Τι καθορίζει τη χωρητικότητα της βαλβίδας. Χαρακτηριστικά υπολογισμού συστημάτων θέρμανσης με θερμοστατικές βαλβίδες

τιμή kv.

Η βαλβίδα ελέγχου δημιουργεί πρόσθετη απώλεια πίεσης στο δίκτυο για να περιορίσει τη ροή του νερού εντός των απαιτούμενων ορίων. Η ροή του νερού εξαρτάται από τη διαφορική πίεση στη βαλβίδα:

kv - ρυθμός ροής βαλβίδας, ρ - πυκνότητα (για νερό ρ = 1.000 kg / m 3 σε θερμοκρασία 4 ° C και στους 80 ° C ρ = 970 kg / m 3), q - ρυθμός ροής υγρού, m 3 / ώρα , ∆ρ – διαφορική πίεση, bar.

Η μέγιστη τιμή του k v (k vs) επιτυγχάνεται όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανοιχτή. Αυτή η τιμή αντιστοιχεί σε ταχύτητα ροής νερού, εκφρασμένη σε m 3 /h, για διαφορική πίεση 1 bar. Η βαλβίδα ελέγχου επιλέγεται έτσι ώστε η τιμή των kvs να παρέχει τη σχεδιαστική ροή για μια δεδομένη διαφορική πίεση διαθέσιμη όταν η βαλβίδα λειτουργεί υπό τις δεδομένες συνθήκες.

Δεν είναι εύκολο να προσδιοριστεί η τιμή των kvs που απαιτείται για μια βαλβίδα ελέγχου, καθώς η διαθέσιμη διαφορική πίεση στη βαλβίδα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες:

• Πραγματική κεφαλή αντλίας.
• Απώλεια πίεσης σε σωλήνες και εξαρτήματα.
• Απώλεια πίεσης στους ακροδέκτες.

Η απώλεια πίεσης, με τη σειρά της, εξαρτάται από την ακρίβεια εξισορρόπησης.

Κατά το σχεδιασμό των λεβητοστασίων, υπολογίζονται οι θεωρητικά σωστές τιμές των απωλειών πίεσης και ροής για διάφορα στοιχεία του συστήματος. Ωστόσο, στην πράξη, είναι σπάνιο τα διαφορετικά στοιχεία να έχουν επακριβώς καθορισμένα χαρακτηριστικά. Κατά την εγκατάσταση, κατά κανόνα, οι αντλίες, οι βαλβίδες ελέγχου και οι ακροδέκτες επιλέγονται σύμφωνα με τυπικά χαρακτηριστικά.

Οι βαλβίδες ελέγχου, για παράδειγμα, παράγονται με τιμές k έναντι αύξησης σε γεωμετρική αναλογία, που ονομάζονται σειρά Reynard:

k έναντι: 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16......

Κάθε τιμή είναι περίπου 60% μεγαλύτερη από την προηγούμενη.

Δεν είναι τυπικό για μια βαλβίδα ελέγχου να παρέχει ακριβώς την υπολογιζόμενη απώλεια πίεσης για μια δεδομένη παροχή. Εάν, για παράδειγμα, μια βαλβίδα ελέγχου πρόκειται να παράγει απώλεια πίεσης 10 kPa με δεδομένο ρυθμό ροής, τότε στην πράξη μπορεί μια βαλβίδα με ελαφρώς υψηλότερη τιμή kvs να δημιουργήσει μόνο απώλεια πίεσης 4 kPa, ενώ Η βαλβίδα με ελαφρώς χαμηλότερη τιμή kvs θα παρέχει απώλεια πίεσης στα 26 kPa για τον υπολογισμένο ρυθμό ροής.

∆p (bar), q (m 3 / h)	∆p (kPa), q (l/s)	∆p (mm BC), q (l/h)	∆p (kPa), q (l/h)
		q = 10k v √∆p	q = 100k v √∆p
	∆p = (36q/kv)2	∆p = (0,1q/kv)2	∆p = (0,01q/kv)2
	kv = 36q/√∆p	k v = 0,1 q/√∆p	kv = 0,01q/√∆p

Ορισμένοι τύποι περιέχουν κατανάλωση, k v και ∆p (ρ = 1.000 kg/m3)

Επίσης, οι αντλίες και τα τερματικά είναι συχνά υπερμεγέθη για τον ίδιο λόγο. Αυτό σημαίνει ότι οι βαλβίδες ελέγχου λειτουργούν σχεδόν κλειστές και ως εκ τούτου η ρύθμιση δεν μπορεί να είναι σταθερή. Είναι επίσης πιθανό περιοδικά αυτές οι βαλβίδες να ανοίγουν στο μέγιστο, κατά την εκκίνηση αναγκαστικά, γεγονός που οδηγεί σε υπερβολική ροή σε αυτό το σύστημα και ανεπαρκή ροή σε άλλα. Ως αποτέλεσμα, το ερώτημα θα πρέπει να είναι:

Τι γίνεται αν η βαλβίδα ελέγχου είναι υπερμεγέθης;

Είναι σαφές ότι, κατά κανόνα, είναι αδύνατο να επιλεγεί με ακρίβεια η απαιτούμενη βαλβίδα ελέγχου.

Εξετάστε την περίπτωση ενός θερμαντήρα αέρα 2000 W που έχει σχεδιαστεί για πτώση θερμοκρασίας 20 K. Η απώλεια πίεσης είναι 6 kPa για ρυθμό ροής σχεδιασμού 2000x0,86/20=86 l/h. Εάν η διαθέσιμη διαφορική πίεση είναι 32 kPa και η απώλεια πίεσης στους σωλήνες και τα εξαρτήματα είναι 4 kPa, μια διαφορά 32 - 6 - 4 = 22 kPa θα πρέπει να είναι κατά μήκος της βαλβίδας ελέγχου.

Η απαιτούμενη τιμή του k vs θα είναι 0,183.

Εάν η ελάχιστη διαθέσιμη kvs είναι 0,25, για παράδειγμα, ο ρυθμός ροής αντί για το επιθυμητό 86 l/h θα είναι 104 l/h, δηλαδή υπέρβαση 21%.

Στα συστήματα μεταβλητής ροής, η διαφορική πίεση στους ακροδέκτες είναι μεταβλητή επειδή η απώλεια πίεσης στους σωλήνες εξαρτάται από τη ροή. Οι βαλβίδες ελέγχου επιλέγονται για τις συνθήκες σχεδιασμού. Σε χαμηλά φορτία, η μέγιστη δυναμική ροή σε όλες τις εγκαταστάσεις αυξάνεται και δεν υπάρχει κίνδυνος υπερβολικά χαμηλής ροής σε ένα μεμονωμένο τερματικό. Εάν απαιτείται μέγιστο φορτίο υπό συνθήκες σχεδιασμού, είναι πολύ σημαντικό να αποφευχθεί η υπερβολική ροή.

ΕΝΑ. Περιορισμός ροής μέσω μιας βαλβίδας εξισορρόπησης εγκατεστημένης σε σειρά.

Εάν, υπό συνθήκες σχεδιασμού, η ροή στην ανοιχτή βαλβίδα ελέγχου είναι μεγαλύτερη από την απαιτούμενη τιμή, μπορεί να εγκατασταθεί σε σειρά μια βαλβίδα εξισορρόπησης για να περιοριστεί αυτή η ροή. Αυτό δεν θα αλλάξει τον πραγματικό συντελεστή ελέγχου της βαλβίδας ελέγχου, αλλά θα βελτιώσει ακόμη και την απόδοσή της (βλ. εικόνα στη σελίδα 51). Η βαλβίδα εξισορρόπησης είναι επίσης ένα διαγνωστικό εργαλείο και μια βαλβίδα διακοπής.

σι. Μειωμένη μέγιστη ανύψωση βαλβίδας.

Για να αντισταθμιστεί η υπερμεγέθη βαλβίδα ελέγχου, ο βαθμός ανοίγματος της βαλβίδας μπορεί να περιοριστεί. Αυτή η λύση μπορεί να εξεταστεί για βαλβίδες με ίσα ποσοστιαία χαρακτηριστικά, αφού η τιμή του kv μπορεί να μειωθεί σημαντικά, μειώνοντας αντίστοιχα τον βαθμό μέγιστου ανοίγματος της βαλβίδας. Εάν ο βαθμός ανοίγματος της βαλβίδας μειωθεί κατά 20%, η μέγιστη τιμή του kv θα μειωθεί κατά 50%.

Στην πράξη, η ζυγοστάθμιση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας βαλβίδες εξισορρόπησης που είναι εγκατεστημένες σε σειρά με τη βαλβίδα ελέγχου πλήρως ανοιχτή. Οι βαλβίδες εξισορρόπησης ρυθμίζονται σε κάθε κύκλωμα έτσι ώστε στον υπολογισμένο ρυθμό ροής, η απώλεια πίεσης να είναι 3 kPa.

Ο βαθμός ανύψωσης της βαλβίδας ελέγχου είναι περιορισμένος όταν λαμβάνεται στη βαλβίδα εξισορρόπησης 3 kPa. Δεδομένου ότι η μονάδα είναι ισορροπημένη και παραμένει ισορροπημένη, η απαιτούμενη ταχύτητα ροής επιτυγχάνεται στην πραγματικότητα υπό τις συνθήκες σχεδιασμού.

ντο. Μείωση ροής με ρυθμιστική βαλβίδα Δp στην ομάδα.

Η διαφορική πίεση στη βαλβίδα ελέγχου μπορεί να σταθεροποιηθεί όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Η βαλβίδα ελέγχου διαφορικής πίεσης STAP έχει ρυθμιστεί στον επιθυμητό ρυθμό ροής για μια πλήρως ανοιχτή βαλβίδα ελέγχου. Σε αυτή την περίπτωση, η βαλβίδα ελέγχου πρέπει να έχει ακριβώς το μέγεθος και ο συντελεστής ελέγχου της κοντά στο ένα.

Μερικοί εμπειρικοί κανόνες

Εάν χρησιμοποιούνται αμφίδρομες βαλβίδες ελέγχου στους ακροδέκτες, οι περισσότερες από τις βαλβίδες ελέγχου θα είναι κλειστές ή σχεδόν κλειστές σε χαμηλά φορτία. Δεδομένου ότι η ροή του νερού είναι χαμηλή, η απώλεια πίεσης στους σωλήνες και τα εξαρτήματα θα είναι αμελητέα. Ολόκληρη η πίεση της αντλίας πέφτει στη βαλβίδα ελέγχου, η οποία πρέπει να μπορεί να της αντισταθεί. Αυτή η αύξηση της διαφορικής πίεσης καθιστά δύσκολο τον έλεγχο σε χαμηλούς ρυθμούς ροής, καθώς ο πραγματικός συντελεστής ελέγχου β" είναι σημαντικά μειωμένος.

Ας υποθέσουμε ότι η βαλβίδα ελέγχου έχει σχεδιαστεί για απώλεια πίεσης 4% της κεφαλής της αντλίας. Εάν το σύστημα λειτουργεί με χαμηλή ροή, η διαφορική πίεση πολλαπλασιάζεται επί 25. Για το ίδιο άνοιγμα βαλβίδας, η ροή πολλαπλασιάζεται στη συνέχεια επί 5 (√25 = 5). Η βαλβίδα λειτουργεί αναγκαστικά σε σχεδόν κλειστή θέση. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε θόρυβο και διακυμάνσεις στο σημείο ρύθμισης (υπό αυτές τις νέες συνθήκες λειτουργίας, η βαλβίδα είναι υπερμεγέθη κατά πέντε).

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι συγγραφείς συνιστούν το σχεδιασμό του συστήματος με τέτοιο τρόπο ώστε η υπολογιζόμενη πτώση πίεσης στις βαλβίδες ελέγχου να είναι τουλάχιστον 25% της κεφαλής της αντλίας. Σε αυτή την περίπτωση, σε χαμηλά φορτία, η υπερβολική ροή στις βαλβίδες ελέγχου δεν θα υπερβαίνει τον συντελεστή 2.

Είναι πάντα πολύ δύσκολο να βρεθεί μια βαλβίδα ελέγχου που να μπορεί να αντέξει μια τόσο υψηλή διαφορική πίεση χωρίς να κάνει θόρυβο. Είναι επίσης δύσκολο να βρεθούν επαρκώς μικρές βαλβίδες που πληρούν τα παραπάνω κριτήρια όταν χρησιμοποιούνται ακροδέκτες χαμηλής ισχύος. Επιπλέον, οι διακυμάνσεις διαφορικής πίεσης στο σύστημα πρέπει να περιορίζονται, για παράδειγμα με τη χρήση δευτερευουσών αντλιών.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτήν την πρόσθετη ιδέα, η βαθμονόμηση μιας αμφίδρομης βαλβίδας ελέγχου πρέπει να πληροί τις ακόλουθες προϋποθέσεις:

• Όταν το σύστημα λειτουργεί υπό κανονικές συνθήκες, θα πρέπει να υπολογίζεται ο ρυθμός ροής σε μια πλήρως ανοιχτή βαλβίδα. Εάν η ροή είναι υψηλότερη από την καθορισμένη, η βαλβίδα εξισορρόπησης σε σειρά θα πρέπει να περιορίζει τη ροή. Στη συνέχεια, για έναν ελεγκτή τύπου PI, ένας συντελεστής ελέγχου 0,30 θα είναι αποδεκτός. Εάν οι τιμές ελέγχου είναι χαμηλότερες, η βαλβίδα ελέγχου θα πρέπει να αντικατασταθεί με μια μικρότερη βαλβίδα.
• Η κεφαλή της αντλίας πρέπει να είναι τέτοια ώστε η απώλεια πίεσης στις αμφίδρομες βαλβίδες ελέγχου να είναι τουλάχιστον 25% της κεφαλής της αντλίας.

