Пробковые клапаны одного и того же размера часто считаются гидравлически взаимозаменяемыми.. Это предположение может привести к недооценке падения давления, поскольку номинальный размер описывает соединение трубопровода., не фактическое отверстие через заглушку. Два клапана, подключенные к одной и той же трубе, могут иметь разные площади отверстий., внутренние переходы, выравнивание траектории потока и номинальные значения Cv.
Практическая последовательность выбора заключается в определении требуемого расхода и допустимого падения давления на клапане., рассчитать предварительный требуемый Cv, а затем сравните это требование с номинальным Cv для конкретной серии клапана., конфигурация порта, положение открытия и направление потока.
Быстрый ответ
Падение давления на плунжерном клапане зависит от расхода., свойства жидкости и фактический путь через клапан. Когда порт заглушки меньше соединительной трубы, смещено от канала трубы или окружено резкими переходами, жидкость ускоряется через ограничение и теряет механическую энергию при входе в выходной канал тела.
Cv представляет собой пропускную способность при определенных условиях испытаний.. При том же расходе жидкости и удельном весе, клапан с более высоким номинальным значением Cv обычно обеспечивает меньший расчетный перепад давления. Однако, только номинальный размер не может определить Cv. Прежде чем будет указан клапан, предварительно требуемый Cv необходимо сравнить с номинальным Cv конкретной серии., и настоящий порт, состояние открытия, направление потока и версия документа должны быть проверены.
Как развивается перепад давления внутри пробкового клапана
Полностью открытый пробковый клапан по-прежнему создает локальные гидравлические возмущения.. Величина этого возмущения зависит от того, как жидкость движется из входной трубы в отверстие через вращающуюся заглушку, а затем расширяется в выходной канал корпуса..
Для более широкого объяснения вращающейся заглушки, Корпус клапана и открытый и закрытый путь потока, см. наш обзор принципа работы пробкового клапана.
Давление, измеренное на входе, обычно выше, чем давление, измеренное на выходе.. Частично эта разница связана с временным увеличением скорости в ограниченной зоне.. Остаток отражает необратимые потери механической энергии, вызванные трением., струйное смешивание, отрыв потока и турбулентность.
Сокращение, Скорость и локальные потери
Когда жидкость приближается к пробке, он может войти в циркуляр, прямоугольное или контурное отверстие размером меньше, или другой формы из, присоединенное отверстие трубы. Минимальная открытая площадь порта контролирует самое сильное локальное ускорение..
При фиксированном расходе, уменьшение эффективного сечения потока увеличивает местную скорость. Результирующее поведение давления также зависит от краев и переходов вокруг порта.. Острый вход в порт, короткий переход или внезапное уменьшение площади может образовать концентрированную струю через вращающуюся пробку.
После выхода из порта штекера, эта струя попадает в более широкий выходной канал корпуса. Он замедляется и расширяется, и некоторое статическое давление может восстановиться. Восстановление является неполным, поскольку высокоскоростная струя смешивается с более медленной жидкостью вблизи стенки тела и перехода полости..
Таким образом, соответствующее падение давления плунжерного клапана – это не просто временное снижение давления в самом узком участке.. Это оставшаяся разница давления после того, как поток ниже по течению восстановился в достаточной степени для значимого сравнения..
Отклонение потока, Разделение и вихри
Сопротивление потока плунжерного клапана также зависит от совмещения порта плунжера., канал корпуса клапана и присоединенная труба.
Полностью открытая конфигурация может содержать:
- смещение между отверстием трубы и отверстием пробки;
- открытый край или выступ на переходе тела;
- неоднородный или асимметричный порт;
- короткое расширение вниз по течению;
- локальная полость тела рядом с основным путем потока;
- отклонение потока вокруг внутренних контуров.
Когда жидкость не может следовать резкому переходу стенки, он отделяется от поверхности. Зоны рециркуляции и вихри затем развиваются вблизи выхода заглушки или полости тела.. Эти зоны увеличивают рассеивание энергии и могут создавать неравномерный профиль скорости вниз по потоку..
