Autorytet zaworu

SCUOLA DELL’INFANZIA STATALE DI CERMENATE, 28 MAGGIO 2011“ ECOLANDIA “Per festeggiare la fine dell'anno scolastico eil passaggio dei bambini di 5 anni allaScuola Primaria, abbiamo proposto unpercorso didattico musico – teatraleispirato al tema dell'ecologia.

Elementy wykonawczeZawory regulacyjne jednodrogowe(przelotowe)

Jednodrogowe zawory regulacyjne• Literatura:• Ross H.: Zagadnienia hydrauliczne winstalacjachogrzewania wodnego. Warszawa 1997.• Jednodrogowy zawór regulacyjny w literaturzepolskiej bywa nazywany zamiennie zaworemjednodrogowym lub przelotowym. Nazwaprzelotowy używana jest głównie publikacjachtłumaczonych zjęzyka niemieckiego.

Konstrukcje zaworów jednodrogowychZawory jednogniazdowe i dwugniazdowe

Zawory dwugniazdowe• W wypadku zaworów dwugniazdowych płyndopływa do obu grzybów zarówno zgodnie, jak iprzeciwnie do kierunku zamykania.• Ciśnienie płynu działające na oba grzyby jest wdużym stopniu zrównoważone, tak że ten rodzajkonstrukcji nie wymaga, nawet przy dużej różnicyciśnienia na zaworze, przenoszenia przez siłownikdużych sił, a przepływ może zachodzić wdowolnym kierunku.• To rozwiązanie jest więc także konstrukcjąumożliwiającą zmianę kierunku działania naodwrotny.

Zawory dwugniazdowe• Zawory dwugniazdowe stosowane są wparowych iwodnych instalacjach wysokociśnieniowych, gdziewystępują duże różnice ciśnienia przed i zazaworem.• Do całkowitego zamknięcia takiego zaworu bezodciążenia hydraulicznego musiałyby byćstosowane duże, kosztowne siłowniki elektryczne odużej sile osiowej.• Dobierając zawór dwugniazdowy możemyzastosować tanie siłowniki oniewielkiej sile.

Współczynnik przepływu zaworu• W wypadku innej straty ciśnienia niż Δpo = 1 bar ipłynów o gęstości innej niż gęstość wodyρo=1000kg/m3współczynnik przepływu Kv obliczymyKv=V⋅∆po∆p⋅ρρo

Nominalny współczynnik przepływu zaworuKvs• Obliczając wymiary zaworu określa sięnominalny współczynnik przepływu Kvs przezzawórcałkowicieotwarty.• Wartość ta charakteryzuje minimalny opórhydrauliczny zaworu.• Obliczenie Kvs umożliwia dobranie średnicyzaworu zkatalogu.• Dla tej samej średnicy w katalogu może byćpodane kilka współczynników przepływu Kvszaworu.

Zależności do obliczenia wymaganychwspółczynników przepływu dla cieczy, par igazów wg. PN-83/74201

Zależności do obliczenia wymaganychwspółczynników przepływu dla cieczy, par igazów wg. PN-83/74201• V - objętościowe natężenie przepływu, m3/h,• Vn - objętościowe natężenie przepływu w warunkach normalnych (Tn=273,15 K, pn = 101325 Pa), m3/h,• m - masowe natężenie przepływu, kg/h,• p1 -ciśnienie dopływu, Pa,• p2 -ciśnienie odpływu, Pa,• Δp - dyspozycyjny spadek ciśnienia, Pa,• ρ1 -gęstość czynnika na dopływie, kg/m3 ,• ρn -gęstość czynnika w warunkach normalnych ( Tn= 273,15 K, pn =101325 Pa), kg/m3,• T1 -temperatura czynnika przed zaworem, K,• v2 -objętość właściwa pary dla parametrów p2 i T1, m3/kg,• v2* - objętość właściwa pary dla parametrów p1/2 i T1, m3/kg,• x - stopień nasycenia pary (0 < x ≤ 1).

