Ventilen regulerer trykket til seg selv. Beregning og valg av trykkregulator "etter deg"

I rørledningssystemer, ved transport av ulike stoffer, må trykket holdes på et fastsatt nivå.

Dette er svært viktig for varmeforsyningssystemer, ventilasjon, drivstofftilførsel og utstyrsdrift pumpestasjoner, varmepunkter osv.

For å opprettholde trykket i automatisk modus, er direktevirkende regulatorer installert, som opererer ved å bruke energien til en bevegelig strømning, og indirekte virkende regulatorer, som krever eksterne energikilder.

Slike anordninger opprettholder strømningstrykket i kjøreretningen til det er installert. Vanntrykket opprettholdes på ønsket nivå ved å endre størrelsen på strømningsområdet.

Design, driftsprinsipp og klassifisering

Produsenter produserer bredt utvalg produkter som er forskjellige i design, materialer de er laget av, produksjonsteknologi, dimensjoner og vekt, operasjonsprinsipp, men noen av dem inneholder nødvendigvis følgende elementer:

kropp (støpejern, stål, messing, kobber);

• reguleringsdel (stempel, belg, membran);

  justeringsanordning (fjær, spakbelastning, pneumatisk);

  impulslinje.

Driftsprinsippet er basert på bruk av vanntrykk for å flytte ventillukkeren, mens graden av åpning av strømningsområdet er proporsjonal med avviket til det kontrollerte trykket fra den nødvendige verdien.

Det andre navnet på denne typen reguleringsventiler er proporsjonale regulatorer. Trykkregulatoren opprettholder automatisk arbeidstrykket til det transporterte mediet, og hvis det overstiger den nødvendige verdien, åpner den seksjonen til den er lik den angitte verdien.

De mest brukte er fjær- og membrantrykkregulatorer. For fjærtrykkregulatorer er måleelementet ventillukkeren, mens det for membranregulatorer er membranen.

Begge typer har fjærjustering. Slikt utstyr er preget av høy nøyaktighet for å opprettholde trykkverdien, enkel design og vedlikeholdbarhet.

Klassifiseringen er basert på designforskjeller:

handlingsprinsipp (direkte og indirekte);

lastemetode (fjær, spakbelastning eller pneumatisk);

utformingen av arbeidskroppen (enkelt og dobbelt sete);

type føleelement (stempel, belg, membran);

type stempel (stempel, skive, hul, stang, flertrinns);

metode for tilkobling til rørledningen (flens, kobling, sveising);

nominell boring i mm;

gjennomstrømning i m 3 /time.

Den indirekte virkende trykkregulatoren har i sin design en trykksensor som utfører funksjonene til et måleelement, en programmerbar kontroller og en reguleringsventil med elektrisk drift. Sistnevnte utfører funksjonen til en aktuator.

De viktigste fordelene med trykkregulatorer

Fordelene med produktene inkluderer:

et bredt spekter av produserte enheter, som lar deg velge en for ethvert behov;

evnen til å stabilisere trykket til det transporterte mediet;

evne til å opprettholde trykk i forskjellige områder;

justeringsnøyaktighet;

enkel installasjon og demontering;

evnen til å redusere støynivået i rørledninger betydelig;

vedlikeholdbarhet;

høy grad av pålitelighet;

lang levetid.

For indirekte handlingsprodukter inkluderer dette også at arbeidet kan fjernstyres.

Avhengighet av behovet for å ha ekstern kilde styring av denne typen ventiler gjør det ikke alltid mulig å bruke dette utstyret.

Spesifikasjoner

Når du velger en trykkregulator før du spesiell oppmerksomhet er gitt til følgende faktorer:

nominell boring angitt i mm;

nominelt driftstrykk i bar, MPa eller kgf/cm2;

båndbredde i m 3 /time;

innstillingsområde;

området for driftstemperaturer som den kan operere i;

metode for tilkobling til rørledningen.

Trenger du trykkregulator og reguleringsventiler for varme og varmetilførsel, ta kontakt med fagfolkene

gratis: 8-800-77-55-449

eller av e-post på nettsiden

www.gardarikamarket.ru

Driftsprinsipp for trykkregulatoren vann er basert på driften av en membranboks på grunn av energien til arbeidsmediet i rørledningen. Direktevirkende trykkregulatorer består av tre hovedelementer: ventilhuset, membranblokken og fjærjusteringen. En følsom membran er stivt festet inne i membranblokken, som deler membranrommet i to deler. Membranen er stivt festet til regulatorkjeglen, slik at ventilkjeglen, som virker på membranen, lukker eller åpner strømningsområdet til regulatoren og regulerer trykket. Membranen (gjennom impulsrøret (for differensialtrykkregulatorer RD122), eller direkte valg utføres gjennom ventilhuset (som med RD102V og RD103V)) påvirkes av arbeidsmediet (vann, damp, etc.), på motsatt side opplever membranen en fjærkraft. Retningen til fjærtrykket og arbeidsmediet bestemmes av typen trykkregulator: "differensialtrykk", "fortrykksregulator" eller "ettertrykksregulator".

