Formula para sa pagkalkula ng kapasidad ng isang control valve. Mga pagtutukoy para sa Control Valves

Ang kapasidad ng control valve Kvs- halaga ng koepisyent bandwidth Ang Kvs ay numerong katumbas ng daloy ng tubig sa pamamagitan ng balbula sa m³/h sa temperatura na 20°C kung saan ang pagkawala ng presyon dito ay 1 bar. Maaari mong kalkulahin ang throughput ng isang control valve para sa mga partikular na parameter ng system sa seksyong Mga Pagkalkula ng website.

kontrol balbula DN- nominal diameter ng butas sa pagkonekta ng mga tubo. Ang halaga ng DN ay ginagamit upang pag-isahin ang mga karaniwang sukat ng mga pipe fitting. Ang aktwal na diameter ng butas ay maaaring bahagyang naiiba mula sa nominal na isa pataas o pababa. Ang isang alternatibong pagtatalaga para sa nominal diameter na DN, karaniwan sa mga bansang post-Soviet, ay ang nominal diameter na Du ng control valve. Ang isang bilang ng mga conditional passages DN ng pipeline fittings ay kinokontrol ng GOST 28338-89 "Conditional passages (nominal sizes)".

PN control valve- nominal pressure - ang pinakamataas na overpressure ng working medium na may temperatura na 20 ° C, kung saan ang pangmatagalan at ligtas na operasyon ay sinisiguro. Ang isang alternatibong pagtatalaga para sa nominal pressure PN, karaniwan sa mga bansa ng post-Soviet space, ay ang conditional pressure Ru ng balbula. Ang isang bilang ng mga nominal pressures PN pipeline fittings ay kinokontrol ng GOST 26349-84 "Nominal (conditional) pressures".

Dynamic na kontrol sa hanay, ay ang ratio ng pinakamataas na kapasidad ng isang ganap na bukas na control valve (Kvs) sa pinakamaliit na kapasidad (Kv) kung saan pinananatili ang ipinahayag na katangian ng daloy. Ang dynamic na hanay ng kontrol ay tinatawag ding control ratio.

Kaya, halimbawa, ang valve turndown ratio na 50:1 sa Kvs 100 ay nangangahulugan na ang balbula ay maaaring makontrol ang isang flow rate na 2m³/h habang pinapanatili ang mga katangian ng daloy nito.

Karamihan sa mga control valve ay mayroon mga dynamic na hanay 30:1 at 50:1, ngunit may mga balbula na may napakahusay na mga katangian ng kontrol, ang saklaw ng kontrol nito ay 100:1.

Awtoridad ng control valve- nailalarawan ang kakayahang kontrolin ng balbula. Sa bilang, ang halaga ng awtoridad ay katumbas ng ratio ng mga pagkawala ng presyon sa ganap na bukas na gate ng balbula sa mga pagkalugi ng presyon sa regulated na seksyon.

Kung mas mababa ang awtoridad ng control valve, mas lumilihis ang katangian ng daloy nito mula sa ideal at hindi gaanong maayos ang pagbabago sa daloy kapag gumagalaw ang stem. Kaya, halimbawa, sa isang sistema na kinokontrol ng isang balbula na may isang linear na katangian ng daloy at mababang awtoridad - ang pagsasara ng lugar ng daloy ng 50% ay maaaring mabawasan ang daloy ng 10% lamang, habang may mataas na awtoridad, ang pagsasara ng 50% ay dapat mabawasan ang daloy sa pamamagitan ng balbula ng 40-50%.


Ipinapakita ang dependence ng pagbabago sa relatibong daloy sa pamamagitan ng balbula sa pagbabago sa relatibong stroke ng control valve stem sa isang pare-parehong pagbaba ng presyon sa kabuuan nito.

Katangian ng linear na daloy- ang parehong mga pagtaas sa kamag-anak na stroke ng baras ay nagdudulot ng parehong mga pagtaas sa kamag-anak na rate ng daloy. Ang mga control valve na may linear flow na katangian ay ginagamit sa mga system kung saan mayroong direktang ugnayan sa pagitan ng kinokontrol na variable at ang daloy ng rate ng daluyan. Ang mga control valve na may linear flow na katangian ay perpekto para sa pagpapanatili ng temperatura ng heating medium mixture sa mga substation na may dependent na koneksyon sa heating network.

Katangian ng pantay na porsyento ng daloy(logarithmic) - ang pag-asa ng kamag-anak na pagtaas ng daloy ng rate sa kamag-anak na pagtaas sa stroke ng baras ay logarithmic. Ang mga control valve na may logarithmic flow na katangian ay ginagamit sa mga system kung saan ang kinokontrol na variable ay hindi linearly na nakadepende sa daloy sa pamamagitan ng control valve. Kaya, halimbawa, ang mga control valve na may pantay na porsyento na katangian ng daloy ay inirerekomenda na gamitin sa mga sistema ng pag-init upang makontrol ang paglipat ng init ng mga aparato sa pag-init, na hindi linearly ay nakasalalay sa rate ng daloy ng coolant. Ang mga control valve na may katangian ng logarithmic flow ay perpektong kinokontrol ang paglipat ng init ng mga high-speed heat exchanger na may mababang pagkakaiba sa temperatura ng coolant. Inirerekomenda na gumamit ng mga balbula na may pantay na porsyento na katangian ng daloy sa mga sistema kung saan kinakailangan ang isang linear na katangian ng daloy, at hindi posible na mapanatili ang isang mataas na awtoridad sa control valve. Sa kasong ito, binabaluktot ng pinababang awtoridad ang pantay na porsyento na katangian ng balbula, na pinalalapit ito sa linear. Ang tampok na ito ay sinusunod kapag ang mga awtoridad ng mga control valve ay hindi mas mababa sa 0.3.

