밸브의 용량을 결정하는 것은 무엇입니까? 자동 온도 조절 밸브가 있는 난방 시스템 계산의 특징

kv 값.

제어 밸브는 필요한 제한 내에서 물의 흐름을 제한하기 위해 네트워크에 추가 압력 손실을 생성합니다. 물의 흐름은 밸브 전체의 차압에 따라 달라집니다.

kv - 밸브 유량, ρ - 밀도(물 ρ = 1,000 kg/m3, 온도 4°C 및 80° C ρ = 970 kg/m3), q - 액체 유량, m 3 / 시간, ∆р – 차압, bar.

밸브가 완전히 열리면 k v(k vs)의 최대값에 도달합니다. 이 값은 1bar의 차압에 대해 m 3 /h로 표시되는 물 유량에 해당합니다. 밸브가 주어진 조건에서 작동될 때 kvs 값이 주어진 차압에 대한 설계 유량을 제공하도록 제어 밸브가 선택됩니다.

제어 밸브에 필요한 kvs 값을 결정하는 것은 쉽지 않습니다. 밸브 전체에서 사용 가능한 차압은 여러 요인에 따라 달라지기 때문입니다.

• 실제 펌프 헤드.
• 파이프 및 피팅의 압력 손실.
• 터미널의 압력 손실.

압력 손실은 균형 정확도에 따라 달라집니다.

보일러 설비를 설계할 때 시스템의 다양한 요소에 대해 이론적으로 정확한 압력 및 흐름 손실 값이 계산됩니다. 그러나 실제로는 서로 다른 요소가 정확하게 정의된 특성을 갖는 경우는 드뭅니다. 설치하는 동안 원칙적으로 펌프, 제어 밸브 및 터미널은 표준 특성에 따라 선택됩니다.

예를 들어 제어 밸브는 Reynard 시리즈라고 하는 기하학적 비율로 증가하는 k 값으로 생산됩니다.

k 대: 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16......

각 값은 이전 값보다 약 60% 더 큽니다.

제어 밸브가 주어진 유량에 대해 정확하게 계산된 압력 손실을 제공하는 것은 일반적이지 않습니다. 예를 들어 제어 밸브가 주어진 유량에서 10kPa의 압력 손실을 생성하는 경우 실제로는 kvs 값이 약간 더 높은 밸브는 4kPa의 압력 손실만 생성할 수 있습니다. kvs 값이 약간 낮은 밸브는 계산된 유량에 대해 26kPa에서 압력 손실을 제공합니다.

∆p(bar), q(m3/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	kv = 0.1q/√∆p	kv = 0.01q/√∆p

일부 공식에는 소비량, k v 및 ∆p(ρ = 1,000kg/m3)가 포함됩니다.

또한, 같은 이유로 펌프와 터미널이 너무 큰 경우가 많습니다. 이는 제어 밸브가 거의 닫힌 상태로 작동하여 결과적으로 조절이 안정적이지 못함을 의미합니다. 주기적으로 이러한 밸브가 시동 시 최대로 열려 이 시스템의 과도한 흐름과 다른 시스템의 흐름 부족으로 이어질 수도 있습니다. 결과적으로 질문은 다음과 같아야 합니다.

제어 밸브가 너무 크면 어떻게 됩니까?

원칙적으로 원하는 제어 밸브를 정확하게 선택하는 것은 불가능합니다.

20K의 온도 강하를 위해 설계된 2000W 에어 히터의 경우를 고려하십시오. 압력 손실은 2000x0.86/20=86l/h의 설계 유량에 대해 6kPa입니다. 사용 가능한 차압이 32kPa이고 파이프 및 피팅의 압력 손실이 4kPa인 경우 32 - 6 - 4 = 22kPa의 차이가 제어 밸브에 걸쳐 있어야 합니다.

k vs의 필수 값은 0.183입니다.

예를 들어 사용 가능한 최소 kvs가 0.25인 경우 원하는 86l/h 대신 유량은 104l/h가 되어 21%를 초과합니다.

가변 흐름 시스템에서는 파이프의 압력 손실이 흐름에 따라 달라지기 때문에 터미널의 차압이 가변적입니다. 제어 밸브는 설계 조건에 따라 선택됩니다. 저부하에서 모든 설비의 최대 잠재 유량이 증가하고 하나의 개별 터미널에서 과도하게 낮은 유량의 위험이 없습니다. 설계 조건에서 최대 부하가 필요한 경우 과도한 흐름을 피하는 것이 매우 중요합니다.