Når det justerte trykket i regulatoren er lik det faktiske trykket i systemet (det vil si at systemet er i likevekt), er kraften til den justerte fjæren lik trykket til arbeidsmediet. Jo høyere trykket i systemet må opprettholdes, desto større er kompresjonsforholdet til fjæren. Når trykket i systemet endres, påvirker impulsen gjennom impulsrørledningen direkte membranen, som igjen påvirker regulatorkjeglen. Når trykket øker, avhengig av typen (trykkregulator "før seg selv" eller "etter seg selv"), åpnes eller lukkes regulatoren tilsvarende.

For eksempel er trykkregulatoren bak seg selv, i fravær av trykk i systemet (fig. 1.1), normalt åpen. Når trykket øker og overstiger verdien som er innstilt ved hjelp av innstillingsfjæren i henhold til trykkmåleren nedstrøms regulatoren, begynner ventilkjeglen å stenge til trykket som tidligere er innstilt med fjærblokken er lik det faktiske trykket nedstrøms regulatoren.

Nedstrøms trykkregulatorventil (Fig. 1.2.) er normalt åpen i fravær av trykk. (Figuren viser et diagram over installasjonen av regulatoren på inngangsgrenen). Trykkpulser tilføres gjennom impulsrør fra direkte (+) og retur (-) rørledninger. Disse pulsene virker på membranen, og (avhengig av forhåndsinnstilt trykkfall ved hjelp av justeringsskruen) gjør endringen i trykkfallet at regulatorkjeglen (3) forskyves og lukkes eller åpnes til trykkfallet når den verdien som er satt på fjæren blokk .

Å pumpe væsker er en ganske kompleks, dynamisk prosess. Over tid på grunn av eksponering eksterne faktorer Bevegelsesretningen, strømningshastigheten og trykket i rørledningen kan endres. Også veldig sterk er påvirkningen av lokale motstander som oppstår på stedene hvor beslagene er installert, når rørledningen snus og når strømningsområdet endres.

For stabil og sikkert arbeid tilkoblet utstyr krever stabilisering av nettverkstrykket. Dette krever installasjon tilleggsutstyr regulering av vanntrykket i nettet.

Modellserie av reguleringsventiler

Dorot produserer en rekke ventiler som kontrollerer strømningsforholdene i vannforsyningsnett til ulike formål. Driftsprinsippet til vanntrykkregulatoren fungerte som grunnlag for klassifiseringen av modellserien:

• trykkreduksjonsventil PS - utfører regulering ved innløpsdelen av rørledningen (oppstrøms for seg selv);

• trykkvedlikeholdsventil PR - regulering av utløpstrykk (etter seg selv);

• differensialventil DI - opprettholder en konstant forskjell i trykkverdier ved innløp og utløp.

• QR-kontrollventilen skiller seg ut, designet for å avlaste nødsituasjoner overtrykk. Denne modellen utfører funksjonen til en sikring og er ikke montert i selve hovedrørledningen, men på en egen kran.

Hvordan trykket reguleres

Driftsprinsippet til vanntrykkregulatoren er basert på overføring av trykk fra rørledningen til kontrollkammeret til ventilen. Avhengig av om dette trykket overskrider eller faller under den innstilte terskelverdien, reduserer eller øker avstengningsmembranen strømningsarealet. Den nødvendige trykkverdien, som vil bestemme driften av ventilen, stilles inn på pilotregulatoren.

Flere moduser for ventildrift kan skilles

Holder konstant trykk opp til seg selv - ventilen stenger helt når innløpstrykket synker under en terskelverdi. Når trykket øker, vil ventilen åpne, og øke strømningsarealet, og dermed redusere trykket i systemet;

Driftsprinsippet til vanntrykkregulatoren er motsatt. Når trykket synker under innstilt verdi, vil ventilen være i helt åpen stilling. Når innløpstrykket øker, vil ventilen begynne å lukke automatisk, og holde trykket ved utløpsdelen av nettverket konstant;

Opprettholdelse av en konstant trykkforskjell ved innløp og utløp oppnås ved å endre strømningsarealet. Når innløpstrykket øker, lukkes ventilen når den minker, tvert imot, begynner den å åpne.

Design

Generelt, omtrentlig, består ventildesignet av følgende elementer:

• ramme;

• reguleringskammer;

• låseelement;

• regulerende pilotelement.

Ved design Dorot reguleringsventiler er tilgjengelige i 100, 300, 500 serier. Hovedforskjellen er hvordan vanntrykkregulatoren fungerer. De. avhengig av serietypen varierer utformingen og orienteringen til det fungerende låseelementet:

• serie 100 - fjærbelastet membran som beveger seg i et vertikalt plan;

• serie 300 - fjærbelastet stang med vertikal bevegelse;

• serie 500 - skråstilt bevegelig stang.

Trykkregulatorhus kan være laget av støpejern eller bronse. Avhengig av type tilkobling til rørledningen kan en flens, gjenget eller hurtigkobling på klemmer (viktaulik) implementeres.

Fordeler med beslag

Dorot trykkreguleringsventiler er forskjellige

• enkelhet og pålitelighet av design;

• bruk av høyfaste korrosjonsbestandige materialer;

• enkel og enkel installasjon og vedlikehold;

• lang driftsperiode.

NEMEN-selskapet tilbyr å kjøpe trykkregulatorer "opp til deg" av forskjellige standardstørrelser. Hos oss kan du kjøpe utstyr med en gjennomstrømningskapasitet (Kvs) fra 3,2 til 400 m³/t.

Hensikt

En "oppstrøms" regulator er en type designet for å endre parametrene til arbeidsmediet i systemkretsen eller et gitt område i en viss del av den, plassert oppstrøms for ventilen, ved å øke eller redusere strømningsarealet. Regulatoren styres direkte fra arbeidsmiljøet.

Regulator design

Ventil. Består av:

- hus laget av:

• stålkvalitet GP240GH,
• grått støpejern EN-GJL-250,
• kuleformet støpejern EN-GJS-400-18LT;

- tallerkener og saler fra rustfritt stål X17CrNi6-2, X6CrNiMoTi 17-12-2 og tetninger laget av metall eller polymerer (PTFE, EPDM, NBR).

Servo. Består av et hus laget av rustfritt syrefast stål X6CrNiTi18-10 og en membran. Membrankroppen er laget av C22 stål, tetningen er laget av forsterket EPDM-polymer eller andre materialer avhengig av arbeidsmiljøet.

Hovedenhet. Består av stålfjærer og justeringselementer laget av karbonstål.

Typer regulatorer

Direkte handling. Reguleringslegemet beveger seg når man bruker energien som den regulerte flyten av arbeidsmediet besitter. Direktevirkende trykkregulatorer er strupeanordninger som aktiveres av en membran under regulert trykk. Eventuelle endringer i middels trykk forårsaker en forskyvning av membranen, på grunn av hvilken strømningsområdet til strupeanordningen endres. På grunn av dette reduseres eller øker mengden medium som passerer gjennom regulatoren.

Indirekte handling. Reguleringsorganet beveger seg under påvirkning av energi fra en tredjepartskilde. Regulatorer av denne typen er utstyrt med en hjelpeenhet - en kommandoenhet. Balansering av kreftene fra mediets trykk på membranen utføres ved å bruke trykket satt av kommandoenheten. Slike enheter inneholder en forsterker som mottar og forsterker målepulsen.

Tilkoblingsskjema

Monteres på horisontale deler av systemet. Strømningsretningen til arbeidsvæsken må samsvare med indikasjonen av pilen på enhetens kropp. Hvis temperaturen på mediet i rørledningen ikke overstiger 100 °C, velges posisjonen til regulatoren vilkårlig. Ved omgivelsestemperaturer over 100 °C monteres enheten med stasjonen vendt ned. For å sikre stabil drift stengeventiler Et nettfilter er installert foran regulatoren, og en ZWD pakkboksventil er montert ved pulsprøvepunktet.

Beregning av nedstrøms trykkregulator innebærer å bestemme regulatorens kapasitet, nødvendig innstillingsområde og sjekke for støy og kavitasjon.

Båndbreddeberegning

Avhengigheten av trykktap på strømning gjennom trykkregulatoren kalles gjennomstrømning - Kvs.

Kvs - gjennomstrømning numerisk lik strømningshastigheten i m³/t, gjennom den helt åpne ventilen til trykkregulatoren, hvor trykktapet over den er lik 1 bar.

Kv – det samme, når regulatorporten er delvis åpnet.

Når man vet at når strømningshastigheten endres med "n" ganger, endres trykktapet på regulatoren med "n" ganger i annen, er det ikke vanskelig å bestemme den nødvendige Kv for trykkregulatoren ved å erstatte den beregnede strømningshastigheten og overtrykket i ligningen.

Noen produsenter anbefaler å velge en trykkregulator med den nærmeste stor verdi Kvs fra den oppnådde Kv-verdien. Denne seleksjonstilnærmingen gjør det mulig å mer nøyaktig regulere strømningshastigheter under de som er spesifisert i beregningen, men gjør det ikke mulig å øke strømningshastigheter over en gitt verdi, som ganske ofte må overskrides. Vi kritiserer ikke metoden beskrevet ovenfor, men vi anbefaler å velge trykkregulatorer "etter seg selv" på en slik måte at den nødvendige gjennomstrømningsverdien er i området fra 50 til 70 % av stangslaget. En trykkregulator utformet på denne måten kan med tilstrekkelig nøyaktighet både redusere strømningshastigheten i forhold til den innstilte og øke den litt.

Ovennevnte beregningsalgoritme viser en liste over nedstrøms trykkregulatorer der den nødvendige Kv-verdien faller innenfor stangslagområdet fra 40 til 70 %.

Valgresultatene viser prosentandelen av åpning av trykkregulatorventilen der et gitt overtrykk ved en gitt strømningshastighet strupes.

Velge innstillingsområde

Justeringsområdet til trykkregulatoren avhenger av fjærens kompresjonskraft. Noen trykkregulatorer er utstyrt med én fjær som standard og har kun ett trykkjusteringsområde, mens noen kan utstyres med fjærer med ulik stivhet og har flere justeringsområder. Trykket som trykkregulatoren vil opprettholde "etter seg selv" bør være omtrent i den midtre tredjedelen av reguleringsområdet.

Algoritmen ovenfor for å velge en trykkregulator viser en liste over regulatorer hvis spesifiserte trykk faller innenfor området fra 20 til 80 % av området med støttede trykk.

Når du velger justeringsområdet, må det tas hensyn til at den tillatte feilen i fjærkalibrering ved grenseverdiene for justeringsområdet er 10 %.

Beregning av regulatoren for forekomst av kavitasjon

Kavitasjon er dannelsen av dampbobler i en vannstrøm, som manifesterer seg når trykket i den synker under metningstrykket til vanndamp. Bernoulli-ligningen beskriver effekten av å øke strømningshastigheten og redusere trykket i den, som oppstår når strømningsområdet blir innsnevret. Strømningsområdet mellom ventilen og trykkregulatorsetet er selve innsnevringen der trykket kan falle til metningstrykk, og stedet hvor kavitasjon er mest sannsynlig. Dampbobler er ustabile, de vises brått og kollapser også brått, dette fører til at metallpartikler spises bort fra regulatorventilen, noe som uunngåelig vil føre til for tidlig slitasje. I tillegg til slitasje fører kavitasjon til økt støy under drift av regulatoren.

De viktigste faktorene som påvirker forekomsten av kavitasjon:

• Vanntemperatur - jo høyere den er, jo større er sannsynligheten for at kavitasjon oppstår.


• Vanntrykket er foran trykkregulatoren, jo høyere det er, jo mindre sannsynlig er det for kavitasjon.


• Strupet trykk - jo høyere det er, jo høyere er sannsynligheten for kavitasjon.


• Kavitasjonskarakteristikken til regulatoren bestemmes av egenskapene til reguleringselementet til regulatoren. Kavitasjonskoeffisienten er forskjellig for ulike typer trykkregulatorer og må angis i deres tekniske spesifikasjoner, men siden de fleste produsenter ikke angir denne verdien, inkluderer beregningsalgoritmen en rekke av de mest sannsynlige kavitasjonskoeffisientene.

En kavitasjonstest kan gi følgende resultat:

• "Nei" - det vil definitivt ikke være noen kavitasjon.
• "Mulig" - kavitasjon kan forekomme på ventiler av enkelte utforminger. Det anbefales å endre en av påvirkningsfaktorene beskrevet ovenfor.
• "Ja" - det vil definitivt være kavitasjon;

Beregning av regulatoren for forekomst av støy

Høy strømningshastighet i trykkregulatorinnløpet kan forårsake høyt nivå støy. For de fleste rom hvor det er installert trykkregulatorer tillatt nivå støy er 35-40 dB(A) som tilsvarer en hastighet i ventilinnløpsrøret på ca. 3 m/s. Derfor, når du velger en trykkregulator, anbefales det ikke å overskride spesifisert hastighet.