Hva bestemmer kapasiteten til ventilen. Funksjoner ved beregning av varmesystemer med termostatventiler

kv verdi.

Reguleringsventilen skaper et ekstra trykktap i nettet for å begrense vannstrømmen innenfor de nødvendige grensene. Vannstrømmen avhenger av differensialtrykket over ventilen:

kv - ventilstrømningshastighet, ρ - tetthet (for vann ρ = 1000 kg / m 3 ved en temperatur på 4 ° C, og ved 80 ° C ρ = 970 kg / m 3), q - væskestrømningshastighet, m 3 / time , ∆р – differensialtrykk, bar.

Maksimalverdien på k v (k vs) nås når ventilen er helt åpen. Denne verdien tilsvarer en vannstrømningshastighet, uttrykt i m 3 /h, for et differansetrykk på 1 bar. Reguleringsventilen velges slik at verdien av kvs gir dimensjonerende strømning for et gitt differansetrykk tilgjengelig når ventilen betjenes under gitte forhold.

Det er ikke lett å bestemme verdien av kvs som kreves for en reguleringsventil, siden tilgjengelig differansetrykk over ventilen avhenger av mange faktorer:

• Faktisk pumpehode.
• Trykktap i rør og rørdeler.
• Trykktap ved terminaler.

Trykktapet avhenger i sin tur av balanseringsnøyaktigheten.

Ved utforming av kjeleanlegg beregnes de teoretisk korrekte verdiene for trykk og strømningstap for ulike elementer i systemet. Men i praksis er det sjelden at ulike elementer har presist definerte egenskaper. Under installasjonen velges som regel pumper, reguleringsventiler og terminaler i henhold til standardkarakteristikk.

Kontrollventiler, for eksempel, produseres med verdier på k vs økende geometrisk proporsjon, kalt Reynard-serien:

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

Hver verdi er omtrent 60 % større enn den forrige.

Det er ikke typisk for en reguleringsventil å gi nøyaktig det beregnede trykktapet for en gitt strømningshastighet. Hvis for eksempel en reguleringsventil skal gi et trykktap på 10 kPa ved en gitt strømningshastighet, kan det i praksis være at en ventil med litt høyere kvs-verdi kun vil skape et trykktap på 4 kPa, mens en ventil med noe lavere kvs-verdi vil gi et trykktap ved 26 kPa for beregnet strømningshastighet.

∆p (bar), q (m 3 /t)	∆p (kPa), q (l/s)	∆p (mm BC), q (l/h)	∆p (kPa), q (l/t)
		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

Noen formler inneholder forbruk, k v og ∆p (ρ = 1000 kg/m3)

Dessuten er pumper og terminaler ofte overdimensjonerte av samme grunn. Dette gjør at reguleringsventilene virker nesten stengt, og som følge av dette kan ikke reguleringen være stabil. Det er også mulig at disse ventilene periodisk åpner maksimalt, ved oppstart nødvendigvis, noe som fører til overdreven strømning i dette systemet og utilstrekkelig strømning i andre. Som et resultat bør spørsmålet være:

Hva om reguleringsventilen er overdimensjonert?

Det er klart at det som regel er umulig å velge den ønskede kontrollventilen nøyaktig.

Tenk på tilfellet med en 2000 W luftvarmer designet for et temperaturfall på 20 K. Trykktapet er 6 kPa for en designstrømningshastighet på 2000x0,86/20=86 l/t. Hvis tilgjengelig differansetrykk er 32 kPa og trykktapet i rør og koblinger er 4 kPa, bør en differanse på 32 - 6 - 4 = 22 kPa være over reguleringsventilen.

Den nødvendige verdien av k vs vil være 0,183.

Hvis minimum tilgjengelig kvs for eksempel er 0,25, vil strømningshastigheten i stedet for de ønskede 86 l/t være 104 l/t, et overskudd på 21 %.

I systemer med variabel strømning er differensialtrykket ved terminalene variabel fordi trykktapet i rørene avhenger av strømmen. Reguleringsventiler velges for designforhold. Ved lav belastning økes maksimal potensialstrøm i alle installasjoner og det er ingen fare for for lav strømning i én enkelt terminal. Hvis maksimal belastning er nødvendig under designforhold, er det svært viktig å unngå overflødig strømning.

EN. Strømningsbegrensning ved hjelp av en innreguleringsventil montert i serie.

Hvis strømmen ved den åpne reguleringsventilen under konstruksjonsforhold er høyere enn nødvendig verdi, kan en innreguleringsventil installeres i serie for å begrense denne strømmen. Dette vil ikke endre den faktiske kontrollventilens kontrollfaktor, men vil til og med forbedre ytelsen (se figur på side 51). Innreguleringsventilen er også et diagnoseverktøy og en stengeventil.

B. Redusert maksimal ventilløft.

For å kompensere for overdimensjonert reguleringsventil kan graden av åpning av ventilen begrenses. Denne løsningen kan vurderes for ventiler med lik prosentvis karakteristikk, siden verdien av k v kan reduseres betydelig, noe som tilsvarende reduserer graden av maksimal åpning av ventilen. Dersom ventilåpningsgraden reduseres med 20 %, vil maksimalverdien på k v reduseres med 50 %.

I praksis utføres innregulering ved bruk av innreguleringsventiler montert i serie med reguleringsventilen helt åpen. Innreguleringsventiler justeres i hver krets slik at ved beregnet strømningshastighet er trykktapet 3 kPa.

Styreventilens løftegrad er begrenset når den oppnås på innreguleringsventilen 3 kPa. Siden anlegget er balansert og forblir balansert, oppnås faktisk den nødvendige strømningshastigheten under designforhold.

C. Strømningsreduksjon med ∆p reguleringsventil i gruppen.

Differansetrykket over reguleringsventilen kan stabiliseres som vist i figuren under.

STAP diffstilles inn på ønsket strømningshastighet for en helt åpen reguleringsventil. I dette tilfellet må reguleringsventilen være nøyaktig dimensjonert og dens reguleringsfaktor nær én.

Noen få tommelfingerregler

Hvis det brukes toveis reguleringsventiler i terminaler, vil de fleste reguleringsventilene være stengt eller nesten stengt ved lav belastning. Siden vannføringen er lav, vil trykktapet på rør og beslag være ubetydelig. Hele pumpens trykk faller på reguleringsventilen, som må kunne motstå det. Denne økningen i differensialtrykk gjør det vanskelig å kontrollere ved lave strømningshastigheter, siden den faktiske kontrollfaktoren β" er betydelig redusert.

Anta at reguleringsventilen er konstruert for et trykktap på 4 % av pumpehøyden. Hvis systemet kjører med lav strøm, multipliseres differensialtrykket med 25. For samme ventilåpning multipliseres deretter strømmen med 5 (√25 = 5). Ventilen tvangsbetjent i nesten lukket stilling. Dette kan føre til støy og svingninger i settpunktet (under disse nye driftsforholdene er ventilen overdimensjonert med en faktor på fem).

Det er derfor noen forfattere anbefaler å designe systemet på en slik måte at det beregnede trykkfallet over reguleringsventilene er minst 25 % av pumpehodet. I dette tilfellet, ved lav belastning, vil overskuddsstrømmen på reguleringsventilene ikke overstige en faktor på 2.

Det er alltid veldig vanskelig å finne en reguleringsventil som tåler et så høyt differansetrykk uten å lage støy. Det er også vanskelig å finne tilstrekkelig små ventiler som oppfyller kriteriene ovenfor ved bruk av laveffektterminaler. I tillegg må differansetrykkvariasjoner i systemet begrenses, for eksempel ved bruk av sekundærpumper.

Med tanke på dette tilleggskonseptet, må kalibreringen av en toveis reguleringsventil tilfredsstille følgende betingelser:

• Når systemet er i drift under normale forhold, bør strømningshastigheten ved en helt åpen ventil beregnes. Hvis strømmen er høyere enn spesifisert, bør innreguleringsventilen i serie begrense strømmen. For en kontroller av PI-type vil en kontrollfaktor på 0,30 være akseptabel. Hvis reguleringsverdiene er lavere, bør reguleringsventilen byttes ut med en mindre ventil.
• Pumpehøyden skal være slik at trykktapet over toveisreguleringsventilene er minst 25 % av pumpehøyden.

For av/på-regulatorer er konseptet med kontrollparametere irrelevant, siden kontrollventilen enten er åpen eller lukket. Derfor gjør dens karakteristikk ikke av stor betydning. I dette tilfellet begrenses strømmen litt av innreguleringsventilen installert i serie.

