Kas lemia vožtuvo talpą. Šildymo sistemų su termostatiniais vožtuvais skaičiavimo ypatybės

kv vertės.

Valdymo vožtuvas sukuria papildomą slėgio nuostolį tinkle, kad apribotų vandens srautą reikiamose ribose. Vandens srautas priklauso nuo slėgio skirtumo vožtuve:

kv - vožtuvo srautas, ρ - tankis (vandeniui ρ = ​​1 000 kg / m 3 esant 4 ° C temperatūrai, o 80 ° C temperatūroje ρ = 970 kg / m 3), q - skysčio srautas, m 3 / valanda , ∆р – slėgio skirtumas, bar.

Maksimali k v reikšmė (k vs) pasiekiama, kai vožtuvas yra visiškai atidarytas. Ši vertė atitinka vandens srautą, išreikštą m 3 /h, esant 1 baro slėgio skirtumui. Reguliavimo vožtuvas parenkamas taip, kad kvs reikšmė pateiktų projektinį srautą tam tikram slėgio skirtumui, kuris yra pasiekiamas, kai vožtuvas veikia nurodytomis sąlygomis.

Nelengva nustatyti valdymo vožtuvui reikalingą kvs vertę, nes galimas slėgio skirtumas vožtuve priklauso nuo daugelio veiksnių:

• Tikra siurblio galvutė.
• Slėgio nuostoliai vamzdžiuose ir jungiamosiose detalėse.
• Slėgio praradimas gnybtuose.

Slėgio nuostoliai savo ruožtu priklauso nuo balansavimo tikslumo.

Projektuojant katilines, įvairiems sistemos elementams apskaičiuojamos teoriškai teisingos slėgio ir srauto nuostolių reikšmės. Tačiau praktikoje retai pasitaiko, kad skirtingi elementai turi tiksliai apibrėžtas charakteristikas. Montavimo metu siurbliai, valdymo vožtuvai ir gnybtai paprastai parenkami pagal standartines charakteristikas.

Pavyzdžiui, valdymo vožtuvai gaminami su k reikšmėmis ir didėjančiomis geometrine proporcija, vadinama Reynard serija:

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

Kiekviena vertė yra maždaug 60% didesnė nei ankstesnė.

Nebūdinga, kad valdymo vožtuvas pateiktų tiksliai apskaičiuotą slėgio nuostolį tam tikram srautui. Jei, pavyzdžiui, valdymo vožtuvas turi sukurti 10 kPa slėgio nuostolius esant tam tikram srautui, tai praktiškai gali būti, kad vožtuvas, kurio kvs vertė yra šiek tiek didesnė, slėgio nuostoliai bus tik 4 kPa, o vožtuvas su kiek mažesne kvs reikšme užtikrins slėgio nuostolius.esant 26 kPa apskaičiuotam debitui.

∆p (baras), 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

Kai kuriose formulėse yra sąnaudos, k v ir ∆p (ρ = 1 000 kg/m3)

Be to, siurbliai ir gnybtai dažnai būna per dideli dėl tos pačios priežasties. Tai reiškia, kad valdymo vožtuvai veikia beveik uždaryti, todėl reguliavimas negali būti stabilus. Taip pat gali būti, kad periodiškai šie vožtuvai atsidaro maksimaliai, būtinai paleidžiant, o tai lemia per didelį srautą šioje sistemoje ir nepakankamą srautą kitose. Dėl to klausimas turėtų būti toks:

Ką daryti, jei valdymo vožtuvas yra per didelis?

Akivaizdu, kad, kaip taisyklė, neįmanoma tiksliai pasirinkti reikiamo valdymo vožtuvo.

Apsvarstykite 2000 W oro šildytuvo atvejį, skirtą temperatūros kritimui 20 K. Slėgio nuostoliai yra 6 kPa, kai projektinis srautas yra 2000x0,86/20=86 l/h. Jei galimas slėgio skirtumas yra 32 kPa, o slėgio nuostoliai vamzdžiuose ir jungiamosiose detalėse yra 4 kPa, valdymo vožtuve turėtų būti 32 - 6 - 4 = 22 kPa skirtumas.

Reikalinga k vs reikšmė bus 0,183.

Jei, pavyzdžiui, minimalus turimas kvs yra 0,25, debitas vietoj norimų 86 l/h bus 104 l/h, 21% viršijimas.

Kintamo srauto sistemose slėgio skirtumas gnybtuose yra kintamas, nes slėgio nuostoliai vamzdžiuose priklauso nuo srauto. Valdymo vožtuvai parenkami pagal projektavimo sąlygas. Esant mažoms apkrovoms, padidinamas maksimalus potencialus srautas visuose įrenginiuose ir nėra pavojaus, kad srautas bus per mažas viename atskirame terminale. Jei projektavimo sąlygomis reikalinga maksimali apkrova, labai svarbu vengti perteklinio srauto.

A. Srauto ribojimas nuosekliai sumontuotu balansiniu vožtuvu.

Jei projektinėmis sąlygomis srautas atidarytame valdymo vožtuve yra didesnis nei reikalaujama, balansavimo vožtuvą galima sumontuoti nuosekliai, kad būtų apribotas šis srautas. Tai nepakeis tikrojo valdymo vožtuvo valdymo koeficiento, bet netgi pagerins jo veikimą (žr. pav. 51 puslapyje). Balansavimo vožtuvas taip pat yra diagnostikos įrankis ir uždarymo vožtuvas.

B. Sumažintas maksimalus vožtuvo pakėlimas.

Norint kompensuoti per didelį valdymo vožtuvą, vožtuvo atsidarymo laipsnis gali būti ribojamas. Šis sprendimas gali būti svarstomas vožtuvams su vienodomis procentinėmis charakteristikomis, nes k v vertė gali būti žymiai sumažinta, atitinkamai sumažinant maksimalaus vožtuvo atsidarymo laipsnį. Jei vožtuvo atsidarymo laipsnis sumažinamas 20%, didžiausia k v vertė bus sumažinta 50%.

Praktiškai balansavimas atliekamas naudojant balansinius vožtuvus, sumontuotus nuosekliai, kai valdymo vožtuvas yra visiškai atidarytas. Balansavimo vožtuvai kiekvienoje grandinėje sureguliuojami taip, kad esant apskaičiuotam srautui slėgio nuostoliai būtų 3 kPa.

Reguliavimo vožtuvo pakilimo laipsnis ribojamas, kai gaunamas ant balansinio vožtuvo 3 kPa. Kadangi įrenginys yra subalansuotas ir išlieka subalansuotas, reikiamas srautas iš tikrųjų gaunamas projektavimo sąlygomis.

C. Srauto mažinimas su ∆p reguliavimo vožtuvu grupėje.

Slėgio skirtumą valdymo vožtuve galima stabilizuoti, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Slėgio skirtumo reguliavimo vožtuvas STAP yra nustatytas į pageidaujamą srautą visiškai atidarytam valdymo vožtuvui. Tokiu atveju valdymo vožtuvas turi būti tikslaus dydžio ir jo valdymo koeficientas artimas vienetui.

Keletas nykščio taisyklių

Jei gnybtuose naudojami dvipusiai valdymo vožtuvai, esant mažoms apkrovoms dauguma valdymo vožtuvų bus uždaromi arba beveik uždaromi. Kadangi vandens srautas mažas, slėgio nuostoliai vamzdžiuose ir jungiamosiose detalėse bus nereikšmingi. Visas siurblio slėgis krenta ant valdymo vožtuvo, kuris turi jam atsispirti. Dėl šio slėgio skirtumo padidėjimo sunku reguliuoti esant mažam srautui, nes faktinis valdymo koeficientas β" yra žymiai sumažintas.

Tarkime, kad valdymo vožtuvas suprojektuotas taip, kad slėgio nuostoliai būtų 4 % siurblio aukščio. Jei sistema veikia esant mažam srautui, slėgio skirtumas padauginamas iš 25. Tam pačiam vožtuvo atidarymui srautas padauginamas iš 5 (√25 = 5). Vožtuvas priverstinai valdomas beveik uždarytoje padėtyje. Tai gali sukelti triukšmą ir nustatytos vertės svyravimus (šiomis naujomis eksploatavimo sąlygomis vožtuvas yra penkis kartus didesnis).

Štai kodėl kai kurie autoriai rekomenduoja suprojektuoti sistemą taip, kad apskaičiuotas slėgio kritimas valdymo vožtuvuose būtų ne mažesnis kaip 25% siurblio aukščio. Tokiu atveju, esant mažoms apkrovoms, valdymo vožtuvų srauto perteklius neviršys 2 koeficiento.

Visada labai sunku rasti valdymo vožtuvą, kuris atlaikytų tokį didelį slėgio skirtumą nesukeldamas triukšmo. Taip pat naudojant mažos galios gnybtus sunku rasti pakankamai mažų vožtuvų, kurie atitiktų minėtus kriterijus. Be to, slėgio skirtumo svyravimai sistemoje turi būti apriboti, pavyzdžiui, naudojant antrinius siurblius.

Atsižvelgiant į šią papildomą koncepciją, dviejų krypčių valdymo vožtuvo kalibravimas turi atitikti šias sąlygas:

• Kai sistema veikia normaliomis sąlygomis, reikia apskaičiuoti srautą esant visiškai atidarytam vožtuvui. Jei srautas didesnis nei nurodyta, nuosekliai sujungtas balansinis vožtuvas turėtų apriboti srautą. Tada PI tipo valdikliui bus priimtinas 0,30 valdymo koeficientas. Jei valdymo vertės yra mažesnės, valdymo vožtuvą reikia pakeisti mažesniu vožtuvu.
• Siurblio aukštis turi būti toks, kad slėgio nuostoliai per dvipusius valdymo vožtuvus sudarytų ne mažiau kaip 25 % siurblio slėgio.

