Automatyzacja w ogrzewnictwie i klimatyzacji

Prezentacja na temat: "Automatyzacja w ogrzewnictwie i klimatyzacji"— Zapis prezentacji:

1 Automatyzacja w ogrzewnictwie i klimatyzacji

2 Automatyzacja w ogrzewnictwie i klimatyzacji
Wykład 1

3 Wstępne informacje Forma zaliczenia wykładu: kolokwium 15.01.2011
Obecność na wykładach: zalecana, będzie sprawdzana wyrywkowo. Tematem wykładów będzie charakterystyka i dobór elementów automatyki budynków: Zawory regulacyjne przelotowe: charakterystyka i zasady doboru Zawory regulacyjne trójdrogowe: charakterystyka i zasady doboru Przepustnice wentylacyjne i klapy: charakterystyka i zasady doboru Napędy zaworów i przepustnic Regulatory stosowane w ogrzewnictwie, ciepłownictwie i klimatyzacji Czujniki i przetworniki pomiarowe: temperatury, wilgotności i jakości powietrza, ciśnienia, przepływu, prędkości i ruchu.

4 LITERATURA Zawada B.: Układy sterowania w systemach wentylacji i klimatyzacji. Warszawa 2006. Chmielnicki W.: Regulacja automatyczna urządzeń ciepłowniczych. Warszawa 1997. Ross H.: Zagadnienia hydrauliczne w instalacjach ogrzewania wodnego. Warszawa 1997. Kostyrko K., Łobzowski A.: Klimat pomiary regulacja. Warszawa 2002.

5 Elementy wykonawcze Zawory regulacyjne jednodrogowe (przelotowe)

6 Elementy wykonawcze – zawory regulacyjne w układzie regulacji
Element wykonawczy (zawór regulacyjny) + napęd (siłownik) = urządzenie wykonawcze obiekt regulacji w e u y ym z regulator urządzenie wykonawcze obiekt regulacji element pomiarowy _

7 Zawory regulacyjne Zawory regulacyjne dzieli się według:
budowy: zawory jedno-, trój- i czterodrogowe, (zawory mogą być jedno- lub dwugniazdowe), rodzaju połączenia: zawory kołnierzowe i gwintowe, zasady działania: zawory grzybkowe, kulowe (kurki), klapy, zasuwy, materiału korpusu: żeliwo szare, mosiądz, brąz, staliwo (gniazdo zaworu wykonuje się z mosiądzu lub stali nierdzewnej). kształtu grzybka i charakterystyki otwarcia (charakterystyki przepływu), Podstawowe parametry charakterystyki zaworu to: średnica nominalna DN, ciśnienie nominalne PN, współczynnik przepływu Kvs (Cvs=1,17 Kvs )

8 Jednodrogowe zawory regulacyjne
Literatura: Ross H.: Zagadnienia hydrauliczne w instalacjach ogrzewania wodnego. Warszawa 1997. Jednodrogowy zawór regulacyjny w literaturze polskiej bywa nazywany zamiennie zaworem jednodrogowym lub przelotowym. Nazwa przelotowy używana jest głównie publikacjach tłumaczonych z języka niemieckiego.

9 Konstrukcje zaworów jednodrogowych
Zawory jednogniazdowe i dwugniazdowe

10 Zawory dwugniazdowe W wypadku zaworów dwugniazdowych płyn dopływa do obu grzybów zarówno zgodnie, jak i przeciwnie do kierunku zamykania. Ciśnienie płynu działające na oba grzyby jest w dużym stopniu zrównoważone, tak że ten rodzaj konstrukcji nie wymaga, nawet przy dużej różnicy ciśnienia na zaworze, przenoszenia przez siłownik dużych sił, a przepływ może zachodzić w dowolnym kierunku. To rozwiązanie jest więc także konstrukcją umożliwiającą zmianę kierunku działania na odwrotny.