Гидравлический результат зависит от объединенной кромки порта., фактическая площадь, переход и выравнивание тела. Циркуляр, прямоугольный, контурный порт или порт Вентури нельзя оценить только по названию.
Эти местные эффекты изменяют испытуемый номинальный Cv.. Следовательно, два плунжерных клапана с одинаковым номинальным размером не следует рассматривать как гидравлически взаимозаменяемые до тех пор, пока не будут сопоставлены точные данные серии и конфигурация потока..
Капля давления, Потеря давления и потеря напора
| Срок | Практический смысл в этой статье | Общее инженерное использование |
|---|---|---|
| Падение давления, ΔП | Разница между определенными точками давления выше и ниже по потоку | Проверка клапанов и расчеты системы |
| Потеря давления | Механическая энергия, которая не полностью рекуперируется после клапана | Объяснение гидравлических характеристик |
| Потеря головы | Потеря давления выражается как эквивалентная высота текущей жидкости. | Схемы водоснабжения и расчеты трубопроводов |
Потеря давления снижает запас давления, доступный для оборудования, расположенного ниже по потоку.. В водных системах, тот же гидравлический эффект может быть представлен как потеря напора, а не как фунт на квадратный дюйм., бар или кПа.
Данные следует сравнивать только после подтверждения жидкой основы и последовательного преобразования единиц измерения.. Кривая потери напора, основанная на воде, не может быть перенесена непосредственно на другую жидкость без учета применимых свойств и базы испытаний..
Для нейтрального гидравлического эталона, тот НАС. Справочник Департамента энергетики США по потокам жидкости объясняет потерю напора через клапаны и другие компоненты, в которых поток меняет направление или площадь поперечного сечения..
Почему номинальный размер не определяет пропускную способность пробкового клапана
Номинальный размер клапана определяет подключение к трубопроводу.. Это не доказывает, что внутреннее проходное сечение равно площади присоединенного трубопровода., и он не устанавливает пробковый клапан Cv.
Два клапана с одинаковым номинальным размером фланца могут различаться по:
- ширина и высота разъема;
- круглая или некруглая геометрия отверстия;
- минимальная эффективная площадь порта;
- размеры прохода кузова;
- переходы вверх и вниз по течению;
- положение заглушки полностью открыто;
- геометрия уплотнения или полости вблизи пути потока.
Более широкие различия между прямыми, многоходовой, эксцентрик и другие конфигурации пути потока с пробковым клапаном рассматриваются отдельно; В этой статье основное внимание уделяется тому, как эти геометрии влияют на перепад давления и номинальный Cv..
Таким образом, внешняя оболочка клапана может оставаться неизменной, в то время как гидравлические характеристики существенно изменяются..
Фактическое отверстие и площадь порта
Термин фактическое отверстие не следует автоматически интерпретировать как один круговой диаметр. Многие порты пробкового клапана имеют некруглую форму., такая ширина, высота, контур и эффективная площадь могут потребоваться для описания проема.
Более полезный гидравлический вопрос:
С какой открытой областью и переходом жидкость фактически сталкивается в указанной конфигурации клапана??
Меньшая эффективная площадь обеспечивает более высокую локальную скорость при том же потоке.. Поскольку локальные потери сильно возрастают со скоростью, умеренное изменение фактической площади порта может привести к значительному изменению перепада давления.
Именно поэтому таблица Cv, содержащая только размер строки, ненадежна.. Один и тот же номинальный размер может предлагаться с разными конфигурациями портов или в разных сериях продуктов..
Один и тот же номинальный размер соединения может скрывать разные внутренние площади портов и, следовательно, разные местные скорости и потери давления. Прежде чем использовать оценку на основе номинального размера для спецификации, фактическое отверстие должно быть проверено по чертежу в разрезе., сертифицированная информация о размерах или данные о продукте для точной конфигурации клапана.
Форма порта и гидравлическая геометрия
Геометрия порта влияет не только на общую площадь.