Για τους ελεγκτές on-off, η έννοια των παραμέτρων ελέγχου είναι άσχετη, καθώς η βαλβίδα ελέγχου είναι είτε ανοιχτή είτε κλειστή. Επομένως, το χαρακτηριστικό του δεν το κάνει μεγάλης σημασίας. Σε αυτή την περίπτωση, η ροή περιορίζεται ελαφρώς από τη βαλβίδα εξισορρόπησης που είναι εγκατεστημένη σε σειρά.

(Πολυτεχνείο)

Τμήμα ΑΠΚΠ

έργο μαθήματος

"Υπολογισμός και σχεδιασμός βαλβίδας ελέγχου"

Ολοκληρώθηκε: μαθητικό γρ. 891 Solntsev P.V.

Επικεφαλής: Syagaev N.A.

Αγία Πετρούπολη 2003

1. Χειριστήρια γκαζιού

Για τη μεταφορά υγρών και αερίων σε τεχνολογικές διαδικασίες, κατά κανόνα χρησιμοποιούνται αγωγοί πίεσης. Σε αυτά η ροή κινείται λόγω της πίεσης που δημιουργείται από αντλίες (για υγρά) ή συμπιεστές (για αέρια). Η επιλογή της απαιτούμενης αντλίας ή συμπιεστή γίνεται σύμφωνα με δύο παραμέτρους: τη μέγιστη απόδοση και την απαιτούμενη πίεση.

Η μέγιστη απόδοση καθορίζεται από τις απαιτήσεις των τεχνολογικών κανονισμών, η πίεση που απαιτείται για τη διασφάλιση της μέγιστης ροής υπολογίζεται σύμφωνα με τους νόμους της υδραυλικής, με βάση το μήκος της διαδρομής, τον αριθμό και το μέγεθος των τοπικών αντιστάσεων και την επιτρεπόμενη μέγιστη ταχύτηταπροϊόν στον αγωγό (για υγρά - 2-3 m/s, για αέρια - 20-30 m/s).

Η αλλαγή του ρυθμού ροής στον αγωγό διεργασίας μπορεί να γίνει με δύο τρόπους:

στραγγαλισμός - αλλαγή στην υδραυλική αντίσταση του γκαζιού που είναι εγκατεστημένο στον αγωγό (Εικ. 1α)

παράκαμψη - αλλαγή της υδραυλικής αντίστασης του γκαζιού που είναι εγκατεστημένο στη γραμμή σωλήνα που συνδέει τη γραμμή εκκένωσης με τη γραμμή αναρρόφησης (Εικ. 1β)

Η επιλογή του τρόπου αλλαγής του ρυθμού ροής καθορίζεται από τον τύπο της αντλίας ή του συμπιεστή που χρησιμοποιείται. Για τις πιο κοινές αντλίες και συμπιεστές στη βιομηχανία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι δύο μέθοδοι ελέγχου ροής.

Για αντλίες θετικού εκτοπίσματος, όπως αντλίες με έμβολο, επιτρέπεται μόνο η παράκαμψη υγρού. Ο περιορισμός της ροής για τέτοιες αντλίες είναι απαράδεκτος, γιατί. μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία της αντλίας ή του αγωγού.

Για τους παλινδρομικούς συμπιεστές χρησιμοποιούνται και οι δύο μέθοδοι ελέγχου.

Η αλλαγή του ρυθμού ροής υγρού ή αερίου λόγω στραγγαλισμού είναι η κύρια ενέργεια ελέγχου στα συστήματα αυτόματου ελέγχου. Το γκάζι που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση των τεχνολογικών παραμέτρων είναι " ρυθμιστικό φορέα ».

Το κύριο στατικό χαρακτηριστικό του ρυθμιστικού σώματος είναι η εξάρτηση της ροής μέσω αυτού από τον βαθμό ανοίγματος:

όπου q=Q/Q max - σχετική ροή

h=H/H max - η σχετική διαδρομή του κλείστρου του ρυθμιστή

Αυτή η εξάρτηση ονομάζεται καταναλωτικό χαρακτηριστικόρυθμιστικό φορέα. Επειδή Ο ρυθμιστικός φορέας είναι μέρος του δικτύου αγωγών, το οποίο περιλαμβάνει τμήματα του αγωγού, βαλβίδες, στροφές και στροφές σωλήνων, τμήματα ανόδου και καθόδου, το χαρακτηριστικό ροής του αντικατοπτρίζει την πραγματική συμπεριφορά του υδραυλικού συστήματος "ρυθμιστικό σώμα + δίκτυο αγωγών". Επομένως, τα χαρακτηριστικά ροής δύο πανομοιότυπων ρυθμιστικών φορέων που είναι εγκατεστημένα σε αγωγούς διαφορετικού μήκους θα διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους.

Χαρακτηριστικό του ρυθμιστικού φορέα, ανεξάρτητα από τις εξωτερικές του συνδέσεις - " χαρακτηριστικό διακίνησης". Αυτή η εξάρτηση της σχετικής απόδοσης του ρυθμιστικού φορέα μικρόαπό το σχετικό του άνοιγμα η, δηλ.

όπου: s=K v /K vy είναι η σχετική απόδοση

Άλλοι δείκτες που χρησιμεύουν για την επιλογή ενός ρυθμιστικού σώματος είναι: η διάμετρος των συνδετικών του φλαντζών Du, η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση Ru, η θερμοκρασία T και οι ιδιότητες της ουσίας. Ο δείκτης "y" υποδεικνύει την υπό όρους τιμή των δεικτών, η οποία εξηγείται από την αδυναμία διασφάλισης της ακριβούς τήρησής τους για τους σειριακούς ρυθμιστές. Δεδομένου ότι το χαρακτηριστικό ροής του ρυθμιστικού σώματος εξαρτάται από την υδραυλική αντίσταση του δικτύου σωληνώσεων στο οποίο είναι εγκατεστημένο, είναι απαραίτητο να μπορούμε να διορθώσουμε αυτό το χαρακτηριστικό. Οι ρυθμιστικοί φορείς που επιτρέπουν μια τέτοια προσαρμογή είναι « βαλβίδες ελέγχου". Διαθέτουν συμπαγή ή κοίλα κυλινδρικά έμβολα που επιτρέπουν την αλλαγή του προφίλ για να ληφθεί το απαιτούμενο χαρακτηριστικό ροής Για να διευκολυνθεί η ρύθμιση του χαρακτηριστικού ροής, παράγονται βαλβίδες με διάφοροι τύποιΧαρακτηριστικά διεκπεραιώσεως: γραμμικό και ίσο ποσοστό.

