Calcolo e Selezione del Regolatore di Differenziale di Pressione
ESEMPIO
Metodologia di Calcolo
Il calcolo del regolatore di differenziale di pressione consiste nel determinare la capacità di flusso, la gamma di regolazione necessaria e verificare la possibile insorgenza di rumore e cavitazione.
Calcolo della Capacità di Flusso Kvs
La dipendenza della perdita di pressione dal flusso d'acqua attraverso il regolatore di differenziale di pressione è detta capacità di flusso - Kvs.
Kvs - capacità di flusso, numericamente uguale al flusso d'acqua in m³/h attraverso una valvola del regolatore completamente aperta, in cui la perdita di pressione è pari a 1 bar.
Kv – lo stesso, a un'apertura parziale della valvola del regolatore.
Sapendo che al variare del flusso d'acqua di 'n' volte, la perdita di pressione sul regolatore varia di 'n²' volte, è facile determinare il valore necessario di Kv del regolatore di differenziale di pressione sostituendo nella formula il flusso calcolato e la pressione in eccesso.
Alcuni produttori raccomandano di scegliere un regolatore di differenziale di pressione con il valore di Kvs immediatamente superiore a quello calcolato per Kv. Questo metodo consente una regolazione più precisa del flusso d'acqua al di sotto del valore impostato, ma non consente un aumento del flusso. Raccomandiamo di selezionare regolatori di differenziale di pressione in modo che la capacità di flusso richiesta sia compresa tra il 40 e il 70% della corsa dell'asta. Un regolatore di differenziale di pressione selezionato in questo modo può ridurre il flusso d'acqua con sufficiente precisione e anche aumentarlo leggermente.
Il risultato della selezione mostra la percentuale di apertura della valvola del regolatore di differenziale di pressione, alla quale la pressione in eccesso specificata è regolata per la portata d'acqua indicata.
Selezione della Gamma di Regolazione
La gamma di regolazione del regolatore di differenziale di pressione dipende dalla forza di compressione della molla. Alcuni regolatori di differenziale sono dotati di una sola molla e hanno una sola gamma di regolazione, mentre altri possono essere dotati di molle di diversa rigidità e avere più gamme di regolazione. Il differenziale di pressione che il regolatore manterrà dovrebbe trovarsi nel terzo medio della gamma di regolazione.
L'algoritmo di selezione sopra descritto genera un elenco di regolatori in cui il differenziale specificato si trova tra il 20 e l'80% della gamma dei differenziali di pressione supportati.
Calcolo della Cavitazione
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 del vapore acqueo. L'effetto dell'aumento della velocità del flusso e della caduta di pressione, che si verifica nel restringimento del passaggio, è descritto dall'equazione di Bernoulli. Il passaggio nel regolatore di differenziale di pressione è proprio questo restringimento, dove la pressione può scendere al livello di saturazione, essendo il punto più probabile per l'insorgenza della cavitazione. Le bolle di vapore sono instabili; appaiono improvvisamente e scompaiono altrettanto rapidamente, causando l'erosione delle particelle metalliche degli elementi del regolatore, il che porterà inevitabilmente a un'usura prematura. Oltre all'usura, la cavitazione aumenta il rumore durante il funzionamento del regolatore.
Principali fattori che influenzano l'insorgenza della cavitazione:
- Temperatura dell'acqua - più è alta, maggiore è la probabilità di insorgenza della cavitazione.
- Pressione dell'acqua - prima del regolatore di differenziale, più è alta, minore è la probabilità di cavitazione.
- Pressione di strozzatura - più è alta, maggiore è la probabilità di cavitazione.
- Caratteristica di cavitazione del regolatore - determinata dalle caratteristiche dell'elemento di strozzamento del regolatore. Il coefficiente di cavitazione varia per i diversi tipi di regolatori e dovrebbe essere indicato nelle loro specifiche tecniche, ma poiché la maggior parte dei produttori non indica questo valore, l'algoritmo di calcolo include una gamma dei coefficienti di cavitazione più probabili.
Dopo la verifica della cavitazione, sono possibili i seguenti risultati:
- “No” - la cavitazione non si verificherà sicuramente.
- “Possibile” - su alcune costruzioni di valvole può verificarsi cavitazione, si consiglia di modificare uno dei fattori sopra menzionati.
- “Sì” - la cavitazione si verificherà, cambiare uno dei fattori che influenzano l'insorgenza della cavitazione.
Calcolo del Rumore
Un'alta velocità del flusso nel tubo di ingresso del regolatore può causare un alto livello di rumore. Per la maggior parte dei locali in cui sono installati regolatori di differenziale di pressione, il livello di rumore consentito è di 35-40 dB(A), che corrisponde a una velocità nel tubo di ingresso di circa 3 m/s. Pertanto, si raccomanda di non superare la velocità sopra menzionata nella selezione di un regolatore di differenziale di pressione.
domanda : commento : feedback
Calcoli online delle attrezzature