Įjungimo ir išjungimo valdikliams valdymo parametrų sąvoka nėra svarbi, nes valdymo vožtuvas yra atidarytas arba uždarytas. Todėl jo charakteristika nėra didelės svarbos. Šiuo atveju srautą šiek tiek riboja nuosekliai sumontuotas balansinis vožtuvas.

(Technikos universitetas)

APCP departamentas

kurso projektas

"Valdymo vožtuvo skaičiavimas ir projektavimas"

Baigė: studentų gr. 891 Solntsev P.V.

Vadovas: Syagaev N.A.

Sankt Peterburgas 2003 m

1. Droselio valdikliai

Skysčiams ir dujoms transportuoti technologiniuose procesuose paprastai naudojami slėginiai vamzdynai. Juose srautas juda dėl siurblių (skysčiams) arba kompresorių (dujoms) sukuriamo slėgio. Reikiamo siurblio ar kompresoriaus pasirinkimas atliekamas pagal du parametrus: maksimalų našumą ir reikiamą slėgį.

Maksimalus našumas nustatomas pagal technologinių reglamentų reikalavimus, slėgis, reikalingas maksimaliam debitui užtikrinti, apskaičiuojamas pagal hidraulikos dėsnius, atsižvelgiant į trasos ilgį, vietinių varžų skaičių ir dydį bei leistiną. Maksimalus greitis produktas vamzdyne (skysčiams - 2-3 m/s, dujoms - 20-30 m/s).

Srauto greitį proceso dujotiekyje galima pakeisti dviem būdais:

droselis - ant dujotiekio sumontuoto droselio hidraulinio pasipriešinimo pokytis (1a pav.)

aplenkimas - ant vamzdyno, jungiančio išleidimo liniją su įsiurbimo linija, sumontuoto droselio hidraulinio pasipriešinimo keitimas (1b pav.)

Debito keitimo pasirinkimas priklauso nuo naudojamo siurblio ar kompresoriaus tipo. Pramonėje dažniausiai naudojamiems siurbliams ir kompresoriams gali būti naudojami abu srauto valdymo metodai.

Tūriniams siurbliams, pvz., stūmokliniams siurbliams, leidžiamas tik skysčio apėjimas. Tokių siurblių srauto droselis yra nepriimtinas, nes. dėl to gali sugesti siurblys arba vamzdynas.

Stūmokliniams kompresoriams naudojami abu valdymo būdai.

Skysčio ar dujų srauto keitimas dėl droselio yra pagrindinis automatinio valdymo sistemų valdymo veiksmas. Technologiniams parametrams reguliuoti naudojamas droselis yra " reguliavimo institucija ».

Pagrindinė reguliavimo korpuso statinė charakteristika yra srauto per jį priklausomybė nuo atidarymo laipsnio:

kur q=Q/Q max – santykinis srautas

h=H/H max – santykinis reguliatoriaus sklendės eiga

Ši priklausomybė vadinama vartojimo charakteristika reguliavimo institucija. Nes Reguliavimo įstaiga yra dujotiekio tinklo dalis, apimanti dujotiekio atkarpas, vožtuvus, vamzdžių posūkius ir posūkius, kylančius ir nusileidžiančius ruožus, jo tėkmės charakteristika atspindi tikrą hidraulinės sistemos elgseną „reguliuojantis organas + vamzdynų tinklas“. Todėl dviejų vienodų reguliavimo institucijų, sumontuotų ant skirtingo ilgio vamzdynų, srauto charakteristikos labai skirsis viena nuo kitos.

Reguliuojančios institucijos charakteristika, nepriklausoma nuo jos išorinių ryšių - " pralaidumo charakteristika“. Ši reguliavimo institucijos santykinio pralaidumo priklausomybė s nuo jo santykinės angos h, t.y.

čia: s=K v /K vy yra santykinis pralaidumas

Kiti rodikliai, padedantys pasirinkti reguliavimo instituciją, yra: jos jungiamųjų flanšų Du skersmuo, didžiausias leistinas slėgis Ru, temperatūra T ir medžiagos savybės. Indeksas „y“ nurodo sąlyginę rodiklių reikšmę, kuri paaiškinama tuo, kad serijiniams reguliatoriams nepavyksta užtikrinti tikslaus jų laikymosi. Kadangi reguliavimo korpuso debito charakteristika priklauso nuo vamzdyno tinklo, kuriame jis sumontuotas, hidraulinės varžos, būtina šią charakteristiką ištaisyti. Reguliavimo institucijos, leidžiančios tokį koregavimą, yra „ valdymo vožtuvai“. Jie turi vientisus arba tuščiavidurius cilindrinius stūmoklius, kurie leidžia keisti profilį, norint gauti reikiamą srauto charakteristiką. įvairių tipų pralaidumo charakteristikos: tiesinė ir vienoda procentinė dalis.