Вдоль, постепенный переход может вести себя иначе, чем короткое ограничение с той же минимальной площадью.. Некруглый порт может создать неравномерное распределение скорости.. Контурный проход может ограничить резкое разделение., в то время как плохо согласованный переход от порта к корпусу может привести к созданию более сильной струи и большей области рециркуляции..
Соответствующие детали включают в себя:
- минимальная эффективная площадь потока;
- периметр и форма порта;
- угол перехода;
- длина прохода;
- непрерывность стены;
- дальнейшее расширение;
- взаимодействие с полостью тела.
Эти эффекты представлены в совокупности в протестированном рейтинге Cv.. Номинальный размер, внешние размеры или широкое маркетинговое описание не могут заменить ценность конкретного продукта..
Выравнивание отверстия к трубе и переходы корпуса
При полном открытии, проверить, есть ли:
- порт заглушки расположен по центру соединительной трубы;
- заглушка достигает заданного открытого положения;
- переходы вверх и вниз по течению правильно выровнены;
- внутренние выступы остаются открытыми;
- указанное направление потока меняет эффективный путь;
- конструкция имеет необходимую ориентацию сиденья или тела.
В некоторых конструкциях пробкового клапана, изменение заявленного направления потока может изменить способ прохождения жидкости через полость тела., область сиденья или внутренний переход. Номинальный Cv или диаграмма потерь напора, разработанная для одного направления, не должна применяться к другому направлению, если это прямо не разрешено документом..
Таким образом, чертежи в разрезе и текущие данные о продукте обеспечивают более надежную проверку соответствия, чем внешняя фотография продукта или этикетка с номинальным размером..
Полный, Обычные и сокращенные порты: Гидравлические различия
Терминология порта полезна для первоначального сравнения., но условия не гарантируют идентичную геометрию у разных производителей или семейств продуктов..
Полнопроходной пробковый клапан обычно имеет отверстие, предназначенное для доступа к проходной зоне присоединенной трубы.. Конструкция с уменьшенным количеством портов намеренно обеспечивает меньшее эффективное отверстие.. «Обычный порт» часто описывает промежуточную конфигурацию., но определение производителя надо проверять.
| Коэффициент сравнения | Полный / полнопроходная конфигурация | Конфигурация обычного порта | Конфигурация с уменьшенным количеством портов |
|---|---|---|---|
| Общее отверстие потока | Предназначен для подхода к проходной части присоединенного трубопровода. | Промежуточное открытие определяется производителем | Очевидно меньшее эффективное отверстие |
| Локальная скорость при том же потоке | Обычно ниже, если переход также плавный | Зависит от фактической области и перехода тела | Обычно выше за счет уменьшенной площади |
| Вероятная тенденция к снижению давления | Часто ниже, чем версия той же конструкции с меньшим портом. | Промежуточный или зависит от конструкции | Часто выше при том же потоке |
| Основной элемент для проверки | Фактическая площадь, выравнивание, переход и рейтинг Cv | Определение производителя и рейтинг Cv | Уменьшение площади, скорость, номинальный Cv и лимиты обслуживания |
| Может ли этот термин заменить проверенные данные? | Нет | Нет | Нет |
Инженерная граница: «Полный порт» — описание конфигурации.. Это не является доказательством нулевой потери давления., незначительная потеря давления или универсальный Cv.
Сравнение наиболее значимо, когда клапаны принадлежат к одной серии и рассчитаны на один и тот же расход., состояние жидкости и положение открытия.
Этикетка с полным портом из одного семейства продуктов не может считаться эквивалентной этикетке с полным портом или «100% портом» из другого семейства.. Эталонная область, Конфигурация перехода и тестирования могут отличаться.
Поэтому выбор или замена клапана только на основе терминологии порта может привести к тому, что фактическое падение давления превысит предусмотренное в системе значение.. Взаимозаменяемость должна основываться на одинаковом сравнении фактической геометрии порта., номинальный Cv и применимые данные по потере напора.
Эксцентричный, с рукавами, смазываемые и многоходовые плунжерные клапаны могут использовать существенно разные внутренние пути.. Эти семейства конструкций следует рассматривать как примеры гидравлического поведения конкретной серии., не как взаимозаменяемые строки в универсальной таблице резюме.
Для механизма смещения пробки, область применения и соображения выбора, специфичные для этого семейства, см. наш конструкция и применение эксцентрикового пробкового клапана гид.
Что означает Cv пробкового клапана
Пробковый клапан Cv — это коэффициент пропускной способности, установленный в определенных условиях испытаний.. Он связывает расход с падением давления, не требуя от инженера расчета каждого локального геометрического эффекта отдельно..
Для определенного жидкого состояния:
- более высокий Cv обеспечивает больший поток при том же перепаде давления;
- более высокий Cv приводит к меньшему расчетному перепаду давления при том же расходе;
- падение давления увеличивается пропорционально квадрату расхода, когда Cv и свойства жидкости остаются неизменными.
Коэффициент отражает совокупное влияние площади порта., форма, переход тела и внутреннее сопротивление для заданной конфигурации.
Cv не является универсальным показателем качества продукции.. Клапан с высоким Cv может оказаться непригодным из-за класса давления., конструкция уплотнения, совместимость материалов, служба твердых тел, ограничения скорости или режим работы.
Cv как коэффициент пропускной способности
В обычных расчетах жидкости в США, Cv связан с расходом воды в галлонах в минуту при определенном перепаде давления..
Для выбора пробкового клапана, важным различием является:
- Обязательное резюме выражает пропускную способность, требуемую проектом.
- Рейтинговое резюме выражает протестированную или опубликованную пропускную способность точной конфигурации клапана.
- Фактический установленный ΔP выражает результат, наблюдаемый или прогнозируемый в реальных условиях эксплуатации и измерений.
Правильный вопрос не просто, «Достаточно ли велик номинальный размер?" Это:
Обеспечивает ли точная конфигурация плунжерного клапана достаточный номинальный Cv на той же основе, которая используется для расчета требований проекта??
Обязательное резюме, Номинальное Cv и фактическое установленное ΔP
| Параметр | Значение | Первоисточник | Инженерное использование |
|---|---|---|---|
| Обязательное резюме | Предварительная мощность рассчитана на основе потока проекта, допустимое давление клапана и данные о жидкости | Расчет процесса или трубопровода | Определить гидравлические требования |
| Рейтинговое резюме | Коэффициент расхода опубликован или подтвержден для конкретной серии, размер, порт и состояние открытия | Технический паспорт производителя, диаграмма или инженерный обзор | Проверьте пропускную способность клапана-кандидата |
| Фактический установленный ΔP | Измеренная или прогнозируемая разница давлений между заданными точками в реальных условиях эксплуатации | Полевые измерения или модель системы | Проверка установленных гидравлических характеристик |
Эти три значения не являются взаимозаменяемыми.:
- требуемое резюме — это потребность проекта;
- номинальный Cv — это характеристики продукта в установленных условиях испытаний.;
- фактическое установленное ΔP является результатом работы.
На той же жидкости, единица и вступительная база, кандидат с рейтингом Cv должен соответствовать рассчитанному требуемому Cv или превышать его.. Любая дополнительная маржа должна определяться исходя из рабочего диапазона проекта., неопределенность, регулирующая спецификация и метод выбора производителя, а не универсальный процент.
Измеряемый перепад давления также зависит от того, где расположены штуцеры измерения давления.. Если граница измерения включает близлежащие переходники, колена или длина трубы, показания нельзя рассматривать как падение давления только на клапане.
Сбивает с толку обязательное резюме, номинальный Cv и измеренный дифференциал системы являются частым источником ошибок в технических характеристиках и несоответствия полевой гидравлической системы..