11 Zawory dwugniazdowe Zawory dwugniazdowe stosowane są w parowych i wodnych instalacjach wysokociśnieniowych, gdzie występują duże różnice ciśnienia przed i za zaworem. Do całkowitego zamknięcia takiego zaworu bez odciążenia hydraulicznego musiałyby być stosowane duże, kosztowne siłowniki elektryczne o dużej sile osiowej. Dobierając zawór dwugniazdowy możemy zastosować tanie siłowniki o niewielkiej sile.

12 Współczynnik przepływu zaworu
Strumień przepływu wyrażony w m3/h, wyznaczony przy ustalonym skoku grzyba zaworu oraz przy spadku ciśnienia na zaworze Δpo równym 1 bar i gęstości przepływającego czynnika ρo = 1000 kg/m3 nazywany jest współczynnikiem przepływu Kv. m3/h

13 Współczynnik przepływu zaworu
W wypadku innej straty ciśnienia niż Δpo = 1 bar i płynów o gęstości innej niż gęstość wody ρo=1000kg/m3 współczynnik przepływu Kv obliczymy

14 Nominalny współczynnik przepływu zaworu Kvs
Obliczając wymiary zaworu określa się nominalny współczynnik przepływu Kvs przez zawór całkowicie otwarty. Wartość ta charakteryzuje minimalny opór hydrauliczny zaworu. Obliczenie Kvs umożliwia dobranie średnicy zaworu z katalogu. Dla tej samej średnicy w katalogu może być podane kilka współczynników przepływu Kvs zaworu.

15

16 Zależności do obliczenia wymaganych współczynników przepływu dla cieczy, par i gazów wg. PN-83/74201

17 Zależności do obliczenia wymaganych współczynników przepływu dla cieczy, par i gazów wg. PN-83/74201
V - objętościowe natężenie przepływu, m3/h, Vn - objętościowe natężenie przepływu w warunkach normalnych (Tn= 273,15 K, pn = Pa), m3/h, m - masowe natężenie przepływu, kg/h, p1 - ciśnienie dopływu, Pa, p2 - ciśnienie odpływu, Pa, Δp - dyspozycyjny spadek ciśnienia, Pa, ρ1 - gęstość czynnika na dopływie, kg/m3 , ρn - gęstość czynnika w warunkach normalnych ( Tn= 273,15 K, pn = Pa), kg/m3, T1 - temperatura czynnika przed zaworem, K, v2 - objętość właściwa pary dla parametrów p2 i T1, m3/kg, v2* - objętość właściwa pary dla parametrów p1/2 i T1, m3/kg, x - stopień nasycenia pary (0 < x ≤ 1).

18 Zależności do obliczenia wymaganych współczynników przepływu dla cieczy, par i gazów
Gdy lepkość jest większa niż 2×10-5m2/s to współczynnik przepływu Kv należy skorygować według zależności: Kv’ - skorygowany współczynnik przepływu zaworu. β- współczynnik korekcyjny Przy bardzo dokładnych obliczeniach współczynnika przepływu dla par i gazów należy również uwzględnić zmiany gęstości spowodowane zmianą ciśnienia i temperatury.

19 Charakterystyki zaworów regulacyjnych
– dlaczego zajmujemy się tym tematem? Zasada doboru zaworów regulacyjnych - minimalizacja wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacji !

20 Zasada doboru zaworów regulacyjnych - minimalizacja wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacji zawór reg. + wymiennik ciepła Charakterystyka statyczna obiektu regulacji: zawór reg. + wymiennik ciepła a – zaworu regulacyjnego (stałoprocentowa), b – wymiennika ciepła, c – wymiennika ciepła wraz z zaworem regulacyjnym (obiekt regulacji) ks h/hs m h a m/ms Q/Qs Q b m/ms

21 Charakterystyki zaworów regulacyjnych
Charakterystyki zaworów regulacyjnych wyznacza się we współrzędnych względnych zdefiniowanych następująco: względny współczynnik przepływu: względny skok grzyba zaworu: względny strumień objętości: względne pole przepływu przez zawór: Indeks s oznacza wartości nominalne (100% otwarcie zaworu)