ㅏ. 직렬로 설치된 밸런싱 밸브를 통한 유량 제한.

설계 조건에서 개방 제어 밸브의 유량이 필요한 값보다 높으면 밸런싱 밸브를 직렬로 설치하여 이 유량을 제한할 수 있습니다. 이렇게 하면 실제 제어 밸브 제어 요소가 변경되지는 않지만 성능이 향상됩니다(51페이지의 그림 참조). 밸런싱 밸브는 진단 도구이자 차단 밸브이기도 합니다.

비. 최대 밸브 리프트 감소.

대형 제어 밸브를 보상하기 위해 밸브의 개방도를 제한할 수 있습니다. 이 솔루션은 k v의 값이 상당히 줄어들 수 있으므로 밸브의 최대 개방 정도를 감소시킬 수 있으므로 동일한 백분율 특성을 가진 밸브에 대해 고려할 수 있습니다. 밸브 개도가 20% 감소하면 k v의 최대값은 50% 감소합니다.

실제로 밸런싱은 제어 밸브가 완전히 열린 상태에서 직렬로 설치된 밸런싱 밸브를 사용하여 수행됩니다. 밸런싱 밸브는 계산된 유량에서 압력 손실이 3kPa가 되도록 각 회로에서 조정됩니다.

제어 밸브의 리프트 정도는 밸런싱 밸브 3kPa에서 얻을 때 제한됩니다. 플랜트가 균형을 이루고 균형을 유지하기 때문에 필요한 유량은 설계 조건에서 실제로 얻어집니다.

씨. 그룹의 ∆p 조절 밸브를 사용한 유량 감소.

제어 밸브 전체의 차압은 아래 그림과 같이 안정화될 수 있습니다.

STAP 차압 제어 밸브는 완전히 열린 제어 밸브에 대해 원하는 유량으로 설정됩니다. 이 경우 제어 밸브는 크기가 정확하고 제어 계수가 1에 가까워야 합니다.

몇 가지 경험 법칙

양방향 제어 밸브가 터미널에 사용되는 경우 대부분의 제어 밸브는 낮은 부하에서 닫히거나 거의 닫힙니다. 유속이 낮기 때문에 파이프와 피팅의 압력 손실은 무시할 수 있습니다. 펌프의 전체 압력은 이를 견딜 수 있어야 하는 제어 밸브로 떨어집니다. 이러한 차압의 증가는 실제 제어 계수 β"가 상당히 감소하기 때문에 저유량에서 제어하기 어렵게 만듭니다.

제어 밸브가 펌프 헤드의 4% 압력 손실에 대해 설계되었다고 가정합니다. 시스템이 저유량으로 작동하는 경우 차압에 25를 곱합니다. 동일한 밸브 열림의 경우 유량에 5를 곱합니다(√25 = 5). 밸브는 거의 닫힌 위치에서 강제로 작동됩니다. 이로 인해 설정값의 소음 및 변동이 발생할 수 있습니다(이러한 새로운 작동 조건에서 밸브는 5배 이상 커집니다).

그렇기 때문에 일부 저자는 제어 밸브에서 계산된 압력 강하가 펌프 헤드의 최소 25%가 되도록 시스템을 설계할 것을 권장합니다. 이 경우 낮은 부하에서 제어 밸브의 초과 유량은 2배를 초과하지 않습니다.

소음 없이 높은 차압을 견딜 수 있는 제어 밸브를 찾는 것은 항상 매우 어렵습니다. 저전력 터미널을 사용할 때 위의 기준을 충족하는 충분히 작은 밸브를 찾는 것도 어렵습니다. 또한 예를 들어 보조 펌프를 사용하여 시스템의 차압 변화를 제한해야 합니다.

이 추가 개념을 고려하여 양방향 제어 밸브의 보정은 다음 조건을 충족해야 합니다.

• 시스템이 정상 조건에서 작동할 때 완전히 열린 밸브의 유량을 계산해야 합니다. 유량이 지정된 것보다 높으면 직렬로 연결된 밸런싱 밸브가 유량을 제한해야 합니다. 그런 다음 PI 유형 컨트롤러의 경우 0.30의 제어 계수가 허용됩니다. 제어 값이 더 낮으면 제어 밸브를 더 작은 밸브로 교체해야 합니다.
• 펌프 헤드는 양방향 제어 밸브의 압력 손실이 펌프 헤드의 25% 이상이어야 합니다.