Zależności do obliczenia wymaganychwspółczynników przepływu dla cieczy, par igazów• Gdy lepkość jest większa niż 2×10 -5 m 2 /s to współczynnik przepływuKv należy skorygować według zależności:K= v⋅βKv’ -skorygowany współczynnik przepływu zaworu.β- współczynnik korekcyjnyv'Przy bardzo dokładnych obliczeniach współczynnika przepływu dlapar i gazów należy również uwzględnić zmiany gęstościspowodowane zmianą ciśnienia i temperatury.K

Charakterystyki zaworówregulacyjnych•–dlaczego zajmujemy się tym tematem?•Zasada doboru zaworów regulacyjnych -minimalizacja wahań współczynnikawzmocnienia obiektu regulacji !

Zasada doboru zaworów regulacyjnych -minimalizacja wahań współczynnika wzmocnieniaobiektu regulacji zawór reg. + wymiennik ciepłaCharakterystyka statyczna obiektu regulacji: zawór reg. + wymiennik ciepłaa – zaworu regulacyjnego (stałoprocentowa),b – wymiennika ciepła,c – wymiennika ciepła wraz z zaworem regulacyjnym (obiekt regulacji)ksahmbmQhmQ/Q sm/msQ/Q sQ/Q s∆Qk s=∆hh/h sm/m sh/h s

Charakterystyki zaworów regulacyjnych• Charakterystyki zaworów regulacyjnych wyznacza się wewspółrzędnych względnych zdefiniowanych następująco:• względny współczynnik przepływu:Kvkv=K• względny skok grzyba zaworu:• względny strumień objętości:• względne pole przepływu przez zawór:h =v =s =Indeks s oznacza wartości nominalne (100% otwarcie zaworu)HH sVV sAA svs

Charakterystyki zaworów regulacyjnych• Rozróżnia się następujące charakterystyki zaworów:• charakterystykę otwarcia zaworu s = f(h); jest tozależność pomiędzy względnym polem powierzchniprzekroju poprzecznego i względnym skokiem grzybkazaworu,• charakterystykę wewnętrzną przepływu zaworu kv =f(h),jest to zależność pomiędzy współczynnikiem przepływuzaworu (przy zachowaniu stałego spadku ciśnienia nazaworze) iwzniosem grzybka zaworu,• charakterystykę roboczą przepływu zaworu(eksploatacyjną) v = f(h), kv = f(h) jest to zależnośćpomiędzy względnym strumieniem czynnikaprzepływającego przez zawór wwarunkach pracy wdanejinstalacji (przy zmiennym spadku ciśnienia na zaworze) iwzniosem grzybka zaworu

Charakterystyki zaworówregulacyjnychCharakterystyki otwarcia i wewnętrzna są w dużymprzybliżeniu jednokształtne, to znaczy, że współczynnikzaworu kv zmienia się analogicznie jak pole powierzchniprzepływu wfunkcji wzniosu grzybka h.W ogrzewnictwie i wentylacji stosowane są zawory onastępujących charakterystykach wewnętrznych kv=f(h):• liniowej (proporcjonalnej),• stałoprocentowej (logarytmicznej),• dwustawnej (zawory szybko otwierające).

Charakterystyki zaworów regulacyjnych1 – liniowa2 – stałoprocentowa3 – stałoprocentowa4 - dwustawna

Charakterystyka otwarcia zaworuW odniesieniu do jakości zaworu regulacyjnego decydujące znaczenie matzw. dokładność regulacji ΔA/Δh. . Im mniejsza zależność ΔA/Δh, , tymprecyzyjniej i dokładniej można wyregulować zawór12A = b⋅h = π d2 / 4.h=π⋅d4⋅b2

Charakterystyka otwarcia zaworuGrzyb z jarzmem o progresywnejcharakterystyce otwarciaGrzyb paraboliczny

Liniowa charakterystyka zaworu(wewnętrzna przepływu)∆V = const∆h∆k v=∆hkv =kvsconsthhs

Liniowa charakterystyka zaworu(wewnętrzna przepływu)• Z równania charakterystyki wynika, że w dolnymzakresie skoku zmiana ma większe skutki i wpewnych okolicznościach może być przyczynąniestabilnej pracy instalacji.• Oznacza to, że wadą liniowej charakterystykiprzepływowej zaworu jest zbyt duża reakcja wdolnym i zbyt duża czułość w górnym zakresieskoku, co może być przyczyną zbyt wolnej zmianypołożenia grzyba zaworu.