(Teknisk universitet)

Institutt for APCP

kursprosjekt

"Beregning og design av en reguleringsventil"

Fullført: student gr. 891 Solntsev P.V.

Leder: Syagaev N.A.

St. Petersburg 2003

1. Gasskontroller

For transport av væsker og gasser i teknologiske prosesser brukes som regel trykkrørledninger. I dem beveger strømmen seg på grunn av trykket som skapes av pumper (for væsker) eller kompressorer (for gasser). Valget av nødvendig pumpe eller kompressor gjøres i henhold til to parametere: maksimal ytelse og nødvendig trykk.

Maksimal ytelse bestemmes av kravene i de teknologiske forskriftene, trykket som kreves for å sikre maksimal strømning beregnes i henhold til hydraulikklovene, basert på lengden på ruten, antall og størrelse på lokale motstander og tillatt toppfart produkt i rørledningen (for væsker - 2-3 m/s, for gasser - 20-30 m/s).

Endring av strømningshastigheten i prosessrørledningen kan gjøres på to måter:

struping - en endring i den hydrauliske motstanden til gassen installert på rørledningen (fig. 1a)

bypass - endring av den hydrauliske motstanden til gassen installert på rørledningen som forbinder utløpsledningen med sugeledningen (fig. 1b)

Valget av hvordan man endrer strømningshastigheten bestemmes av typen pumpe eller kompressor som brukes. For de vanligste pumpene og kompressorene i industrien kan begge strømningskontrollmetodene brukes.

For fortrengningspumper, slik som stempelpumper, tillates kun væskebypass. Å strupe strømmen for slike pumper er uakseptabelt, fordi. det kan føre til svikt i pumpen eller rørledningen.

For stempelkompressorer brukes begge kontrollmetodene.

Endring av strømningshastigheten til væske eller gass på grunn av struping er hovedkontrollhandlingen i automatiske kontrollsystemer. Gasspaken som brukes til å regulere teknologiske parametere er " reguleringsorgan ».

Den viktigste statiske egenskapen til reguleringslegemet er avhengigheten av strømmen gjennom den på graden av åpning:

hvor q=Q/Q maks - relativ strømning

h=H/H maks - den relative slaglengden til regulatorlukkeren

Denne avhengigheten kalles forbrukskarakteristikk reguleringsorgan. Fordi Reguleringsorganet er en del av rørledningsnettverket, som inkluderer seksjoner av rørledningen, ventiler, svinger og bøyninger av rør, stigende og synkende seksjoner, dens strømningskarakteristikk gjenspeiler den faktiske oppførselen til det hydrauliske systemet "regulerende kropp + rørledningsnettverk". Derfor vil strømningsegenskapene til to identiske reguleringsorganer installert på rørledninger med forskjellige lengder avvike betydelig fra hverandre.

Karakteristisk for reguleringsorganet, uavhengig av dets eksterne forbindelser - " gjennomstrømningskarakteristikk". Denne avhengigheten av den relative gjennomstrømningen til reguleringsorganet s fra dens relative åpning h, dvs.

hvor: s=K v /K vy er den relative gjennomstrømningen

Andre indikatorer som tjener til å velge et reguleringsorgan er: diameteren på forbindelsesflensene Du, maksimalt tillatt trykk Ru, temperatur T og egenskapene til stoffet. Indeksen "y" indikerer den betingede verdien av indikatorene, som forklares av manglende evne til å sikre deres nøyaktige overholdelse for serielle regulatorer. Siden strømningskarakteristikken til reguleringslegemet avhenger av den hydrauliske motstanden til rørledningsnettverket der det er installert, er det nødvendig å kunne korrigere denne karakteristikken. Reguleringsorganer som tillater en slik justering er " reguleringsventiler". De har solide eller hule sylindriske stempler som gjør det mulig å endre profilen for å oppnå ønsket strømningskarakteristikk.For å lette justering av strømningskarakteristikken produseres ventiler med forskjellige typer gjennomstrømningsegenskaper: lineær og lik prosentandel.

For ventiler med lineær karakteristikk er kapasitetsøkningen proporsjonal med pluggens slag, dvs.

hvor: a er proporsjonalitetskoeffisienten.

For ventiler med lik prosentkarakteristikk er kapasitetsøkningen proporsjonal med stempelslaget og gjeldende verdi av kapasiteten, dvs.

ds=a*K v *dh (4)

Forskjellen mellom gjennomstrømnings- og strømningsegenskapene er jo større, jo større er den hydrauliske motstanden til rørledningsnettverket. Forholdet mellom ventilkapasitet og nettverkskapasitet - den hydrauliske modulen til systemet:

n=Kvy/KvT (5)

For verdier n>1,5 ventiler med en lineær strømningskarakteristikk blir ubrukelige på grunn av inkonsistensen av proporsjonalitetsfaktoren en gjennom hele kurset. For reguleringsventiler med lik prosentvis strømningskarakteristikk er strømningskarakteristikken nær lineær ved verdier n fra 1,5 til 6. Siden diameteren på prosessrørledningen Dt vanligvis velges med en margin, kan det vise seg at en reguleringsventil med samme eller lignende nominelle diameter Du har overkapasitet og følgelig den hydrauliske modulen. For å redusere gjennomstrømningen til ventilen uten å endre dens tilkoblingsdimensjoner, produserer produsenter ventiler som bare er forskjellige i setediameteren Ds.

2. Oppgave til et kursprosjekt

Alternativ nummer 7

3. beregning av reguleringsventiler

1. Bestemmelse av Reynolds-tallet

, Hvor - strømningshastighet ved maksimal strømning

r=988,07 kg/m 3 (for vann ved 50 o C) [tabell. 2]

m=551*10 -6 Pa*s [tabell. 3]

Re> 10000, derfor er strømningsregimet turbulent.

2. Bestemmelse av trykktap i ledningsnettet ved maksimal strømningshastighet

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

3. Bestemmelse av trykkfall over en reguleringsventil ved maksimal strømningshastighet

4. Bestemmelse av den beregnede verdien av den betingede gjennomstrømningen til kontrollventilen:

, hvor h=1,25 - sikkerhetsfaktor

5. Valg av reguleringsventil med nærmeste høyere kapasitet K Vy (i henhold til K Vz og Du):

velge dobbeltsittende styreventil i støpejern 25 h30nzhM

betinget press 1,6 MPa

betinget pass 50 mm

nominell kapasitet 40 m3/t

gjennomstrømningskarakteristikk lineær, lik prosentandel

slags handling MEN

materiale grått støpejern

middels temperatur -15 til +300

6. Fastsettelse av kapasiteten til rørledningsnettet

7. Definisjon av hydraulikkmodulen til systemet

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

Koeffisient som viser graden av reduksjon i arealet av strømningsseksjonen til ventilsetet i forhold til arealet av strømningsseksjonen til flensene K=0,6 [tabell. 1]

4. profilering av reguleringsventilstemplet

Den nødvendige gjennomstrømningskarakteristikken til kontrollventilen sikres ved fremstilling av en spesiell form på vindusflaten. Den optimale stempelprofilen oppnås ved å beregne den hydrauliske motstanden til gasspjeldsparet (stempel - sete) som en funksjon av den relative åpningen av reguleringsventilen.

8. Bestemmelse av koeffisienten for hydraulisk motstand til ventilen

, Hvor , V=2 for dobbeltsittende ventil

9. Bestemmelse av koeffisienten for hydraulisk motstand til kontrollventilen avhengig av stempelets relative slag

, hvor h=0,1, 0,2,…,1,0 ,

x dr - koeffisient for hydraulisk motstand til gasspjeldsparet til ventilen x 0 =2,4 [tabell. 5]

10. I henhold til planen i [fig. 5] verdien a k er bestemt for det relative tverrsnittet av gasspjeldsparet

Verdien av m er spesifisert av formelen:

.

Bestemmelsen av nye verdier på m fortsetter til den nye maksimale verdien på m avviker fra den forrige med mindre enn 5%.

Styreventilkapasitet Kvs- Verdien av Kvs-koeffisienten er numerisk lik vannstrømmen gjennom ventilen i m³ / t ved en temperatur på 20 ° C hvor trykktapet på den vil være 1 bar. Du kan beregne gjennomstrømningen til en kontrollventil for spesifikke systemparametere i delen Beregninger på nettstedet.

reguleringsventil DN- nominell diameter på hullet i forbindelsesrørene. DN-verdien brukes til å forene standardstørrelsene på rørdeler. Den faktiske diameteren på hullet kan avvike litt fra den nominelle opp eller ned. En alternativ betegnelse for den nominelle diameteren DN, vanlig i de post-sovjetiske landene, var den nominelle diameteren Du til kontrollventilen. En rekke betingede passasjer DN av rørledningsarmaturer er regulert av GOST 28338-89 "Betingede passasjer (nominelle størrelser)".

PN reguleringsventil- nominelt trykk - det høyeste overtrykket til arbeidsmediet med en temperatur på 20 ° C, hvor langsiktig og sikker drift er sikret. En alternativ betegnelse for det nominelle trykket PN, vanlig i landene i det post-sovjetiske rommet, var det betingede trykket Ru til ventilen. En rekke nominelle trykk PN rørledningsfittings er regulert av GOST 26349-84 "Nominelle (betingede) trykk".

Dynamisk rekkeviddekontroll, er forholdet mellom den høyeste kapasiteten til en helt åpen reguleringsventil (Kvs) og den minste kapasiteten (Kv) der den oppgitte strømningskarakteristikken opprettholdes. Det dynamiske området for kontroll kalles også kontrollforholdet.

For eksempel betyr et ventilnedtrekksforhold på 50:1 ved Kvs 100 at ventilen kan kontrollere en strømningshastighet på 2m³/t samtidig som dens karakteristiske strømningsegenskaper opprettholdes.

De fleste reguleringsventiler har turndown-forhold på 30:1 og 50:1, men det finnes også meget gode reguleringsventiler med turndown-forhold på 100:1.

Kontrollventilmyndighet- karakteriserer ventilens kontrollevne. Tallmessig er autoritetsverdien lik forholdet mellom trykktap i helt åpen ventilport og trykktap i regulert seksjon.

Jo lavere autoritet reguleringsventilen har, desto mer avviker dens strømningskarakteristikk fra det ideelle, og jo mindre jevn vil endringen i strømningen være når stammen beveger seg. Så, for eksempel, i et system styrt av en ventil med en lineær strømningskarakteristikk og lav autoritet, kan lukking av strømningsseksjonen med 50 % redusere strømmen med bare 10 %, mens med høy autoritet, lukking med 50 % bør redusere strømmen gjennom ventilen med 40-50%.

Viser avhengigheten av endringen i den relative strømmen gjennom ventilen av endringen i det relative slag til reguleringsventilstammen ved et konstant trykkfall over den.

Lineær flytkarakteristikk- de samme økningene i stangens relative slag forårsaker de samme økningene i den relative strømningshastigheten. Reguleringsventiler med lineær strømningskarakteristikk brukes i systemer der det er et direkte forhold mellom den kontrollerte variabelen og strømningshastigheten til mediet. Reguleringsventiler med lineær strømningskarakteristikk er ideelle for å opprettholde temperaturen på varmebærerblandingen i undersentraler med avhengig tilkobling til varmenettet.

Lik prosentandel flytkarakteristikk(logaritmisk) - avhengigheten av den relative økningen i strømningshastigheten på den relative økningen i stangslaget er logaritmisk. Reguleringsventiler med logaritmisk strømningskarakteristikk brukes i systemer hvor den regulerte variabelen er ikke-lineært avhengig av strømmen gjennom reguleringsventilen. Så for eksempel anbefales reguleringsventiler med lik prosentvis strømningskarakteristikk for bruk i varmesystemer for å kontrollere varmeoverføringen til varmeenheter, som avhenger ikke-lineært av strømningshastigheten til kjølevæsken. Reguleringsventiler med logaritmisk strømningskarakteristikk regulerer perfekt varmeoverføringen til høyhastighets varmevekslere med lav temperaturforskjell på kjølevæsken. Det anbefales å bruke ventiler med lik prosentvis strømningskarakteristikk i systemer der det kreves en lineær strømningskarakteristikk, og det ikke er mulig å opprettholde høy autoritet på reguleringsventilen. I dette tilfellet forvrenger den reduserte autoriteten den like prosentvise karakteristikken til ventilen, og bringer den nærmere lineær. Denne funksjonen observeres når myndighetene til kontrollventilene ikke er lavere enn 0,3.

Parabolsk flytkarakteristikk- avhengigheten av den relative økningen i strømningshastigheten på stangens relative slag følger en kvadratisk lov (passerer langs en parabel). Reguleringsventiler med parabolske strømningsegenskaper brukes som et kompromiss mellom lineære og like prosentvise ventiler.

Spesifikasjoner for beregningen av en toveisventil

Gitt:

miljø - vann, 115C,

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

∆varmeutveksling = 15 kPa (0,15 bar), nominell strømningshastighet Qnom = 3,5 m3/h,

minimumsmengde Qmin = 0,4 m3/t

Beregning:

∆tilgang = ∆pventil + ∆ppipe + ∆veteutveksling =
∆pventil = ∆tilgang - ∆ppipe - ∆varmeutveksling = 40-7-15 = 18 kPa (0,18 bar)

Sikkerhetstillegg for arbeidstoleranse (forutsatt at strømningshastigheten Q ikke ble overvurdert):

Kvs = (1,1 til 1,3). Kv = (1,1 til 1,3) x 8,25 = 9,1 til 10,7 m3/t
Fra den serieproduserte serien av Kv-verdier velger vi nærmeste Kvs-verdi, dvs. Kvs = 10 m3/t. Denne verdien tilsvarer den klare diameteren DN 25. Hvis vi velger en ventil med en gjenget tilkobling PN 16 laget av grått støpejern, får vi nummeret (bestillingsnummeret) av typen:
RV 111 R 2331 16/150-25/T
og tilsvarende stasjon.

Bestemmelse av det hydrauliske tapet til en valgt og beregnet reguleringsventil ved full åpning og en gitt strømningshastighet.

Det faktiske hydrauliske tapet til reguleringsventilen beregnet på denne måten må gjenspeiles i den hydrauliske beregningen av nettet.

hvor a må være minst 0,3. Kontrollen etablert: valget av ventilen samsvarer med betingelsene.

Advarsel: Beregningen av autoriteten til en toveis reguleringsventil utføres i forhold til differansetrykket over ventilen i lukket tilstand, dvs. tilgjengelig grentrykk ∆passasje ved null gjennomstrømning, og aldri i forhold til pumpetrykket ∆ppumpe, på grunn av påvirkning av trykktap i nettrørledningen frem til tilkoblingspunktet for den regulerte grenen. I dette tilfellet, for enkelhets skyld, antar vi

Regulatorisk holdningskontroll

La oss utføre den samme beregningen for minimum strømningshastighet Qmin = 0,4 m3/h. Minste strømningshastighet tilsvarer trykkfall , , .

Nødvendig kontrollforhold

må være mindre enn innstilt reguleringsforhold for ventilen r = 50. Beregningen tilfredsstiller disse betingelsene.

Typisk utforming av en reguleringssløyfe ved bruk av en toveis reguleringsventil.

Spesifikasjoner for beregningen av en treveis blandeventil

Gitt:

miljø - vann, 90C,

statisk trykk ved tilkoblingspunktet 600 kPa (6 bar),

∆ppumpe2 = 35 kPa (0,35 bar), ∆ppipe = 10 kPa (0,1 bar),

∆varmeutveksling = 20 kPa (0,2), nominell strømning Qnom = 12 m3/h

Beregning:

Sikkerhetstillegg for arbeidstoleranse (forutsatt at strømningshastigheten Q ikke ble overvurdert):
Kvs = (1,1-1,3)xKv = (1,1-1,3)x53,67 = 59,1 til 69,8 m3/t
Fra en serieprodusert serie av Kv-verdier velger vi nærmeste Kvs-verdi, dvs. Kvs = 63 m3/t. Denne verdien tilsvarer den klare diameteren DN65. Velger vi flenset duktiljernsventil får vi typenr.
RV 113 M 6331-16/150-65

Vi velger deretter riktig stasjon i henhold til kravene.

Bestemmelse av det faktiske hydrauliske tapet for den valgte ventilen ved full åpning

Dermed må det beregnede faktiske hydrauliske tapet av reguleringsventiler reflekteres i den hydrauliske beregningen av nettverket.

