Obliczenia i Dobór Regulatora Różnicy Ciśnień
PRZYKŁAD
Metoda obliczeń
Obliczenie regulatora różnicy ciśnień polega na określeniu przepustowości, wymaganego zakresu regulacji i sprawdzeniu, czy występują hałasy lub kawitacja.
Obliczenie przepustowości Kvs
Relacja między spadkiem ciśnienia a przepływem wody przez regulator różnicy ciśnień nazywana jest przepustowością - Kvs.
Kvs to przepustowość, równa przepływowi wody w m³/h przez całkowicie otwarty regulator, przy którym spadek ciśnienia wynosi 1 bar.
Kv to to samo, ale przy częściowo otwartym regulatorze.
Wiedząc, że gdy przepływ wody zmienia się „n”-krotnie, spadek ciśnienia na regulatorze zmienia się „n²”-krotnie, łatwo jest obliczyć wymaganą wartość Kv regulatora różnicy ciśnień, podstawiając do równania przepływ obliczeniowy i nadwyżkowe ciśnienie.
Niektórzy producenci zalecają wybór regulatora różnicy ciśnień z najbliższą większą wartością Kvs od obliczonej wartości Kv. Takie podejście pozwala dokładniej kontrolować przepływ wody poniżej zadanego poziomu, ale nie pozwala na jego zwiększenie. Zalecamy dobieranie regulatorów różnicy ciśnień w taki sposób, aby wymagana wartość przepustowości znajdowała się w przedziale od 40 do 70% skoku trzpienia. Regulator różnicy ciśnień obliczony w ten sposób będzie w stanie precyzyjnie zmniejszyć przepływ wody, a także nieco go zwiększyć.
Wynik doboru pokazuje procent otwarcia regulatora, przy którym regulowana jest nadwyżka ciśnienia przy określonym przepływie wody.
Dobór zakresu regulacji
Zakres regulacji regulatora różnicy ciśnień 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. Różnica ciśnień, którą regulator będzie utrzymywać, powinna znajdować się w środkowej jednej trzeciej zakresu regulacji.
Wspomniany powyżej algorytm doboru wyświetla listę regulatorów, w których zadana różnica mieści się w zakresie od 20 do 80% zakresu podtrzymywanych różnic ciśnień.
Obliczenia kawitacji
Kawitacja to tworzenie się pęcherzyków pary w przepływie wody, które pojawia się, gdy ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary nasyconej wody. Efekt zwiększenia prędkości przepływu i spadku ciśnienia, który pojawia się podczas zwężenia przekroju przepływu, opisuje równanie Bernoulliego. Przekrój przepływu regulatora różnicy ciśnień to właśnie to zwężenie, w którym ciśnienie może spaść do poziomu nasycenia, i jest to miejsce, w którym kawitacja występuje najczęściej. Pęcherzyki pary są niestabilne, pojawiają się i znikają nagle, co prowadzi do zużycia metalu w elementach regulatora, co nieuchronnie przyczynia się do jego przedwczesnego zużycia. Oprócz zużycia, kawitacja powoduje również wzrost poziomu hałasu podczas pracy regulatora.
Główne czynniki wpływające na kawitację:
- Temperatura wody - im wyższa, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia kawitacji.
- Ciśnienie wody - przed regulatorem różnicy ciśnień, im wyższe, tym mniejsze prawdopodobieństwo kawitacji.
- Ciśnienie regulowane - im wyższe, tym większe prawdopodobieństwo kawitacji.
- Charakterystyka kawitacji regulatora - zależy od konstrukcji elementu regulującego. Współczynnik kawitacji jest różny dla różnych typów regulatorów i powinien być podany w ich specyfikacjach technicznych, jednakże, ponieważ większość producentów nie podaje tej wartości, algorytm obliczeniowy obejmuje zakres najbardziej prawdopodobnych współczynników kawitacji.
Możliwe wyniki sprawdzania kawitacji:
- «Nie» - kawitacja na pewno nie wystąpi.
- «Możliwe» - w niektórych typach zaworów możliwe jest wystąpienie kawitacji, zaleca się zmianę jednego z wyżej wymienionych czynników.
- «Tak» - kawitacja na pewno wystąpi, zmień jeden z czynników wpływających na wystąpienie kawitacji.
Obliczenie hałasu
Wysoka prędkość przepływu w króćcu wlotowym regulatora może być przyczyną wysokiego poziomu hałasu. Dla większości pomieszczeń, w których instalowane są regulatory różnicy ciśnień, dopuszczalny poziom hałasu wynosi 35-40 dB(A), co odpowiada prędkości na wlocie wynoszącej około 3 m/s. Dlatego przy doborze regulatora różnicy ciśnień zaleca się nie przekraczać powyższej prędkości.
pytanie : komentarz : opinia
Obliczenia sprzętu online