온-오프 컨트롤러의 경우 제어 밸브가 열리거나 닫히기 때문에 제어 매개변수의 개념은 관련이 없습니다. 따라서 그 특성은 매우 중요한. 이 경우 직렬로 설치된 밸런싱 밸브에 의해 유량이 약간 제한됩니다.

(기술 대학)

APCP학과

코스 프로젝트

"제어 밸브의 계산 및 설계"

완료: 학생 gr. 891 Solntsev P.V.

머리: Syagaev N.A.

상트페테르부르크 2003

1. 스로틀 컨트롤

기술 프로세스에서 액체 및 가스의 운송에는 일반적으로 압력 파이프라인이 사용됩니다. 그 안에서 흐름은 펌프(액체용) 또는 압축기(기체용)에 의해 생성된 압력으로 인해 움직입니다. 필요한 펌프 또는 압축기의 선택은 최대 성능과 필요한 압력의 두 가지 매개변수에 따라 이루어집니다.

최대 성능은 기술 규정의 요구 사항에 따라 결정되며 최대 흐름을 보장하는 데 필요한 압력은 경로의 길이, 국부 저항의 수 및 크기 및 허용 가능한 값을 기준으로 유압 법칙에 따라 계산됩니다. 최고 속도파이프라인의 제품(액체용 - 2-3m/s, 기체용 - 20-30m/s).

프로세스 파이프라인의 유량 변경은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.

스로틀링 - 파이프라인에 설치된 스로틀의 유압 저항 변화(그림 1a)

우회 - 배출 라인과 흡입 라인을 연결하는 파이프 라인에 설치된 스로틀의 유압 저항 변경 (그림 1b)

유량을 변경하는 방법의 선택은 사용되는 펌프 또는 압축기 유형에 따라 결정됩니다. 업계에서 가장 일반적인 펌프 및 압축기의 경우 두 가지 흐름 제어 방법을 모두 사용할 수 있습니다.

피스톤 펌프와 같은 양변위 펌프의 경우 액체 바이패스만 허용됩니다. 이러한 펌프의 흐름을 조절하는 것은 허용되지 않습니다. 펌프 또는 파이프라인의 고장으로 이어질 수 있습니다.

왕복 압축기의 경우 두 제어 방법이 모두 사용됩니다.

스로틀링으로 인한 액체 또는 가스의 유량 변경은 자동 제어 시스템의 주요 제어 조치입니다. 기술적 매개변수를 조절하는 데 사용되는 스로틀은 " 규제 기관 ».

규제 기관의 주요 정적 특성은 개방 정도에 따른 흐름의 의존성입니다.

여기서 q=Q/Q max - 상대 흐름

h=H/H max - 레귤레이터 셔터의 상대 스트로크

이 의존성은 소비 특성규제 기관. 왜냐하면 조절 몸체는 파이프라인 섹션, 밸브, 파이프의 회전 및 굽힘, 오름차순 및 내림차순 섹션을 포함하는 파이프라인 네트워크의 일부이며, 그 흐름 특성은 유압 시스템 "조절 바디 + 파이프라인 네트워크"의 실제 동작을 반영합니다. 따라서 길이가 다른 파이프라인에 설치된 두 개의 동일한 규제 기관의 흐름 특성은 서로 크게 다를 것입니다.

외부 연결과 독립적인 규제 기관의 특성 - " 처리량 특성". 규제 기관의 상대적 처리량의 의존성 에스그것의 상대적인 오프닝에서 시간, 즉.

여기서: s=K v /K vy는 상대 처리량입니다.

규제 기관을 선택하는 데 사용되는 다른 지표는 연결 플랜지의 직경 Du, 최대 허용 압력 Ru, 온도 T 및 물질의 특성입니다. 색인 "y"는 표시기의 조건부 값을 나타내며 직렬 조정기에 대한 정확한 준수를 보장할 수 없는 것으로 설명됩니다. 조절체의 흐름 특성은 그것이 설치된 관망의 수압 저항에 의존하기 때문에 이 특성을 보정할 수 있어야 합니다. 그러한 조정을 허용하는 규제 기관은 “ 제어 밸브". 그들은 필요한 흐름 특성을 얻기 위해 프로파일을 변경할 수 있는 중실 또는 속이 빈 원통형 플런저를 가지고 있습니다.흐름 특성의 조정을 용이하게 하기 위해 밸브는 다음과 같이 생산됩니다. 다양한 방식처리량 특성: 선형 및 등분율.

