Obliczenia Regulatora Redukcji Ciśnienia
PRZYKŁAD
Metodologia Obliczeń
Obliczenia regulatora redukcji ciśnienia polegają na określeniu przepustowości regulatora, wymaganego zakresu regulacji oraz sprawdzeniu hałasu i kawitacji.
Obliczenia Przepustowości
Zależność między spadkiem ciśnienia a przepływem wody przez regulator nazywana jest przepustowością - Kvs.
Kvs to przepustowość, równa przepływowi wody w m³/h przez w pełni otwarty regulator, przy którym spadek ciśnienia wynosi 1 bar.
Kv to to samo, ale dla częściowo otwartego regulatora.
Wiedząc, że gdy przepływ wody zmienia się n-krotnie, spadek ciśnienia na regulatorze zmienia się o n², łatwo jest określić wymaganą wartość Kv regulatora, podstawiając do równania obliczeniowego przepływ projektowy i nadciśnienie.
Niektórzy producenci zalecają wybór regulatora ciśnienia o najbliższej wyższej wartości Kvs od uzyskanej wartości Kv. Takie podejście pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę przepływu poniżej wartości zadanej, ale nie pozwala na jej zwiększenie. Zalecamy wybór regulatorów ciśnienia tak, aby wymagana wartość przepustowości mieściła się w zakresie od 50 do 70% długości skoku. Regulator redukcji ciśnienia obliczony w ten sposób będzie mógł z wystarczającą dokładnością zmniejszyć przepływ i nieznacznie go zwiększyć.
Wyniki doboru wskazują procent otwarcia zaworu regulatora redukcji ciśnienia, przy którym nadciśnienie jest dławione przy określonym przepływie wody.
Dobór Zakresu Regulacji
Zakres regulacji regulatora redukcji ciśnienia zależy od siły ściskania sprężyny. Niektóre regulatory są wyposażone w jedną sprężynę i mają tylko jeden zakres regulacji, podczas gdy inne mogą być wyposażone w sprężyny o różnej sztywności i mieć kilka zakresów regulacji. Ciśnienie utrzymywane przez regulator redukcji ciśnienia powinno znajdować się w środkowej jednej trzeciej zakresu regulacji.
Wybierając zakres regulacji, należy pamiętać, że błąd kalibracji sprężyny na granicach zakresu wynosi 10%.
Obliczenia Kawitacji Regulatora
Kawitacja to tworzenie się pęcherzyków pary w przepływie wody, które pojawiają się, gdy ciśnienie spada poniżej ciśnienia nasycenia pary wodnej. Równanie Bernoulliego opisuje efekt zwiększenia prędkości przepływu i spadku ciśnienia, który występuje, gdy przekrój przepływu się zwęża. Przekrój przepływu między zaworem a gniazdem regulatora ciśnienia to właśnie to zwężenie, w którym ciśnienie może spaść do poziomu nasycenia i jest najbardziej prawdopodobnym miejscem wystąpienia kawitacji. Pęcherzyki pary są niestabilne; pojawiają się i znikają nagle, co prowadzi do erozji cząsteczek metalu z zaworu regulatora, co nieuchronnie spowoduje przedwczesne zużycie. Oprócz zużycia, kawitacja prowadzi również do zwiększenia hałasu podczas pracy regulatora.
Główne czynniki wpływające na kawitację:
- Temperatura wody - im wyższa, tym większe prawdopodobieństwo kawitacji.
- Ciśnienie wody - przed regulatorem ciśnienia, im wyższe, tym mniejsze prawdopodobieństwo kawitacji.
- Ciśnienie dławiące - im wyższe, tym większe prawdopodobieństwo kawitacji.
- Charakterystyka kawitacji regulatora - zależy od cech elementu dławiącego regulatora. Współczynnik kawitacji jest inny dla różnych typów regulatorów ciśnienia i powinien być podany w ich danych technicznych, jednak ponieważ większość producentów nie podaje tej wartości, należy ją obliczyć za pomocą specjalnych wzorów.
Po sprawdzeniu kawitacji można uzyskać następujące wyniki:
- 'Nie' - kawitacja na pewno nie wystąpi.
- 'Możliwe' - kawitacja może wystąpić na niektórych konstrukcjach zaworów, zaleca się zmianę jednego z wymienionych czynników.
- 'Tak' - kawitacja na pewno wystąpi, należy zmienić jeden z czynników wpływających na powstawanie kawitacji.
Obliczenia Hałasu Regulatora
Wysoka prędkość przepływu przy wejściu do regulatora może powodować wysoki poziom hałasu. Dla większości pomieszczeń, w których zainstalowano regulatory ciśnienia, dopuszczalny poziom hałasu wynosi 35-40 dB(A), co odpowiada prędkości przepływu około 3 m/s przy wejściu do zaworu. Dlatego zaleca się nie przekraczać tej prędkości podczas wyboru regulatora ciśnienia.
pytanie : komentarz : opinia
Obliczenia sprzętu online