22 Charakterystyki zaworów regulacyjnych
Rozróżnia się następujące charakterystyki zaworów: charakterystykę otwarcia zaworu s = f(h); jest to zależność pomiędzy względnym polem powierzchni przekroju poprzecznego i względnym skokiem grzybka zaworu, charakterystykę wewnętrzną przepływu zaworu kv = f(h), jest to zależność pomiędzy współczynnikiem przepływu zaworu (przy zachowaniu stałego spadku ciśnienia na zaworze) i wzniosem grzybka zaworu, charakterystykę roboczą przepływu zaworu (eksploatacyjną) v = f(h), kv = f(h) jest to zależność pomiędzy względnym strumieniem czynnika przepływającego przez zawór w warunkach pracy w danej instalacji (przy zmiennym spadku ciśnienia na zaworze) i wzniosem grzybka zaworu

23 Charakterystyki zaworów regulacyjnych
Charakterystyki otwarcia i wewnętrzna są w dużym przybliżeniu jednokształtne, to znaczy, że współczynnik zaworu kv zmienia się analogicznie jak pole powierzchni przepływu w funkcji wzniosu grzybka h. W ogrzewnictwie i wentylacji stosowane są zawory o następujących charakterystykach wewnętrznych kv=f(h): liniowej (proporcjonalnej), stałoprocentowej (logarytmicznej), dwustawnej (zawory szybko otwierające).

24 Charakterystyki zaworów regulacyjnych
1 – liniowa 2 – stałoprocentowa 3 – stałoprocentowa 4 - dwustawna

25 Charakterystyka otwarcia zaworu
W odniesieniu do jakości zaworu regulacyjnego decydujące znaczenie ma tzw. dokładność regulacji ΔA/Δh. Im mniejsza zależność ΔA/Δh, tym precyzyjniej i dokładniej można wyregulować zawór 1 2 A = bh = π d2 / 4.

26 Charakterystyka otwarcia zaworu
Grzyb z jarzmem o progresywnej charakterystyce otwarcia Grzyb paraboliczny

27 Liniowa charakterystyka zaworu (wewnętrzna przepływu)

28 Liniowa charakterystyka zaworu (wewnętrzna przepływu)
Z równania charakterystyki wynika, że w dolnym zakresie skoku zmiana ma większe skutki i w pewnych okolicznościach może być przyczyną niestabilnej pracy instalacji. Oznacza to, że wadą liniowej charakterystyki przepływowej zaworu jest zbyt duża reakcja w dolnym i zbyt duża czułość w górnym zakresie skoku, co może być przyczyną zbyt wolnej zmiany położenia grzyba zaworu.

29 Stałoprocentowa charakterystyka zaworu (wewnętrzna przepływu)
W charakterystyce stałoprocentowej, w całym zakresie skoku uzyskiwana jest stała zależność procentowej zmiany strumienia objętości, to znaczy, że ingerencja w położenie regulacyjne zaworu, zawsze powoduje taką samą zmianę procentowej strumienia objętości niezależnie od tego, przy jakim skoku ma miejsce taka ingerencja

30 Stałoprocentowa charakterystyka zaworu
kvo/kvs= 0,3679 przy n = 1 = 0, n = 2 = 0, n = 3 = 0, n = 4

31 Stałoprocentowa charakterystyka zaworu
Zaskakujące jest, że także przy zamkniętym zaworze przepływa przez niego strumień masy wymagany przy obciążeniu podstawowym. Zjawisko to jest jednak nieprzydatne do wykorzystania w instalacjach ogrzewania. Z tego względu w najniższym zakresie skoku, przerywany jest przebieg stałoprocentowej charakterystyki zaworu opisany wzorem i zastępowany niezdefiniowanym odcinkiem krzywej. W praktyce przyjęło się stosować wartość stosunku kvo/kvs = 0,04, co odpowiada stałej n = 3,22.

32 Parametry zaworów regulacyjnych (rzeczywiste charakterystyki produkowanych zaworów)
Wytyczne VDI/VDE 2173 30%

33 Parametry zaworów regulacyjnych
Odchyłka wartości współczynnika kvs (współczynnik kv przy skoku zaworu 100%) danego zaworu nie może być, większa niż ±10% wartości współczynnika kvs. Nachylenie charakterystyki rzeczywistej nie może odbiegać w zakresie h/hs = 0,1 do 1,0 od nachylenia charakterystyki nominalnej nie więcej niż 30%. Najmniejszy współczynnik przepływu kvs, przy którym zachowane są jeszcze granice tolerancji określany jest jako współczynnik kvr

34 Parametry zaworów regulacyjnych
Teoretyczny stosunek regulacji kvs/kvo powinien wynosić ≥ 25 (kvo/kvs ≤ 0.04). W zaworach o wysokiej jakości regulacji stosunek regulacji kvs/kvo = 50 (kvo/kvs = 0.02). Stosunek regulacji jest ważną wielkością świadczącą o możliwościach regulacyjnych zaworu !.

35 Charakterystyka robocza przepływu zaworu (eksploatacyjna)
Charakterystyka uwzględniająca warunki zamontowania zaworu nazywana jest charakterystyką eksploatacyjną (charakterystyką roboczą przepływu). W wypadku zamontowania zaworu regulacyjnego w sieci obowiązuje zasada: podczas zamykania zaworu wzrasta strata ciśnienia na zaworze.

36 Rozkład ciśnienia w odcinku rurociągu będącym obiektem regulacji

37 Autorytet zaworu – kryterium dławienia
W celu określenia ilościowego przebiegu charakterystyki eksploatacyjnej wprowadzone zostało pojęcie tzw. autorytetu zaworu (kryterium dławienia) a. Autorytet zaworu oznacza udział oporu stawianego przez zawór całkowicie otwarty w odniesieniu do całkowitego oporu sieci wraz z zaworem

38 Autorytet zaworu Autorytet zaworu bywa nazywany również kryterium dławienia. Autorytet zaworu jest również definiowany jako stosunek różnicy ciśnień na zaworze całkowicie otwartym do różnicy ciśnień na zaworze całkowicie zamkniętym.

39 Charakterystyki eksploatacyjne zaworu o charakterystyce liniowej (przy zmiennym spadku ciśnienia na zaworze)

40 Charakterystyki eksploatacyjne zaworu o charakterystyce stałoprocentowej (przy zmiennym spadku ciśnienia na zaworze)

41 Wpływ pompy na kształt charakterystyki eksploatacyjnej
Przy wyprowadzaniu równań charakterystyki eksploatacyjnej przyjęte zostało założenie, że całkowita strata ciśnienia jest wartością stałą.

42 Wpływ pompy na kształt charakterystyki eksploatacyjnej
W wypadku zastosowania pomp wirowych warunek Δpcałk=const nie jest spełniony. Charakterystyka pompy, która przy coraz mniejszych strumieniach przepływu powoduje wzrost różnicy ciśnienia, powoduje także przyrost strumienia objętości o określoną wartość (ΔV ) przy danym stopniu otwarcia zaworu.

43 Wpływ pompy na kształt charakterystyki eksploatacyjnej

44 Wpływ pompy na kształt charakterystyki eksploatacyjnej
Po zastosowaniu pompy wirowej przy takim samym położeniu zaworu powstaje większy strumień objętości (Δpcałk jest zmienne). Oznacza to także, że przedstawione na poniższych rysunkach charakterystyki eksploatacyjne będą jeszcze bardziej przesunięte do góry. W praktyce projektowej należy dążyć do stosowania w instalacjach ogrzewania pomp o możliwie płaskiej charakterystyce.