Advarsel: Med treveisventiler er den viktigste betingelsen for feilfri drift minimum differensialtrykk
på portene A og B. Treveisventiler er i stand til å takle betydelig differansetrykk mellom portene A og B, men på bekostning av en deformasjon av reguleringskarakteristikken, og dermed en forringelse av reguleringskapasiteten. Derfor, hvis det er den minste tvil om trykkforskjellen mellom de to koblingene (f.eks. hvis en treveisventil uten trykkrom kobles direkte til primærnettet), anbefaler vi å bruke en toveisventil i forbindelse med en hard krets for god kontroll.

Typisk kontrolllinjeoppsett ved bruk av en treveis blandeventil.

Det er en oppfatning at valget av en treveisventil ikke krever foreløpige beregninger. Denne oppfatningen er basert på antakelsen om at den totale strømningen gjennom grenrøret AB - ikke er avhengig av stangens slag og alltid er konstant. Faktisk svinger strømmen gjennom den felles porten AB avhengig av stammens slag, og amplituden til oscillasjonen avhenger av autoriteten til treveisventilen i det regulerte området og dens strømningsegenskaper.

Metode for å beregne en treveisventil

Treveisventilberegning utføre i følgende rekkefølge:

• 1. Valg av optimale strømningsegenskaper.
• 2. Fastsettelse av kontrollkapasiteten (ventilmyndighet).
• 3. Bestemmelse av gjennomstrømning og nominell diameter.
• 4. Valg av reguleringsventil elektrisk drift.
• 5. Se etter støy og kavitasjon.

Valg av strømningsegenskaper

Avhengigheten av strømmen gjennom ventilen på stammens slag kalles strømningskarakteristikken. Type strømningskarakteristikk bestemmer formen på pluggen og ventilsetet. Siden treveisventilen har to porter og to seter, har den også to strømningsegenskaper, den første er karakteristikken langs det rette slaget - (A-AB), og den andre langs vinkelrett - (B-AB).

Lineær/Lineær. Den totale strømningen gjennom grenrøret AB er konstant kun når ventilautoriteten er lik 1, noe som er praktisk talt umulig å sikre. Betjening av en treveisventil med en autoritet på 0,1 vil resultere i svingninger i den totale strømmen under spindelbevegelsen, fra 100 % til 180 %. Derfor brukes ventiler med lineær/lineær karakteristikk i systemer som er ufølsomme for strømningssvingninger, eller i systemer med en ventilautoritet på minst 0,8.

logaritmisk/logaritmisk. Minimumssvingningene i den totale strømningen gjennom stikkrøret AB i treveisventiler med logaritmisk / logaritmisk strømningskarakteristikk observeres ved en ventilautoritet på 0,2. Samtidig øker en reduksjon i autoritet, i forhold til den angitte verdien, og en økning - reduserer den totale strømmen gjennom grenrøret AB. Fluktuasjonen av strømningshastigheten i autoritetsområdet fra 0,1 til 1 er fra +15 % til -55 %.

log/lineær. Treveisventiler med logaritmisk/lineær strømningskarakteristikk brukes dersom sirkulasjonsringene som går gjennom A-AB og B-AB koblingene krever regulering i henhold til ulike lover. Strømningsstabilisering under bevegelsen av ventilstammen skjer ved en autoritet lik 0,4. Svingningen av den totale strømningen gjennom grenrøret AB i autoritetsområdet fra 0,1 til 1 er fra +50 % til -30 %. Reguleringsventiler med logaritmisk / lineær strømningskarakteristikk er mye brukt i styringsenheter for varmesystemer og varmevekslere.

Myndighetsberegning

Treveisventilens autoritet er lik forholdet mellom trykktapet på ventilen og trykktapet på ventilen og den regulerte seksjonen. Autoritetsverdien for treveisventiler bestemmer fluktuasjonsområdet i den totale strømningen gjennom port AB.

Et 10 % avvik av den øyeblikkelige strømningshastigheten gjennom port AB under slag gis ved følgende autorisasjonsverdier:

• A+ = (0,8-1,0) - for en lineær/lineær ventil.
• A+ = (0,3-0,5) - for en ventil med en logaritmisk / lineær karakteristikk.
• A+ = (0,1-0,2) - for en ventil med en logaritmisk / logaritmisk karakteristikk.

Båndbreddeberegning

Avhengigheten av trykktap på ventilen fra strømmen gjennom den er preget av Kvs-kapasitetsfaktoren. Kvs-verdien er numerisk lik strømningen i m³/t gjennom en helt åpen ventil, hvor trykktapet på den er 1 bar. Som regel er Kvs-verdien til en treveisventil den samme for A-AB og B-AB slagene, men det finnes ventiler med ulik kapasitet for hvert av slagene.

Når man vet at når strømningshastigheten endres med "n" ganger, endres trykktapet på ventilen med "n²" ganger, er det ikke vanskelig å bestemme den nødvendige Kvs for kontrollventilen ved å erstatte den beregnede strømningshastigheten og trykktapet i ligning. Fra nomenklaturen velges en treveisventil med den nærmeste verdien av gjennomstrømningskoeffisienten til verdien oppnådd som et resultat av beregningen.

Valg av elektrisk stasjon

Den elektriske aktuatoren er tilpasset den tidligere valgte treveisventilen. Det anbefales å velge elektriske aktuatorer fra listen over kompatible enheter spesifisert i ventilspesifikasjonene, samtidig som man tar hensyn til:

• Aktuator- og ventilgrensesnittene må være kompatible.
• Slaget til den elektriske aktuatoren må minst være ventilstammens slag.
• Avhengig av tregheten til det regulerte systemet, bør frekvensomformere med forskjellige hastigheter brukes.
• Aktuatorens lukkekraft bestemmer det maksimale differensialtrykket over ventilen som aktuatoren kan lukke den ved.
• En og samme elektriske aktuator sørger for lukking av en treveisventil som arbeider for blanding og strømningsseparasjon, ved forskjellige trykkfall.
• Tilførselsspenningen og styresignalet til frekvensomformeren må samsvare med forsyningsspenningen og styresignalet til kontrolleren.
• Roterende treveisventiler brukes med roterende, og sadelventiler med lineære elektriske drivverk.

Beregning for mulighet for kavitasjon

Kavitasjon er dannelsen av dampbobler i en vannstrøm, som manifesterer seg når trykket i den synker under metningstrykket til vanndamp. Bernoulli-ligningen beskriver effekten av å øke strømningshastigheten og redusere trykket i den, som oppstår når strømningsseksjonen smalner. Strømningsområdet mellom lukkeren og treveisventilsetet er selve innsnevringen, trykket som kan falle til metningstrykk, og stedet hvor kavitasjon er mest sannsynlig. Dampbobler er ustabile, de vises skarpt og kollapser også kraftig, dette fører til at metallpartikler spises ut av ventillukkeren, noe som uunngåelig vil forårsake for tidlig slitasje. I tillegg til slitasje fører kavitasjon til økt støy under ventildrift.

De viktigste faktorene som påvirker forekomsten av kavitasjon:

• Vanntemperatur - jo høyere den er, jo større er sannsynligheten for kavitasjon.


• Vanntrykk - foran kontrollventilen, jo høyere det er, jo mindre sannsynlig er det å forårsake kavitasjon.


• Tillatte trykktap - jo høyere de er, jo høyere er sannsynligheten for kavitasjon. Det skal her bemerkes at i ventilposisjonen nær lukking, tenderer det strupede trykket på ventilen til det tilgjengelige trykket i det regulerte området.


• Kavitasjonskarakteristikken til en treveisventil bestemmes av egenskapene til ventilens strupeelement. Kavitasjonskoeffisienten er forskjellig for ulike typer reguleringsventiler og bør spesifiseres i deres tekniske egenskaper, men siden de fleste produsenter ikke spesifiserer denne verdien, inkluderer beregningsalgoritmen en rekke av de mest sannsynlige kavitasjonskoeffisientene.

Som et resultat av kavitasjonstesten kan følgende resultat produseres:

• "Nei" - det vil definitivt ikke være noen kavitasjon.
• "Mulig" - kavitasjon kan forekomme på ventiler av noen design, det anbefales å endre en av de ovenfor beskrevne påvirkningsfaktorene.
• "Ja" - kavitasjon vil definitivt være, endre en av faktorene som påvirker forekomsten av kavitasjon.

Støyberegning

En høy strømningshastighet ved innløpet til en treveisventil kan forårsake høye støynivåer. For de fleste rom hvor det er installert reguleringsventiler er tillatt støynivå 35-40 dB(A) som tilsvarer en hastighet i ventilinnløpet på ca 3m/s. Derfor, når du velger en treveisventil, anbefales det ikke å overskride spesifisert hastighet.