Розрахунок та Підбір Регулятора тиску
ПРИКЛАД
Методика розрахунку
Розрахунок регулятора тиску 'після себе' полягає в визначенні пропускної здатності регулятора, потрібного діапазону налаштування, перевірці на появу шуму та кавітації.
Розрахунок пропускної здатності
Залежність втрат напору від витрати через регулятор називається пропускною здатністю - Kvs.
Kvs - пропускна здатність чисельно дорівнює витраті води у м³/год, через повністю відкритий регулятор тиску, при якій втрати тиску на ньому дорівнюють 1 бар.
Kv – те ж саме, при частковому відкритті регулятора.
Знаючи, що при зміні витрати води у «n» раз втрати тиску на регуляторі змінюються в «n²» в квадраті раз, нескладно визначити потрібне Kv регулятора, підставивши в рівняння розрахункову витрату і надлишковий тиск.
Деякі виробники радять обирати регулятор тиску з найближчим більшим значенням Kvs від отриманого значення Kv. Такий підхід дозволяє з більшою точністю керувати потоком нижче заданого, але не дозволяє збільшувати його. Ми радимо підбирати регулятори тиску 'після себе' таким чином, щоб потрібне значення пропускної здатності знаходилося в діапазоні від 50 до 70% ходу штока. Регулятор тиску розрахований таким чином зможе з достатньою точністю як зменшити протік, так і трохи збільшити його.
У результатах підбору наведено відсоток відкриття затвора регулятора тиску, при якому дроселюється надлишковий тиск на заданій витраті води.
Підбір діапазону налаштування
Діапазон налаштування регулятора тиску залежить від сили стиснення пружини. Деякі регулятори серійно комплектуються лише однією пружиною та мають лише один діапазон налаштування, а інші можуть бути укомплектовані пружинами різної жорсткості та мати кілька діапазонів налаштування. Тиск, який буде підтримувати регулятор тиску, повинен знаходитись приблизно в середній третині діапазону регулювання.
При виборі діапазону налаштування необхідно враховувати, що допустима похибка калібрування пружини на межах діапазону налаштування становить 10%.
Розрахунок регулятора на виникнення кавітації
Кавітація – утворення бульбашок пари в потоці води, яке проявляється при зниженні тиску нижче тиску насичення водяної пари. Рівнянням Бернуллі описується ефект збільшення швидкості потоку та зниження тиску в ньому, що виникає при звуженні прохідного перерізу. Прохідний переріз між затвором та сідлом регулятора тиску є саме цим звуженням, тиск в якому може опуститися до тиску насичення, та є місцем найбільш ймовірного утворення кавітації. Бульбашки пару нестабільні, вони раптово з'являються та так само раптово згортаються, це призводить до виїдання частинок металу з затвору регулятора, що неодмінно стане причиною його передчасного зносу. Крім зносу, кавітація призводить до підвищення шуму при роботі регулятора.
Основні фактори, які впливають на виникнення кавітації:
- Температура води – чим вона вища, тим більша ймовірність виникнення кавітації.
- Тиск води – перед регулятором тиску, чим він вищий, тим менша ймовірність виникнення кавітації.
- Дросельований тиск – чим він вищий, тим вище ймовірність виникнення кавітації.
- Кавітаційна характеристика регулятора - визначається особливостями дроселювального елемента регулятора. Коефіцієнт кавітації різний для різних типів регуляторів тиску і повинен зазначатися в їх технічних характеристиках, але оскільки більшість виробників не вказують цю величину, в алгоритм розрахунку заложено діапазон найбільш ймовірних коефіцієнтів кавітації.
Після перевірки на кавітацію може бути видано наступний результат:
- 'Ні' - кавітації точно не буде.
- 'Можлива' - на клапанах деяких конструкцій виникнення кавітації можливе, рекомендується змінити один з вищезазначених факторів впливу.
- 'Є'' - кавітація точно буде, змініть один з факторів впливу на виникнення кавітації.
Розрахунок регулятора на виникнення шуму
Висока швидкість потоку e вхідному патрубку регулятора може стати причиною високого рівня шуму. Для більшості приміщень, в яких встановлюються регулятори тиску, допустимий рівень шуму становить 35-40 дБ (А), що відповідає швидкості e вхідному патрубку клапана приблизно 3 м/с. Тому, при виборі регулятора тиску рекомендується не перевищувати вищезазначеної швидкості.
питання : коментар : відгук
Online Розрахунки обладнання