Резюме, Kv и коэффициенты сопротивления
| Срок | Основная цель | Как это следует использовать здесь |
|---|---|---|
| Резюме | Обычный коэффициент расхода США | Первичный коэффициент, используемый в упрощенном примере с жидкостью |
| КВ | Метрический коэффициент расхода | Используйте, когда производитель публикует метрические данные.; конвертировать на постоянной основе |
| К или ζ | Безразмерный коэффициент местных потерь | Альтернативное представление на основе скоростного напора; не заменяйте Cv напрямую |
| Потеря головы | Потеря давления, выраженная как напор жидкости | Обычное явление в блок-схемах водоснабжения |
Cv и Kv представляют собой схожие концепции пропускной способности в разных системах единиц., но они не идентичны численно. K или ζ соответствуют другой гидравлической схеме и зависят от исходной скорости, используемой в расчете..
Как оценить падение давления на пробковом клапане по Cv
Упрощенная зависимость Cv может способствовать предварительному отбору полностью открытого пробкового клапана в работе с несжимаемой жидкостью, когда единицы измерения и допущения контролируются..
Для обычных единиц измерения США:
Взаимосвязь потока жидкости: К = Св × √(ΔП / СГ)
Переставлено для оценки падения давления на клапане.:
Зависимость падения давления на клапане: ΔP = SG × (вопрос / Св)2
Где:
| Переменная | Значение | Типичная ответственность |
|---|---|---|
| вопрос | Расход жидкости в галлонах США в минуту | Проектирование процесса |
| Резюме | Обязательное резюме при решении требований проекта, или номинальное Cv при оценке ΔP клапана-кандидата | Расчет или данные производителя |
| ΔП | Допустимое или расчетное падение давления на определенной границе клапана в фунтах на квадратный дюйм. | Проектирование или расчет системы |
| СГ | Удельный вес жидкости относительно воды | Данные о жидкости |
| Открытие позиции | Полностью открыт для основных расчетов в этом руководстве. | Эксплуатационные требования |
Система единиц должна оставаться последовательной. Значение Kv, Метрическое значение расхода или давления в барах не может быть вставлено непосредственно в общепринятое уравнение США без соответствующего метрического соотношения или преобразования..
Для формальных уравнений пропускной способности, выходящих за рамки этого упрощенного соотношения экранирования, тот МЭК 60534-2-1 стандарт пропускной способности различает сжимаемые и несжимаемые размеры и определяет важные пределы для неньютоновских, услуги по переработке суспензий и твердых веществ.
Расчет необходимого резюме
Когда проект определяет допустимый перепад давления на клапане, требуемое Cv можно оценить как:
Требуемый коэффициент расхода: Св, необходимый = Q × √(СГ / ΔПдопустимый)
Используйте вариант управляющего потока, а не только нормальную рабочую точку.. В зависимости от процесса, определяющим случаем может быть максимальный непрерывный поток, временный пиковый расход или другое заданное расчетное состояние.
Затем рассчитанный требуемый Cv следует сравнить с номинальным Cv точной конфигурации-кандидата.. При сравнении должны использоваться совместимые единицы измерения., предположения о текучести и условия открытия.
Иллюстративный предварительный пример
Рассмотрим водоподобную жидкость со следующими предполагаемыми условиями::
| Вход | Предполагаемое значение |
|---|---|
| Нормальный поток | 800 галлон в минуту |
| Максимальный поток скрининга | 1,000 галлон в минуту |
| Допустимое падение давления на клапане | 4 это приведет к значительному увеличению рабочего крутящего момента |
| Удельный вес | 1.0 |
| Положение клапана | Полностью открыт |
Требуемый Cv при максимальном потоке просеивания:
Обязательный пример резюме: Св, необходимый = 1,000 × √(1.0 / 4) = 500
Таким образом, предварительное условие проекта требует номинального Cv не менее 500 на той же основе расчета до рассмотрения какой-либо маржи по конкретному проекту или других критериев отбора.
Предполагать, только для иллюстрации, что в применимом документе производителя указан номинальный Cv 600 для точной конфигурации кандидата.