선형 특성을 가진 밸브의 경우 용량 증가는 플러그의 스트로크에 비례합니다.

여기서: a는 비례 계수입니다.

동일한 백분율 특성을 가진 밸브의 경우 용량 증가는 플런저 스트로크와 용량의 현재 값에 비례합니다.

ds=a*K v *dh (4)

처리량과 흐름 특성의 차이가 클수록 파이프라인 네트워크의 유압 저항이 커집니다. 네트워크 용량에 대한 밸브 용량의 비율 - 시스템의 유압 모듈:

n=Kvy/KvT (5)

가치를 위해 n>1.5선형 흐름 특성을 가진 밸브는 비례 계수의 불일치로 인해 사용할 수 없게 됩니다. ㅏ과정 내내. 동일한 비율의 유량 특성을 가진 제어 밸브의 경우 유량 특성은 값에서 선형에 가깝습니다. N 1.5에서 6까지. 프로세스 파이프 라인 Dt의 직경은 일반적으로 마진으로 선택되기 때문에 동일하거나 유사한 공칭 직경 Du를 가진 제어 밸브에 초과 용량이 있고 그에 따라 유압 모듈이 있음이 밝혀 질 수 있습니다. 연결 치수를 변경하지 않고 밸브의 처리량을 줄이기 위해 제조업체는 시트 직경 D만 다른 밸브를 생산합니다.

2. 코스 프로젝트 과제

옵션 번호 7

3. 제어 밸브 계산

1. 레이놀즈 수의 결정

, 어디 - 최대 유량에서의 유량

r=988.07 kg/m 3 (50 o C의 물) [표. 2]

m=551*10 -6 Pa*s [표. 삼]

Re> 10000, 따라서 흐름 체제는 난류입니다.

2. 최대 유량에서 파이프라인 네트워크의 압력 손실 결정

, 어디 , x Mvent =4.4, x Mcolen =1.05 [tab. 4]

3. 최대 유량에서 제어 밸브 전체의 압력 강하 결정

4. 제어 밸브의 조건부 처리량의 계산된 값 결정:

, 여기서 h=1.25 - 안전계수

5. K Vy에 가장 근접한 더 높은 용량의 제어 밸브 선택(K Vz 및 Du에 따름):

선택하다 이중 장착 주철 제어 밸브 25시30분

조건부 압력 1.6MPa

조건부 통과 50mm

공칭 용량 40m3/h

처리량 특성 선형, 동일한 백분율

행동의 종류 하지만

재료 회주철

중간 온도 -15 ~ +300

6. 파이프라인 네트워크의 용량 결정

7. 시스템의 유압 모듈 정의

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

플랜지의 유동 단면적에 대한 밸브 시트의 유동 단면적 감소 정도를 나타내는 계수 K=0.6 [표. 1]

4. 제어 밸브 플런저 프로파일링

특수한 형태의 창 표면을 제조하여 제어 밸브에 필요한 처리량 특성을 보장합니다. 최적의 플런저 프로파일은 스로틀 쌍(플런저-시트)의 유압 저항을 제어 밸브의 상대적 개방도의 함수로 계산하여 얻습니다.

8. 밸브의 유압 저항 계수 결정

, 어디 , 더블 시트 밸브의 경우 V=2

9. 플런저의 상대 행정에 따른 제어 밸브의 유압 저항 계수 결정

, 여기서 h=0.1, 0.2,…,1.0 ,

x dr - 밸브 스로틀 쌍의 유압 저항 계수 x 0 =2.4 [표. 5]

10. [그림. 5] 값 a k는 스로틀 쌍의 상대 단면에 대해 결정됩니다.

m 값은 다음 공식으로 지정됩니다.

.

새로운 m 값의 결정은 m의 새로운 최대 값이 이전 값과 5% 미만으로 다를 때까지 계속됩니다.

컨트롤 밸브 용량 Kvs- Kvs 계수의 값은 압력 손실이 1bar인 20°C의 온도에서 밸브를 통과하는 물의 흐름(m³/h)과 수치적으로 동일합니다. 웹사이트의 계산 섹션에서 특정 시스템 매개변수에 대한 제어 밸브의 처리량을 계산할 수 있습니다.