Stałoprocentowa charakterystyka zaworu(wewnętrzna przepływu)• W charakterystyce stałoprocentowej, w całym zakresieskoku uzyskiwana jest stała zależność procentowej zmianystrumienia objętości,• to znaczy, że ingerencja wpołożenie regulacyjne zaworu,zawsze powoduje taką samą zmianę procentowejstrumienia objętości niezależnie od tego, przy jakim skokuma miejsce taka ingerencja∆h/V /hs⋅Vs=∆V /Vsconst

Stałoprocentowa charakterystyka zaworu∆h /V / Vh ⋅ ∆V /ss=Vsconstkv/kvs=en⋅(h / hs−1)kvo/kvs= 0,3679 przy n = 1= 0,1353 n = 2= 0,0498 n = 3= 0,0183 n = 4

Stałoprocentowa charakterystyka zaworu• Zaskakujące jest, że także przy zamkniętym zaworzeprzepływa przez niego strumień masy wymagany przyobciążeniu podstawowym.• Zjawisko to jest jednak nieprzydatne do wykorzystania winstalacjach ogrzewania.• Ztego względu wnajniższym zakresie skoku, przerywanyjest przebieg stałoprocentowej charakterystyki zaworuopisany wzorem i zastępowany niezdefiniowanymodcinkiem krzywej.• Wpraktyce przyjęło się stosować wartość stosunkukvo/kvs =0,04,• co odpowiada stałejn=3,22.

Parametry zaworów regulacyjnych (rzeczywistecharakterystyki produkowanych zaworów)Wytyczne VDI/VDE 217330%

Parametry zaworów regulacyjnych• Odchyłka wartości współczynnika kvs(współczynnik kv przy skoku zaworu 100%) danegozaworu nie może być, większa niż ±10% wartościwspółczynnika kvs.• Nachylenie charakterystyki rzeczywistej nie możeodbiegać w zakresie h/hs = 0,1 do 1,0 odnachylenia charakterystyki nominalnej nie więcejniż 30%.• Najmniejszy współczynnik przepływu kvs, przyktórym zachowane są jeszcze granice tolerancjiokreślany jest jako współczynnik kvr

Parametry zaworów regulacyjnych• Teoretyczny stosunek regulacji kvs/kvo powinienwynosić ≥25 (kvo/kvs ≤ 0.04).• Wzaworach owysokiej jakości regulacji stosunekregulacji kvs/kvo = 50 (kvo/kvs =0.02).• Stosunekregulacjijest ważnąwielkościąświadczącą o możliwościachregulacyjnychzaworu!.

Charakterystyka roboczaprzepływu zaworu(eksploatacyjna)

Rozkład ciśnienia w odcinku rurociągubędącym obiektem regulacjiW wypadkuzamontowania zaworuregulacyjnego w sieciobowiązuje zasada:podczas zamykaniazaworu wzrasta strataciśnienia na zaworze.∆pcalk= ∆pZ100+∆pS

Charakterystyka robocza przepływu zaworu(eksploatacyjna)• Charakterystyka uwzględniająca warunki zamontowania zaworu(zmienność Δpz) nazywana jest charakterystyką eksploatacyjną(charakterystyką roboczą przepływu).V/V100Δpz zmienneΔpz=consth/hs

Autorytet zaworu – kryterium dławieniaW celu określenia ilościowego przebiegu charakterystykieksploatacyjnej wprowadzone zostało pojęcie tzw.autorytetu zaworu a.Autorytet zaworu bywa nazywany również kryteriumdławienia.Autorytet zaworu oznacza udział oporu stawianego przezzawór całkowicie otwarty w odniesieniu do całkowitegooporu sieci wraz zzaworema∆pz100= ∆pcalk= ∆pZ100+ ∆pS∆pcalk

Autorytet zaworu• Autorytet zaworu jest również definiowany jakostosunek różnicy ciśnień na zaworze całkowicieotwartym do różnicy ciśnień na zaworze całkowiciezamkniętym.a=∆p∆pz100z0

Charakterystyki eksploatacyjne zaworu ocharakterystyce liniowej(przy zmiennym spadku ciśnienia na zaworze)V / V100=1−a+1a(h / h100)2

Charakterystyki eksploatacyjne zaworu ocharakterystyce stałoprocentowej(przy zmiennym spadku ciśnienia na zaworze)V / V100=1−a +[e1an(h / h100 −1)]2

Wpływ pompy na kształt charakterystykieksploatacyjnej• Przy wyprowadzaniu równań charakterystykieksploatacyjnejV / V100=1a1−a +(h / h100)21001−a +[e• przyjęte zostało założenie, że całkowita strataciśnienia w obwodzie regulacji jest wartością stałą:∆p calk= constV / V=1an(h / h100−1)]2

Wpływ pompy na kształt charakterystykieksploatacyjnej• Wwypadku zastosowania pomp wirowych warunek Δpcałk=const nie jestspełniony. Charakterystyka pompy, która przy coraz mniejszychstrumieniach przepływu powoduje wzrost różnicy ciśnienia, powodujetakże przyrost strumienia objętości o określoną wartość (ΔV ) przydanym stopniu otwarcia zaworu.• Po zastosowaniu pompy wirowej przy takim samym położeniu zaworupowstaje większy strumień objętości (Δpcałk jest zmienne).• Oznacza to także, że przedstawione na poniższych rysunkachcharakterystyki eksploatacyjne będą jeszcze bardziej przesunięte dogóry.• W praktyce projektowej należy dążyć do stosowania w instalacjachogrzewania pomp omożliwie płaskiej charakterystyce.

Wpływ pompy na kształt charakterystykieksploatacyjnej

Zasady konstruowania i analizacharakterystyk statycznych obiekturegulacji:zawór – wymiennik ciepła

Podstawowa zasada doboru zaworówregulacyjnychMinimalizacja wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacjiΔQk s= = const = 1ΔhCharakterystyka statyczna obiektu regulacji: zawór reg. + wymiennik ciepłaa – zaworu regulacyjnego (stałoprocentowa),b – wymiennika ciepła,c – wymiennika ciepła wraz z zaworem regulacyjnym (obiekt regulacji)ahmbmQhmQ/Q sm/msQ/Q sQ/Q sh/h sm/m sh/h s

Przykładowa rzeczywista charakterystykacieplna wymiennika ciepłaCharakterystyka cieplna grzejnika Q/Q 100= f(m/m 100); ρ=constm ⋅cp⋅∆tQ / Q100=m100⋅cp⋅∆t100Oznaczenia:Δt = t z100− t i∆to 100= (tz− tp)100

Przykładowa rzeczywista charakterystykacieplna wymiennika ciepła (grzejnika c.o.) .)Φ =∆t∆to100=tz100tz100− tp100− ti–parametr obliczeniowy wymiennika (grzejnika)

Całkowita charakterystyka stat. Instalacji (zawór +wymiennik) przy zastosowaniu zaworu o charakterystyceliniowej – współczynnik wzmocnieniak s∆Q=∆ h= ?ks -współczynnikwzmocnienia obiekturegulacji zaw. + wym.