45 Zasady konstruowania i analiza charakterystyk statycznych obiektu regulacji: zawór – wymiennik ciepła

46 Podstawowa zasada doboru zaworów regulacyjnych
Minimalizacja wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacji Charakterystyka statyczna obiektu regulacji: zawór reg. + wymiennik ciepła a – zaworu regulacyjnego (stałoprocentowa), b – wymiennika ciepła, c – wymiennika ciepła wraz z zaworem regulacyjnym (obiekt regulacji) h/hs m h a m/ms Q/Qs Q b m/ms

47 Przykładowa rzeczywista charakterystyka cieplna wymiennika ciepła
Charakterystyka cieplna grzejnika Q/Q100 = f(m/m100); ρ=const Oznaczenia: Φ – parametr obliczeniowy wymiennika (grzejnika)

48 Przykładowa rzeczywista charakterystyka cieplna wymiennika ciepła (grzejnika c.o.)
Φ (a?) – parametr obliczeniowy wymiennika (grzejnika)

49 Całkowita charakterystyka stat
Całkowita charakterystyka stat. Instalacji (zawór + wymiennik) przy zastosowaniu zaworu o charakterystyce liniowej ks -współczynnik wzmocnienia

50 Całkowita charakterystyka instalacji przy zastosowaniu zaworu o charakterystyce liniowej
Współczynnik przenoszenia kw (nachylenie stycznej – względna wartość współczynnika wzmocnienia ks)

51 Całkowita charakterystyka instalacji z zastosowaniem zaworu o charakterystyce stałoprocentowej
0,1

52 Wnioski z wykonanej analizy
Przedstawiona na rysunkach charakterystyka instalacji (charakterystyka statyczna obiektu regulacji: zawór + grzejnik) zależy nie tylko od budowy i autorytetu zaworu, ale także od parametru obliczeniowego wymiennika Φ. Dla każdej wartości parametru obliczeniowego grzejnika Φ można, zgodnie z rysunkami, dobrać optymalny autorytet i charakterystykę zaworu, które pozwolą na uzyskanie liniowego przebiegu całkowitej charakterystyki statycznej obiektu regulacji (zawór-wymiennik) tj. charakterystyki o zminimalizowanych wahaniach współczynnika wzmocnienia.

53 Metody doboru zaworów regulacyjnych
W oparciu o wyniki analizy charakterystyk statycznych obiektów regulacji opracowano następujące metody doboru zaworów regulacyjnych: Metoda minimalizacji wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacji. Metoda orientacyjnych wartości współczynnika autorytetu (dławienia).

54 Metoda minimalizacji wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacji.
Celem tej metody jest optymalizacja doboru charakterystyki zaworu regulacyjnego zapewniająca minimalizację wahań współczynnika wzmocnienia obiektu regulacji. Zastosowanie tej metody jest możliwe jedynie w przypadku znajomości dokładnej charakterystyki statycznej wymiennika ciepła, charakterystyki wewnętrznej zaworu (zapisanej w postaci równań) oraz możliwości swobodnego doboru współczynnika autorytetu (charakterystyki) zaworu. W wyniku obliczeń charakterystyka robocza dobranego zaworu powinna być tak ukształtowana aby po złożeniu jej z charakterystyką wymiennika powstała liniowa charakterystyka obiektu regulacji (zawór-wymiennik).

55 Podstawowa zasada metody minimalizacja wahań współcz
Podstawowa zasada metody minimalizacja wahań współcz. wzmocnienia obiektu regulacji: regulacja przepływu - regulacja mocy (temperatury) Przykład regulacji mocy wymiennika: h/hs m h a m/ms Q/Qs m Q b h/hs h Q/Qs m c m/ms

56 Charakterystyki różnych wymienników (nośników) ciepła wg Arbeitskreis„Regelungs- und Steuerugstechnik …” Równanie charakterystyki wymienników ciepła gdzie: a – parametr obliczeniowy wymiennika jest zależny od parametrów obliczeniowych czynnika grzejnego i układu hydraulicznego (w przykładzie z grzejnikiem oznaczony jako Φ).

57 Parametr obliczeniowy wymiennika
Wg. Wurstlina parametr obliczeniowy wymiennika a może być wyliczony z opracowanych przez niego zależności (patrz też B. Zawada „Układy sterowania systemach wentylacji i klimatyzacji”). Przykładowo dla nagrzewnic powietrza ze zmiennym przepływem czynnika grzejnego parametr a określa zależność gdzie: Tzo, Tpo – temperatury obliczeniowe czynnika grzejnego, tzo – temperatura obliczeniowa powietrza na wlocie do nagrzewnicy. Dla grzejnika w pomieszczeniu

58 Optymalne wartości współczynnika autorytetu: wg Arbeitskreis„Regelungs- und Steuerugstechnik …”
Krzywa graniczna Oznaczenia: av- współczynnik autorytetu, a- parametr obliczeniowy wymiennika, gl, lin – linie najmniejszych wahań współczynnika wzmocnienia zaworów stałoprocentowych (gl) i liniowych (lin). Dla zaworów stałprocentowych przy a=0.6 optymalne av=

59 Metoda minimalizacji wahań wartości współczynnika wzmocnienia
Metoda minimalizacji wahań wartości współczynnika wzmocnienia została szczegółowo opisana w publikacjach: F. Trefnego, Wurstlina, B. Zawady. Stosowanie w praktyce projektowej metody minimalizacji wahań wartości współczynnika wzmocnienia wymagałoby zbyt dużego nakładu pracy na obliczenia: 1. konieczna jest znajomość równania do obliczenia parametru wymiennika a (Φ). 2. brak możliwości doboru dokładnej wartości współczynnika autorytetu zaworu av (charakterystyki eksploatacyjnej) ze względu na skokową zmianę Kvs w katalogach. Dlatego w praktyce powszechnie stosowana jest metoda oparta na doborze orientacyjnej wartości współczynnika autorytetu (kryterium dławienia) zaworu.

60 Metoda doboru orientacyjnej wartości współczynnika autorytetu (kryterium dławienia).
Podstawowym kryterium doboru średnicy zaworów jednodrogowych w tej metodzie jest zalecana wartość kryterium dławienia (autorytetu) zaworu. Zalecana wartość jest to zakres wartości współczynnika autorytetu, dla którego na podstawie badań ustalono dopuszczalny zakres wahań współczynnika wzmocnienia, gwarantujący zadowalającą jakość regulacji.

61 Metoda orientacyjnej wartości współczynnika autorytetu (kryterium dławienia).
Wybór autorytetu zaworu Przy liniowej charakterystyce zaworu jako wielkość orientacyjną przyjmuje się autorytet zaworu a = 0,5 do 1.0 Przy stałoprocentowej charakterystyce zaworu jako wielkość orientacyjną przyjmuje się autorytet zaworu a = 0,3 do 0,5 – H. Roos a=0.2 do B. Zawada a ≈ 0.5 lit. niemiecka W przypadku węzłów ciepłowniczych najczęściej przyjmuje się a ≈ 0.5 ?) Przy wyborze autorytetu powinny być brane pod uwagę także: koszt zaworu oraz koszty eksploatacyjne (koszt pompowania).

62 Zasady doboru zaworów regulacyjnych
W praktyce w instalacjach ogrzewania należy preferować zawory o charakterystyce stałoprocentowej. Z przeprowadzonych analiz charakterystyk stałoprocentowych wynika, że w celu osiągnięcia możliwie dobrej jakości regulacji instalacji w zakresie najmniejszego obciążenia należy wybrać możliwie duży stosunek regulacji (≥25, 30 a najczęściej 50).

63 Obliczenie współczynnika przepływu Kvs
3. Podstawą do doboru średnicy nominalnej zaworu regulacyjnego jest obliczenie współczynnika przepływu Kvs [m3/h] gdzie: V[m3/h] – obliczeniowy strumień objętości wody, Δpz100 [bar] – strata ciśnienia na zaworze regulacyjnym całkowicie otwartym. Dla założonej wartości współczynnika

64 Spadek ciśnienia na dobieranym zaworze regulacyjnym
Dla założonej wartości współczynnika autorytetu obliczamy

65 Spadek ciśnienia na zaworze regulacyjnym
Minimalny spadek ciśnienia na zaworze regulacyjnym jako Δp ≥ 0.1 bar ( np. wg. Simensa Δp ≥ 0.03) . W instalacjach parowych przy w obliczeniach Kv zaworów regulacyjnych należy przyjmować 0.4÷0.5 (P1-1) bar P1- ciśnienie pary przed zaworem w [bar]