Για βαλβίδες με γραμμικό χαρακτηριστικό, η αύξηση της χωρητικότητας είναι ανάλογη με τη διαδρομή του βύσματος, δηλ.

όπου: α είναι ο συντελεστής αναλογικότητας.

Για βαλβίδες με χαρακτηριστικό ίσο ποσοστό, η αύξηση της χωρητικότητας είναι ανάλογη με τη διαδρομή του εμβόλου και την τρέχουσα τιμή της χωρητικότητας, δηλ.

ds=a*K v *dh (4)

Η διαφορά μεταξύ των χαρακτηριστικών απόδοσης και ροής είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο μεγαλύτερη είναι η υδραυλική αντίσταση του δικτύου αγωγών. Η αναλογία χωρητικότητας βαλβίδας προς χωρητικότητα δικτύου - η υδραυλική μονάδα του συστήματος:

n=Kvy/KvT (5)

Για αξίες n>1,5βαλβίδες με χαρακτηριστικό γραμμικής ροής καθίστανται άχρηστες λόγω της ασυνέπειας του συντελεστή αναλογικότητας ένασε όλη τη διάρκεια του μαθήματος. Για βαλβίδες ελέγχου με ίσο ποσοστό ροής, το χαρακτηριστικό ροής είναι κοντά στο γραμμικό σε τιμές nαπό 1,5 έως 6. Δεδομένου ότι η διάμετρος του αγωγού διεργασίας Dt επιλέγεται συνήθως με περιθώριο, μπορεί να αποδειχθεί ότι μια βαλβίδα ελέγχου με την ίδια ή παρόμοια ονομαστική διάμετρο Du έχει πλεονάζουσα χωρητικότητα και, κατά συνέπεια, η υδραυλική μονάδα. Για να μειωθεί η απόδοση της βαλβίδας χωρίς να αλλάξουν οι διαστάσεις σύνδεσής της, οι κατασκευαστές παράγουν βαλβίδες που διαφέρουν μόνο στη διάμετρο της έδρας Ds.

2. Εργασία για εργασία μαθήματος

Αριθμός επιλογής 7

3. υπολογισμός βαλβίδων ελέγχου

1. Προσδιορισμός του αριθμού Reynolds

, Οπου - ρυθμός ροής στη μέγιστη ροή

r=988,07 kg/m 3 (για νερό στους 50 o C) [πίν. 2]

m=551*10 -6 Pa*s [πίν. 3]

Re> 10000, επομένως, το καθεστώς ροής είναι ταραχώδες.

2. Προσδιορισμός απώλειας πίεσης στο δίκτυο σωληνώσεων στη μέγιστη παροχή

, Οπου , x Mvent =4,4, x Mcolen =1,05 [πίν. 4]

3. Προσδιορισμός της πτώσης πίεσης σε μια βαλβίδα ελέγχου στη μέγιστη παροχή

4. Προσδιορισμός της υπολογιζόμενης τιμής της υπό όρους παροχής της βαλβίδας ελέγχου:

, όπου h=1,25 - συντελεστής ασφάλειας

5. Επιλογή βαλβίδας ελέγχου με την πλησιέστερη μεγαλύτερη χωρητικότητα K Vy (σύμφωνα με τα K Vz και Du):

επιλέγω βαλβίδα ελέγχου από χυτοσίδηρο διπλής έδρας 25 h30nzhM

πίεση υπό όρους 1,6 MPa

πάσο υπό όρους 50 χλστ

ονομαστική χωρητικότητα 40 m3/h

χαρακτηριστικό διακίνησης γραμμικό, ίσο ποσοστό

είδος δράσης ΑΛΛΑ

υλικό γκρι χυτοσίδηρος

μέτρια θερμοκρασία -15 έως +300

6. Προσδιορισμός της χωρητικότητας του δικτύου αγωγών

7. Ορισμός της υδραυλικής μονάδας του συστήματος

<1.5, следовательно выбираем регулирующий клапан с линейной пропускной характеристикой (ds=a*dh)

Συντελεστής που δείχνει τον βαθμό μείωσης στην περιοχή του τμήματος ροής της έδρας βαλβίδας σε σχέση με την περιοχή του τμήματος ροής των φλαντζών K=0,6 [πίνακας. 1]

4. διαμόρφωση προφίλ του εμβόλου της βαλβίδας ελέγχου

Το απαιτούμενο χαρακτηριστικό απόδοσης της βαλβίδας ελέγχου εξασφαλίζεται με την κατασκευή ενός ειδικού σχήματος της επιφάνειας του παραθύρου. Το βέλτιστο προφίλ εμβόλου προκύπτει με τον υπολογισμό της υδραυλικής αντίστασης του ζεύγους γκαζιού (έμβολο - κάθισμα) σε συνάρτηση με το σχετικό άνοιγμα της βαλβίδας ελέγχου.

8. Προσδιορισμός του συντελεστή υδραυλικής αντίστασης της βαλβίδας

, Οπου , V=2 για βαλβίδα διπλής έδρας

9. Προσδιορισμός του συντελεστή υδραυλικής αντίστασης της βαλβίδας ελέγχου ανάλογα με τη σχετική διαδρομή του εμβόλου

, όπου h=0,1, 0,2,…,1,0 ,

x dr - συντελεστής υδραυλικής αντίστασης του ζεύγους πεταλούδας της βαλβίδας x 0 =2,4 [πίν. 5]

10. Σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα στο [Εικ. 5] η τιμή a k προσδιορίζεται για τη σχετική διατομή του ζεύγους γκαζιού

Η τιμή του m καθορίζεται από τον τύπο:

.

Ο προσδιορισμός των νέων τιμών του m συνεχίζεται έως ότου η νέα μέγιστη τιμή του m διαφέρει από την προηγούμενη κατά λιγότερο από 5%.

Χωρητικότητα βαλβίδας ελέγχου Kvs- η τιμή του συντελεστή Kvs είναι αριθμητικά ίση με τη ροή νερού μέσω της βαλβίδας σε m³ / h σε θερμοκρασία 20 ° C στην οποία η απώλεια πίεσης σε αυτήν θα είναι 1 bar. Μπορείτε να υπολογίσετε την απόδοση μιας βαλβίδας ελέγχου για συγκεκριμένες παραμέτρους συστήματος στην ενότητα Υπολογισμοί του ιστότοπου.