Całkowita charakterystyka instalacji przyzastosowaniu zaworu o charakterystyce liniowejwspółczynnik przenoszeniaWspółczynnik przenoszenia kw (nachyleniestycznej – względna wartość współczynnikawzmocnienia ks)kkkSW= =Sd(Q / Q100d(h / h100100))

Całkowita charakterystyka instalacji zzastosowaniem zaworu o charakterystycestałoprocentowej–współczynnik współczynnik przenoszeniaa=0,1

Wnioski z wykonanej analizyPrzedstawiona na rysunkach charakterystyka instalacji (charakterystykastatyczna obiektu regulacji: zawór +grzejnik) zależy nie tylko od budowyi autorytetu zaworu, ale także od parametru obliczeniowegowymiennika Φ.Dla każdej wartości parametru obliczeniowego grzejnika Φ, zgodnie zrysunkami należy dobrać taki (optymalny) autorytet i charakterystykęzaworu, które pozwolą na uzyskanie liniowego przebiegu całkowitejcharakterystyki statycznej obiektu regulacji (zawór-wymiennik) tj.charakterystyki o zminimalizowanych wahaniach współczynnikawzmocnienia.ΔQk s= = const = 1Δh

Metody doboru zaworów regulacyjnychW oparciu o wyniki analizy charakterystyk statycznychobiektów regulacji opracowano następujące metodydoboru zaworów regulacyjnych:1. Metoda minimalizacji wahań współczynnika wzmocnieniaobiektu regulacji.2. Metoda orientacyjnych wartości współczynnika autorytetu(dławienia).

Metoda minimalizacji wahań współczynnikawzmocnienia obiektu regulacji.• Celem tej metody jest optymalizacja doboru charakterystykizaworu regulacyjnego zapewniająca minimalizację wahańwspółczynnika wzmocnienia obiektu regulacji.• Zastosowanie tej metody jest możliwe jedynie wprzypadkuznajomości dokładnej charakterystyki statycznej wymiennikaciepła, charakterystyki wewnętrznej zaworu (zapisanej wpostaci równań) oraz możliwości swobodnego doboruwspółczynnika autorytetu (charakterystyki) zaworu.• W wyniku obliczeń charakterystyka robocza dobranegozaworu powinna być tak ukształtowana aby po złożeniu jej zcharakterystyką wymiennika powstała liniowacharakterystyka obiektu regulacji (zawór-wymiennik).

Podstawowa zasada metody minimalizacja wahańwspółcz. wzmocnienia obiektu regulacji:- regulacja przepływukWkSd(V / V100)= = = constk d(h / h )S100100= 1- regulacja mocy (temperatury)Przykład regulacji mocy wymiennika:m/m sahbQmmQ/Q skWk d(Q / Q )= constkS100= = = 1S100d(h / h100)c h Q/Q smQ/Q sh/h sm/m sh/h s

Charakterystyki różnych wymienników (nośników) ciepławg Arbeitskreis„Regelungs-undund Steuerugstechnik…”Równanie charakterystyki wymienników ciepłagdzie:a – parametr obliczeniowy wymiennika jestzależny od parametrów obliczeniowychczynnika grzejnego i układu hydraulicznego(w przykładzie z grzejnikiem oznaczony jako Φ).Wymiennik ciepła (nośnik ciepła)aChłodnica powietrza0,15…0,25Nagrzewnica powietrza ze zmiennym przepływem0,6…0,7Temperatura zasilania 1

Parametr obliczeniowy wymiennika• Wg. Wurstlina parametr obliczeniowy wymiennika a może byćwyliczony zopracowanych przez niego zależności (patrz też B. Zawada„Układy sterowania systemach wentylacji iklimatyzacji”).• Przykładowo dla nagrzewnic powietrza ze zmiennym przepływemczynnika grzejnego parametr a określa zależnośćaTgdzie: Tzo, Tpo –temperatury obliczeniowe czynnika grzejnego,tzo – temperatura obliczeniowa powietrza na wlocie donagrzewnicy.• Dla grzejnika w pomieszczeniua= 0. 6= Φ =tTzozoz100t−T− tz100pozo− tp100− ti

Optymalne wartości współczynnika autorytetu:wg Arbeitskreis„Regelungs- und Steuerugstechnik …”KrzywagranicznaOznaczenia:av- współczynnik autorytetu, a- parametr obliczeniowy wymiennika,gl, lin – linie najmniejszych wahań współczynnika wzmocnienia zaworówstałoprocentowych(gl) i liniowych (lin).Dla zaworów stałprocentowychprzy a=0.6 optymalne av= 0.25-0.6

