Расчет и подбор двухходового и трехходового регулирующего клапана

 

Специфика расчета двухходового клапана

 

Дано:

среда - вода, 115C,

статическое давление в точке присоединения 600 кПа (6 бар),

∆pдоступ = 40 кПа (0,4 бар), ∆pтрубопр = 7 кПа (0,07 бар),

∆pтеплообм = 15 кПа (0,15 бар), условный расход Qном = 3,5 м3/ч,

минимальный расход Qмин = 0,4 м3/ч

 

Расчет:

∆pдоступ = ∆pвентил + ∆pтрубопр + ∆pтеплообм =  ∆pвентил = ∆pдоступ - ∆pтрубопр - ∆pтеплообм = 40-7-15 = 18 кПа (0,18 бар)

Предохранительный припуск на рабочий допуск (при условии, что расход Q не был завышен):

Kvs = (1,1 до 1,3). Kv = (1,1 до 1,3) x 8,25 = 9,1 до 10,7 м3/ч Из серийно производимого ряда Kv величин выберем ближайшую Kvs величину, т .е. Kvs = 10 м3/ч. Этой величине соответствует диаметр в свету DN 25. Если выбираем клапан с резьбовым присоединением PN 16 из серого чугуна получим номер (артикул заказа) типа: RV 111 R 2331 16/150-25/T и соответствующий привод.

 

Определение гидравлической потери подобранного и рассчитанного регулирующего клапана при полном открытии и данном расходе.

Таким образом вычисленная действительная гидравлическая потеря регулирующей арматуры должна быть отражена в гидравлическом расчете сети.

 

Определение авторитета выбранного двухходового регулирующего клапана.

причем a должно равняться как минимум 0,3. Проверка установила: подбор клапана соответствует условиям.

 

Предупреждение: Расчет авторитета двухходового регулирующего клапана осуществляется относительно перепада давлений на вентиле в закрытом состоянии, т .е. имеющегося давления ветви ∆pдоступ при нулевом расходе, и никогда относительно давления насоса ∆pнасоса, так как   из-за влияния потерь давления в трубопроводе сети до места присоединения регулируемой ветви. В таком случае для удобства предполагаем   

 

Контроль регулирующего отношения

Осуществим такой же расчет для минимального расхода Qмин = 0,4 м3/ч. Минимальному расходу соответствуют перепады давления   ,   ,  .

Требуемое регулирующее отношение   должно быть меньше, чем задаваемое регулирующее отношение вентиля r = 50. Расчет данным условиям удовлетворяет.

 

Типичная схема компоновки регулирующей петли с применением двухходового регулирующего клапана.

 

Специфика расчета трехходового смесительного клапана

 

Дано:

среда - вода, 90C,

статическое давление в точке присоединения 600 кПа (6 бар),

∆pнасоса2 = 35 кПа (0,35 бар), ∆pтрубопр = 10 кПа (0,1 бар),

∆pтеплообм = 20 кПа (0,2), номинальный расход Qном = 12 м3/ч

 

Расчет:

  Предохранительный припуск на рабочий допуск (при условии, что расход Q не был завышен): Kvs = (1,1-1,3)xKv = (1,1-1,3)x53,67 = 59,1 до 69,8 м3/ч Из серийно производимого ряда значений Kv выберем ближайшее Kvs значение, т.е. Kvs = 63 м3/ч. Этому значению соответствует диаметр в свету DN65. Если выберем фланцевый клапан из чугуна с шаровидным графитом, получим тип № RV 113 M 6331 -16/150-65

Затем мы выбираем подходящий привод в соответствии с требованиями.

 

Определение действительной гидравлической потери выбранного клапана при полном открытии

 

Таким образом, вычисленная действительная гидравлическая потеря регулирующей арматуры должна быть отражена в гидравлическом расчете сети.

 

Предупреждение: у трехходовых клапанов самым главным условием безошибочного функционирования является соблюдение минимальной разности давлений на штуцерах A и B. Трехходовые клапаны в состоянии справиться и со значительным дифференциальным давлением между штуцерами A и B, но за счет деформации регулирующей характеристики, и тем самым ухудшением регулирующей способности. Поэтому при малейшем сомнении относительно разности давлений между обоими штуцерами (например, в случае, если трехходовой клапан без напорного отделения напрямую присоединен к первичной сети), рекомендуем для качественного регулирования использовать двухходовой клапан в соединении с жестким замыканием.