Katangian ng parabolic flow- ang pag-asa ng kamag-anak na pagtaas sa rate ng daloy sa kamag-anak na stroke ng baras ay sumusunod sa isang parisukat na batas (nagpapasa kasama ng isang parabola). Ang mga control valve na may parabolic flow na katangian ay ginagamit bilang isang kompromiso sa pagitan ng linear at pantay na porsyento ng mga balbula.

May isang opinyon na ang pagpili ng isang three-way na balbula ay hindi nangangailangan ng paunang mga kalkulasyon. Ang opinyon na ito ay batay sa palagay na ang kabuuang daloy sa pamamagitan ng branch pipe AB - ay hindi nakasalalay sa stroke ng baras at palaging pare-pareho. Sa katunayan, ang daloy sa pamamagitan ng karaniwang branch pipe AB ay nagbabago depende sa stroke ng stem, at ang amplitude ng oscillation ay nakasalalay sa awtoridad ng three-way valve sa regulated section at ang katangian ng daloy nito.

Paraan para sa pagkalkula ng isang three-way valve

Pagkalkula ng tatlong-daan na balbula gumanap sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

  • 1. Pagpili ng pinakamainam na katangian ng daloy.
  • 2. Pagpapasiya ng kapasidad ng kontrol (awtoridad ng balbula).
  • 3. Pagpapasiya ng throughput at nominal diameter.
  • 4. Pagpili ng control valve electric drive.
  • 5. Suriin kung may ingay at cavitation.

Pagpili ng mga katangian ng daloy

Ang pag-asa ng daloy sa pamamagitan ng balbula sa stroke ng stem ay tinatawag na katangian ng daloy. Tinutukoy ng uri ng katangian ng daloy ang hugis ng plug at valve seat. Dahil ang three-way valve ay may dalawang gate at dalawang upuan, mayroon din itong dalawang katangian ng daloy, ang una ay ang katangian sa kahabaan ng tuwid na stroke - (A-AB), at ang pangalawa sa kahabaan ng patayo - (B-AB).


linear/linear. Ang kabuuang daloy sa pamamagitan ng branch pipe AB ay pare-pareho lamang kapag ang awtoridad ng balbula ay katumbas ng 1, na halos imposibleng matiyak. Ang pagpapatakbo ng three-way valve na may awtoridad na 0.1 ay magreresulta sa mga pagbabago sa kabuuang daloy sa panahon ng paggalaw ng stem, mula 100% hanggang 180%. Samakatuwid, ang mga balbula na may linear/linear na katangian ay ginagamit sa mga system na hindi sensitibo sa mga pagbabago sa daloy, o sa mga system na may awtoridad sa balbula na hindi bababa sa 0.8.

logarithmic/logarithmic. Ang pinakamababang pagbabagu-bago sa kabuuang daloy sa pamamagitan ng branch pipe AB sa mga three-way valve na may katangian ng logarithmic / logarithmic flow ay sinusunod sa awtoridad ng balbula na 0.2. Kasabay nito, ang pagbawas sa awtoridad, na nauugnay sa tinukoy na halaga, ay tumataas, at isang pagtaas - binabawasan ang kabuuang daloy sa pamamagitan ng branch pipe AB. Ang pagbabagu-bago ng rate ng daloy sa hanay ng mga awtoridad mula 0.1 hanggang 1 ay mula +15% hanggang -55%.

log/linear. Ang mga three-way valve na may logarithmic/linear flow na katangian ay ginagamit kung ang mga circulation ring na dumadaan sa A-AB at B-AB na mga koneksyon ay nangangailangan ng regulasyon ayon sa iba't ibang batas. Ang pag-stabilize ng daloy sa panahon ng paggalaw ng balbula stem ay nangyayari sa isang awtoridad na katumbas ng 0.4. Ang pagbabagu-bago ng kabuuang daloy sa pamamagitan ng branch pipe AB sa hanay ng mga awtoridad mula 0.1 hanggang 1 ay mula +50% hanggang -30%. Ang mga control valve na may logarithmic / linear flow na katangian ay malawakang ginagamit sa mga control unit para sa mga sistema ng pag-init at mga heat exchanger.