Metoda minimalizacji wahań wartościwspółczynnika wzmocnieniaMetoda minimalizacji wahań wartości współczynnika wzmocnienia zostałaszczegółowo opisana w publikacjach:F. Trefnego, Wurstlina, B. Zawady.Stosowanie w praktyce projektowej metody minimalizacji wahań wartościwspółczynnika wzmocnienia wymagałoby zbyt dużego nakładu pracy naobliczenia:1. konieczna jest znajomość równania do obliczenia parametruwymiennika a (Φ).2. brak możliwości doboru dokładnej wartości współczynnika autorytetuzaworu av (charakterystyki eksploatacyjnej) ze względu na skokowązmianę Kvs w katalogach.Dlatego w praktyce powszechnie stosowana jest metoda oparta nadoborze orientacyjnej wartości współczynnika autorytetu(kryterium dławienia) zaworu.

Metoda doboru orientacyjnej wartościwspółczynnika autorytetu (kryteriumdławienia).• Podstawowym kryterium doboru średnicy zaworów jednodrogowych wtej metodzie jest zalecana wartość kryterium dławienia (autorytetu)zaworu.• Zalecana wartość jest to zakres wartości współczynnika autorytetu, dlaktórego na podstawie badań ustalono dopuszczalny zakres wahańwspółczynnika wzmocnienia, gwarantujący zadowalającą jakośćregulacji.

Metoda orientacyjnej wartości współczynnikaautorytetu (kryterium dławienia).Wybór autorytetu zaworu• Przy liniowej charakterystyce zaworuorientacyjną przyjmuje się autorytet zaworujako wielkośća = 0,5 do 1.0• Przy stałoprocentowej charakterystyce zaworu jako wielkośćorientacyjną przyjmuje się autorytet zaworua = 0,3 do 0,5 – H. Roosa=0.2 do 0.8 -B. Zawadaa ≈ 0.5 lit. niemieckaWprzypadku węzłów ciepłowniczych najczęściej przyjmuje sięa ≈ 0.5 ?)Przy wyborze autorytetu powinny być brane pod uwagę także:koszt zaworupompowania).oraz koszty eksploatacyjne (koszt

Zasady doboru zaworów regulacyjnych1. W praktyce w instalacjach ogrzewania należy preferowaćzawory o charakterystyce stałoprocentowej.2. Z przeprowadzonych analiz charakterystykstałoprocentowych wynika, że wcelu osiągnięcia możliwiedobrej jakości regulacji instalacji wzakresie najmniejszegoobciążenia należy wybrać możliwie duży stosunekregulacji (≥25, 30 anajczęściej 50).

Obliczenie współczynnika przepływu Kvs3. Podstawą do doboru średnicy nominalnej zaworuregulacyjnego jest obliczenie współczynnika przepływu KvsVSK[m3/h]VS=gdzie:∆pZ100V[m3/h] –obliczeniowy strumień objętości wody,Δp z100 [bar] –strata ciśnienia na zaworze regulacyjnymcałkowicie otwartym.∆pz100Dla założonej wartości współczynnika a =∆pz100+ ∆ps∆p= a ⋅ ∆p+ ∆p)Z100 (Z100S∆pZ100a= ⋅ ∆p1−aS

Spadek ciśnienia na dobieranym zaworzeregulacyjnymDla założonej wartości współczynnika autorytetua=∆p∆pz100z100+ ∆psobliczamy∆pZ100 = a ⋅ ( ∆pZ100+ ∆pS)∆pZ100=a1−a⋅ ∆pS

Spadek ciśnienia na zaworze regulacyjnym• Minimalny spadek ciśnienia na zaworze regulacyjnym jakoΔp ≥ 0.1 bar (np. wg. Simensa Δp ≥ 0.03) .• Winstalacjach parowych przy wobliczeniach Kv zaworówregulacyjnych należy przyjmować∆p Z100=0.4÷0.5(P1-1) barP1- ciśnieniepary przed zaworem w[bar]