Расчетное падение давления при нормальном расходе:
Падение давления при нормальном расходе: ΔР = 1.0 × (800 / 600)2 ≈ 1.78 это приведет к значительному увеличению рабочего крутящего момента
Расчетное падение давления при максимальном расходе:
Падение давления при максимальном расходе: ΔР = 1.0 × (1,000 / 600)2 ≈ 2.78 это приведет к значительному увеличению рабочего крутящего момента
Кандидат остается ниже предполагаемого 4 предел скрининга в фунтах на квадратный дюйм при этом упрощенном расчете. Этот результат не является окончательным утверждением.
Следующие пункты все еще требуют проверки:
- номинальный Cv принадлежит точной серии и размеру;
- Cv применяется к указанной конфигурации порта;
- клапан полностью открыт;
- в таблице использованы совместимые единицы измерения и условия испытаний;
- предполагаемое направление потока покрыто;
- жидкость достаточно согласуется с базисом уравнения;
- и производство напитков, температура, допустимые ограничения по материалам и эксплуатационным нагрузкам;
- фактическая площадь порта обеспечивает приемлемую местную скорость;
- твердые тела, эрозия, Соблюдаются пределы шума и вибрации.
Даже если рассчитанное ΔP ниже проектного предела, возможная конфигурация все равно может быть неприемлемой, если фактическая площадь порта обеспечивает локальную скорость, превышающую предел продукта или услуги.. Это ограничение должно исходить из применимых данных о продукте или спецификации проекта., не из общечеловеческой ценности.
Граница расчета
Эти отношения предназначены для предварительного, полностью открытый, фильтрация несжимаемой жидкости. Применение его вне этих предположений может привести к недооценке требуемого Cv., потеря давления или местная скорость. Полученный выбор может не обеспечить требуемый поток., потреблять больше давления в системе, чем предусмотрено, или подвергать клапан воздействию неприемлемых гидравлических условий..
Когда простого расчета Cv недостаточно
Упрощенное уравнение изолирует связь между Q, Резюме, ΔP и SG. Он не отражает все физические эффекты в промышленном обслуживании..
Когда поведение жидкости или условия эксплуатации больше не соответствуют опубликованным номинальным данным., простые отношения с жидкостью следует рассматривать только как направленный скрининг. Его не следует использовать для окончательной спецификации..
Вязкость, Плотность и температура
Удельный вес учитывает плотность жидкости в упрощенном уравнении., но это не полностью учитывает вязкость.
Жидкость высокой вязкости может:
- разработать другой профиль скорости;
- создать большую потерю сдвига;
- отклоняться от поведения водной карты;
- требуется коррекция вязкости или альтернативная основа испытаний.
Вязкость также меняется с температурой.. Жидкость, которая легко течет при одной температуре, после охлаждения может создать значительно большее сопротивление..
Используйте свойства из фактического рабочего диапазона, а не из таблицы данных для комнатной температуры.. Для работы с высокой вязкостью, при анализе падения давления следует использовать проверенный метод коррекции вязкости., данные испытаний для конкретной серии или метод определения размера производителя, применимый к выбранному клапану.
FLowserve Корпоративный, пар, Кавитация и двухфазный поток
Упрощенное уравнение жидкости не следует использовать непосредственно для определения размеров сжимаемого газа..
При расчетах газа и пара может потребоваться учитывать:
- абсолютное давление выше и ниже по потоку;
- температура;
- молекулярные свойства;
- расширение за счет ограничения;
- критические условия или условия дросселирования потока.
Работа с жидкостями со значительным давлением паров также может потребовать оценки кавитации или испарения.. Cv, который кажется достаточным для пропускной способности, не доказывает, что профиль внутреннего давления является приемлемым..
Двухфазный поток более сложен, поскольку фракция фаз и поведение смеси могут меняться через клапан..
Сжимаемый, задохнулся, мигающий, Поэтому кавитационные и двухфазные условия должны оцениваться с использованием метода определения размеров, разработанного для этих условий, а не с помощью упрощенного соотношения несжимаемая жидкость-жидкость..
суспензия, Взвешенные вещества и неньютоновский сервис
График потери напора, составленный производителем, может быть основан на чистой воде или другой контролируемой испытательной жидкости.. Его не следует автоматически передавать в осадок сточных вод., минеральная суспензия или другие продукты, содержащие твердые вещества.