Pagkalkula ng awtoridad

Awtoridad ng three-way valve ay katumbas ng ratio ng pagkawala ng presyon sa balbula sa pagkawala ng presyon sa balbula at sa regulated na seksyon. Tinutukoy ng halaga ng awtoridad para sa mga three-way valve ang saklaw ng pagbabagu-bago sa kabuuang daloy sa port AB.

Ang 10% na paglihis ng agarang daloy ng daloy sa port AB sa panahon ng stroke ay ibinibigay sa mga sumusunod na halaga ng awtoridad:

  • A+ = (0.8-1.0) - para sa isang linear/linear valve.
  • A+ = (0.3-0.5) - para sa isang balbula na may logarithmic / linear na katangian.
  • A+ = (0.1-0.2) - para sa isang balbula na may logarithmic / logarithmic na katangian.

Pagkalkula ng bandwidth

Ang pag-asa ng pagkawala ng presyon sa balbula sa daloy sa pamamagitan nito ay nailalarawan sa pamamagitan ng koepisyent ng throughput Kvs kakayahan. Ang halaga ng Kvs ay numerong katumbas ng rate ng daloy sa m³/h sa pamamagitan ng isang ganap na bukas na balbula, kung saan ang pagkawala ng presyon dito ay 1 bar. Bilang isang patakaran, ang halaga ng Kvs ng isang three-way valve ay pareho para sa A-AB at B-AB stroke, ngunit may mga valve na may iba't ibang kahulugan throughput para sa bawat galaw.

Alam na kapag ang daloy ng rate ay nagbabago ng "n" na beses, ang pagkawala ng ulo sa balbula ay nagbabago ng "n²" na mga beses, hindi mahirap matukoy ang kinakailangang Kvs ng control valve sa pamamagitan ng pagpapalit ng kinakalkula na rate ng daloy at pagkawala ng ulo sa equation. Mula sa nomenclature, ang isang three-way valve ay pinili na may pinakamalapit na halaga ng koepisyent ng throughput sa halaga na nakuha bilang resulta ng pagkalkula.

Pagpili ng isang electric drive

Ang electric actuator ay itinugma sa dating napiling three-way valve. Inirerekomenda ang mga electric actuator na mapili mula sa listahan ng mga katugmang device na ipinahiwatig sa mga katangian ng balbula, habang binibigyang pansin ang:

  • Dapat magkatugma ang actuator at valve interface.
  • Ang stroke ng electric actuator ay dapat na hindi bababa sa stroke ng valve stem.
  • Depende sa inertia ng regulated system, ang mga drive na may iba't ibang bilis ng pagkilos ay dapat gamitin.
  • Tinutukoy ng pagsasara ng puwersa ng actuator ang pinakamataas na presyon ng pagkakaiba sa kabuuan ng balbula kung saan maaaring isara ito ng actuator.
  • Tinitiyak ng isa at parehong electric actuator ang pagsasara ng isang three-way valve na gumagana para sa paghahalo at paghihiwalay ng daloy, sa iba't ibang pagbaba ng presyon.
  • Ang supply voltage at control signal ng drive ay dapat tumugma sa supply voltage at control signal ng controller.
  • Ang mga rotary three-way valve ay ginagamit na may rotary, at saddle valve na may linear electric drive.

Pagkalkula para sa posibilidad ng cavitation

Ang cavitation ay ang pagbuo ng mga bula ng singaw sa isang stream ng tubig, na nagpapakita ng sarili kapag ang presyon sa loob nito ay bumaba sa ibaba ng saturation pressure ng singaw ng tubig. Ang equation ng Bernoulli ay naglalarawan ng epekto ng pagtaas ng bilis ng daloy at pagbabawas ng presyon sa loob nito, na nangyayari kapag lumiit ang seksyon ng daloy. Ang lugar ng daloy sa pagitan ng shutter at ang upuan ng three-way valve ay ang napakaliit, ang presyon kung saan maaaring bumaba sa saturation pressure, at ang lugar kung saan ang cavitation ay malamang na mangyari. Ang mga bula ng singaw ay hindi matatag, lumilitaw ang mga ito nang biglaan at biglang bumagsak, humahantong ito sa pag-alis ng mga particle ng metal mula sa valve shutter, na hindi maiiwasang magdulot ng napaaga na pagkasira. Bilang karagdagan sa pagsusuot, ang cavitation ay humahantong sa pagtaas ng ingay sa panahon ng operasyon ng balbula.


Ang mga pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa paglitaw ng cavitation:

  • Temperatura ng tubig - mas mataas ito, mas malaki ang posibilidad ng cavitation.

  • Presyon ng tubig - sa harap ng control valve, mas mataas ito, mas malamang na magdulot ito ng cavitation.

  • Pinahihintulutang pagkawala ng presyon - mas mataas ang mga ito, mas mataas ang posibilidad ng cavitation. Dapat pansinin dito na sa posisyon ng balbula na malapit sa pagsasara, ang throttled pressure sa balbula ay may gawi sa magagamit na presyon sa regulated area.

