Гидравлика систем отопления и охлаждения

Пропускная способность клапана

Коэффициент местного сопротивления £является основной гидрав­лической характеристикой запорно-регулирующей арматуры. Опреде­ляют £ при протекании воды через клапан в режиме квадратичного со­противления. Находят § экспериментально как отношение потерянного полного давления на клапане к динамическому давлению в его условном входном сечении. Кроме того, в коэффициент местного сопротивления клапана включено сопротивление участков присоединительных трубо­проводов, на которых происходит перестройка поля скорости воды. Эта особенность требует наличия в системе прямых участков трубопроводов перед клапаном и после него (см. рис. 7.4), что не всегда достижимо.

К гидравлическим характеристикам клапанов относят также про­пускную способность. Ее определяют как объемный расход воды в м3/ч с плотностью 1000 кг/м3, проходящей через клапан при перепаде давления 105 Па (1 бар). Поэтому часто в каталогах и справочниках пренебрегают знаменателем единиц измерения и указывают только м3/ч. При этом теряется гидравлический смысл параметра.

Для определения потери давления в клапанах АР, бар, применяют уравнение (3.6), выражая скорость воды через объемный расход V, м3/ч, деленный на площадь условного проходного сечения:

•'/’ (3.7)

зо

Сравнивая уравнения (3.6) и (3.7), определяем, что пропускная спо­собность Ау, (м3/ч)/бар0’5, состоит из коэффициента местного сопротивле­ния и площади входного сечения клапана, которую рассчитывают по ус­ловному диаметру входного сечения. Поэтому размерность Ау представ­ляют иногда в м2, что не в полной мере отражает гидравлическую суть данного параметра.

Параметр Ау, оцениваемый размерностью м3/ч, удобен в пользовании тем, что дает возможность ощутимого восприятия его гидравлической способности при сравнении с другими клапанами. Для всех клапанов пе­репад давления при их испытании постоянен [16; 17]. Но он, как правило, не совпадает с перепадом давления в реальной системе, поэтому при зака­зе и спецификации клапанов необходимо рассчитывать Ау по номиналь­ным параметрам системы с учетом традиционно применяемой в стране системы размерностей. Наиболее часто встречающиеся переводные фор­мулы приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Определение пропускной способности клапана Ау,

(мъ/ч)/бар0’5

АР, бар, V, м3/ч

АР, кПа, V, л/с

АР, мм вод. ст., I ', М3/ч

АР, кПа, V, л/ч

АР, Па, G, кг/ч

К Jap

к = 36 /

Jap

II

о

V

к -0.01 ,______

Jap

к -0.316 Н_

Jap

Следует обратить внимание на то, что параметр Ау может иметь до­полнительную индексацию, которая характеризует конструктивные осо­бенности клапана, например, для максимально открытого термостати­ческого клапана с надетым термостатическим регулятором, номинально открытого терморегулятора, терморегулятора с установленной настрой­кой дросселя... Рассчитывают систему, как правило, по одному из этих параметров. Однако такой подход не учитывает изменения гидравличе­ских характеристик системы с автоматическим регулированием. Совре­менные системы с переменным гидравлическим режимом требуют рас­смотрения работоспособности в любых условиях эксплуатации и, следо­вательно, соответствующего корректирования пропускной способности клапана.

Параметр Ау является аналогом проводимости ст, (кг/ч)/Па°’5, [18]. Под проводимостью подразумевают физическую величину, количест­венно характеризующую способность элемента гидравлической систе­мы пропускать воду при наличии на нем перепада давления. По прово­димости находят гидравлические потери не только клапана, а и системы в целом:

ЛР =-^G2 = SG2, (3.8)

О"

где S — характеристика гидравлического сопротивления участка систе­мы, Па/(кг/ч)2:

S = -4(j/ + X4 (3.9)

где А — удельное динамическое давление на участке, Па/(кг/ч)2:

А = 6,25/10 spd4. (3.10)

В центральной Европе потери давления АР, бар, на участке трубопрово­да находят по аналогичным уравнениям. Отличие состоит в применяемых единицах измерения и в учете влияния на потери давления гидравлического режима течения в пристенной области трубопровода. Для упрощения расче­тов это влияние выражают переменным показателем степени т [19]:

Д P=CV' (3.11)

где С — характеристика сопротивления участка трубы, бар/(м3/ч)"'.

Практические расчеты осуществляют по усредненному показателю степени. При использовании стальных труб принимают т = 1,9, мед­ных— т = 1,8. Более точные значения указаны в стандартах, например, DIN 2440, DIN 2448. Значения показателя степени т в зависимости от материала и диаметра труб при известной скорости теплоносителя пред­ставлены в табл. 3.2.

Для обеспечения регулирования системы в заданных пределах необхо­димы правильный подбор и расчет клапана. Опыт наладки и эксплуатации

Таблица 3.2. Показатель степени m лля цилиндрических труб

Материал

трубы

Диаметр

трубы

Скорость теплоносителя

, м/с

0,2

0,5

1,0

1,5

2,0

3,0

Сталь

3/8"

1,804

1,861

1,910

1/2"

1,804

1,868

1,910

1"

1,829

1,870

1,918

і 1/2 "

1,879

1,919

1,947

65 мм

1,880

1,923

1,951

1,961

100 мм

1,896

1,920

1,949

1,964

300 мм

1,933

1,953

1,966

Медь

10x1 мм

1,779

1,766

1,771

1,787

18x1 мм

1,738

1,720

1,790

1,810

28х 1,2 мм

1,801

1,811

1,862

1,802

1,783

54x2 мм

1,822

1,792

1,827

1,829

систем обеспечения микроклимата показывает, что зачастую регулирую­щие клапаны не рассчитывают, а подбирают по диаметру трубопровода, на котором их устанавливают. Это приводит к ухудшению чувствительности регулятора, потере его регулирующей способности. Наиболее ярким при­мером являются водоразборные краны горячей или холодной воды, из ко­торых при незначительном открытии выходит сильная струя и дальнейшее их открытие не приводит к существенному увеличению. В результате: либо перерасход воды, либо психологическая неудовлетворенность.

Причиной искажения статических и динамических характеристик системы в целом либо плохой работы регуляторов, в частности, являет­ся неправильный их выбор — лишь по пропускной (расходной) харак­теристике клапана.

Пропускная способность является основной гидравлической харак­теристикой клапана, которая учитывает сопротивление, создава­емое им проходу теплоносителя.

Подбор клапана по пропускной способности за номинальным перепадом давления и расходом теплоносителя пригоден лишь для определения его типоразмера и не отражает его регулировочную способность в системе.

Гидравлика систем отопления и охлаждения

Согрей свой дом с ЭлектроДруг

Отсутствие ковров в доме объясняется появлением практичных ламинатов, паркетов, ковролинов и т.д., благодаря которым уборка жилья стала занимать меньше времени, а сам интерьер стал привлекательнее. Однако решая одну проблему, мы …

Какой теплый пол лучше выбрать

Технология отопления помещений «теплый пол» известна миру еще со времен Древнего Рима. Некоторое время ее даже пытались внедрить при СССР, однако тогда на просторах нашей страны она не прижилась. Сегодня …

Теплые полы от компании «Лето» — тепло и уют в доме

Теплые полы Тепло и уют в доме – это залог здоровья и благополучия всех его жителей. На сегодня далеко не все центральные системы обогрева способны обеспечить в помещениях различного типа …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.