Дополнительные проблемы включают в себя:
- осаждение частиц в областях низких скоростей;
- временная блокировка порта;
- эрозия концентрированной струей;
- скопление в полости тела;
- требуемое направление или ориентация потока;
- неньютоновское поведение потока;
- изменения кажущейся вязкости в процессе эксплуатации.
Cv чистой воды остается полезным исходным продуктом, но это не полный жижевый прогноз. Окончательный анализ должен включать концентрацию твердых веществ., характеристики частиц, урегулирование поведения, риск эрозии, ориентация и ожидаемый рабочий цикл.
Полностью открытые и частично открытые пробковые клапаны
В данном руководстве в первую очередь рассматривается полностью открытый пробковый клапан, используемый для гидравлического экранирования..
Номинальное значение Cv при полностью открытом положении представляет собой точное открытое положение, использованное для испытаний производителя или опубликованных данных.. Поворот заглушки из этого положения изменяет открытую площадь порта и внутренний путь потока..
Частичное открытие может создать:
- меньшее эффективное отверстие;
- концентрированная струя потока;
- большее отклонение потока;
- более сильное разделение;
- неравномерный профиль скорости вниз по течению;
- существенно другое резюме.
Зависимость между углом пробки и Cv не следует считать линейной.. Клапан на 50% путешествие не обязательно обеспечивает 50% его полностью открытого Cv.
Кривая зависит от формы порта, геометрия пробки, проход тела, направление потока и расположение седла. Некоторые серии продуктов публикуют Cv открытия позиции или кривые характеристик потока.; другие предоставляют только полностью открытые данные.
Не используйте значение Cv полностью открытого положения для прогнозирования характеристик частичного открытия или дросселирования, если только производитель не предоставит соответствующую кривую открытого положения..
Случайное позиционирование не доказывает, что клапан пригоден для непрерывного режима регулирования.. Непрерывный обзор регулирования должен включать характеристику открытия позиции., допустимые пределы скорости и режима работы, риск эрозии и шума, поведение срабатывания и рекомендации контрольно-сервисной службы производителя.
Как прочитать и проверить резюме производителя или диаграмму потерь напора
Cv плунжерного клапана или диаграмма потерь напора действительны только в том случае, если они соответствуют оцениваемому клапану и критериям испытаний..
Использование диаграммы из другой серии, конфигурация порта, Условия открытия или основа испытаний могут привести к неправильной спецификации, даже если номинальный размер соответствует.
Последовательность проверок должна начинаться с проверки соответствия основного продукта и только затем переходить к проверке работоспособности и действительности документов..
Сопоставьте таблицу с точной конфигурацией клапана.
| Проверить уровень | Элемент проверки | Вопрос на ответ |
|---|---|---|
| Основное совпадение | Производитель и серия продукта | Относится ли документ к конкретному семейству оцениваемых клапанов?? |
| Основное совпадение | Конструкция клапана | Является ли клапан эксцентриковым?, с рукавами, смазанный, полнопортовый, уменьшенный порт или другая определенная конструкция? |
| Основное совпадение | Номинальный размер | Охватывает ли таблица или кривая выбранный размер?? |
| Основное совпадение | Фактическая конфигурация порта | Соответствует ли опубликованное отверстие предлагаемому клапану?? |
| Основное совпадение | Открытие позиции | Являются ли данные полностью открытыми или зависят от открытия?? |
| Основное совпадение | Система коэффициентов | Опубликованное значение Cv, Kv или потеря напора? |
| Основное совпадение | Тестовая база | Какая жидкость, единиц измерения и условий испытаний.? |
| Проверка достоверности | Направление потока | Действительны ли данные в установленном направлении? |
| Проверка достоверности | Ориентация сиденья или установки | Предполагается ли в документе указанная ориентация конца седла или клапана?? |
| Проверка достоверности | Лимиты обслуживания | Скорость, указаны температура или другие пределы действия? |
| Проверка достоверности | Идентификация документа | Какой рисунок, номер бюллетеня или технического паспорта контролирует значение? |
| Проверка достоверности | Статус редакции | Каковы номер редакции и дата выпуска?, и был ли документ заменен? |
Если элемент базовой конфигурации не соответствует, таблицу не следует использовать для выбора клапана или расчета падения давления..