βαλβίδα ελέγχου DN- ονομαστική διάμετρος της οπής στους σωλήνες σύνδεσης. Η τιμή DN χρησιμοποιείται για την ενοποίηση των τυπικών μεγεθών των εξαρτημάτων σωλήνων. Η πραγματική διάμετρος της οπής μπορεί να διαφέρει ελαφρώς από την ονομαστική προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Μια εναλλακτική ονομασία για την ονομαστική διάμετρο DN, κοινή στις μετασοβιετικές χώρες, ήταν η ονομαστική διάμετρος Du της βαλβίδας ελέγχου. Ένας αριθμός υπό όρους διελεύσεις DN των εξαρτημάτων σωληνώσεων ρυθμίζεται από το GOST 28338-89 "Υπό όρους περάσματα (ονομαστικά μεγέθη)".

Βαλβίδα ελέγχου PN- ονομαστική πίεση - η υψηλότερη υπερπίεση του μέσου εργασίας με θερμοκρασία 20 ° C, στην οποία εξασφαλίζεται μακροχρόνια και ασφαλής λειτουργία. Μια εναλλακτική ονομασία για την ονομαστική πίεση PN, κοινή στις χώρες του μετασοβιετικού χώρου, ήταν η υπό όρους πίεση Ru της βαλβίδας. Ορισμένα εξαρτήματα αγωγών PN ονομαστικών πιέσεων ρυθμίζονται από το GOST 26349-84 "Ονομαστικές (υπό όρους) πιέσεις".

Δυναμικός έλεγχος εύρους, είναι ο λόγος της υψηλότερης χωρητικότητας μιας πλήρως ανοιχτής βαλβίδας ελέγχου (Kvs) προς τη μικρότερη χωρητικότητα (Kv) στην οποία διατηρείται το δηλωμένο χαρακτηριστικό ροής. Το δυναμικό εύρος ελέγχου ονομάζεται επίσης λόγος ελέγχου.

Για παράδειγμα, μια αναλογία περιστροφής βαλβίδας 50:1 σε Kvs 100 σημαίνει ότι η βαλβίδα μπορεί να ελέγξει έναν ρυθμό ροής 2 m³/h διατηρώντας τα χαρακτηριστικά της χαρακτηριστικά ροής.

Οι περισσότερες βαλβίδες ελέγχου έχουν αναλογίες περιστροφής 30:1 και 50:1, αλλά υπάρχουν και πολύ καλές βαλβίδες ελέγχου με αναλογία περιστροφής 100:1.

Αρχή βαλβίδας ελέγχου- χαρακτηρίζει την ικανότητα ελέγχου της βαλβίδας. Αριθμητικά, η τιμή εξουσίας είναι ίση με την αναλογία των απωλειών πίεσης στην πλήρως ανοιχτή πύλη βαλβίδας προς τις απώλειες πίεσης στο ρυθμιζόμενο τμήμα.

Όσο χαμηλότερη είναι η εξουσία της βαλβίδας ελέγχου, τόσο περισσότερο το χαρακτηριστικό ροής της αποκλίνει από το ιδανικό και τόσο λιγότερο ομαλή θα είναι η μεταβολή της ροής όταν κινείται το στέλεχος. Έτσι, για παράδειγμα, σε ένα σύστημα που ελέγχεται από μια βαλβίδα με χαρακτηριστικό γραμμικής ροής και χαμηλή ισχύ, το κλείσιμο του τμήματος ροής κατά 50% μπορεί να μειώσει τη ροή μόνο κατά 10%, ενώ με υψηλή εξουσία, το κλείσιμο κατά 50% θα μειώσει τη ροή μέσω της βαλβίδας κατά 40-50%.

Εμφανίζει την εξάρτηση της αλλαγής της σχετικής ροής μέσω της βαλβίδας από την αλλαγή της σχετικής διαδρομής του στελέχους της βαλβίδας ελέγχου σε μια σταθερή πτώση πίεσης σε αυτό.

Χαρακτηριστικό γραμμικής ροής- οι ίδιες αυξήσεις στη σχετική διαδρομή της ράβδου προκαλούν τις ίδιες αυξήσεις στη σχετική ταχύτητα ροής. Οι βαλβίδες ελέγχου με χαρακτηριστικό γραμμικής ροής χρησιμοποιούνται σε συστήματα όπου υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ της ελεγχόμενης μεταβλητής και του ρυθμού ροής του μέσου. Οι βαλβίδες ελέγχου με χαρακτηριστικό γραμμικής ροής είναι ιδανικές για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του μείγματος θερμαντικού μέσου σε υποσταθμούς με εξαρτημένη σύνδεση με το δίκτυο θέρμανσης.

Χαρακτηριστικό ίσης ποσοστιαίας ροής(λογαριθμική) - η εξάρτηση της σχετικής αύξησης του ρυθμού ροής από τη σχετική αύξηση της διαδρομής της ράβδου είναι λογαριθμική. Οι βαλβίδες ελέγχου με λογαριθμικό χαρακτηριστικό ροής χρησιμοποιούνται σε συστήματα όπου η ελεγχόμενη μεταβλητή εξαρτάται μη γραμμικά από τη ροή μέσω της βαλβίδας ελέγχου. Έτσι, για παράδειγμα, συνιστώνται βαλβίδες ελέγχου με ίσο ποσοστό ροής για χρήση σε συστήματα θέρμανσης για τον έλεγχο της μεταφοράς θερμότητας των συσκευών θέρμανσης, η οποία εξαρτάται μη γραμμικά από τον ρυθμό ροής του ψυκτικού. Οι βαλβίδες ελέγχου με χαρακτηριστικό λογαριθμικής ροής ρυθμίζουν τέλεια τη μεταφορά θερμότητας των εναλλάκτη θερμότητας υψηλής ταχύτητας με χαμηλή διαφορά θερμοκρασίας του ψυκτικού. Συνιστάται η χρήση βαλβίδων με ίσο ποσοστό ροής σε συστήματα όπου απαιτείται γραμμικό χαρακτηριστικό ροής και δεν είναι δυνατό να διατηρηθεί υψηλή εξουσία στη βαλβίδα ελέγχου. Σε αυτήν την περίπτωση, η μειωμένη εξουσία παραμορφώνει το ίσο ποσοστό χαρακτηριστικών της βαλβίδας, φέρνοντάς το πιο κοντά στη γραμμική. Αυτό το χαρακτηριστικό παρατηρείται όταν οι αρχές των βαλβίδων ελέγχου δεν είναι χαμηλότερες από 0,3.