제어 밸브 DN- 연결 파이프 구멍의 공칭 직경. DN 값은 파이프 피팅의 표준 크기를 통일하는 데 사용됩니다. 구멍의 실제 직경은 공칭 직경과 상하로 약간 다를 수 있습니다. 공칭 직경 DN에 대한 대체 명칭은 소비에트 이후 국가에서 일반적으로 제어 밸브의 공칭 직경 Du였습니다. 파이프라인 피팅의 여러 조건부 통로 DN은 GOST 28338-89 "조건부 통로(공칭 크기)"에 의해 규제됩니다.

PN 제어 밸브- 공칭 압력 - 장기적이고 안전한 작동이 보장되는 20 ° C의 온도에서 작동 매체의 최고 과압. 포스트 소비에트 공간의 국가에서 공통적 인 공칭 압력 PN에 대한 대체 지정은 밸브의 조건부 압력 Ru였습니다. 다수의 공칭 압력 PN 파이프라인 피팅은 GOST 26349-84 "공칭(조건부) 압력"에 의해 규제됩니다.

다이내믹 레인지 제어, 선언된 흐름 특성이 유지되는 최소 용량(Kv)에 대한 완전히 열린 제어 밸브의 최대 용량(Kvs)의 비율입니다. 제어의 동적 범위는 제어 비율이라고도 합니다.

예를 들어, Kvs 100에서 50:1의 밸브 턴다운 비율은 밸브가 고유한 흐름 특성을 유지하면서 2m³/h의 유량을 제어할 수 있음을 의미합니다.

대부분의 컨트롤 밸브는 턴다운 비율이 30:1과 50:1이지만 턴다운 비율이 100:1인 매우 우수한 컨트롤 밸브도 있습니다.

제어 밸브 권한- 밸브의 제어 능력을 특성화합니다. 수치적으로 권위의 가치는 완전히 열린 밸브 게이트의 압력 손실 대 조절된 부분의 압력 손실의 비율과 같습니다.

제어 밸브의 권한이 낮을수록 흐름 특성이 이상에서 더 많이 벗어나고 스템이 움직일 때 흐름의 변화가 덜 부드럽습니다. 따라서 예를 들어 선형 흐름 특성과 낮은 권한을 가진 밸브로 제어되는 시스템에서 흐름 섹션을 50% 닫으면 흐름을 10%만 줄일 수 있는 반면 높은 권한으로 50% 닫으면 흐름을 줄여야 합니다. 밸브를 통해 40-50%.

일정한 압력 강하에서 제어 밸브 스템의 상대 행정 변화에 대한 밸브를 통과하는 상대 흐름의 변화 의존성을 표시합니다.

선형 흐름 특성- 로드의 상대적인 스트로크의 동일한 증분은 상대적인 유량의 동일한 증분을 유발합니다. 선형 흐름 특성을 가진 제어 밸브는 제어 변수와 매체의 유량 사이에 직접적인 관계가 있는 시스템에 사용됩니다. 선형 흐름 특성을 가진 제어 밸브는 난방 네트워크에 종속적으로 연결된 변전소에서 열매체 혼합물의 온도를 유지하는 데 이상적입니다.

등비율 유량 특성(로그) - 로드 스트로크의 상대적 증가에 대한 유량의 상대적 증가의 의존성은 로그입니다. 대수 유량 특성이 있는 제어 밸브는 제어 변수가 제어 밸브를 통과하는 유량에 비선형적으로 의존하는 시스템에 사용됩니다. 예를 들어, 냉각수의 유량에 비선형적으로 의존하는 난방 장치의 열 전달을 제어하기 위해 난방 시스템에 사용하기 위해 동일한 비율의 흐름 특성을 가진 제어 밸브가 권장됩니다. 대수 흐름 특성을 가진 제어 밸브는 냉각수의 낮은 온도 차이로 고속 열교환기의 열 전달을 완벽하게 조절합니다. 선형 유량 특성이 요구되는 시스템에서는 등분율 유량 특성을 가진 밸브를 사용하는 것이 좋으며 제어 밸브에 대한 높은 권한을 유지할 수 없습니다. 이 경우 감소된 권한은 밸브의 동일한 백분율 특성을 왜곡하여 선형에 더 가깝게 만듭니다. 이 기능은 제어 밸브의 권한이 0.3 이상일 때 관찰됩니다.

