Расчёт и Подбор Редукционного клапана
ПРИМЕР
Методика расчёта
Расчёт редукционного клапана заключается в определении пропускной способности, требуемого диапазона настройки, проверке на возникновение шума и кавитации.
Расчёт пропускной способности
Зависимость потерь напора от расхода называется пропускной способностью - Kvs.
Kvs - пропускная способность численно равная расходу в м³/ч, через полностью открытый затвор редукционного клапана, при котором потери напора на нём равны 1бар.
Kv – то же, при частичном открытии затвора клапана.
Зная, что при изменении расхода в «n» раз потери напора на клапане изменяются в «n» в квадрате раз не сложно определить требуемый Kv редукционного клапана подставив в уравнение расчётный расход и избыток напора.
Некоторые производители рекомендуют выбирать редукционный клапан с ближайшим большим значением Kvs от полученного значения Kv. Такой подход выбора позволяет с большей точностью регулировать расходы ниже заданного при расчёте, но не даёт возможности увеличить расход выше заданного значения, которое довольно часто приходится превышать. Мы не критикуем вышеописанный метод, но рекомендуем подбирать редукционные клапаны таким образом, чтобы требуемое значение пропускной способности находилось в диапазоне от 50 до 70% хода штока. Редукционный клапан, рассчитанный таким образом, сможет с достаточной точностью как уменьшить расход относительно заданного, так и несколько увеличить его.
Выше приведенный алгоритм расчёта выводит список редукционных клапанов, для которых требуемое значение Kv попадает в диапазон хода штока от 50 до 70%.
В результатах подбора приведен процент открытия затвора редукционного клапана, при котором дросселируется заданный избыток напора на заданном расходе.
Подбор диапазона настройки
Диапазон настройки редукционного клапана зависит от силы сжатия пружины. Некоторые редукционные клапаны серийно комплектуются одной пружиной и имеют всего лишь один диапазон настройки по давлению, а некоторые могут быть укомплектованы пружинами различной жёскости и имеют несколько диапазонов настройки. Давление которое будет поддерживать редукционный клапан, должно находиться в пределах диапазона регулирования.
Расчёт на возможность возникновения кавитации
Кавитация – образование пузырьков пара в потоке воды проявляющееся при снижении давления в нём ниже давления насыщения водяного пара. Уравнением Бернулли описан эффект увеличения скорости потока и снижения давления в нём, возникающий при сужении проходного сечения. Проходное сечение между затвором и седлом редукционного клапана является тем самым сужением, давление в котором может опуститься до давления насыщения, и местом наиболее вероятного образования кавитации. Пузырьки пара нестабильны, они резко появляются и также резко схлопываются, это приводит к выеданию частиц метала из затвора клапана, что неизбежно станет причиной его преждевременного износа. Кроме износа кавитация приводит к повышению шума при работе редукционных клапанов.
Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации:
- Температура воды – чем она выше, тем большие вероятность возникновения кавитации.
- Давление воды – перед редукционным клапаном, чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения кавитации.
- Дросселируемое давление – чем оно выше, тем выше вероятность возникновения кавитации.
- Кавитационная характеристика клапана – определяется особенностями дросселирующего элемента клапана. Коэффициент кавитации различен для различных типов редукционных клапанов и должен указываться в их технических характеристиках, но так, как большинство производителей не указывают данную величину, в алгоритм расчёта заложен диапазон наиболее вероятных коэффициентов кавитации.
В результате проверки на кавитацию может быть выдан следующий результат:
- «Нет» - кавитации точно не будет.
- «Возможна» – на клапанах некоторых конструкций возникновение кавитации возможно, рекомендуется изменить один из вышеописанных факторов влияния.
- «Есть» – кавитация точно будет, измените один из факторов влияющих на возникновение кавитации.
Расчёт на возникновение шума
Высокая скорость потока во входном патрубке редукционного клапана может стать причиной высокого уровня шума. Для большинства помещений в которых устанавливаются редукционные клапана допустимый уровень шума составляет 35-40 dB(A) который соответствует скорости во входном патрубке клапана примерно 3м/c. Поэтому, при подборе редукционного клапана рекомендуется не превышать выше указанной скорости.
вопрос : комментарий : отзыв
Online Расчёт оборудования
