Obliczanie i dobór regulatorów ciśnienia upustowego
PRZYKŁAD
Metodologia obliczania regulatora ciśnienia upustowego
Obliczanie regulatora ciśnienia upustowego polega na określeniu wydajności przepływu regulatora, wymaganego zakresu regulacji oraz sprawdzeniu możliwości hałasu i kawitacji.
Obliczanie wydajności przepływu
Stosunek między stratą ciśnienia a przepływem wody przez regulator ciśnienia upustowego nazywany jest wydajnością przepływu - Kvs.
Kvs - wydajność przepływu jest liczbowo równa przepływowi wody w m³/h, który przepływa przez regulator ciśnienia upustowego całkowicie otwarty, gdy straty ciśnienia wynoszą 1 bar.
Kv - to samo, przy częściowym otwarciu regulatora.
Znając, że przy zmianie przepływu o 'n' straty ciśnienia w regulatorze wzrastają o 'n²', nie jest trudno określić wymaganą wartość Kv regulatora ciśnienia upustowego, podstawiając obliczony przepływ i nadciśnienie do równania.
Niektórzy producenci zalecają wybór regulatora ciśnienia upustowego, którego wartość Kvs jest najbliższa i większa niż ta uzyskana. To podejście doboru umożliwia lepsze regulowanie przepływów wody poniżej obliczonej wartości, ale nie pozwala ich zwiększyć. Zalecamy dobór regulatorów ciśnienia upustowego w taki sposób, aby wymagana wartość wydajności przepływu mieściła się w przedziale 50-70 % skoku tłoka. Regulator ciśnienia upustowego obliczony w ten sposób może redukować przepływ z wystarczającą precyzją w porównaniu do określonej wartości i nieznacznie go zwiększyć.
Powyższy algorytm generuje listę regulatorów ciśnienia upustowego, dla których wymagana wartość Kvs znajduje się w zakresie 50-70 % skoku tłoka.
W rezultacie doboru wyświetlana jest procentowa wartość otwarcia regulatora, przy poziomie, przy którym następuje spadek ciśnienia przy określonym przepływie.
Dobór regulatora ciśnienia upustowego
Zakres regulacji regulatora ciśnienia upustowego zależy od sztywności sprężyny. Niektóre regulatory są dostarczane z pojedynczą sprężyną domyślnie i mają tylko jeden zakres regulacji, podczas gdy inne mogą być wyposażone w sprężyny o różnej sztywności i mogą mieć więcej niż jeden zakres regulacji. Ciśnienie, które regulator ciśnienia upustowego ma utrzymać, powinno być w przybliżeniu w środku jednej trzeciej zakresu regulacji. Algorytm generuje listę regulatorów, dla których ciśnienie określone znajduje się między 20 a 80 % utrzymywanych ciśnień.
Podczas doboru zakresu regulacji ważne jest, aby zauważyć, że błąd kalibracji sprężyny na granicach zakresu regulacji wynosi 10 %.
Obliczanie regulatora ciśnienia upustowego w odniesieniu do kawitacji
Kawitacja - tworzenie pęcherzy pary w przepływie wody, która występuje, gdy ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary nasyconej wody. Efekt zwiększenia prędkości przepływu i zmniejszenia ciśnienia w sekcji przepływu spowodowany zwężeniem otwarcia przepływu opisany jest równaniem Bernoulliego. Obszar przepływu regulatora ciśnienia upustowego to zwężenie, gdzie ciśnienie może spaść do ciśnienia nasycenia, i jest to najbardziej prawdopodobne miejsce wystąpienia kawitacji. Pęcherzyki pary są niestabilne, pojawiają się nagle i również nagle się zapadają, powodując erozję metalowych cząsteczek na elementach regulatora, powodując w ten sposób przedwczesne zużycie. Oprócz zużycia kawitacja prowadzi do wzrostu hałasu podczas pracy regulatora.
- Temperatura wody - im wyższa, tym większe ryzyko kawitacji.
- Ciśnienie wody - przed regulatorem, im wyższe, tym mniejsze ryzyko kawitacji.
- Ciśnienie zawężenia - im wyższe, tym większe ryzyko kawitacji.
- Właściwość kawitacji regulatora zależy od charakterystyki elementu regulującego przepływ regulatora. Współczynnik kawitacji różni się w zależności od rodzaju regulatora ciśnienia upustowego i powinien być określony w specyfikacji technicznej, ale ponieważ większość producentów nie podaje tej wartości, algorytm obliczeniowy zawiera zakres najbardziej prawdopodobnych współczynników kawitacji.
W wyniku weryfikacji kawitacji można wydawać następujący wynik:
- „Nie” - nie będzie kawitacji.
- „Możliwe” - w niektórych typach zaworów może wystąpić kawitacja, zaleca się zmienić jeden z powyższych czynników.
- „Tak” - kawitacja wystąpi, zmień jeden z czynników wpływających na kawitację.
Obliczanie regulatora ciśnienia upustowego w odniesieniu do hałasu
Wysoka prędkość przepływu na porcie wejściowym regulatora ciśnienia upustowego może prowadzić do wysokiego poziomu hałasu. Dla większości pomieszczeń, w których zainstalowane są regulatory ciśnienia upustowego, dopuszczalny poziom hałasu wynosi 35-40 dB(A), co odpowiada prędkości około 3 m/s na porcie wejściowym zaworu. Dlatego zaleca się, aby podczas doboru regulatora ciśnienia upustowego nie przekraczać tej prędkości.
pytanie : komentarz : opinia
Obliczenia sprzętu online