66 Dobór średnicy zaworu Po obliczeniu współczynnika przepływu KVS z katalogu zaworów dobieramy średnicę zaworu o wartości KVS najbliższej mniejszej (jeżeli pozwala na to ∆pd) od wyliczonej. Sprawdzamy rzeczywistą wartość a następnie rzeczywistą wartość autorytetu zaworu a. W katalogu sprawdzamy pozostałe parametry zaworu: dopuszczalne ciśnienie robocze (materiał zaworu), maksymalną dopuszczalną temp. czynnika grzejnego, charakterystykę przepływową (powinna być stałoprocentowa), zdolność regulacyjną (stosunek regulacji ≥ 25), rodzaj połączenia (gwintowe, kołnierzowe).

67 Rodzaj materiału, z jakiego musi być wykonany korpus zaworu
Rodzaj materiału, z jakiego musi być wykonany korpus zaworu zależy od dopuszczalnej temperatury i ciśnienia przepływającego czynnika grzejnego. Aktualnie na rynku znajdują się zawory wykonywane z brązu, żeliwa szarego oznaczone symbolem GG, z żeliwa sferoidalnego oznaczone symbolem GGG oraz ze staliwa oznaczone symbolem GS (oznaczenia niemieckie).

68 Sprawdzenie zagrożenia zaworu kawitacją
W przypadku nadmiernego spadku ciśnienia na zaworze następuje gwałtowny wzrost prędkości w miejscu największego przewężenia przekroju poprzecznego. Spadek ciśnienia powoduje miejscowe odparowanie cieczy, która następnie skraplając się, z ogromną prędkością uderza o ściankę zaworu powodując wypłukiwanie powierzchni analogiczne do czyszczenia strumieniem piasku. Zjawisku temu towarzyszy również duży wzrost poziomu hałasu. Opisany wyżej proces znany jest pod nazwą kawitacji i jest bardzo groźny w układach hydraulicznych.

69 Dopuszczalny spadek ciśnienia na zaworze
Dopuszczalny spadek ciśnienia na zaworze nie może przekraczać dopuszczalnych wartości określonych zależnością: Δpv100 = Z (p1 – ps) gdzie: p1 - ciśnienie przed zaworem, ps - ciśnienie nasycenia dla danej temperatury, Z - współczynnik o wartościach Z = 0,5÷0,8.

70 Skutki błędnego doboru zaworu
Jeżeli do wyboru są dwie różne wartości współczynników przepływu KVS, to w wątpliwych wypadkach należy decydować się zawsze na wybór zaworu o mniejszym współczynniku KVS. Jeżeli (V/V100)* - rzeczywisty, nominalny strumień objętości jest mniejszy od założonego, zmniejsza się zakres regulacji i układ pracuje niestabilnie.

71 Skutki wahań różnicy ciśnienia
Δpmin-max

72 Skutki wahań różnicy ciśnienia

73 Skutki wahań różnicy ciśnienia
Wraz ze wzrostem przyłączeniowej różnicy ciśnienia z Δpcałk min do Δpcałk max minimalny strumień objętości, możliwy do stałoprocentowej regulacji, wzrasta od Vr do Vr* (patrz rysunek). W odniesieniu do wymaganego nominalnego strumienia objętości Vs, następuje zawężenie dostępnego zakresu regulacji (mały zakres pracy zaworu). Oznacza to pogorszenie jakości regulacji (pogorszenie dokładności nastawy zaworu). W wypadku występowania dużych wahań różnicy ciśnienia Δpcałk należy zamontować regulator różnicy ciśnienia i przepływu, który pozwoliłby na utrzymanie różnicy ciśnienia Δpcałk na stałym poziomie.

74 Skutki wahań różnicy ciśnienia

75 Dziękuję za uwagę !