Vožtuvams su linijine charakteristika talpos padidėjimas proporcingas kamščio eigai, t.y.

čia: a – proporcingumo koeficientas.

Vožtuvams su vienoda procentine charakteristika talpos padidėjimas yra proporcingas stūmoklio eigai ir esamai talpos vertei, t.y.

ds=a*K v *dh (4)

Kuo didesnis pralaidumo ir srauto charakteristikų skirtumas, tuo didesnė dujotiekio tinklo hidraulinė varža. Vožtuvo talpos ir tinklo talpos santykis – sistemos hidraulinis modulis:

n = Kvy / KvT (5)

Dėl vertybių n>1,5 vožtuvai su linijine srauto charakteristika tampa netinkami naudoti dėl proporcingumo koeficiento neatitikimo a viso kurso metu. Reguliavimo vožtuvams su vienoda procentine srauto charakteristika srauto charakteristika yra artima tiesinei vertei n nuo 1,5 iki 6. Kadangi proceso dujotiekio skersmuo Dt dažniausiai pasirenkamas su parašte, gali pasirodyti, kad tokio pat ar panašaus vardinio skersmens Du valdymo vožtuvas turi perteklinę galią ir atitinkamai hidraulinį modulį. Norėdami sumažinti vožtuvo pralaidumą, nekeičiant jo sujungimo matmenų, gamintojai gamina vožtuvus, kurie skiriasi tik lizdo skersmeniu Ds.

2. Kursinio projekto užduotis

Pasirinkimo numeris 7

3. valdymo vožtuvų skaičiavimas

1. Reinoldso skaičiaus nustatymas

, Kur - srautas esant didžiausiam srautui

r=988,07 kg/m 3 (50 o C temperatūros vandeniui) [lentelė. 2]

m=551*10 -6 Pa*s [lentelė. 3]

Re> 10000, todėl srauto režimas yra turbulentinis.

2. Slėgio nuostolių vamzdynų tinkle nustatymas esant maksimaliam debitui

, Kur , x Mvent = 4,4, x Mcolen = 1,05 [tab. 4]

3. Slėgio kritimo valdymo vožtuve nustatymas esant didžiausiam srautui

4. Valdymo vožtuvo sąlyginio pralaidumo skaičiuojamosios vertės nustatymas:

, kur h=1,25 - saugos koeficientas

5. Artimiausios didesnės talpos K Vy valdymo vožtuvo parinkimas (pagal K Vz ir Du):

pasirinkti dvigubas ketaus valdymo vožtuvas 25 h30nzhM

sąlyginis spaudimas 1,6 MPa

sąlyginis leidimas 50 mm

vardinė talpa 40 m3/val

pralaidumo charakteristika linijinis, vienodas procentas

veiksmo rūšis BET

medžiaga pilkas ketus

vidutinė temperatūra -15 iki +300

6. Dujotiekio tinklo pajėgumo nustatymas

7. Sistemos hidraulinio modulio apibrėžimas

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

Koeficientas, rodantis vožtuvo lizdo srauto sekcijos ploto sumažėjimo laipsnį, palyginti su flanšų srauto sekcijos plotu K = 0,6 [lentelė. 1]

4. valdymo vožtuvo stūmoklio profiliavimas

Reikiama valdymo vožtuvo pralaidumo charakteristika užtikrinama gaminant specialios formos lango paviršių. Optimalus stūmoklio profilis gaunamas apskaičiuojant droselio poros (stūmoklio – lizdo) hidraulinį pasipriešinimą kaip santykinio valdymo vožtuvo atsidarymo funkciją.

8. Vožtuvo hidraulinio pasipriešinimo koeficiento nustatymas

, Kur , V = 2 dvigubo lizdo vožtuvui

9. Valdymo vožtuvo hidraulinio pasipriešinimo koeficiento, priklausomai nuo santykinio stūmoklio eigos, nustatymas.

, kur h=0,1, 0,2,…,1,0,

x dr - vožtuvo droselio poros hidraulinio pasipriešinimo koeficientas x 0 =2,4 [lentelė. 5]

10. Pagal grafiką [pav. 5] reikšmė a k nustatoma santykiniam droselio poros skerspjūviui

M reikšmė nurodoma pagal formulę:

.

Naujų m verčių nustatymas tęsiamas tol, kol nauja maksimali m reikšmė skiriasi nuo ankstesnės mažiau nei 5%.