  • Ang katangian ng cavitation ng isang three-way valve ay tinutukoy ng mga katangian ng throttling element ng valve. Ang koepisyent ng cavitation ay iba para sa iba't ibang uri ng mga control valve at dapat na tinukoy sa kanilang mga teknikal na mga detalye, ngunit dahil hindi ipinapahiwatig ng karamihan sa mga tagagawa ang halagang ito, kasama sa algorithm ng pagkalkula ang hanay ng mga pinaka-malamang na coefficient ng cavitation.

Bilang resulta ng pagsubok sa cavitation, ang sumusunod na resulta ay maaaring gawin:

  • "Hindi" - tiyak na walang cavitation.
  • "Posible" - maaaring mangyari ang cavitation sa mga balbula ng ilang mga disenyo, inirerekomenda na baguhin ang isa sa inilarawan sa itaas na mga kadahilanan ng impluwensya.
  • "Oo" - tiyak na magiging cavitation, baguhin ang isa sa mga kadahilanan na nakakaimpluwensya sa paglitaw ng cavitation.

Pagkalkula ng ingay

Maaaring magdulot ng mataas na daloy ng daloy sa 3-way valve inlet mataas na lebel ingay. Para sa karamihan ng mga silid kung saan naka-install ang mga control valve, ang pinahihintulutang antas ng ingay ay 35-40 dB(A) na tumutugma sa bilis sa pumapasok na balbula na humigit-kumulang 3m/s. Samakatuwid, kapag pumipili ng isang three-way valve, hindi inirerekomenda na lumampas sa tinukoy na bilis.


Mga detalye ng pagkalkula ng isang two-way valve

Ibinigay:

kapaligiran - tubig, 115C,

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

∆pheat exchange = 15 kPa (0.15 bar), nominal flow rate Qnom = 3.5 m3/h,

pinakamababang daloy Qmin = 0.4 m3/h

Pagkalkula:

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

Allowance sa kaligtasan para sa pagpaparaya sa pagtatrabaho (sa kondisyon na ang daloy ng rate Q ay hindi na-overestimated):

Kvs = (1.1 hanggang 1.3). Kv = (1.1 hanggang 1.3) x 8.25 = 9.1 hanggang 10.7 m3/h
Mula sa seryeng ginawang serye ng mga halaga ng Kv, pipiliin namin ang pinakamalapit na halaga ng Kvs, ibig sabihin. Kvs = 10 m3/h. Ang halagang ito ay tumutugma sa malinaw na diameter DN 25. Kung pipiliin namin ang isang balbula na may sinulid na koneksyon PN 16 na gawa sa gray na cast iron, nakukuha namin ang numero (numero ng order) ng uri:
RV 111 R 2331 16/150-25/T
at kaukulang drive.

Pagpapasiya ng haydroliko na pagkawala ng isang napili at kinakalkula na control valve sa buong pagbubukas at isang naibigay na rate ng daloy.

Ang aktwal na haydroliko na pagkawala ng control valve na kinakalkula sa ganitong paraan ay dapat na maipakita sa haydroliko na pagkalkula ng network.

kung saan dapat ay hindi bababa sa 0.3. Ang tseke ay itinatag: ang pagpili ng balbula ay tumutugma sa mga kondisyon.

Babala: Ang pagkalkula ng awtoridad ng isang two-way control valve ay isinasagawa na may kaugnayan sa differential pressure sa kabuuan ng balbula sa closed state, i.e. magagamit na presyon ng sangay ∆paccess sa zero na daloy, at hindi kailanman nauugnay sa presyon ng bomba ∆ppump, dahil sa impluwensya ng mga pagkalugi ng presyon sa pipeline ng network hanggang sa punto ng koneksyon ng regulated branch. Sa kasong ito, para sa kaginhawahan, ipinapalagay namin

Kontrol sa ugali ng regulasyon

Isagawa natin ang parehong pagkalkula para sa pinakamababang rate ng daloy Qmin = 0.4 m3/h. Ang pinakamababang rate ng daloy ay tumutugma sa mga pagbaba ng presyon , , .

Kinakailangang control ratio

ay dapat na mas mababa kaysa sa set control ratio ng balbula r = 50. Ang pagkalkula ay nakakatugon sa mga kundisyong ito.

Karaniwang layout ng control loop gamit ang two-way control valve.


Mga detalye ng pagkalkula ng isang three-way na balbula ng paghahalo

Ibinigay:

kapaligiran - tubig, 90C,

static na presyon sa punto ng koneksyon 600 kPa (6 bar),

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

∆pheat exchange = 20 kPa (0.2), nominal flow Qnom = 12 m3/h

Pagkalkula:



Allowance sa kaligtasan para sa pagpaparaya sa pagtatrabaho (sa kondisyon na ang daloy ng rate Q ay hindi na-overestimated):
Kvs = (1.1-1.3)xKv = (1.1-1.3)x53.67 = 59.1 hanggang 69.8 m3/h
Mula sa isang seryeng ginawang serye ng mga halaga ng Kv, pipiliin namin ang pinakamalapit na halaga ng Kvs, ibig sabihin. Kvs = 63 m3/h. Ang halagang ito ay tumutugma sa malinaw na diameter na DN65. Kung pipiliin natin ang flanged ductile iron valve, makakakuha tayo ng type no.
RV 113 M 6331-16/150-65

Pagkatapos ay piliin namin ang naaangkop na drive ayon sa mga kinakailangan.

Pagpapasiya ng aktwal na haydroliko na pagkawala ng napiling balbula sa buong pagbubukas

Kaya, ang kinakalkula na aktwal na haydroliko na pagkawala ng mga control valve ay dapat na maipakita sa haydroliko na pagkalkula ng network.

Babala: Sa mga three-way valve, ang pinakamahalagang kondisyon para sa walang error na operasyon ay ang minimum na differential pressure
sa mga port A at B. Ang mga three-way valve ay nakayanan ang makabuluhang pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng mga port A at B, ngunit sa kapinsalaan ng isang pagpapapangit ng katangian ng kontrol, at sa gayon ay isang pagkasira sa kapasidad ng kontrol. Samakatuwid, kung mayroong kahit kaunting pagdududa tungkol sa pagkakaiba ng presyon sa pagitan ng dalawang koneksyon (halimbawa, kung ang isang three-way valve na walang pressure compartment ay direktang konektado sa pangunahing network), inirerekomenda namin ang paggamit ng two-way valve na konektado na may matigas na circuit para sa mahusay na kontrol.

Karaniwang layout ng control line gamit ang three-way mixing valve.


Matapos piliin ang paraan ng kontrol at ang uri ng control valve: two-way o three-way, dapat itong wastong kalkulahin at piliin. Ang pagkalkula at pagpili ng control valve ay depende sa piniling paraan ng kontrol. Sa pamamagitan ng on-off na kontrol (na may electrothermal drive), ang isang control valve na may pinakamababang diameter ay pinili sa isang partikular na daloy ng tubig upang ang pagbaba ng presyon sa kabuuan nito ay hindi lalampas sa maximum na pagkalugi na 25 kPa sa panahon ng paglamig at 15 kPa sa panahon ng pag-init. Ang mga halagang ito ay maaaring tukuyin ng tagagawa. Ang pagpili ay isinasagawa ayon sa nomogram para sa kaukulang thermostatic valve ayon sa data ng tagagawa, ang isang halimbawa ng naturang nomogram para sa isang three-way control valve mula sa Cazzaniga ay ipinapakita sa fig. 4.16. Kasama rin sa diagram tuldok na mga linya upang matukoy ang pagkawala ng presyon sa linya ng bypass. Halimbawa ng pagkalkula: Ibinigay: Ang daloy ng tubig sa pamamagitan ng fan coil heat exchanger (7=0.47 m 3 /hour. Pagbaba ng presyon sa heat exchanger 14.4 kPa. Tumatanggap kami ng balbula na may diameter na 15 mm (1/2") na may K v = 2 m 3 / oras Pagkawala ng presyon sa pasulong na stroke AP=4.7 kPa, sa bypass - AP=8.0 kPa Para sa mga control valve na may maayos na regulasyon (gamit ang remote control at thermostat o may servo drive), ang kalidad ng regulasyon, na tinutukoy ng pagsunod ng stroke ng balbula, ay nakasalalay sa wastong napiling balbula ng kontrol ng balbula at isang tiyak na kinakailangang daloy ng tubig sa pamamagitan ng balbula. Kapag pumipili ng isang control valve na may makinis na kontrol, gamitin pangkalahatang mga prinsipyo kahit saan naka-install ang balbula: sa fan coil coil, sa air cooler o sa central air heater.

Ang pagpapatakbo ng control valve ay nailalarawan sa pamamagitan ng halaga ng throughput K v , m 3 /hour, at throughput. Ang conditional capacity coefficient ay katumbas ng daloy ng likido sa pamamagitan ng balbula sa m 3 / oras na may density na 1000 kg / m 3, na may isang pagbaba ng presyon sa kabuuan nito na 0.1 MPa (1 bar). Ang conditional throughput coefficient ay tinutukoy ng formula:

(3) kung saan ang q ay ang volumetric na daloy ng likido sa pamamagitan ng balbula, m 3 / oras; Ψ - koepisyent na isinasaalang-alang ang impluwensya ng lagkit ng likido, na tinutukoy depende sa numero ng Reynolds:

(4) ayon sa iskedyul 4.17;
p ay ang density ng likido, kg / m 3;
v ay ang kinematic viscosity ng likido, na nag-iiba depende sa temperatura at konsentrasyon ng dissolved substance para sa mga may tubig na solusyon, cm 2 / s; d - nominal diameter ng balbula, mm; AP - pagkawala ng presyon sa control valve sa pinakamataas na rate ng daloy sa pamamagitan nito, MPa.

Katangian ng throughput - pag-asa ng kamag-anak na throughput sa kamag-anak na paggalaw ng balbula shutter, kung saan K v , K vy - aktwal at kondisyon na throughput coefficients, m 3 / oras, S, S y - aktwal at kondisyong stroke ng shutter, mm. Minsan ito ay tinutukoy bilang perpektong katangian ng isang control valve. Kadalasan, ang mga control valve ay ginawa gamit ang isang linear flow na katangian: (5)

Mas madalas na pantay na porsyento:


totoong larawan ang pagbabago sa daloy ng likido sa pamamagitan ng balbula ay naiiba sa perpekto at nailalarawan sa pamamagitan ng katangian ng pagpapatakbo ng balbula, na nagpapahayag ng pag-asa ng kamag-anak na daloy ng likido sa stroke ng balbula. Ito ay naiimpluwensyahan ng mga parameter ng regulated section. Ang kinokontrol na seksyon ay nauunawaan bilang isang seksyon ng network, kabilang ang isang teknolohikal na elemento ng kontrol (fan coil heat exchanger, air cooler, air heater), pipelines, fittings, control valve, ang pagbaba ng presyon na nananatiling pare-pareho sa proseso ng kontrol o nagbabago sa loob ng medyo maliit na limitasyon / 10%. Ang pressure drop sa regulated area ay ang kabuuan ng pressure drop sa control valve at ang pressure drop sa natitirang bahagi ng teknolohikal na network. Ang scheme ng regulated section at ang pressure distribution kapag nag-install ng two-way valve ay ipinapakita sa Fig. 4.12, kapag nag-install ng three-way valve sa Fig. 4.11. Ang ratio ng pagbaba ng presyon sa buong balbula at ang pagbaba ng presyon sa kinokontrol na seksyon ay may malaking epekto sa uri ng katangian ng daloy, ang halagang ito ay tinatawag na naiiba sa dayuhan at lokal na panitikan: control coefficient, relative valve resistance.

AP Let's designate the relation -- = n Posible na bumuo ng ilang mga katangian ng pagganap ng network depende sa kaugnayan n, isang halimbawa ng naturang konstruksiyon ay ipinapakita sa fig. 4.18 at para sa isang control valve na may linear throughput na katangian, sa fig. 4.18 b para sa isang control valve na may pantay na porsyento (logarithmic) na katangian ng daloy. Kapag ang control valve ay sarado, ang aktwal na daloy ng likido sa pamamagitan ng balbula ay mas malaki kaysa sa teoretikal, at ang paglihis na ito ay mas malaki, ang higit na halaga kamag-anak na resistensya ng balbula Ang perpektong katangian ay tumutugma sa n=1, kapag ang pagbaba ng presyon sa network ay walang katapusan na maliit, sa kasong ito ang daloy at perpektong katangian ay nag-tutugma. Ang mga katangian ng daloy ng pagpapatakbo ay may pinakamaliit na paglihis mula sa perpektong anyo sa n>0.5. Kaya, ang pagbaba ng presyon sa buong control valve ay dapat na mas malaki kaysa o katumbas ng kalahati ng kabuuang pagbaba ng presyon sa regulated section, o mas malaki kaysa o katumbas ng pressure drop sa mga elemento ng teknolohikal na network:

Ang isang wastong napiling balbula ay itinuturing na isa na ganap na nakabukas sa pinakamataas na dami ng dumadaloy na tubig at kung saan ang mga ratios na ito ay natutupad. Ang water control valve na ibinibigay nang walang kalkulasyon ay maaaring makita sa system pagkatapos itong mai-install. Ang cross section ng naturang balbula ay kadalasang nag-tutugma sa cross section ng pipeline sa regulated section (control valve sa air cooler o air heater ng central air conditioner). Ang isang wastong napiling balbula ay may isang seksyon na mas maliit kaysa sa seksyon ng pipeline.-


kanin. 4.18. Mga graph ng mga katangian ng operating flow ng mga control valve na may linear (a) at pantay na porsyento (b) na mga katangian ng daloy

Ang pagpili ng control valve ay isinasagawa ayon sa throughput coefficient gamit ang isang nomogram para sa control valve ng kaukulang tagagawa. Ang isang halimbawa ng naturang nomogram para sa isang nakaupo na three-way control valve VRG3 mula sa Danfoss ay ipinapakita sa fig. 4.19.

Halimbawa ng pagkalkula. Ibinigay: Cooling load bawat fancoil Q x = 0.85 kW. Mass flow ng tubig sa pamamagitan ng fan coil heat exchanger

kung saan ang Qx ay ang malamig na pagkarga, kW. Δt - ang pagkakaiba sa temperatura ng coolant sa pumapasok at labasan ng fan coil ay ipinapalagay na 5°C.

Volumetric na daloy ng tubig q = G / p = 146.2 / 1000 = 0.146 m 3 / oras Ang pagbaba ng presyon sa heat exchanger ay tinutukoy mula sa talahanayan para sa Delonghi FC10 fan coil

Pumili kami ng three-way control valve ayon sa nomogram upang ang pressure drop sa control valve ay mas malaki kaysa sa pressure drop sa heat exchanger, na isinasaalang-alang ang margin para sa mga pagkalugi sa pipelines, shutoff valves: sa G = 146.2 kg / h ayon sa nomogram sa Fig. 4.19. tinutukoy namin ang Kvs \u003d 0.4 m3 / h ng control valve na may diameter na R 1/2 "(15 mm) at ang pagkawala ng presyon sa balbula A p \u003d 15 kPa. Sa Kvs \u003d 0.63 m 3 / oras, ang pagkawala ng presyon sa balbula Ap \u003d 5, 8 kPa at ang ratio ng presyon ay mas mababa sa 1. Samakatuwid, tumatanggap kami ng balbula na may K vs = 0.4.


kanin. 4.19. Nomogram para sa pagpili ng Danfoss three-way control valve VRG3 (modulating)

(Technical University)

Kagawaran ng APCP

proyekto ng kurso

"Pagkalkula at disenyo ng isang control valve"

Nakumpleto: mag-aaral gr. 891 Solntsev P.V.

Pinuno: Syagaev N.A.

St. Petersburg 2003

1. Mga kontrol ng throttle

Para sa pagdadala ng mga likido at gas teknolohikal na proseso karaniwang ginagamit sa mga pipeline ng presyon. Sa kanila, ang daloy ay gumagalaw dahil sa presyon na nilikha ng mga bomba (para sa mga likido) o mga compressor (para sa mga gas). Ang pagpili ng kinakailangang pump o compressor ay ginawa ayon sa dalawang mga parameter: maximum na pagganap at ang kinakailangang presyon.

Ang pinakamataas na pagganap ay tinutukoy ng mga kinakailangan ng mga teknolohikal na regulasyon, ang presyon na kinakailangan upang matiyak na ang pinakamataas na daloy ay kinakalkula ayon sa mga batas ng haydrolika, batay sa haba ng ruta, ang bilang at laki ng mga lokal na pagtutol at ang pinahihintulutang maximum na bilis ng ang produkto sa pipeline (para sa mga likido - 2-3 m / s, para sa mga gas - 20 -30 m / s).

Ang pagpapalit ng rate ng daloy sa pipeline ng proseso ay maaaring gawin sa dalawang paraan:

throttling - isang pagbabago sa hydraulic resistance ng throttle na naka-install sa pipeline (Fig. 1a)

bypassing - pagpapalit ng hydraulic resistance ng throttle na naka-install sa pipe line na nagkokonekta sa discharge line sa suction line (Fig. 1b)

Ang pagpili kung paano baguhin ang rate ng daloy ay tinutukoy ng uri ng bomba o compressor na ginamit. Para sa pinakakaraniwang mga bomba at compressor sa industriya, maaaring gamitin ang parehong paraan ng pagkontrol sa daloy.

Para sa mga positibong displacement pump, tulad ng mga piston pump, tanging liquid bypass ang pinapayagan. Ang pag-throttling ng daloy para sa mga naturang bomba ay hindi katanggap-tanggap, dahil. maaari itong humantong sa pagkabigo ng pump o pipeline.

Para sa mga reciprocating compressor, ang parehong mga paraan ng kontrol ay ginagamit.

Ang pagbabago sa daloy ng rate ng likido o gas dahil sa throttling ay ang pangunahing pagkilos ng kontrol sa mga awtomatikong control system. Ang throttle na ginagamit upang i-regulate ang mga teknolohikal na parameter ay " katawan ng regulasyon ».

Ang pangunahing static na katangian ng regulating body ay ang pag-asa ng daloy sa pamamagitan nito sa antas ng pagbubukas:

kung saan q=Q/Q max - kamag-anak na daloy

h=H/H max - ang relatibong stroke ng regulator shutter

Ang dependency na ito ay tinatawag katangian ng pagkonsumo katawan ng regulasyon. kasi Ang regulating body ay isang bahagi ng network ng pipeline, na kinabibilangan ng mga seksyon ng pipeline, valve, pipe bends at bends, pataas at pababang mga seksyon, ang katangian ng daloy nito ay sumasalamin sa aktwal na pag-uugali ng hydraulic system na "regulating body + pipeline network". Samakatuwid, ang mga katangian ng daloy ng dalawang magkaparehong mga regulatory body na naka-install sa mga pipeline ng iba't ibang haba ay makabuluhang magkakaiba sa bawat isa.

Katangian ng regulatory body, independiyente sa mga panlabas na koneksyon nito - " katangian ng throughput". Ang pag-asa na ito ng kamag-anak na throughput ng regulatory body s mula sa kamag-anak na pagbubukas nito h, ibig sabihin.

kung saan: s=K v /K vy ay ang relatibong throughput

Ang iba pang mga tagapagpahiwatig na nagsisilbi upang pumili ng isang regulatory body ay: ang diameter ng connecting flanges nito Du, ang maximum na pinapahintulutang pressure Ru, temperatura T at ang mga katangian ng substance. Ang index na "y" ay nagpapahiwatig ng kondisyon na halaga ng mga tagapagpahiwatig, na ipinaliwanag ng kawalan ng kakayahan upang matiyak ang kanilang eksaktong pagtalima para sa mga serial regulator. Dahil ang katangian ng daloy ng regulating body ay nakasalalay sa hydraulic resistance ng pipeline network kung saan ito naka-install, kinakailangan upang maitama ang katangiang ito. Ang mga katawan ng regulasyon na nagpapahintulot sa naturang pagsasaayos ay " control valves". Mayroon silang solid o guwang na cylindrical plunger na nagpapahintulot sa pagbabago ng profile upang makuha ang kinakailangang katangian ng daloy. Upang mapadali ang pagsasaayos ng katangian ng daloy, ang mga balbula ay ginawa gamit ang iba't ibang uri mga katangian ng throughput: linear at pantay na porsyento.

Para sa mga balbula na may linear na katangian, ang pagtaas ng kapasidad ay proporsyonal sa stroke ng plug, i.e.

kung saan: a ay ang koepisyent ng proporsyonalidad.

Para sa mga balbula na may pantay na porsyento na katangian, ang pagtaas sa kapasidad ay proporsyonal sa plunger stroke at ang kasalukuyang halaga ng kapasidad, i.e.

ds=a*K v *dh (4)

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga katangian ng throughput at daloy ay mas malaki, mas malaki ang haydroliko na pagtutol ng network ng pipeline. Ang ratio ng kapasidad ng balbula sa kapasidad ng network - ang hydraulic module ng system:

n=Kvy/KvT (5)

Para sa mga halaga n>1.5 ang mga balbula na may katangian ng linear na daloy ay nagiging hindi nagagamit dahil sa hindi pagkakapare-pareho ng proportionality factor a sa buong kurso. Para sa mga control valve na may pantay na porsyento na katangian ng daloy, ang katangian ng daloy ay malapit sa linear sa mga halaga n mula 1.5 hanggang 6. Dahil ang diameter ng pipeline ng proseso Dt ay karaniwang pinili na may margin, maaaring lumabas na ang isang control valve na may pareho o katulad na nominal diameter Du ay may labis na kapasidad at, nang naaayon, ang hydraulic module. Upang bawasan ang throughput ng balbula nang hindi binabago ang mga sukat ng pagkonekta nito, gumagawa ang mga tagagawa ng mga balbula na naiiba lamang sa diameter ng upuan Ds.

2. Takdang-aralin para sa isang proyekto ng kurso

Opsyon numero 7

3. pagkalkula ng mga control valve

1. Pagpapasiya ng Reynolds number


, saan - daloy rate sa maximum na daloy

r=988.07 kg/m 3 (para sa tubig sa 50 o C) [talahanayan. 2]

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

Re> 10000, samakatuwid, ang daloy ng rehimen ay magulong.

2. Pagpapasiya ng pagkawala ng presyon sa network ng pipeline sa pinakamataas na rate ng daloy

, saan , x Mvent =4.4, x Mcolen =1.05 [tab. apat]

3. Pagtukoy sa pagbaba ng presyon sa isang control valve sa pinakamataas na rate ng daloy

4. Pagpapasiya ng kinakalkula na halaga ng conditional throughput ng control valve:

, kung saan h=1.25 - kadahilanan sa kaligtasan

5. Pagpili ng isang control valve na may pinakamalapit na mas mataas na kapasidad K Vy (ayon sa K Vz at Du):

pumili double seated cast iron control valve 25 h30nzhM

kondisyong presyon 1.6 MPa

conditional pass 50 mm

nominal kapasidad 40 m3/h

katangian ng throughput linear, pantay na porsyento

uri ng pagkilos PERO

materyal kulay abong cast iron

katamtamang temperatura -15 hanggang +300

6. Pagtukoy sa kapasidad ng network ng pipeline

7. Kahulugan ng hydraulic module ng system

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

Ang koepisyent na nagpapakita ng antas ng pagbawas sa lugar ng seksyon ng daloy ng upuan ng balbula na may kaugnayan sa lugar ng seksyon ng daloy ng mga flanges K=0.6 [talahanayan. isa]

4. profiling ang control valve plunger

Ang kinakailangang katangian ng throughput ng control valve ay sinisiguro ng paggawa ng isang espesyal na hugis ng ibabaw ng bintana. Ang pinakamainam na profile ng plunger ay nakuha sa pamamagitan ng pagkalkula ng haydroliko na pagtutol ng pares ng throttle (plunger - upuan) bilang isang function ng kamag-anak na pagbubukas ng control valve.

8. Pagpapasiya ng koepisyent ng haydroliko na pagtutol ng balbula

, saan , V=2 para sa double seated valve

9. Pagpapasiya ng koepisyent ng hydraulic resistance ng control valve depende sa kamag-anak na stroke ng plunger

, kung saan h=0.1, 0.2,…,1.0 ,

x dr - koepisyent ng haydroliko na pagtutol ng pares ng throttle ng balbula x 0 =2.4 [talahanayan. 5]

10. Ayon sa iskedyul sa [Fig. 5] ang halaga a k ay tinutukoy para sa relatibong cross section ng pares ng throttle

Ang halaga ng m ay tinukoy ng formula:

.

Ang pagpapasiya ng mga bagong halaga ng m ay nagpapatuloy hanggang sa ang bagong maximum na halaga ng m ay naiiba mula sa nauna nang mas mababa sa 5%.