Χαρακτηριστικό παραβολικής ροής- η εξάρτηση της σχετικής αύξησης του ρυθμού ροής από τη σχετική διαδρομή της ράβδου υπακούει σε έναν τετραγωνικό νόμο (περνά κατά μήκος μιας παραβολής). Οι βαλβίδες ελέγχου με χαρακτηριστικά παραβολικής ροής χρησιμοποιούνται ως συμβιβασμός μεταξύ γραμμικών και ίσων ποσοστιαίων βαλβίδων.

Χαρακτηριστικά του υπολογισμού μιας αμφίδρομης βαλβίδας

Δεδομένος:

περιβάλλον - νερό, 115C,

∆paccess = 40 kPa (0,4 bar), ∆ppipe = 7 kPa (0,07 bar),

∆εναλλαγή φαΐ = 15 kPa (0,15 bar), ονοµαστική παροχή Qnom = 3,5 m3/h,

ελάχιστη παροχή Qmin = 0,4 m3/h

Υπολογισμός:

∆paccess = ∆pvalve + ∆pppipe + ∆ pheat exchange =
∆pvalve = ∆paccess - ∆pppipe - ∆ pheat exchange = 40-7-15 = 18 kPa (0,18 bar)

Περιθώριο ασφαλείας για την ανοχή εργασίας (με την προϋπόθεση ότι ο ρυθμός ροής Q δεν υπερεκτιμήθηκε):

Kvs = (1,1 έως 1,3). Kv = (1,1 έως 1,3) x 8,25 = 9,1 έως 10,7 m3/h
Από τη σειριακά παραγόμενη σειρά τιμών Kv, επιλέγουμε την πλησιέστερη τιμή Kvs, δηλ. Kvs = 10 m3/h. Αυτή η τιμή αντιστοιχεί στη διαυγή διάμετρο DN 25. Εάν επιλέξουμε μια βαλβίδα με σύνδεση με σπείρωμα PN 16 από γκρι χυτοσίδηρο, παίρνουμε τον αριθμό (αριθμός παραγγελίας) του τύπου:
RV 111 R 2331 16/150-25/T
και αντίστοιχη κίνηση.

Προσδιορισμός της υδραυλικής απώλειας μιας επιλεγμένης και υπολογισμένης βαλβίδας ελέγχου στο πλήρες άνοιγμα και μια δεδομένη παροχή.

Η πραγματική υδραυλική απώλεια της βαλβίδας ελέγχου που υπολογίζεται με αυτόν τον τρόπο πρέπει να αντικατοπτρίζεται στον υδραυλικό υπολογισμό του δικτύου.

όπου το a πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,3. Ο έλεγχος που καθιερώθηκε: η επιλογή της βαλβίδας αντιστοιχεί στις συνθήκες.

Προειδοποίηση: Ο υπολογισμός της ισχύος μιας αμφίδρομης βαλβίδας ελέγχου πραγματοποιείται σε σχέση με τη διαφορική πίεση κατά μήκος της βαλβίδας στην κλειστή κατάσταση, δηλ. διαθέσιμη πίεση διακλάδωσης Δpaccess σε μηδενική ροή, και ποτέ σε σχέση με την πίεση αντλίας Δ αντλία, λόγω της επίδρασης των απωλειών πίεσης στον αγωγό δικτύου μέχρι το σημείο σύνδεσης του ρυθμιζόμενου κλάδου. Σε αυτή την περίπτωση, για λόγους ευκολίας, υποθέτουμε

Ρυθμιστικός έλεγχος στάσης

Ας κάνουμε τον ίδιο υπολογισμό για την ελάχιστη παροχή Qmin = 0,4 m3/h. Ο ελάχιστος ρυθμός ροής αντιστοιχεί σε πτώσεις πίεσης, , .

Απαιτούμενη αναλογία ελέγχου

πρέπει να είναι μικρότερος από τον ρυθμισμένο λόγο ελέγχου της βαλβίδας r = 50. Ο υπολογισμός ικανοποιεί αυτές τις προϋποθέσεις.

Τυπική διάταξη ενός βρόχου ελέγχου χρησιμοποιώντας μια αμφίδρομη βαλβίδα ελέγχου.

Χαρακτηριστικά του υπολογισμού μιας τριοδικής βαλβίδας ανάμειξης

Δεδομένος:

περιβάλλον - νερό, 90C,

στατική πίεση στο σημείο σύνδεσης 600 kPa (6 bar),

∆ppump2 = 35 kPa (0,35 bar), ∆ppipe = 10 kPa (0,1 bar),

∆εναλλαγή φυσικού = 20 kPa (0,2), ονοµαστική ροή Qnom = 12 m3/h

Υπολογισμός:

Περιθώριο ασφαλείας για την ανοχή εργασίας (με την προϋπόθεση ότι ο ρυθμός ροής Q δεν υπερεκτιμήθηκε):
Kvs = (1,1-1,3)xKv = (1,1-1,3)x53,67 = 59,1 έως 69,8 m3/h
Από μια σειριακά παραγόμενη σειρά τιμών Kv, επιλέγουμε την πλησιέστερη τιμή Kvs, δηλ. Kvs = 63 m3/h. Αυτή η τιμή αντιστοιχεί στη διαυγή διάμετρο DN65. Αν επιλέξουμε βαλβίδα όλκιμου σιδήρου με φλάντζα, παίρνουμε τον τύπο αρ.
RV 113 M 6331-16/150-65

Στη συνέχεια επιλέγουμε την κατάλληλη μονάδα δίσκου σύμφωνα με τις απαιτήσεις.

Προσδιορισμός της πραγματικής υδραυλικής απώλειας της επιλεγμένης βαλβίδας στο πλήρες άνοιγμα

Έτσι, η υπολογιζόμενη πραγματική υδραυλική απώλεια των βαλβίδων ελέγχου πρέπει να αντικατοπτρίζεται στον υδραυλικό υπολογισμό του δικτύου.

Προειδοποίηση: Με βαλβίδες τριών κατευθύνσεων, η πιο σημαντική προϋπόθεση για λειτουργία χωρίς σφάλματα είναι η ελάχιστη διαφορική πίεση
στις θύρες Α και Β. Οι βαλβίδες τριών κατευθύνσεων μπορούν να αντιμετωπίσουν σημαντική διαφορά πίεσης μεταξύ των θυρών Α και Β, αλλά με κόστος παραμόρφωσης του χαρακτηριστικού ελέγχου, και συνεπώς επιδείνωσης της ικανότητας ελέγχου. Επομένως, εάν υπάρχει έστω και η παραμικρή αμφιβολία σχετικά με τη διαφορά πίεσης μεταξύ των δύο συνδέσεων (για παράδειγμα, εάν μια βαλβίδα τριών κατευθύνσεων χωρίς διαμέρισμα πίεσης είναι απευθείας συνδεδεμένη στο πρωτεύον δίκτυο), συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε μια βαλβίδα διπλής κατεύθυνσης στη σύνδεση με σκληρό κύκλωμα για καλό έλεγχο.