 

Типичная схема компоновки регулирующей линии с использованием трехходового смесительного клапана.

Регулирующие клапаны разделают на:

• проходные - клапана устанавливаемые на прямых участках трубопровода с неизменным направление потока рабочей среды;

• угловые - в участках, где поток меняет направление на 90 градусов;

• трехходовые (смесительные) - отличаются наличием трех патрубков для соединения с трубопроводом (два на вход и один на выход), с помощью которых происходит смешивание двух потоков среды в один;

Регулятор давления, расхода и клапан регулирующий относятся к регулирующей арматуре, предназначенной для управления параметрами рабочей среды на определенном участке технологической системы или трубопровода. Они состоят из двух функционально связанных частей: регулирующего клапана, непосредственно воздействующего на поток проходящей рабочей среды путем изменения её пропускной способности и исполнительного механизма, создающего управляющее воздействие на регулирующий орган. В качестве исполнительных механизмов регулятора давления клапан регулирующий может использовать электрические и пневматические приводы.

Клапаны регулирующие предназначены для ручного или автоматического управления технологическими процессами различных производств, с целью непрерывного регулирования параметров рабочей среды (расхода, давления и т.д.), а также для работы в качестве запорных устройств.  Клапаны регулирующие применяются на тепло-энерго централях (ТЭЦ), на индивидуальных (ИТП) и центральных (ЦТП) тепловых пунктах в системах отопления и горячего водоснабжения, приточной вентиляции тепличных хозяйств и системах кондиционирования воздуха, а также на технологических линиях химической, нефтехимической, пищевой и др. отраслей промышленности.

Есть регулируемый участок-где нужно регулировать (расход), он вкл.: клапан+ нагрузка Есть располагаемый (Р1-Р2)напор перед рег. участком  Так вот: Авторитет клапана-отношение падения давления на полностью открытом клапане к располагаемому напору (1) Что-бы клапан мог-бы "лучше" регулировать расход на нем должно падать большая часть(половина, например) располагаемого напора. (Аналогия: Если директор фирмы с оборотом в 1млн.руб "контролирует" : 10тыс, то его "авторитет"=10тыс/1млн=0,01 100 тыс, то его "авторитет"=100тыс/1млн=0,1 700 тыс, то его "авторитет" =700тыс/1млн=0,7 ......... Это понятно?) Так и гидравликой- на каком элементе падает больше давления- тот и контролирует(определяет) расход... Что значит "лучше" регулировать? У клапана есть расходная характеристика, зависимость G=f(h), h-ход затвора клапана Так вот, если авторитет мал, то расходная характеристка клапана деформируется(искажается)-причудливо выгибается, ухудшая качество регулирования. Это может возникнуть когда клапан выбран с большим запасом -мало отношение (1), в этом случае часть хода затвора вообще не нужна и затвор клапана будет "болтаться" в почти закрытом положении, превращаясь в двухпозиционный элемент: закрыто или открыто.... Теплоотдача радиатора имеет степенную зависимость, чтобы обеспечить линейное регулирование расходную характеристику клапана "делают"-логарифмической(т.е. инверсной- "наоборот") Подбор клапана- по расчету Kv Еще раз обращаю Ваше внимание-почитайте книги Пыркова В.В. на форуме... 

Пырков В.В. 2е издание, дополненное Киев ´Таки справыª 2010 ООО с ИИ ´Данфосс ТОВª ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Пырков В. В. Гидравлическое регулирование систем отопления и охлаждения. Теория и практика. — К.: ДП «Такі справи», 2010. — 304 с.: ил. ISBN 9789667208561.

53. Булкин С. Как решают проблему реконструкции систем отопления старых домов в Германии и Словакии// Теплый дом. Универсальный справочник застройщика.– М.: Стройинформ, 2000.– С. 221224. 54. Прижижецкий С.И