Valdymo vožtuvo talpa Kvs- Kvs koeficiento vertė yra skaitinė lygi vandens srautui per vožtuvą m³ / h esant 20 ° C temperatūrai, kai slėgio nuostoliai jame bus 1 baras. Svetainės skiltyje Skaičiavimai galite apskaičiuoti konkrečių sistemos parametrų valdymo vožtuvo pralaidumą.

valdymo vožtuvas DN- jungiamųjų vamzdžių angos vardinis skersmuo. DN reikšmė naudojama standartiniams vamzdžių jungiamųjų detalių dydžiams suvienodinti. Tikrasis skylės skersmuo gali šiek tiek skirtis nuo vardinio aukštyn arba žemyn. Alternatyvus vardinio skersmens DN žymėjimas, paplitęs posovietinėse šalyse, buvo vardinis valdymo vožtuvo skersmuo Du. Daugelį sąlyginių vamzdynų jungiamųjų detalių praėjimų DN reglamentuoja GOST 28338-89 „Sąlyginiai praėjimai (vardiniai dydžiai)“.

PN valdymo vožtuvas- vardinis slėgis - didžiausias darbinės terpės viršslėgis, kurio temperatūra yra 20 ° C, kuriai esant užtikrinamas ilgalaikis ir saugus veikimas. Alternatyvus vardinio slėgio PN žymėjimas, paplitęs posovietinės erdvės šalyse, buvo sąlyginis vožtuvo slėgis Ru. Daugelį vardinių slėgių PN vamzdynų jungiamosios detalės reguliuoja GOST 26349-84 „Nominali (sąlyginiai) slėgiai“.

Dinaminio diapazono valdymas, yra visiškai atidaryto valdymo vožtuvo didžiausio našumo (Kvs) ir mažiausio našumo (Kv), kuriam esant išlaikoma deklaruota srauto charakteristika, santykis. Dinaminis valdymo diapazonas taip pat vadinamas valdymo koeficientu.

Pavyzdžiui, vožtuvo apsisukimo santykis 50:1 esant Kvs 100 reiškia, kad vožtuvas gali valdyti 2 m³/h srautą, išlaikydamas jam būdingas srauto charakteristikas.

Daugumos valdymo vožtuvų išjungimo santykis yra 30:1 ir 50:1, tačiau yra ir labai gerų valdymo vožtuvų, kurių išjungimo santykis yra 100:1.

Valdymo vožtuvo valdžia- apibūdina vožtuvo valdymo galimybes. Skaitmeniškai autoriteto reikšmė yra lygi slėgio nuostolių visiškai atidarytuose vožtuvuose ir slėgio nuostolių reguliuojamoje sekcijoje santykiui.

Kuo mažesnis valdymo vožtuvo autoritetas, tuo labiau jo srauto charakteristika nukrypsta nuo idealios ir tuo mažiau sklandžiai keisis srautas judant kotui. Taigi, pavyzdžiui, sistemoje, kurią valdo vožtuvas su tiesine srauto charakteristika ir mažu autoritetu, srauto sekciją uždarius 50%, srautas gali sumažėti tik 10%, o esant dideliam valdymui, uždarius 50% srautas turėtų sumažėti. per vožtuvą 40-50%.

Rodo santykinio srauto per vožtuvą pokyčio priklausomybę nuo santykinio valdymo vožtuvo koto eigos pokyčio, esant pastoviam slėgio kritimui.

Linijinio srauto charakteristika- tie patys santykinio strypo eigos žingsniai sukelia tuos pačius santykinio srauto padidėjimus. Reguliavimo vožtuvai su linijine srauto charakteristika naudojami sistemose, kuriose yra tiesioginis ryšys tarp reguliuojamo kintamojo ir terpės srauto. Reguliavimo vožtuvai su linijine srauto charakteristika idealiai tinka šilumos terpės mišinio temperatūrai palaikyti pastotėse su priklausomu prijungimu prie šildymo tinklo.

Vienodo procentinio srauto charakteristika(logaritminė) - santykinio srauto padidėjimo priklausomybė nuo santykinio strypo eigos padidėjimo yra logaritminė. Valdymo vožtuvai su logaritmine srauto charakteristika naudojami sistemose, kuriose valdomas kintamasis netiesiškai priklauso nuo srauto per valdymo vožtuvą. Taigi, pavyzdžiui, reguliavimo vožtuvus su vienoda procentine srauto charakteristika rekomenduojama naudoti šildymo sistemose, kad būtų galima valdyti šildymo prietaisų šilumos perdavimą, kuris netiesiškai priklauso nuo aušinimo skysčio srauto. Valdymo vožtuvai su logaritmine srauto charakteristika puikiai reguliuoja greitaeigių šilumokaičių šilumos perdavimą su mažu aušinimo skysčio temperatūrų skirtumu. Sistemose, kuriose reikalinga linijinė srauto charakteristika, rekomenduojama naudoti vožtuvus su vienoda procentine srauto charakteristika ir neįmanoma išlaikyti aukšto valdymo vožtuvo autoriteto. Šiuo atveju sumažintas autoritetas iškraipo vožtuvo vienodą procentinę charakteristiką, priartindama ją prie tiesinės. Ši savybė pastebima, kai valdymo vožtuvų autoritetai yra ne mažesni kaip 0,3.

Parabolinio srauto charakteristika- santykinio srauto padidėjimo priklausomybė nuo santykinio strypo eigos paklūsta kvadratiniam dėsniui (eina išilgai parabolės). Valdymo vožtuvai su parabolinėmis srauto charakteristikomis naudojami kaip kompromisas tarp linijinių ir vienodo procento vožtuvų.

Dviejų krypčių vožtuvo skaičiavimo specifika

Duota:

aplinka - vanduo, 115C,

∆ pralaidumas = 40 kPa (0,4 baro), ∆ppipe = 7 kPa (0,07 baro),

∆pheato mainai = 15 kPa (0,15 baro), vardinis srautas Qnom = 3,5 m3/h,

minimalus debitas Qmin = 0,4 m3/val

Skaičiavimas:

∆prieiga = ∆p vožtuvas + ∆pipe + ∆heat mainai =
∆p vožtuvas = ∆ pralaidumas - ∆pipe - ∆heat mainai = 40-7-15 = 18 kPa (0,18 baro)

Darbo tolerancijos saugos prielaida (su sąlyga, kad srautas Q nebuvo pervertintas):

Kvs = (1,1–1,3). Kv = (1,1–1,3) x 8,25 = 9,1–10,7 m3/val.
Iš serijiniu būdu pagamintų Kv reikšmių serijų pasirenkame artimiausią Kvs reikšmę, t.y. Kvs = 10 m3/val. Ši vertė atitinka grynąjį skersmenį DN 25. Jei pasirinksime vožtuvą su sriegine jungtimi PN 16 iš pilkojo ketaus, gausime tipo numerį (užsakymo numerį):
RV 111 R 2331 16/150-25/T
ir atitinkamą pavarą.

Pasirinkto ir apskaičiuoto valdymo vožtuvo hidraulinių nuostolių nustatymas visiškai atsidarius ir esant tam tikram srautui.

Taip apskaičiuoti faktiniai valdymo vožtuvo hidrauliniai nuostoliai turi atsispindėti atliekant tinklo hidraulinį skaičiavimą.

kur a turi būti ne mažesnė kaip 0,3. Patikra nustatyta: vožtuvo pasirinkimas atitinka sąlygas.

Įspėjimas: dvikrypčio valdymo vožtuvo galia apskaičiuojama atsižvelgiant į slėgio skirtumą vožtuve uždarytoje būsenoje, t.y. galimas atšakos slėgis ∆ pralaidumas esant nuliui srautui, ir niekada santykinai su siurblio slėgiu ∆psiurblys, dėl slėgio nuostolių tinklo vamzdyne iki reguliuojamos atšakos prijungimo taško įtakos. Šiuo atveju dėl patogumo manome

Reguliavimo požiūrio kontrolė

Atlikime tą patį skaičiavimą esant minimaliam debitui Qmin = 0,4 m3/h. Mažiausias srautas atitinka slėgio kritimus , , .

Reikalingas valdymo koeficientas

turi būti mažesnis už nustatytą vožtuvo valdymo koeficientą r = 50. Skaičiavimas atitinka šias sąlygas.

Tipiškas valdymo kontūro išdėstymas naudojant dvipusį valdymo vožtuvą.

Trijų krypčių maišymo vožtuvo skaičiavimo specifika

Duota:

aplinka - vanduo, 90C,

statinis slėgis prijungimo taške 600 kPa (6 barai),

∆psiurblys2 = 35 kPa (0,35 baro), ∆ppipe = 10 kPa (0,1 baro),

∆pheato mainai = 20 kPa (0,2), vardinis srautas Qnom = 12 m3/h

Skaičiavimas:

Darbo tolerancijos saugos prielaida (su sąlyga, kad srautas Q nebuvo pervertintas):
Kvs = (1,1-1,3)xKv = (1,1-1,3)x53,67 = 59,1–69,8 m3/val.
Iš serijiniu būdu pagamintos Kv reikšmių serijos pasirenkame artimiausią Kvs reikšmę, t.y. Kvs = 63 m3/val. Ši vertė atitinka skersmenį DN65. Jei pasirinksime flanšinį kaliojo ketaus vožtuvą, gausime tipą Nr.
RV 113 M 6331-16/150-65

Tada pagal reikalavimus parenkame tinkamą diską.

Pasirinkto vožtuvo faktinių hidraulinių nuostolių nustatymas visiškai atsidarius

Taigi, apskaičiuotas faktinis valdymo vožtuvų hidraulinis nuostolis turi atsispindėti atliekant tinklo hidraulinį skaičiavimą.

