| Предыдущий параграф | |||||||||||
2.9.2. Пример расчета двухходового регулирующего клапана
Рассчитаем двухходовой регулирующий клапан согласно схеме на рис. 2.9.2.1, имея в своем распоряжении следующие данные:
среда - вода, 155C, статическое давление в точке присоединения 1200 кПа (12 бар), доступное давление в точке присоединения 
= 80 кПа (0,8 бар), потери давления 
= 15 кПа (0,15 бар), 
= 25 кПа (0,25 бар), условный расход 
= 8 м3/ч, минимальный расход 
= 1,3 м3/ч
Рис. 2.9.2.1. Пример включения двухходового клапана
Действительно = 
+ + , поэтому получаем требующуюся
потерю давления вентиля
= - - = 80 - 25 - 15 = 40 кПа (0,4 бар).
Значение Kv
Предохранительный припуск на рабочий допуск (только при условии, что расход Q не был завышен) вычислим как
Kvs = (1,1 до 1,3)хKv = (1,1 до 1,3)х12,7 = 14 до 16,5 м3/ч
Из серийно производимого ряда Kv значений выбираем ближайшее, т.е. Kvs = 16 м3/ч.
Этому значению соответствует диаметр DN 32, из значения данного статического давления выберем ступень давления, т.е. РN 16. Теперь на очереди выбор материала клапана, типа сальника и т. д., также решается выбор применение конкретного привода. Выбираем между прямым клапаном и реверсивным, между разгруженным и неразгруженным (см. гл.4). Разгруженный клапан следует использовать в том случае, если осевое усилие выбранного привода не закрыло требуемый перепад давления. Необходимо упомянуть еще об одном критерии выбора между разгруженным и неразгруженным клапаном, а именно, следует ли закрыть перепад давления, данный заданием, или закрыть значение полного давления в данной точке (статическое давление + динамическое давление от насосов). Доступное (динамическое) давление бывает намного меньше, чем полное давление в месте соединения клапана. Если потребуется закрыть полное давление, (обычно идет речь об аварийных клапанах, которые должны закрывать, кроме всего, на основании сигнала о затоплении станции, здесь же предполагается, что при поврежденном трубопроводе за клапаном находится только атмосферное давление), осевая сила привода должна быть рассчитана на это полное давление. На практике аварийные клапаны (затворы) с точки зрения безопасности рассчитывают на закрытие полного давления (ступени давления) арматуры, т.е. для РN 16 - 16 бар, для РN 40 - 40 бар и т.д.
При выборе Kvs значения следовало бы определить действительную потерю давления из отношения
Таким образом вычисленная действительная потеря давления регулирующей арматуры должна быть отражена в гидравлическом расчете сети.
Далее требуется проконтролировать авторитет выбранного клапана
причем должно равняться мин. 0,3. Контроль клапана можно считать удовлетворительным. Здесь необходимо обратить внимание на то, что расчет авторитета следует отнести к перепаду давления на клапане в закрытом состоянии (
), следовательно к доступному давлению ветви при нулевом расходе. Для удобства предположим =, что обозначает, что = постоянное независимо от расхода ветви.
Далее было бы желательно проверить регулирующее отношение, когда прежде всего вычислим наращивание давления на регулирующем клапане при давлении = 1,3 м3/ч. Такому расходу соответствуют потери давления 
= 0,40 кПа, 
= 0,66 кПа, из этого 
= 80-0,40-0,66= 79 кПа.
Теперь можем сосчитать минимальное Kv значение
Получаем требующееся регулирующее отношение
и таким образом рассчитанное регулирующее отношение меньше, чем теоретическое регулирующее отношение клапана r = 50. Контроль удовлетворительный. На основании рассчитанных значений Kv и Kvmin можно принять решение о выборе характеристики, которая соответствовала бы типу регулируемого оборудования (см. использование отдельных характеристик в гл. 2.3. Расходная характеристика и 2.5. Авторитет вентилей), а вентиль работал бы в наибольшем диапазоне хода. При сравнении вычисленных значений с формой характеристик (рис. 2.9.2.2.) видим, что для равнопроцентной характеристики h = 96%, и h = 41%.
2.9.2.2. Характеристики регулирующих клапанов.
Следовательно, диапазон хода для этой характеристики в нашем случае составляет 55%. Для характеристики LDMspline® получим hном = 93% и hмин = 30%. Здесь диапазон хода 63% и именно поэтому данная характеристика должна иметь преимущество (клапан будет работать с большим диапазоном хода, благодаря чему регулирование будет стабильнее).
Необходимо контролировать клапан с точки зрения кавитации, что можно осуществить при помощи расчета (параграф 2.8) или в соответствии с графиком на рис. 2.9.2.3.
Рис. 2.9.2.3. График возникновения кавитации.
Следовало бы проконтролировать максимальный перепад давления и т. д. в соответствии с предыдущими абзацами. Приведенный пример дает представление в общем о расчете регулирующего клапана.
| Предыдущий параграф | |||||||||||