포물선 흐름 특성- 로드의 상대적 스트로크에 대한 유속의 상대적 증가의 의존성은 2차 법칙을 따릅니다(포물선을 따라 통과). 포물선형 흐름 특성을 가진 제어 밸브는 선형 밸브와 등비율 밸브 사이의 절충안으로 사용됩니다.

양방향 밸브 계산의 세부 사항

주어진:

환경 - 물, 115C,

∆paccess = 40kPa(0.4bar), ∆ppipe = 7kPa(0.07bar),

∆피트 교환 = 15kPa(0.15bar), 공칭 유량 Qnom = 3.5m3/h,

최소 유량 Qmin = 0.4m3/h

계산:

∆paccess = ∆pvalve + ∆ppipe + ∆피트 교환 =
∆pvalve = ∆paccess - ∆ppipe - ∆피트 교환 = 40-7-15 = 18kPa(0.18bar)

작동 공차에 대한 안전 허용치(유량 Q가 과대 평가되지 않은 경우):

Kvs = (1.1 ~ 1.3). Kv = (1.1 ~ 1.3) x 8.25 = 9.1 ~ 10.7 m3/h
연속적으로 생성된 일련의 Kv 값에서 가장 가까운 Kvs 값을 선택합니다. Kvs = 10m3/h. 이 값은 명확한 직경 DN 25에 해당합니다. 회주철로 만든 나사산 연결부 PN 16이 있는 밸브를 선택하면 다음 유형의 번호(주문 번호)를 얻습니다.
RV 111 R 2331 16/150-25/T
및 해당 드라이브.

완전 개방 및 주어진 유량에서 선택되고 계산된 제어 밸브의 유압 손실 결정.

이러한 방식으로 계산된 제어 밸브의 실제 유압 손실은 네트워크의 유압 계산에 반영되어야 합니다.

여기서 a는 0.3 이상이어야 합니다. 확인 설정: 밸브 선택이 조건에 해당합니다.

경고: 양방향 제어 밸브의 권한 계산은 닫힌 상태에서 밸브 전체의 차압과 관련하여 수행됩니다. 사용 가능한 분기 압력 ∆p 유량이 0일 때 액세스할 수 있으며 펌프 압력 ∆ppump와 관련이 없습니다. 이는 조절된 분기의 연결 지점까지 네트워크 파이프라인의 압력 손실의 영향 때문입니다. 이 경우 편의상 다음과 같이 가정합니다.

규제 태도 제어

최소 유량 Qmin = 0.4 m3/h에 대해 동일한 계산을 수행해 보겠습니다. 최소 유량은 압력 강하 , , 에 해당합니다.

요구 제어 비율

밸브의 설정된 제어 비율 r = 50보다 작아야 합니다. 계산은 이러한 조건을 만족합니다.

양방향 제어 밸브를 사용하는 제어 루프의 일반적인 레이아웃.

삼방 혼합 밸브의 계산 세부 사항

주어진:

환경 - 물, 90C,

연결 지점의 정압 600kPa(6bar),

∆ppump2 = 35kPa(0.35bar), ∆ppipe = 10kPa(0.1bar),

∆피트 교환 = 20kPa(0.2), 공칭 유량 Qnom = 12m3/h

계산:

작동 공차에 대한 안전 허용치(유량 Q가 과대 평가되지 않은 경우):
Kvs = (1.1-1.3)xKv = (1.1-1.3)x53.67 = 59.1 ~ 69.8 m3/h
연속적으로 생성된 일련의 Kv 값에서 가장 가까운 Kvs 값을 선택합니다. Kvs = 63m3/h. 이 값은 명확한 직경 DN65에 해당합니다. 플랜지형 구상흑연주철 밸브를 선택하면 유형 번호가 표시됩니다.
RV 113 M 6331-16/150-65

그런 다음 요구 사항에 따라 적절한 드라이브를 선택합니다.

완전 개방 시 선택한 밸브의 실제 유압 손실 결정

따라서 계산된 제어 밸브의 실제 유압 손실은 네트워크의 유압 계산에 반영되어야 합니다.