Įspėjimas: naudojant trieigius vožtuvus, svarbiausia beklaidingo veikimo sąlyga yra minimalus slėgio skirtumas
prievaduose A ir B. Trieigiai vožtuvai gali susidoroti su dideliu slėgio skirtumu tarp A ir B prievadų, tačiau dėl to gali deformuotis valdymo charakteristikos, taigi ir valdymo pajėgumas. Todėl, jei kyla net menkiausių abejonių dėl slėgio skirtumo tarp dviejų jungčių (pavyzdžiui, jei trijų krypčių vožtuvas be slėgio skyriaus yra tiesiogiai prijungtas prie pirminio tinklo), rekomenduojame prijungti dvikryptį vožtuvą. su kieta grandine geram valdymui.

Tipiškas valdymo linijos išdėstymas naudojant trijų krypčių maišymo vožtuvą.

Yra nuomonė, kad trijų krypčių vožtuvo pasirinkimas nereikalauja išankstinių skaičiavimų. Ši nuomonė grindžiama prielaida, kad bendras srautas per atšaką AB - nepriklauso nuo strypo eigos ir visada yra pastovus. Tiesą sakant, srautas per bendrą prievadą AB svyruoja priklausomai nuo koto eigos, o svyravimo amplitudė priklauso nuo trijų krypčių vožtuvo autoriteto reguliuojamoje srityje ir jo srauto charakteristikų.

Trijų krypčių vožtuvo apskaičiavimo metodas

Trijų krypčių vožtuvo skaičiavimas atlikti tokia seka:

• 1. Optimalių srauto charakteristikų parinkimas.
• 2. Valdymo pajėgumo (vožtuvo galios) nustatymas.
• 3. Pralaidumo ir vardinio skersmens nustatymas.
• 4. Valdymo vožtuvo elektrinės pavaros pasirinkimas.
• 5. Patikrinkite, ar nėra triukšmo ir kavitacijos.

Srauto charakteristikų pasirinkimas

Srauto per vožtuvą priklausomybė nuo koto eigos vadinama srauto charakteristika. Srauto charakteristikos tipas lemia kaiščio ir vožtuvo lizdo formą. Kadangi trijų krypčių vožtuvas turi du vartus ir dvi lizdus, ​​jis taip pat turi dvi srauto charakteristikas, pirmoji yra charakteristika išilgai tiesios eigos - (A-AB), o antroji - išilgai statmenos - (B-AB).

Linijinis / linijinis. Bendras srautas per atšaką AB yra pastovus tik tada, kai vožtuvo autoritetas yra lygus 1, o tai praktiškai neįmanoma užtikrinti. Naudojant trijų krypčių vožtuvą, kurio autoritetas yra 0,1, stiebo judėjimo metu bendras srautas svyruos nuo 100 % iki 180 %. Todėl vožtuvai su linijine / linijine charakteristika naudojami sistemose, kurios nėra jautrios srauto svyravimams, arba sistemose, kurių vožtuvo galia yra ne mažesnė kaip 0,8.

logaritminis/logaritminis. Minimalūs bendro srauto per atšaką AB svyravimai trijų krypčių vožtuvuose su logaritminėmis / logaritminėmis srauto charakteristikomis stebimi esant 0,2 vožtuvo aukščiui. Tuo pačiu metu valdžios sumažėjimas, palyginti su nurodyta verte, didėja, o padidėjimas - sumažina bendrą srautą per atšakos vamzdį AB. Srauto greičio svyravimas autoritetų diapazone nuo 0,1 iki 1 yra nuo +15% iki -55%.

log/linijinis. Trieigiai vožtuvai su logaritmine/tiesine srauto charakteristika naudojami, jei cirkuliacinius žiedus, einančius per A-AB ir B-AB jungtis, reikia reguliuoti pagal skirtingus įstatymus. Srauto stabilizavimas vožtuvo koto judėjimo metu įvyksta esant 0,4 autoritetui. Bendro srauto per atšaką AB svyravimai ribose nuo 0,1 iki 1 yra nuo +50% iki -30%. Valdymo vožtuvai su logaritmine / linijine srauto charakteristika plačiai naudojami šildymo sistemų ir šilumokaičių valdymo blokuose.

Autoriteto skaičiavimas

Trijų krypčių vožtuvo valdžia yra lygus vožtuvo slėgio nuostolių ir slėgio nuostolių vožtuve ir reguliuojamoje sekcijoje santykiui. Trijų krypčių vožtuvų autoriteto vertė nustato bendro srauto per angą AB svyravimo diapazoną.

10 % momentinio srauto per angą AB nuokrypis eigos metu pateikiamas esant šioms autoriteto vertėms:

• A+ = (0,8-1,0) - linijiniam / linijiniam vožtuvui.
• A+ = (0,3-0,5) - vožtuvui su logaritmine / tiesine charakteristika.
• A+ = (0,1-0,2) - vožtuvui su logaritmine / logaritmine charakteristika.

Pralaidumo skaičiavimas

Slėgio nuostolių priklausomybė nuo vožtuvo nuo srauto per jį apibūdinama Kvs talpos koeficientu. Kvs vertė yra skaitinė lygi debitui m³/h per visiškai atidarytą vožtuvą, kuriam esant slėgio nuostoliai yra 1 baras. Paprastai trieigio vožtuvo Kvs vertė A-AB ir B-AB taktams yra vienoda, tačiau kiekvienam taktui yra skirtingos talpos vožtuvai.

Žinant, kad srautui pasikeitus „n“ kartų, slėgio nuostoliai vožtuve pasikeičia „n²“ kartų, nesunku nustatyti reikiamus valdymo vožtuvo Kvs, pakeičiant apskaičiuotą srautą ir slėgio nuostolį į lygtis. Iš nomenklatūros parenkamas trijų krypčių vožtuvas, kurio pralaidumo koeficiento vertė yra artimiausia vertei, gautai atlikus skaičiavimą.

Elektrinės pavaros pasirinkimas

Elektrinė pavara yra suderinta su anksčiau pasirinktu trijų krypčių vožtuvu. Elektrines pavaras rekomenduojama rinktis iš suderinamų įrenginių sąrašo, nurodyto vožtuvo specifikacijose, atkreipiant dėmesį į:

• Pavaros ir vožtuvo sąsajos turi būti suderinamos.
• Elektrinės pavaros eiga turi būti bent vožtuvo koto eiga.
• Priklausomai nuo reguliuojamos sistemos inercijos, turėtų būti naudojamos skirtingo veikimo greičio pavaros.
• Pavaros uždarymo jėga nustato didžiausią slėgio skirtumą vožtuve, kuriam esant pavara gali jį uždaryti.
• Viena ir ta pati elektrinė pavara užtikrina trijų krypčių vožtuvo, dirbančio maišymui ir srauto atskyrimui, uždarymą, esant skirtingiems slėgio kritimams.
• Pavaros maitinimo įtampa ir valdymo signalas turi atitikti valdiklio maitinimo įtampą ir valdymo signalą.
• Sukamieji trijų krypčių vožtuvai naudojami su sukamaisiais, o balniniai - su linijine elektrine pavara.

Kavitacijos galimybės skaičiavimas

Kavitacija – tai garų burbuliukų susidarymas vandens srovėje, pasireiškiantis slėgiui joje nukritus žemiau vandens garų prisotinimo slėgio. Bernulio lygtis apibūdina srauto greičio didėjimo ir slėgio jame mažinimo efektą, kuris atsiranda susiaurėjus srauto atkarpai. Srauto sritis tarp sklendės ir trijų krypčių vožtuvo lizdo yra labai siauras, kuriame slėgis gali nukristi iki prisotinimo slėgio, ir vieta, kur greičiausiai atsiras kavitacija. Garų burbuliukai yra nestabilūs, atsiranda staigiai ir taip pat smarkiai subyra, todėl iš vožtuvo sklendės išgraužtos metalo dalelės, o tai neišvengiamai sukels priešlaikinį nusidėvėjimą. Be susidėvėjimo, kavitacija padidina triukšmą vožtuvo veikimo metu.

Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos kavitacijos atsiradimui:

• Vandens temperatūra – kuo ji aukštesnė, tuo didesnė kavitacijos tikimybė.


• Vandens slėgis – prieš valdymo vožtuvą, kuo jis didesnis, tuo mažesnė tikimybė, kad sukels kavitaciją.


• Leistini slėgio nuostoliai – kuo jie didesni, tuo didesnė kavitacijos tikimybė. Čia reikia pažymėti, kad vožtuvo padėtyje arti uždarymo, vožtuvo droselio slėgis yra linkęs į esamą slėgį reguliuojamoje srityje.


• Trijų krypčių vožtuvo kavitacijos charakteristika nustatoma pagal vožtuvo droselio elemento charakteristikas. Kavitacijos koeficientas skiriasi skirtingų tipų valdymo vožtuvams ir turėtų būti nurodytas jų techninėse charakteristikose, tačiau kadangi dauguma gamintojų šios reikšmės nenurodo, skaičiavimo algoritmas apima labiausiai tikėtinų kavitacijos koeficientų diapazoną.

Atlikus kavitacijos testą, galima gauti tokį rezultatą:

• „Ne“ – kavitacijos tikrai nebus.
• „Galima“ – kai kurių konstrukcijų vožtuvuose gali atsirasti kavitacija, rekomenduojama pakeisti vieną iš aukščiau aprašytų įtakos faktorių.
• „Taip“ – kavitacija tikrai bus, pakeisk vieną iš faktorių, turinčių įtakos kavitacijos atsiradimui.

Triukšmo skaičiavimas

Didelis srautas trijų krypčių vožtuvo įleidimo angoje gali sukelti didelį triukšmo lygį. Daugumoje patalpų, kuriose įrengti valdymo vožtuvai, leistinas triukšmo lygis yra 35-40 dB(A), o tai atitinka apie 3 m/s greitį vožtuvo įleidimo angoje. Todėl renkantis trijų krypčių vožtuvą nerekomenduojama viršyti nurodyto greičio.