Значение, скопированное из несвязанной серии, не становится действительным только при сопоставлении номинального размера..
Прочтите оси и рабочий диапазон
На диаграмме потери напора расход обычно располагается на одной оси, а падение давления или потеря напора — на другой.. Отдельные кривые могут обозначать размеры клапанов., конфигурации портов или открытие позиций.
Прежде чем читать значение:
- Подтвердите единицы измерения оси.
- Выберите правильный размер и конфигурацию кривой.
- Определите, использует ли диаграмма линейную, логарифмическое или другое масштабирование.
- Убедитесь, что рабочая точка находится в пределах документированного диапазона..
- Ознакомьтесь с указанными рекомендациями по скорости или ограничениями обслуживания..
- Проверьте, разрешена ли интерполяция.
- Не экстраполируйте за пределы опубликованного диапазона без технической проверки..
Кривая для конкретного размера не допускает интерполяции между несвязанными сериями продуктов.. Полностью открытая кривая также не предоставляет данные о частичном открытии, если только эти положения не показаны явно..
Тест Cv против производительности установленной системы
Номинальный Cv основан на схеме контролируемых испытаний.. Установленный перепад давления зависит от фактического клапана., жидкость, трубопровод и граница измерения.
Различия могут возникнуть в результате:
- колена или переходники возле клапана;
- неравномерный восходящий поток;
- выходные фитинги;
- расход системы, отличающийся от расчетного случая;
- фактические свойства жидкости;
- неполный ход пробки;
- загрязнения или отложения;
- расположение крана давления.
Таким образом, диаграмма производителя представляет собой входные данные о характеристиках клапана., не полная модель установленной системы.
Показания поля, отличающиеся от предварительной оценки, не делают автоматически недействительным рейтинг Cv.. Сначала убедитесь, что конфигурация клапана, поток, жидкость, открытие позиции, редакция документа и точки измерения давления сопоставимы.
Что означает чрезмерное падение давления для системы
Падение давления не является дефектом по своей сути.. Каждый клапан создает некоторое гидравлическое сопротивление., и некоторые технологические операции намеренно требуют снижения давления.
Проблема возникает, когда клапан, который, как ожидается, останется полностью открытым, потребляет больше давления, чем ему выделила система..
Системные и технологические последствия
Чрезмерное падение давления на плунжерном клапане может привести к:
- недостаточное давление на последующем оборудовании;
- неспособность достичь потока проектирования;
- повышенный напор насоса или потребность в энергии;
- чрезмерная местная скорость через порт;
- шум или вибрация;
- ускоренная эрозия;
- нестабильное распределение между параллельными ветвями;
- снижение производительности процесса.
Последствия зависят от запаса давления в системе.. Потеря давления, приемлемая в одной установке, может оказаться критической в другой..
Поэтому выбор должен основываться на давлении, подаваемом на клапан, и проверенном номинальном Cv точной конфигурации., не в общем описании «с низкими потерями» или метке порта.
Почему поле ΔP может отличаться от оценки
Используйте структурированную диагностическую команду, прежде чем приписывать несоответствие клапану.:
- Подтвердите фактическое рабочее состояние: поток, свойства жидкости и открытие клапана.
- Подтвердить основу выбора: серия продуктов, порт, рейтинговое резюме, направление потока и редакция документа.
- Затем проверьте неполадки в трубопроводе., границы отвода давления и точность прибора.
| Возможная причина | Что проверить |
|---|---|
| Фактический расход выше предполагаемого | Сравните измеренный расход с нормальным., максимальные и расстроенные случаи |
| Свойства жидкости различаются | Проверьте плотность, СГ, вязкость и температура в рабочих условиях |
| Клапан не полностью открыт | Подтвердите ход привода, положение штока и положение плунжера |
| