Гидравлика систем отопления и охлаждения

Расходная характеристика клапана

Часть перепада давления регулируемого участка теряется на регу­лирующем клапане. Она изменяется в процессе регулирования при пе­ремещении затвора (за рубежом применяют термин «конус») клапана. В то же время изменяется и пропускная способность клапана. В конеч­ном счете изменение пропускной способности клапана зависит от пере­пада давления на клапане, расположения затвора клапана и соотноше­ния потерь давления в регулирующем отверстии полностью открытого клапана к потерям давления на регулируемом участке. Эту взаимосвязь называют пропускной характеристикой клапана.

Пропускная (расходная) характеристика клапана зависимость между относительной пропускной способностью и относительным пе­ремещением затвора клапана при изменении распределения давления между регулирующим отверстием и регулируемым участком. В том слу­чае, если на регулирующем отверстии теряется все давление регулируе­мого участка, пропускную характеристику клапана называют идеальной (внутренней) расходной характеристикой. При любых других соотно­шениях рабочей (эксплуатационной) расходной характеристикой клапана. Все эти характеристики представляют зависимость относи­тельного массового G/Gjqo либо объемного Г7П100 расхода, %, от отно­сительного подъема затвора клапана h/hl00, %.

Клапаны конструируют по законам идеальных расходных характе­ристик, каждому виду которых соответствует определенная форма по­верхности затвора клапана. Затвор клапана изготавливают сплошным с внешним искривлением, что показано на верхней части рис. 3.5, либо

ж

Расходная характеристика клапана

Расходная характеристика клапана

ж

Расходная характеристика клапана

Рис. 3.5. Профили затвора клапана для характеристик:

а - линейной; б - логарифмической; в - параболической; г - логарифмическо-линейной

полым с прорезями или отверстиями на поверхности, что показано внизу этого же рисунка.

G/Gm,%

90

80

Расходная характеристика клапана

Идеальные расходные характеристики клапанов с различным про­филем затвора пред­ставлены на рис. 3.6. Все они пересекают ось ординат несколь­ко выше нулевого

70 расхода. Это вызвано

бо-------------------------------------------------- как техническими,

так и гидравлически­ми причинами, ус­ложняющими регу-

зо-------------- ^—-і—-------------------------- лирование в области,

близкой к полному закрытию клапана: люфтом резьбы о ----------------- шпинделя, перепа-

10 20 30 40 50 60 70 80 90 h/hlm.% г

Рис. 3.6. Идеальные расходные характе­ристики регулирующих клапанов: 7 - линейная; 2 - логарифмичес­кая; 3 - параболическая; 4 - лога­рифм ическо-линейная

дом давления с раз­ных сторон затвора клапана, формой по­верхности затвора клапана и т. д. Для каждой конструкции
клапана эту область минимизируют, чтобы не допустить потери регулируемости.

Профили затворов на рис. 3.5,а в идеальных условиях создают ли­нейную зависимость между относительным ходом штока и относитель­ным расходом, изображенную линией 1 на рис. 3.6. В абсолютных коор­динатах линейная характеристика, создаваемая плоским затвором, от­личается от характеристики, создаваемой полым затвором с прямо­угольными отверстиями (окнами). Первая круче второй. Прямоуголь­ные отверстия полого затвора клапана, показанного на нижней части рис. 3.5,а, позволяют точнее регулировать расход теплоносителя.

Криволинейный профиль затвора либо криволинейные отверстия в поверхности полого цилиндрического затвора, изображенные на рис. 3.5,6, при идеальных условиях создают логарифмическую взаимо­связь между относительным ходом штока и относительным расходом. Этой взаимосвязи соответствует кривая 2 на рис. 3.6. При логарифми­ческой характеристике перемещение затвора клапана на одинаковую величину из любого начального положения обеспечивает постоянство доли изменения расхода теплоносителя относительно начального зна­чения. Если указанную долю выражают в процентах, то эту характерис­тику называют равнопроцентной.

Промежуточной между идеальной линейной и идеальной логариф­мической характеристикой является идеальная параболическая харак­теристика (кривая 3 на рис. 3.6). Ее получают при полом цилиндричес­ком затворе с криволинейной прорезью (рис. 3.5,в).

Сочетание различных профилей в затворе клапана дает совмещен­ные расходные характеристики, например, логарифмическо-линейную. Ей присущи черты логарифмической и линейной характеристик в зави­симости от высоты подъема затвора клапана, что отображено кривой 4 на рис. 3.6. Для такой характеристики изготавливают укороченный затвор с неполным логарифмическим профилем поверхности (рис. 3.5,г). Лога­рифмическая характеристика появляется под влиянием криволинейной поверхности затвора клапана, а линейная формируется его нижней час­тью, которая может быть либо плоской, либо несколько выпуклой.

На рис. 3.6 показаны идеальные расходные характеристики. Они могут быть получены только при идеальных условиях, когда все распо­лагаемое давление регулируемого участка теряется в регулирующем отверстии клапана либо терморегулятора. Для этого необходимо, что­бы данный клапан был не только единственным устройством регули­руемого участка, но и чтобы сопротивление корпуса клапана было ну­левым. В реальных условиях это встречается крайне редко. Некоторым приближением является водоразборный кран системы водоснабжения, установленный сразу после насоса. В системах обеспечения микрокли­мата зданий с замкнутой циркуляцией приближения к идеальным усло­виям достигают при схемах на рис. 3.4,6.

В инженерных системах зданий наибольшее распространение по­лучили клапаны с линейной и логарифмической (равнопроцентной) характеристикой. Шире начинают применять клапаны с совмещением этих характеристик. При этом нередко на одном регулируемом участке устанавливают различные клапаны без учета их расходных характе­ристик и возникающего несоответствия декларируемой производите­лем пропускной способности. Такой подход отражается на качестве ре­гулирования и может привести к нарушению оптимального управле­ния системой, а в некоторых случаях — к потере регулируемости. По­этому рассмотрим подробнее идеальные расходные характеристики клапанов и определим их деформации, возникающие при изготовле­нии клапанов и установке их в системе обеспечения микроклимата.

Форма затвора клапана определяется видом идеальной расходной характеристики.

Для практических расчетов применяют рабочую расходную характеристику клапана.

Гидравлика систем отопления и охлаждения

Как работает расширительный бак мембранного типа

При монтаже отопительной системы и систем водоснабжения всегда приходится учитывать тот факт, что вода при нагревании расширяется. Для компенсации этого расширения требуется обязательное включение в систему специального расширительного бака, где …

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 …

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.