Τυπική διάταξη γραμμής ελέγχου με χρήση βαλβίδας ανάμειξης τριών κατευθύνσεων.

Υπάρχει η άποψη ότι η επιλογή μιας βαλβίδας τριών κατευθύνσεων δεν απαιτεί προκαταρκτικούς υπολογισμούς. Αυτή η γνώμη βασίζεται στην υπόθεση ότι η συνολική ροή μέσω του σωλήνα διακλάδωσης AB - δεν εξαρτάται από τη διαδρομή της ράβδου και είναι πάντα σταθερή. Στην πραγματικότητα, η ροή μέσω της κοινής θύρας ΑΒ κυμαίνεται ανάλογα με τη διαδρομή του στελέχους και το πλάτος της ταλάντωσης εξαρτάται από την εξουσία της τριοδικής βαλβίδας στη ρυθμιζόμενη περιοχή και τα χαρακτηριστικά ροής της.

Μέθοδος υπολογισμού βαλβίδας τριών κατευθύνσεων

Υπολογισμός τριοδικής βαλβίδαςεκτελέστε με την ακόλουθη σειρά:

• 1. Επιλογή των βέλτιστων χαρακτηριστικών ροής.
• 2. Προσδιορισμός της ικανότητας ελέγχου (αρχή βαλβίδας).
• 3. Προσδιορισμός απόδοσης και ονομαστικής διαμέτρου.
• 4. Επιλογή ηλεκτροκίνησης βαλβίδας ελέγχου.
• 5. Ελέγξτε για θόρυβο και σπηλαίωση.

Επιλογή χαρακτηριστικών ροής

Η εξάρτηση της ροής μέσω της βαλβίδας από τη διαδρομή του στελέχους ονομάζεται χαρακτηριστικό ροής. Ο τύπος του χαρακτηριστικού ροής καθορίζει το σχήμα του βύσματος και της έδρας της βαλβίδας. Δεδομένου ότι η τριοδική βαλβίδα έχει δύο πύλες και δύο έδρες, έχει επίσης δύο χαρακτηριστικά ροής, το πρώτο είναι το χαρακτηριστικό κατά μήκος της ευθείας διαδρομής - (A-AB) και το δεύτερο κατά μήκος της κάθετης - (B-AB).

Γραμμικό/γραμμικό. Η συνολική ροή μέσω του σωλήνα διακλάδωσης AB είναι σταθερή μόνο όταν η αρχή της βαλβίδας είναι ίση με 1, κάτι που είναι πρακτικά αδύνατο να διασφαλιστεί. Η λειτουργία μιας βαλβίδας τριών κατευθύνσεων με ισχύ 0,1 θα έχει ως αποτέλεσμα διακυμάνσεις στη συνολική ροή κατά την κίνηση του στελέχους, που κυμαίνονται από 100% έως 180%. Επομένως, βαλβίδες με γραμμικό/γραμμικό χαρακτηριστικό χρησιμοποιούνται σε συστήματα που δεν είναι ευαίσθητα στις διακυμάνσεις ροής ή σε συστήματα με ισχύ βαλβίδας τουλάχιστον 0,8.

λογαριθμική/λογαριθμική. Οι ελάχιστες διακυμάνσεις στη συνολική ροή μέσω του σωλήνα διακλάδωσης AB σε τριοδικές βαλβίδες με λογαριθμικό / λογαριθμικό χαρακτηριστικό ροής παρατηρούνται σε ισχύ βαλβίδας 0,2. Ταυτόχρονα, μια μείωση της εξουσίας, σε σχέση με την καθορισμένη τιμή, αυξάνεται και μια αύξηση - μειώνει τη συνολική ροή μέσω του σωλήνα διακλάδωσης AB. Η διακύμανση του ρυθμού ροής στο εύρος των αρχών από 0,1 έως 1 είναι από +15% έως -55%.

log/γραμμικό. Οι τριοδικές βαλβίδες με λογαριθμικό/γραμμικό χαρακτηριστικό ροής χρησιμοποιούνται εάν οι δακτύλιοι κυκλοφορίας που διέρχονται από τις συνδέσεις A-AB και B-AB απαιτούν ρύθμιση σύμφωνα με διαφορετικούς νόμους. Η σταθεροποίηση της ροής κατά την κίνηση του στελέχους βαλβίδας λαμβάνει χώρα με αρχή ίση με 0,4. Η διακύμανση της συνολικής ροής μέσω του σωλήνα διακλάδωσης ΑΒ στο εύρος αρμοδιοτήτων από 0,1 έως 1 είναι από +50% έως -30%. Οι βαλβίδες ελέγχου με λογαριθμικό / γραμμικό χαρακτηριστικό ροής χρησιμοποιούνται ευρέως σε μονάδες ελέγχου για συστήματα θέρμανσης και εναλλάκτες θερμότητας.

Υπολογισμός αρχής

Εξουσία της τριοδικής βαλβίδαςισούται με τον λόγο της απώλειας πίεσης στη βαλβίδα προς την απώλεια πίεσης στη βαλβίδα και στο ρυθμιζόμενο τμήμα. Η τιμή αρχής για τις βαλβίδες τριών κατευθύνσεων καθορίζει το εύρος διακύμανσης της συνολικής ροής μέσω της θύρας ΑΒ.

Παρέχεται απόκλιση 10% του στιγμιαίου ρυθμού ροής μέσω της θύρας AB κατά τη διάρκεια της διαδρομής στις ακόλουθες τιμές αρχής:

• A+ = (0,8-1,0) - για γραμμική/γραμμική βαλβίδα.
• A+ = (0,3-0,5) - για βαλβίδα με λογαριθμικό / γραμμικό χαρακτηριστικό.
• A+ = (0,1-0,2) - για βαλβίδα με λογαριθμικό / λογαριθμικό χαρακτηριστικό.

Υπολογισμός εύρους ζώνης

Η εξάρτηση της απώλειας πίεσης στη βαλβίδα από τη ροή μέσω αυτής χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή χωρητικότητας Kvs. Η τιμή Kvs είναι αριθμητικά ίση με τη ροή σε m³/h μέσω μιας πλήρως ανοιχτής βαλβίδας, στην οποία η απώλεια πίεσης σε αυτήν είναι 1 bar. Κατά κανόνα, η τιμή Kvs μιας βαλβίδας τριών κατευθύνσεων είναι η ίδια για τις διαδρομές A-AB και B-AB, αλλά υπάρχουν βαλβίδες με διαφορετική χωρητικότητα για καθεμία από τις διαδρομές.

Γνωρίζοντας ότι όταν ο ρυθμός ροής αλλάζει κατά "n" φορές, η απώλεια κεφαλής στη βαλβίδα αλλάζει κατά "n²" φορές, δεν είναι δύσκολο να προσδιοριστούν τα απαιτούμενα Kv της βαλβίδας ελέγχου αντικαθιστώντας τον υπολογισμένο ρυθμό ροής και την απώλεια κεφαλής στο εξίσωση. Από την ονοματολογία, επιλέγεται μια βαλβίδα τριών κατευθύνσεων με την πλησιέστερη τιμή του συντελεστή απόδοσης στην τιμή που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα του υπολογισμού.

Επιλογή ηλεκτρικής κίνησης

Ο ηλεκτρικός ενεργοποιητής ταιριάζει με την προηγουμένως επιλεγμένη βαλβίδα τριών κατευθύνσεων. Οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές συνιστάται να επιλέγονται από τη λίστα συμβατών συσκευών που καθορίζονται στις προδιαγραφές της βαλβίδας, δίνοντας προσοχή στα εξής:

• Οι διεπαφές ενεργοποιητή και βαλβίδας πρέπει να είναι συμβατές.
• Η διαδρομή του ηλεκτρικού ενεργοποιητή πρέπει να είναι τουλάχιστον η διαδρομή του στελέχους βαλβίδας.
• Ανάλογα με την αδράνεια του ρυθμιζόμενου συστήματος, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ηλεκτροκινητήρες με διαφορετικές ταχύτητες δράσης.
• Η δύναμη κλεισίματος του ενεργοποιητή καθορίζει τη μέγιστη διαφορική πίεση κατά μήκος της βαλβίδας στην οποία ο ενεργοποιητής μπορεί να την κλείσει.
• Ένας και αυτός ηλεκτρικός ενεργοποιητής εξασφαλίζει το κλείσιμο μιας τριοδικής βαλβίδας που λειτουργεί για ανάμιξη και διαχωρισμό ροής, σε διαφορετικές πτώσεις πίεσης.
• Η τάση τροφοδοσίας και το σήμα ελέγχου του ηλεκτροκινητήρα πρέπει να ταιριάζουν με την τάση τροφοδοσίας και το σήμα ελέγχου του ελεγκτή.
• Οι περιστροφικές βαλβίδες τριών κατευθύνσεων χρησιμοποιούνται με περιστροφικές βαλβίδες και οι βαλβίδες σέλας με γραμμικούς ηλεκτρικούς κινητήρες.

Υπολογισμός για την πιθανότητα σπηλαίωσης

Η σπηλαίωση είναι ο σχηματισμός φυσαλίδων ατμού σε ένα ρεύμα νερού, που εκδηλώνεται όταν η πίεση σε αυτό μειώνεται κάτω από την πίεση κορεσμού των υδρατμών. Η εξίσωση Bernoulli περιγράφει την επίδραση της αύξησης της ταχύτητας ροής και της μείωσης της πίεσης σε αυτήν, η οποία συμβαίνει όταν το τμήμα ροής στενεύει. Η περιοχή ροής μεταξύ του κλείστρου και της έδρας της βαλβίδας τριών κατευθύνσεων είναι το πολύ στενό, η πίεση στην οποία μπορεί να πέσει σε πίεση κορεσμού και το σημείο όπου είναι πιο πιθανό να εμφανιστεί σπηλαίωση. Οι φυσαλίδες ατμού είναι ασταθείς, εμφανίζονται απότομα και επίσης καταρρέουν απότομα, αυτό οδηγεί στην απομάκρυνση των μεταλλικών σωματιδίων από το κλείστρο της βαλβίδας, γεγονός που αναπόφευκτα θα προκαλέσει πρόωρη φθορά. Εκτός από τη φθορά, η σπηλαίωση οδηγεί σε αυξημένο θόρυβο κατά τη λειτουργία της βαλβίδας.

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την εμφάνιση σπηλαίωσης:

• Θερμοκρασία νερού - όσο υψηλότερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα σπηλαίωσης.


• Πίεση νερού - μπροστά από τη βαλβίδα ελέγχου, όσο υψηλότερη είναι, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να προκαλέσει σπηλαίωση.


• Επιτρεπόμενες απώλειες πίεσης - όσο υψηλότερες είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα σπηλαίωσης. Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι στη θέση της βαλβίδας κοντά στο κλείσιμο, η πίεση στραγγαλισμού στη βαλβίδα τείνει στη διαθέσιμη πίεση στη ρυθμιζόμενη περιοχή.


• Το χαρακτηριστικό σπηλαίωσης μιας τριοδικής βαλβίδας καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του στοιχείου στραγγαλισμού της βαλβίδας. Ο συντελεστής σπηλαίωσης είναι διαφορετικός για διαφορετικούς τύπους βαλβίδων ελέγχου και θα πρέπει να προσδιορίζεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά τους, αλλά επειδή οι περισσότεροι κατασκευαστές δεν καθορίζουν αυτήν την τιμή, ο αλγόριθμος υπολογισμού περιλαμβάνει μια σειρά από τους πιο πιθανούς συντελεστές σπηλαίωσης.

Ως αποτέλεσμα της δοκιμής σπηλαίωσης, μπορεί να παραχθεί το ακόλουθο αποτέλεσμα:

• "Όχι" - σίγουρα δεν θα υπάρξει σπηλαίωση.
• "Πιθανό" - μπορεί να εμφανιστεί σπηλαίωση σε βαλβίδες ορισμένων σχεδίων, συνιστάται η αλλαγή ενός από τους προαναφερθέντες παράγοντες επιρροής.
• "Ναι" - η σπηλαίωση θα είναι σίγουρα, αλλάξτε έναν από τους παράγοντες που επηρεάζουν την εμφάνιση της σπηλαίωσης.

Υπολογισμός θορύβου

Ένας υψηλός ρυθμός ροής στην είσοδο μιας βαλβίδας τριών κατευθύνσεων μπορεί να προκαλέσει υψηλά επίπεδα θορύβου. Για τους περισσότερους χώρους όπου είναι εγκατεστημένες βαλβίδες ελέγχου, η επιτρεπόμενη στάθμη θορύβου είναι 35-40 dB(A) που αντιστοιχεί σε ταχύτητα στην είσοδο της βαλβίδας περίπου 3 m/s. Επομένως, όταν επιλέγετε μια βαλβίδα τριών κατευθύνσεων, δεν συνιστάται η υπέρβαση της καθορισμένης ταχύτητας.