경고: 3방향 밸브에서 오류 없는 작동을 위한 가장 중요한 조건은 최소 차압입니다.
3방향 밸브는 포트 A와 B 사이의 상당한 차압에 대처할 수 있지만 제어 특성이 변형되어 제어 용량이 저하됩니다. 따라서 두 연결 사이의 압력 차이에 대해 조금이라도 의심이 가는 경우(예: 압력 컴파트먼트가 없는 3방향 밸브가 기본 네트워크에 직접 연결된 경우) 연결 시 2방향 밸브를 사용하는 것이 좋습니다. 좋은 통제를 위한 단단한 회로로.

3방향 혼합 밸브를 사용하는 일반적인 제어 라인 레이아웃.

3 방향 밸브 선택에는 예비 계산이 필요하지 않다는 의견이 있습니다. 이 의견은 분기 파이프 AB를 통과하는 총 유량이 막대의 행정에 의존하지 않고 항상 일정하다는 가정에 근거합니다. 실제로 공통 포트 AB를 통과하는 흐름은 줄기의 스트로크에 따라 변동하며 진동의 진폭은 규제 영역에서 삼방 밸브의 권한과 흐름 특성에 따라 달라집니다.

삼방 밸브 계산 방법

3방향 밸브 계산다음 순서로 수행하십시오.

• 1. 최적의 흐름 특성 선택.
• 2. 제어 용량 결정(밸브 권한).
• 3. 처리량 및 공칭 직경 결정.
• 4. 제어 밸브 전기 드라이브 선택.
• 5. 노이즈 및 캐비테이션을 확인하십시오.

흐름 특성 선택

스템의 스트로크에 대한 밸브를 통과하는 흐름의 의존성을 흐름 특성이라고 합니다. 흐름 특성의 유형에 따라 플러그 및 밸브 시트의 모양이 결정됩니다. 3방향 밸브에는 2개의 게이트와 2개의 시트가 있으므로 두 가지 흐름 특성도 있습니다. 첫 번째는 직선 행정을 따른 특성(A-AB)이고 두 번째는 수직 행정을 따른 특성(B-AB)입니다.

선형/선형. 분기 파이프 AB를 통과하는 총 유량은 밸브 권한이 1일 때만 일정하며 이는 실제로 보장할 수 없습니다. 권한이 0.1인 3방향 밸브를 작동하면 스템 이동 중에 전체 유량이 100%에서 180%까지 변동합니다. 따라서 유량 변동에 둔감한 시스템이나 밸브 권한이 0.8 이상인 시스템에서는 선형/선형 특성을 가진 밸브가 사용됩니다.

로그/로그. 대수/대수 흐름 특성이 있는 3방향 밸브에서 분기 파이프 AB를 통과하는 전체 흐름의 최소 변동은 0.2의 밸브 권한에서 관찰됩니다. 동시에 지정된 값에 비해 권한이 감소하고 증가하고 증가하면 분기 파이프 AB를 통한 총 흐름이 감소합니다. 0.1에서 1까지의 권한 범위에서 유량의 변동은 +15%에서 -55%입니다.

로그/선형. A-AB 및 B-AB 연결을 통과하는 순환 링이 다른 법률에 따라 규제가 필요한 경우 대수/선형 흐름 특성이 있는 3방향 밸브가 사용됩니다. 밸브 스템이 움직이는 동안 흐름 안정화는 0.4의 권한에서 발생합니다. 0.1에서 1까지의 권한 범위에서 분기 파이프 AB를 통한 총 흐름의 변동은 +50%에서 -30%입니다. 대수/선형 흐름 특성을 가진 제어 밸브는 난방 시스템 및 열 교환기용 제어 장치에 널리 사용됩니다.

권한 계산

삼방 밸브의 권위밸브 및 규제 섹션의 압력 손실에 대한 밸브의 압력 손실 비율과 같습니다. 3방향 밸브에 대한 권한 값은 포트 AB를 통과하는 총 흐름의 변동 범위를 결정합니다.

스트로크 중 포트 AB를 통과하는 순간 유량의 10% 편차는 다음 권한 값에서 제공됩니다.

• A+ = (0.8-1.0) - 선형/선형 밸브의 경우.
• A+ = (0.3-0.5) - 대수/선형 특성이 있는 밸브의 경우.
• A+ = (0.1-0.2) - 로그/로그 특성이 있는 밸브의 경우.

대역폭 계산

흐름에서 밸브에 대한 압력 손실의 의존성은 Kvs 용량 계수로 특징지어집니다. Kvs 값은 밸브의 압력 손실이 1bar인 완전히 열린 밸브를 통과하는 m³/h 단위의 유량과 수치적으로 동일합니다. 원칙적으로 3방향 밸브의 Kvs 값은 A-AB 및 B-AB 행정에서 동일하지만 각 행정마다 용량이 다른 밸브가 있습니다.

