т. е. в 1,5 раза больше. Если п = 6, то расход среды при относительном подъеме

плунжера клапана, равном 0,4, составит 0,95Kv

будет уже в 2,26 Jp аз а

больше. Таким образом, в последнем случае, несмотря на линейную пропускную характеристику клапана, расход среды при подъеме клапана на 40% от его полного хода составит 95% от наибольшего расхода, а за остальвую, большую часть хода (бО% от полного) расход среды увеличится лишь на 5%. При равнопроцентной пропускной характеристике (рис. 21.4,6), если п = 6, подъем клапана на 40% от его хода обеспечивает расход среды 25% от полного, при подъеме на 60% - 67%, при подъеме на 80% - 97%, т. е. в этом случае расходная характеристика значительно ближе к линейной.

500 то 2000Kvmn

2 3 4S 10 20

SO Ю0--200

500 1000 топмтт

Рис. 21.5. Коэффициенты пропускной способности регулирующих клапанов с линейной (а) и равнопроцентной (б) пропускной характеристикой

Учитьшая приведенные данные, можно отметить, что для получения линейной расходной характеристики, которая желательна в подавляющем большинстве случаев эксплуатации систем, при малых значениях п, т. е. при <: 1,5, целесообразно применять регулирующие клапаны с линейной пропускной характеристикой, а при больших значениях (и > 3) - с равнопроцентной пропускной характеристикой. При 1,5<: <:3 пропускная характеристика выбирается с учетом конкретных условий эксплуатации регулирующего клапана. В процессе эксплуатации регулирующий ютапан обычно работает в условиях, когда используется определенный участок хода плунжера. Задаваясь величиной этого участка I и требуемыми значениями коэффициента пропускной способности, с помощью графика на рис. 21.5 выбирают кривую, удовлетворяющую этим требованиям, и по ней находят требуемое значение Kvy (м=/ч) для клапана. Последнее определяет собой и необходимое значение Dy (мм). Некоторые значения Dy и соответствующие им Kvy приведены выше.

21.3. Выбор размера регулирующего клапана

При выборе регулирующего клапана желательно обеспечить близкое совпадение требуемого и действительного значений Kvioo (с учетом необходимого аа-паса). При значении Kvim меньшем, чем требуется, не будет обеспечен максимальный расход среды через систему, при большем значении регулирующий клапан будет работать на более узком интервале значений S, что ухудшает его эксплуатационные показатели: увеличивается погрешность регулирования; усиливается износ седла и плунжера в связи с работой иа узких щелях и т. д. Поскольку ограниченная номенклатура выпускаемых регулирующих клапанов используется для удовлетворения широкого диапазона разнообразных условий эксплуатации, во многих случаях работа регулирующего клапана протекает в пределах части полного хода плунжера, определяемого рабочими значениями Kvmsx. и Vmin при соответствующих рабочих значениях хода плунжера Snx и Smin, определяемых по расходгюй характеристике. Значения Kvmsx и Kvmia определяют собой рабочий участок пропускной характеристики клапана, а Sax и Smin- рабочий участок хода плунжера. Это можно выразить и в относительных величинах: qnax.- qmn- рабочий участок пропускной характеристики; max- min- рабочий участок хода плунжера.

В конечном итоге выбор регулирующего клапана из числа серийно выпускаемых по его гидравлическим параметрам сводится к выбору вида пропускной характеристики (линейная или равнопроцентная) и его условного диаметра прохода Dy (мм). Методика выбора регулирующих клапанов и заслонок приведена в ГОСТ 16443-70. Условный диаметр прохода Dy регулирующего клапана определяется по требуемой величине Куу, которая находится из условия

Куу>- 1,2Кута>

где KvmBx - наибольшее рабочее (требуемое расчетное) значение Ку при полном подъеме плунжера.

Коэффициент запаса 1,2 принимается с учетом возможных отклонений Kvy в пределах ±8%, а также с целью обеспечения возможности регулирования при значениях Kvmax не только в сторону уменьшения расхода, но и на некоторую величину в сторону его увеличения. Необходимость иметь запас дии-уется и тем, что в процессе эксплуатации системы возможны колебания расхода среды, давления, температуры, вязкости, а также явления кристаллизации и намораживания солей и т. д. Поскольку для обеспечения достаточно высокого качества регулирования величину регулирующего клапана следует выбирать возможно ближе к расчетной, по расчетному значению Kvy- с учетом данных каталогов выбирается регулирующий клапан с ближайшим большим значением Kvy Значения Kvy некоторых серийно выпускаемых регулирующих клапанов приведены выше.

Для определения расчетных значений Kvmsx. могут быть использованы следующие формулы.

1. Рабочая среда - невязкая жидкость. Вязкость не выше 20 ммЧс, перепад давлений не ниже 0,03 МПа:

lшах =0,01(2 ах-l/Zri; /Cv. ax= -PS52

где Cmax- максимальный объемный расход жидкости, м/ч; Ощах - максимальный массовый расход жидкости, кг/ч; р - плотность жидкости, кг/м. Если рабочей средой является вязкая жидкость, то

f<V в тях=Кутах,

где ф - поправочный коэффициент, учитывающий влияние вязкости. Значение ф определяется следующим образом.

Предварительно выбирают размер регулирующего клапана и для него определяют число Реинольдса Re по формуле

Re = 0,353

где ц. - коэффициент динамической вязкости жидкости при температуре t. Па-с; Dy-условный диаметр прохода клапана, мм.

W Re

Рис. 21.5. Значения коэффициента ф для исполнительных устройств с регулирующими органами:

/ - двухседельный; 2 - односедельный; 3 - заслоночный

Рис. 21.7. Зависимость коэффициентов кавитации К. и Сстах от коэффициента сопротивления g:

1 - Д-я двухседельных исполнительных устройств и односедельных (подача жидкости на затвор): 2-Kg и Кс щах седельных исполнительных устройств (подача жидкости под затвор); 3 - К

с шах

для двухседельных исполнительных устройств и односедельных (подача жидкости иа затвор)

Если полученное значение Re меньше или равно 2000, то величина ф может быть определена с помощью графика на рис. 21.6.

Выбор считается законченным, если выдержано условие \ ,2Kv в max <

< Kvy. где K.vy - коэффициент пропускной способности предварительно выбранного клапана. Если 1,2Ку в max > Kvy, то по значению 1,2Ку а max выбирают клапан с ближайшим большим значением Kvy и затем снова определяют 1,2Kv в max-После выбора параметра регулирующего клапана, работающего на хшдкости, производится проверка его на возможность возникновения кавитации. Перепад давлений, при котором возникает кавитация, определяется по формуле

ДРкав = Ас(Р1 -Рп).

где /Сс - коэффициент кавитации (рис. 21.7); рп - абсолютное давление насыщенных паров жидкости при ty, МПа.

Коэффициент кавитации Кс определяется по рис. 21. 7 в зависимости от типа клапана, направления потока и коэффициента сопротивления регулирующего клапана

25.44

где Fy -площадь сечения прохода по Dy, см.

Выбранный регулирующий клапан может быть использован, если выдержано условие АртШ<ДРкав. в противном случае производится перерасчет.