Підбір (розрахунок) триходового змішувального регулюючого клапана
ТОВ "ОВК-Автоматика" (343) 278-45-90 Теплова автоматика SIEMENS Регулююча арматура LDM Сучасні інженерні системи
Головна > Публікації > Статті> Підбір триходового змішувального клапана
Підбір триходового змішувального клапана
Значення та одиниці
Коефіцієнт витрати у складових одиницях витрати
Коефіцієнт витрати при номінальному зрушенні
Коефіцієнт витрати за мінімальної норми витрати
Умовний коефіцієнт витрати арматури
Об'ємна витрата в робочому режимі (T 1, p 1)
Об'ємні витрати в нормальному стані (0 про C, 0.101 MПа)
Абсолютний тиск перед регулюючим вентилем
Абсолютний тиск зарегулюючим вентилем
Абсолютний тиск насиченої пари за даної температури (T)
Перепад тиску на вентилі, що регулює (Δp = p 1 - p 2 )
Щільність робочого середовища в режимі експлуатації (T 1, p 1)
Щільність газу в нормальному стані (0 C, 0.101 MПа)
Абсолютна температура перед вентилем (T 1 = 273 + t)
Обчислення коефіцієнта Kv
Основною витратною характеристикою регулюючої арматури є умовний коефіцієнт витратиKvs. Його величина позначає характерну витрату через дану арматуру в чітко встановлених умовах при 100% відкриття. Для вибору регулюючої арматури з тим чи іншим значенням Kvs необхідно зробити розрахунок коефіцієнта витратиКv, який визначає об'ємну витрату води в м 3 /годину, що протікає через регулюючий клапан у певних умовах (втрата тиску на ньому в 1 бар , температура води 15 про З, турбулентний перебіг, достатній статичний тиск, що виключає виникнення кавітації взазначених умов).
Нижче в таблиці наведено формули розрахункуКvдля різних середовищ
Перевагою даного коефіцієнта є його проста фізична інтерпретація і те, що в тих випадках, коли робочим середовищем є вода, можна спрощено розрахувати витрати прямою пропорцією до кореня квадратного перепаду тиску. Досягнувши щільності 1000 кг/м 3 і задавши перепад тиску в барах, отримаємо найпростішу і найвідомішу формулу для розрахунку Кv:
На практиці обчислення коефіцієнта витрати проводиться з урахуванням стану регулюючого ланцюга та робочих умов матеріалу за наведеними вище формулами. Регулюючий клапан повинен бути підібраний так, щоб він був здатний регулювати максимальну витрату даних експлуатаційних умов. При цьому слід контролювати, щоб найменша регульована витрата також піддавалася регулюванню.
За умови, що регулювальне відношення клапана:r > Kvs / Kv min
Внаслідок можливого мінусового допуску 10% значення Kv 100 щодо Kvs та вимоги щодо можливості регулювання в області максимальної витрати (зниження та підвищення витрати) рекомендується вибирати значення Kvs регулюючого клапана, яке більше максимального робочого значення Kv:
Спрощений процес розрахунку триходового змішувального клапана
Вихідні дані:середа - вода 90 про С, статичний тиск у точці приєднання 600 кПа (6 бар),
Δp насос 02 = 35 кПа (0,35 бар), Δp трубопр = 10 кПа (0,1 бар), Δp теплообм = 20 кПа (0,2 бар),
номінальна витрата Q ном = 5 м 3 /год.
Типова схема компонування регулюючого контуру з використанням триходового змішувального клапана показана на малюнку наведеному нижче.
Δp насос 02 = Δp клапан + Δp теплообм + Δpтрубопр
Δp клапан = Δp насос 02 - Δp теплообм - Δp трубопр = 35 - 20 - 10 = 5 кПа (0,05 бар)
K v = Q ном / √ Δp клапан = 5 / √ 0,05 = 22,4 м 3 /год
Запобіжний припуск (за умови, що витрата Q не була завищена):
Kvs = (1,1 ÷ 1,3) * Kv = (1,1 ÷ 1,3) * 22,4 = 24,6 ÷ 29,1 м 3 /год
З серійно виробленого низки Kv величин виберемо найближчу Kvs величину, тобто. Kvs = 25 м3/год. Цій величині відповідає регулюючий клапан діаметром DN40.
Визначення гідравлічних втрат на вибраному клапані при повному відкритті та заданій витраті
Δp клапан Н100 = ( Q ном / Kvs ) 2 = (5 /25 ) 2 = 4 кПа (0,04 бар)
Авторитет прямої гілки триходового клапана в такому з'єднанні, за умови постійної витрати за контуром споживача
а = Δp клапан Н100 / Δp клапан Н0 = 4 / 4 = 1
Позначає, що залежність витрати прямої гілки клапана відповідає ідеальної витратної кривої клапана. В даному випадку Kvs обох гілок збігаються, обидві характеристики лінійні, отже, сумарна витрата майже постійна.
Комбінацію рівнопроцентної характеристики на шляху A, з лінійною характеристикою на шляху B, іноді буває вигідно вибрати у випадках, коли неможливо уникнути навантаження вводів А щодо В диференціальним тиском, або якщо параметри на первинній стороні занадто високі.