Obliczenia i Dobór Regulatora Różnicy Ciśnień
PRZYKŁAD
Metodologia Obliczeń
Obliczenie regulatora różnicy ciśnień polega na określeniu przepustowości, wymaganego zakresu regulacji oraz sprawdzeniu na wystąpienie hałasu i kawitacji.
Obliczanie Przepustowości Kvs
Zależność spadku ciśnienia od przepływu wody przez regulator różnicy ciśnień nazywana jest przepustowością - Kvs.
Kvs - przepustowość, liczbowo równa przepływowi wody w m³/h przez całkowicie otwarty zawór regulatora, przy którym strata ciśnienia wynosi 1 bar.
Kv – to samo, przy częściowym otwarciu zaworu regulatora.
Znając, że przy zmianie przepływu wody o 'n' razy, spadek ciśnienia na regulatorze zmienia się o 'n²' razy, łatwo jest określić wymaganą wartość Kv regulatora różnicy ciśnień, podstawiając do równania obliczony przepływ i nadciśnienie.
Niektórzy producenci zalecają wybór regulatora różnicy ciśnień z wartością Kvs najbliższą większą od obliczonej wartości Kv. Taki sposób wyboru umożliwia dokładniejszą regulację przepływu wody poniżej ustalonej wartości, ale nie pozwala na zwiększenie przepływu. Zalecamy dobierać regulatory różnicy ciśnień tak, aby wymagana przepustowość mieściła się w zakresie od 40 do 70% skoku trzpienia. Regulator różnicy ciśnień dobrany w ten sposób może zmniejszyć przepływ wody z wystarczającą dokładnością, a także nieznacznie go zwiększyć.
Wynik doboru pokazuje procent otwarcia zaworu regulatora różnicy ciśnień, przy którym dławione jest określone nadciśnienie dla ustalonego przepływu wody.
Dobór Zakresu Regulacji
Zakres regulacji regulatora różnicy ciśnień zależy od siły sprężania sprężyny. Niektóre regulatory różnicy 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 utrzymywał, powinna znajdować się w środkowej trzeciej części zakresu regulacji.
Podany powyżej algorytm doboru generuje listę regulatorów, dla których określona różnica mieści się w zakresie od 20 do 80% zakresu wspieranych różnic ciśnień.
Obliczenia na Wystąpienie Kawitacji
Kawitacja to powstawanie pęcherzyków pary w przepływie wody, które pojawia się, gdy ciśnienie spada poniżej ciśnienia nasycenia pary wodnej. Efekt zwiększenia prędkości przepływu i spadku ciśnienia, który występuje przy zwężeniu prześwitu, opisuje równanie Bernoulliego. Prześwit w regulatorze różnicy ciśnień jest właśnie takim zwężeniem, gdzie ciśnienie może spaść do poziomu nasycenia, co jest miejscem najbardziej prawdopodobnym na wystąpienie kawitacji. Pęcherzyki pary są niestabilne; pojawiają się nagle i równie nagle znikają, co prowadzi do erozji cząstek metalu z elementów regulatora, co nieuchronnie doprowadzi do jego przedwczesnego zużycia. Oprócz zużycia, kawitacja powoduje zwiększenie hałasu podczas pracy regulatora.
Główne czynniki wpływające na wystąpienie kawitacji:
- Temperatura wody - im jest wyższa, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia kawitacji.
- Ciśnienie wody - przed regulatorem różnicy, im wyższe, tym mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia kawitacji.
- Ciśnienie dławienia - im wyższe, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia kawitacji.
- Charakterystyka kawitacyjna regulatora - określona przez cechy elementu dławienia regulatora. Współczynnik kawitacji różni się w zależności od typu regulatora i powinien być podany w ich specyfikacji technicznej, ale ponieważ większość producentów nie podaje tej wartości, w algorytmie obliczeń uwzględniono zakres najbardziej prawdopodobnych współczynników kawitacji.
Po sprawdzeniu na kawitację możliwe są następujące wyniki:
- „Nie” - kawitacja na pewno nie wystąpi.
- „Możliwa” - w niektórych konstrukcjach zaworów może wystąpić kawitacja, zaleca się zmienić jeden z wymienionych powyżej czynników.
- „Tak” - kawitacja na pewno wystąpi, zmień jeden z czynników wpływających na wystąpienie kawitacji.
Obliczenia na Wystąpienie Hałasu
Wysoka prędkość przepływu w rurze wlotowej regulatora może powodować wysoki poziom hałasu. W większości pomieszczeń, w których instalowane są regulatory różnicy ciśnień, dopuszczalny poziom hałasu wynosi 35-40 dB(A), co odpowiada prędkości w rurze wlotowej wynoszącej około 3 m/s. Dlatego przy wyborze regulatora różnicy ciśnień zaleca się nie przekraczać tej prędkości.
pytanie : komentarz : opinia
Obliczenia sprzętu online
