Calcul et sélection des régulateurs de décharge de pression
EXEMPLE
Méthodologie de calcul du régulateur de décharge de pression
Le calcul du régulateur de décharge de pression consiste à déterminer la capacité de débit du régulateur, la plage de réglage nécessaire et à vérifier la possibilité de bruit et de cavitation.
Calcul de la capacité de débit
Le rapport entre la perte de pression et le débit d'eau à travers le régulateur de décharge de pression est appelé capacité de débit - Kvs.
Kvs - la capacité de débit est numériquement égale au débit d'eau en m³/h, qui traverse le régulateur de décharge de pression complètement ouvert, lorsque les pertes de pression sont de 1 bar.
Kv - même chose, à l'ouverture partielle du régulateur.
Sachant qu'à un changement de débit de 'n', les pertes de pression dans le régulateur augmentent de 'n²', il n'est pas difficile de déterminer la valeur requise de Kv du régulateur de décharge de pression en remplaçant le débit calculé et la surpression dans l'équation.
Certains fabricants recommandent de choisir un régulateur de décharge de pression dont la valeur Kvs est la plus proche et supérieure à celle obtenue. Cette approche de sélection permet de mieux réguler les débits d'eau en dessous de la valeur calculée, mais ne permet pas de les augmenter. Nous recommandons de sélectionner des régulateurs de décharge de pression de manière à ce que la valeur requise de la capacité de débit soit comprise entre 50 et 70 % de la course du piston. Un régulateur de décharge de pression calculé de cette manière peut réduire le débit avec une précision suffisante par rapport à la valeur spécifiée et également l'augmenter légèrement.
L'algorithme ci-dessus produit une liste de régulateurs de décharge de pression dont la valeur Kvs requise se situe dans la plage de 50 à 70 % de la course du piston.
En conséquence de la sélection, le degré d'ouverture en pourcentage du régulateur est affiché, au niveau duquel la perte de pression au débit spécifié se produit.
Choix du régulateur de décharge de pression
La plage de réglage du régulateur de décharge de pression dépend de la rigidité du ressort. Certains régulateurs sont fournis avec un ressort unique par défaut et n'ont qu'une seule plage de réglage, tandis que d'autres peuvent être équipés de ressorts de rigidités différentes et peuvent avoir plusieurs plages de réglage. La pression que le régulateur de décharge de pression doit maintenir doit être approximativement au milieu d'un tiers de la plage de réglage. L'algorithme produit une liste de régulateurs pour lesquels la pression spécifiée se situe entre 20 et 80 % des pressions maintenues.
Lors du choix de la plage de réglage, il convient de noter que l'erreur de calibration du ressort aux limites de la plage de réglage est de 10 %.
Calcul du régulateur de décharge de pression en ce qui concerne la cavitation
Cavitation - formation de bulles de vapeur dans le flux d'eau qui se produit lorsque la pression tombe en dessous de la pression de vapeur de saturation de l'eau. L'effet d'augmentation de la vitesse d'écoulement et de réduction de pression dans une section d'écoulement causée par le rétrécissement de l'ouverture de passage est décrit par l'équation de Bernoulli. La zone de passage du régulateur de décharge de pression est le rétrécissement où la pression peut descendre jusqu'à la pression de saturation, et c'est l'endroit le plus probable pour la cavitation. Les bulles de vapeur sont instables, apparaissent soudainement et s'effondrent également soudainement, entraînant une érosion des particules métalliques sur les éléments du régulateur, provoquant ainsi une usure prématurée. En plus de l'usure, la cavitation entraîne une augmentation du bruit pendant le fonctionnement du régulateur.
- Température de l'eau - plus elle est élevée, plus le risque de cavitation est important.
- Pression de l'eau - avant le régulateur, plus elle est élevée, moins le risque de cavitation est important.
- Pression de strangulation - plus elle est élevée, plus le risque de cavitation est important.
- La propriété de cavitation du régulateur dépend des caractéristiques de l'élément régulant du flux du régulateur. Le coefficient de cavitation varie en fonction du type de régulateur de décharge de pression et devrait être spécifié dans les spécifications techniques, mais comme la plupart des fabricants ne fournissent pas cette valeur, l'algorithme de calcul contient une plage de coefficients de cavitation les plus probables.
En conséquence de la vérification de la cavitation, le résultat suivant peut être émis :
- « Non » - il n'y aura pas de cavitation.
- « Possible » - dans certains types de vannes, une cavitation peut survenir, il est recommandé de modifier l'un des facteurs mentionnés ci-dessus.
- « Oui » - une cavitation se produira, changez l'un des facteurs influençant la cavitation.
Calcul du régulateur de décharge de pression en ce qui concerne le bruit
Une vitesse d'écoulement élevée au port d'entrée du régulateur de décharge de pression peut entraîner un niveau de bruit élevé. Pour la plupart des pièces où des régulateurs de décharge de pression sont installés, le niveau de bruit admissible est de 35-40 dB(A), ce qui correspond à une vitesse d'environ 3 m/s au port d'entrée de la vanne. Par conséquent, il est recommandé de ne pas dépasser cette vitesse lors de la sélection d'un régulateur de décharge de pression.
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