유량이 n배 변할 때 밸브의 수두손실이 n²배 변한다는 사실을 알면 계산된 유량과 수두손실을 방정식. 명명법에서 계산 결과 얻은 값에 가장 가까운 처리량 계수 값으로 3 방향 밸브가 선택됩니다.

전기 드라이브 선택

전동 액추에이터는 이전에 선택한 3방향 밸브와 일치합니다. 전동 액추에이터는 다음 사항에 주의하면서 밸브 사양에 지정된 호환 장치 목록에서 선택하는 것이 좋습니다.

• 액추에이터와 밸브 인터페이스는 호환되어야 합니다.
• 전기 액추에이터의 스트로크는 최소한 밸브 스템의 스트로크여야 합니다.
• 조절 시스템의 관성에 따라 동작 속도가 다른 드라이브를 사용해야 합니다.
• 액추에이터의 폐쇄력은 액추에이터가 밸브를 닫을 수 있는 밸브 전체의 최대 차압을 결정합니다.
• 하나의 동일한 전기 액추에이터는 서로 다른 압력 강하에서 혼합 및 흐름 분리를 위해 작동하는 3방향 밸브의 폐쇄를 보장합니다.
• 드라이브의 공급 전압 및 제어 신호는 컨트롤러의 공급 전압 및 제어 신호와 일치해야 합니다.
• 로터리 3방향 밸브는 선형 전기 드라이브가 있는 로터리 및 새들 밸브와 함께 사용됩니다.

캐비테이션 가능성 계산

캐비테이션은 수증기의 압력이 수증기의 포화 압력 아래로 감소할 때 나타나는 수증기 기포의 형성입니다. Bernoulli 방정식은 흐름 단면이 좁아질 때 발생하는 흐름 속도 증가 및 압력 감소 효과를 설명합니다. 셔터와 3방향 밸브 시트 사이의 유동 영역은 매우 좁아지는 곳으로 압력이 포화 압력까지 떨어질 수 있으며 캐비테이션이 가장 많이 발생하는 곳입니다. 증기 기포는 불안정하고 날카롭게 나타나고 또한 급격히 붕괴되어 밸브 셔터에서 금속 입자가 먹혀 필연적으로 조기 마모가 발생합니다. 마모 외에도 캐비테이션은 밸브 작동 중에 소음을 증가시킵니다.

캐비테이션 발생에 영향을 미치는 주요 요인:

• 수온 - 높을수록 캐비테이션의 가능성이 커집니다.


• 수압 - 제어 밸브 앞의 수압이 높을수록 캐비테이션이 발생할 가능성이 적습니다.


• 허용 가능한 압력 손실 - 높을수록 캐비테이션 가능성이 높아집니다. 닫힘에 가까운 밸브 위치에서 밸브의 스로틀 압력은 조절된 영역의 사용 가능한 압력에 가까워지는 경향이 있다는 점에 유의해야 합니다.


• 3방향 밸브의 캐비테이션 특성은 밸브의 교축 요소의 특성에 의해 결정됩니다. 캐비테이션 계수는 제어 밸브의 종류에 따라 다르며 기술적 특성에 지정되어야 하지만 대부분의 제조업체가 이 값을 지정하지 않기 때문에 계산 알고리즘에는 가장 가능성이 높은 캐비테이션 계수 범위가 포함됩니다.

캐비테이션 테스트 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

• "아니오" - 확실히 캐비테이션이 없을 것입니다.
• "가능" - 일부 디자인의 밸브에서 캐비테이션이 발생할 수 있으므로 위에서 설명한 영향 요인 중 하나를 변경하는 것이 좋습니다.
• "예" - 캐비테이션 발생에 영향을 미치는 요인 중 하나를 변경하는 캐비테이션이 확실히 있을 것입니다.

소음 계산

3방향 밸브 입구의 높은 유량은 높은 소음 수준을 유발할 수 있습니다. 제어 밸브가 설치된 대부분의 방에서 허용되는 소음 수준은 35-40dB(A)이며 이는 밸브 입구의 속도가 약 3m/s에 해당합니다. 따라서 3방향 밸브를 선택할 때 규정된 속도를 초과하지 않는 것이 좋습니다.