні клапани, допустимий рівень шуму становить 35-40 дБ(А), що відповідає швидкості в вхідному патрубку клапана приблизно 3 м/с. Тому, при виборі редукційного клапана рекомендується не перевищувати зазначеної швидкості.
питання : коментар : відгук
Online Розрахунки обладнання
