Calcolo del Regolatore di Pressione di Sostegno
ESEMPIO
Metodologia per il Calcolo del Regolatore di Pressione di Sostegno
Il calcolo del regolatore di pressione di sostegno implica la determinazione della capacità di flusso richiesta del regolatore, l'intervallo di regolazione necessario e la verifica della possibilità di rumore e cavitazione.
Calcolo della Capacità di Flusso
La dipendenza tra la perdita di pressione e il flusso d'acqua attraverso il regolatore viene chiamata capacità di flusso - Kvs.
Kvs - la capacità di flusso è numericamente equivalente al flusso d'acqua in m³/h attraverso un regolatore di pressione di sostegno completamente aperto, dove la perdita di pressione è di 1 bar.
Kv - lo stesso, ma con apertura parziale della valvola del regolatore.
Sapendo che quando il flusso cambia 'n' volte, la perdita di pressione cambia di 'n²', è semplice determinare il valore Kv richiesto del regolatore inserendo il flusso d'acqua calcolato e la pressione eccedente nell'equazione di calcolo.
Alcuni produttori raccomandano di selezionare un regolatore di pressione con un valore di Kvs leggermente superiore a quello ottenuto da Kv. Questo approccio consente un controllo più preciso del flusso sotto il valore calcolato, ma non permette un aumento del flusso. Consigliamo di selezionare un regolatore di pressione di sostegno in modo che la capacità di flusso richiesta sia compresa tra il 50 e il 70% del percorso della valvola. Un regolatore calcolato in questo modo può ridurre il flusso con sufficiente precisione e aumentarlo leggermente.
L'algoritmo di calcolo precedente genera un elenco di regolatori di pressione di sostegno in cui il valore richiesto di Kv rientra nel range del 50-70% dell'apertura della valvola.
Il risultato della selezione indica la percentuale di apertura della valvola del regolatore di pressione alla quale la pressione eccedente viene regolata al flusso d'acqua specificato.
Selezione del Regolatore di Pressione di Sostegno
L'intervallo di regolazione del regolatore di pressione dipende dalla forza di compressione della molla. Alcuni regolatori sono dotati di una sola molla e hanno un solo intervallo di regolazione, mentre altri possono avere diversi intervalli a seconda della rigidità delle molle. La pressione che il regolatore manterrà deve trovarsi approssimativamente nel terzo centrale dell'intervallo di regolazione. L'algoritmo fornisce un elenco di regolatori in cui la pressione impostata rientra nel 20-80% dell'intervallo di pressione supportato.
Quando si seleziona l'intervallo di regolazione, è necessario tenere conto che l'errore di calibrazione consentito della molla ai limiti dell'intervallo di regolazione è del 10%.
Prevenzione della Cavitazione nel Regolatore di Pressione di Sostegno
La cavitazione è la formazione di bolle di vapore nel flusso d'acqua, che si verifica quando la pressione scende al di sotto della pressione di saturazione. Questo effetto di aumento della velocità del flusso e diminuzione della pressione, che si verifica quando la sezione di passaggio viene ristretta, è descritto dall'equazione di Bernoulli. La sezione di passaggio del regolatore è il punto in cui la pressione può scendere fino al livello di saturazione, rendendolo il luogo più probabile per la formazione di cavitazione. Le bolle di vapore sono instabili; appaiono improvvisamente e collassano rapidamente, causando erosione nelle parti metalliche del regolatore e aumentando il rumore durante il suo funzionamento.
- Temperatura dell'acqua: più è alta, maggiore è la probabilità di cavitazione.
- Pressione dell'acqua: più è alta prima del regolatore, minore è la probabilità di cavitazione.
- Pressione di regolazione: più è alta, maggiore è la probabilità di cavitazione.
- Caratteristiche del regolatore: il coefficiente di cavitazione varia a seconda dei modelli e dovrebbe essere indicato nelle caratteristiche tecniche, ma spesso non viene riportato.
Il risultato del test di cavitazione può essere:
- 'No' - La cavitazione non si verificherà.
- 'Possibile' - La cavitazione potrebbe verificarsi su alcuni modelli, si consiglia di modificare uno dei fattori.
- 'Sì' - La cavitazione si verificherà, è necessario modificare i fattori che influiscono sulla sua comparsa.
Calcolo del Rumore Generato dal Regolatore di Pressione di Sostegno
L'elevata velocità del flusso nella flangia di ingresso del regolatore può generare alti livelli di rumore. Il livello di rumore accettabile nella maggior parte delle installazioni è di 35-40 dB(A), il che corrisponde a una velocità di flusso di circa 3 m/s all'ingresso della valvola. Si raccomanda di non superare questa velocità nella scelta del regolatore.
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