Расчет регулирующего клапана

 

Исполнительный механизм должен отвечать требованиям, выявленным при анализе принятого закона регулирования или управления системы, а также требованиям, определяющим совместную работу с выбранным регулирующим органом, т.е. должен удовлетворять требованиям заданных динамических и статических характеристик исполнительного устройства. Выбор исполнительного механизма производится на стадии проектирования системы регулирования в соответствии с конкретными условиями его работы. При этом исполнительный механизм должен:

1) обеспечивать необходимую скорость регулирования, определяемую динамикой системы;

2) обеспечивать линейную ходовую характеристику (статическую), т.е. постоянство коэффициента передачи по мощности во всем диапазоне изменения регулируемой величины, при этом ИМ не будет искажать выбранного закона регулирования;

3) сохранять равенство между перемещением выходного элемента и рабочим ходом затвора регулирующего органа. Если это равенство не выполняется, необходимо подобрать механическую связь между исполнительным механизмом и регулирующим органом. При этом коэффициент передачи связи должен быть учтен (как и всякого звена, входящего в систему автоматического регулирования).

При выборе исполнительных механизмов, кроме требований, предъявляемых системой регулирования, необходимо учитывать следующее:

1) желательно, чтобы виды энергии, создающей перестановочное усилие, и энергии командного сигнала от регулирующего блока системы были идентичны; в противном случае следует предусмотреть наличие соответствующих преобразователей;

2) ИМ должны применяться с учетом окружающих условий и иметь соответствующее исполнение ( пыле-, брызго, - взрывозащищенное );

3) ИМ должны отвечать требованиям по энергетическим, эксплуатационным и экономическим показателям, а также требованиям надежности, предъявляемым в зависимости от степени ответственности регулируемой величины;

4) наименее важным фактором при выборе исполнительного механизма является его масса и габаритные размеры, однако в отдельных случаях эти показатели также следует учитывать, если этого требует специфика его применения.

Цель расчета: определение условной пропускаемой способности ; определение диаметра условного прохода Ду; выбор конкретного клапана.

Исходные данные:

вещество – вода

температура – 100С

внутренний диаметр трубы Дтр=50 мм

максимальный объемный расход Q0max=20м3/ч

минимальный объемный расход Q0min=10м3/ч

давление в начале участка трубы, на котором стоит регулирующий клапан PH=3, 5кгс/см2

давление в конце участка трубы PК=2 кгс/см2

длина трубы L=20 м

Z=0, два вентиля, трубопровод прямой горизонтальный.

Расчет:

Находятся недостающие для расчета данные: плотность и динамическая вязкость: ρ =999, 7 кг/м3; μ =1, 3077 сПз. Составляется схема трубопровода, на котором стоит регулирующий клапан

 

 

Рис.1

 

Определяется число Рейнольдса для максимального и минимального расходов

 

 

Определяется коэффициент трения для максимального и минимального расходов.

 

 

Определяются средние скорости потока для максимального и минимального расходов.

 

 

Определяются потери на трение при максимальном и минимальном расходах:

 

 

Определяются потери на местные сопротивления, для этого находятся коэффициенты сопротивления

ξ вх - коэффициент сопротивления входа в трубу 0, 5

ξ вых - коэффициент сопротивления выхода 1

ξ вент - коэффициент сопротивления вентиля 5

 

 

Определяются суммарные потери на трение и местные сопротивления

 

 

Определяется перепад давления на регулирующий орган при max и min расходах:

 

Определяется max и min пропускная способность регулирующего органа с учетом коэффициента запаса

 

 

Выбираются стандартные значения Ду и .

Ду=50 мм =63 м3/ч

Вычисляется число Remax для Ду.

 

.

 

По числу Remax находится поправка на вязкость Ψ.

Ψ =1.

Определяется пропускная способность с учетом влияния вязкости.

 

 

Определяется относительное положение затвора регулирующего органа при max и min расходах.

 

Клапан выбран верно, так как nmax< 0, 9; nmin> 0, 1.

Выбирается конкретный тип клапана, учитывая, что рабочее вещество (вода) – жидкость не агрессивная, t=100C, выбираем клапан типа 25ч32ННС.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: