Calcolo e selezione del regolatore di temperatura ad azione diretta per l'acqua
ESEMPIO
Selezione del regolatore di temperatura
Il regolatore di temperatura ad azione diretta è un elemento indipendente del sistema di riscaldamento che non richiede componenti aggiuntivi e funziona senza fonti di energia esterne.
Il compito principale del regolatore di temperatura è gestire il processo di riscaldamento o raffreddamento del fluido di lavoro, chiudendo il flusso del fluido di riscaldamento o raffreddamento. La capacità di regolazione è determinata dall'autorità della valvola nel sistema controllato, motivo per cui si consiglia di scegliere una valvola tenendo conto della curva della sua caratteristica di regolazione, associata alla deviazione dell'autorità del regolatore di temperatura rispetto a 1. Altrimenti, il processo di regolazione potrebbe svolgersi in modalità binaria.
La precisione di mantenimento della temperatura da parte del regolatore dipende dall'isteresi e dalla zona di proporzionalità del sensore termico, e la velocità di reazione alle deviazioni di temperatura dipende dalla costante di tempo.
Nei sistemi con parametri che cambiano rapidamente, è preferibile scegliere regolatori 'veloci' con una costante di tempo fino a 60 secondi, mentre nei sistemi con accumulatori di calore o serbatoi d'acqua più lenti sono sufficienti regolatori 'lenti'.
Si consiglia di scegliere il sensore termico del regolatore in modo che la temperatura mantenuta si trovi nel terzo centrale dell'intervallo regolabile.
Metodologia di calcolo
La metodologia di calcolo e selezione del regolatore di temperatura consiste nel determinare:
- la capacità di flusso necessaria del regolatore
- l'intervallo ottimale di temperature mantenute
- la velocità di chiusura e la precisione di mantenimento
Calcolo della capacità di flusso
Il calcolo della capacità di flusso del regolatore Kv si basa sui dati relativi alla portata del fluido termovettore e alla caduta di pressione ammissibile. È importante notare che più grande è la percentuale di perdite sulla sezione regolata introdotta dal regolatore di temperatura rispetto alla pressione disponibile, maggiore sarà la sua autorità e più fluida sarà la regolazione.
L'algoritmo di selezione del regolatore di temperatura sopra descritto, nel calcolo della deviazione della caratteristica di regolazione della valvola dall'autorità 1, utilizza per impostazione predefinita la caratteristica iniziale di lavoro - lineare.
Calcolo della possibilità di 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'equazione di Bernoulli descrive l'effetto dell'aumento della velocità del flusso e della riduzione della pressione, che si verifica quando la sezione di passaggio si restringe. La sezione di passaggio del regolatore di temperatura è proprio questo restringimento, dove la pressione può scendere fino alla pressione di saturazione, ed è il luogo più probabile per la formazione di cavitazione. Le bolle di vapore sono instabili, appaiono improvvisamente e scompaiono altrettanto rapidamente, portando all'erosione delle particelle metalliche della valvola, il che ne provoca l'usura prematura. Oltre all'usura, la cavitazione porta ad un aumento del rumore durante il funzionamento della valvola.
I principali fattori che influenzano l'insorgere della cavitazione sono:
- Temperatura dell'acqua - più è alta, maggiore è la probabilità di cavitazione.
- Pressione dell'acqua - prima della valvola di regolazione, più è alta, minore è la probabilità di cavitazione.
- Perdita di pressione ammissibile - più è alta, maggiore è la probabilità di cavitazione. Si noti che, nella posizione della valvola vicina alla chiusura, la pressione strozzata sul regolatore di temperatura tende alla pressione eccessiva sulla sezione regolata.
- La caratteristica di cavitazione del regolatore di temperatura è determinata dalle caratteristiche dell'elemento di regolazione della valvola. Il coefficiente di cavitazione varia per i diversi tipi di regolatori e deve essere indicato nelle loro specifiche tecniche. Tuttavia, poiché la maggior parte dei produttori non indica questo valore, l'algoritmo di calcolo si basa su un intervallo dei coefficienti di cavitazione più probabili.
Calcolo del regolatore di temperatura per la generazione di rumore
L'alta velocità del flusso all'ingresso del regolatore di temperatura può causare livelli di rumore elevati. Per la maggior parte delle stanze in cui sono installati i regolatori di temperatura, il livello di rumore consentito è di 35-40 dB(A), che corrisponde a una velocità di circa 3 m/s nell'ingresso della valvola. Pertanto, nella scelta di un regolatore di temperatura, si consiglia di non superare questa velocità.
domanda : commento : feedback
Calcoli online delle attrezzature