Dobór średnicy zaworu4. Po obliczeniu współczynnika przepływu K VS z kataloguzaworów dobieramy średnicę zaworu o wartości K VSnajbliższej mniejszej (jeżeli pozwala na to ∆pd) odwyliczonej.25. Sprawdzamy rzeczywistą wartośćanastępnie rzeczywistą wartość autorytetu zaworu a.4. Wkatalogu sprawdzamy pozostałe parametry zaworu:• dopuszczalne ciśnienie robocze (materiał zaworu),• maksymalną dopuszczalną temp. czynnika grzejnego,• charakterystykę przepływową (powinna byćstałoprocentowa),∆p• zdolność regulacyjną (stosunek regulacji ≥ 25),• rodzaj połączenia (gwintowe, kołnierzowe).⎛ V100 ⎟ ⎞s=⎜⎝ KVS⎠RZZ

Rodzaj materiału, z jakiego musi byćwykonany korpus zaworuRodzaj materiału, z jakiego musi być wykonany korpuszaworu zależy od dopuszczalnej temperatury i ciśnieniaprzepływającego czynnika grzejnego.Aktualnie na rynku znajdują się zawory wykonywane z• brązu,• żeliwa szarego oznaczone symbolem GG,• z żeliwa sferoidalnego oznaczone symbolem GGG• oraz ze staliwa oznaczone symbolem GS (oznaczenianiemieckie).

Sprawdzenie zagrożenia zaworu kawitacją• W przypadku nadmiernego spadku ciśnienia na zaworzenastępuje gwałtowny wzrost prędkości w miejscunajwiększego przewężenia przekroju poprzecznego.• Spadek ciśnienia powoduje miejscowe odparowanie cieczy,która następnie skraplając się, z ogromną prędkościąuderza o ściankę zaworu powodując wypłukiwaniepowierzchni analogiczne do czyszczenia strumieniempiasku.• Zjawisku temu towarzyszy również duży wzrost poziomuhałasu.• Opisany wyżej proces znany jest pod nazwą kawitacji ijestbardzo groźny wukładach hydraulicznych.

Dopuszczalny spadek ciśnienia na zaworzeDopuszczalny spadek ciśnienia na zaworze niemoże przekraczać dopuszczalnych wartościokreślonych zależnością:Δpv100 =Z(p1 –ps)gdzie:•p1-ciśnienie przed zaworem,•ps -ciśnienie nasycenia dla danej temperatury,•Z -współczynnik o wartościach Z = 0,5÷0,8.

Skutki błędnego doboru zaworuJeżeli do wyboru sądwie różnewartości współczynnikówprzepływu KVS, to wwątpliwych wypadkach należydecydować się zawsze nawybór zaworu o mniejszymwspółczynniku KVS.Jeżeli (V/V100)* - rzeczywisty,nominalny strumień objętościjest mniejszy od założonego,zmniejsza się zakres regulacjiiukład pracuje niestabilnie.

Δpmin-maxSkutki wahań różnicy ciśnienia

Skutki wahań różnicy ciśnienia

Skutki wahań różnicy ciśnieniaWraz ze wzrostem przyłączeniowej różnicy ciśnienia zΔpcałk min do Δpcałk max minimalny strumień objętości, możliwydo stałoprocentowej regulacji, wzrasta od Vr do Vr* (patrzrysunek).W odniesieniu do wymaganego nominalnego strumieniaobjętości Vs, następuje zawężenie dostępnego zakresuregulacji (mały zakres pracy zaworu).Oznacza to pogorszenie jakości regulacji (pogorszeniedokładności nastawy zaworu).Wwypadku występowania dużych wahań różnicy ciśnieniaΔpcałk należy zamontować regulator różnicy ciśnienia iprzepływu, który pozwoliłby na utrzymanie różnicy ciśnieniaΔpcałk na stałym poziomie.

Skutki wahań różnicy ciśnienia

Koniec wykładu