ASEUT_2015-2016_MGR_S1_W3_CHARAKTERYSTYKI ZAWORÓW REGULACYJNYCH_UCZ.pdf

(1157 KB) Pobierz
Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza Politechniki Krakowskiej
Katedra Ogrzewnictwa Wentylacji Klimatyzacji i Chłodnictwa
Podstawowe opisy
obiektów regulacji
w instalacjach hydraulicznych
Wykład nr 3/UCZ
„Charakterystyka zaworu regulacyjnego”
Dr inż. Kazimierz Wojtas
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
1
ZAWÓR JAKO ELEMENT UKŁADU
REGULACJI (np. temperatury)
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
2
1
ZAWÓR JAKO ELEMENT UKŁADU
REGULACJI (np. temperatury)
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
3
Optymalizacja doboru zaworu regulacyjnego
„Poprawny dobór zaworu regulacyjnego ma zapewnić
możliwie liniową współpracę zaworu z „urządzeniem
wykonawczym” (np. wymiennikiem ciepła przy regulacji
temperatury)
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
4
2
Optymalizacja doboru zaworu regulacyjnego
Optymalną regulację
zapewnia stała wartość
współczynnika wzmocnienia
obiektu zastępczego (zawór
+ wymiennik) w całym
zakresie regulacji
wydajności wymiennika
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
5
ZAWÓR JAKO OBIEKT REGULACJI
Zawór 2-drogowy („1-drogowy”, „przelotowy”)
Trzpień zaworu
(„grzybek”)
Gniazdo zaworu
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
6
3
Zawór regulacyjny jako „kryza pierścieniowa” o
zmiennym polu przekroju
Gniazdo zaworu
p
�½
C
V
2
bar
,
kPa
,..
Trzpień zaworu
gdzie:
V - strumień objętościowy przepływu
Δp
- opór przepływu przez gniazdo zaworu
C - współczynnik oporu elementu (instalacji)
(„charakterystyka hydrauliczna”)
Wraz ze zmianą przekroju
(położenia trzpienia)
mienia się wartość
współczynnika „C”
1
V
�½
 
p
�½
k
 
p
C
m
3
l
h
,
s
,..
gdzie:
k - współczynnik przepływu
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
7
Podstawowe zadanie zaworu regulacyjnego:
regulacja strumienia płynu (cieczy)
Współczynniki przepływu charakteryzujące zawór:
Temperatura wody = 20
o
C
k
v
– współczynnik przepływu (Strumień
objętościowy wody przy
p
= 1 bar)
k
vs
(k
v100%
)
– właściwy współczynnik
przepływu
(
Strumień wody w
[m
3
/h]
Vw [m3/h]
przy
p
= 1 bar i
całkowicie otwartym zaworze
)
przy
p
= 1 bar i przy zaworze
zamkniętym
k
vr
(k
v0
)
–Strumień objętościowy wody
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
8
4
Właściwy współczynnik przepływu jako
podstawowy parametr określający wielkość
zaworu regulacyjnego
• k
vs
jest więc głównym, obiektywnym
parametrem wymiarującym zawory regulacyjne
• Zawory regulacyjne są dostępne z wartościami k
vs
,
które wzrastają w postępie geometrycznym, zwanym
szeregiem Reynard’a:
k
vs
: 0.25; 0,63; 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0;
16.0; 25.0; …
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
9
Charakterystyka eksploatacyjna
zaworu regulacyjnego
„Autorytet” zaworu („Pv”, „Nv”,”A”) w instalacji
Dwie definicje:
p
P
v
�½
vs
p
1. Podstawowa:
„stosunek oporów przepływu
do wysokości podnoszenia
pompy w warunkach
nominalnych (zawór całkowicie
otwarty)”
A
wew
p
�½
Re
g
p
2. Stosunek strat ciśnienia na zaworze
całkowicie otwartym do strat
ciśnienia na zaworze całkowicie
zamkniętym
UWAGA:
W literaturze rozróżnia się autorytety „wewnętrzny”
(A
wew
) i „zewnętrzny” (Pv)
10
ASEUT_MGR_S1_2015/2016_KW_Podstawowe obiekty regulacji w systemach HVAC _
Copyright K. Wojtas
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin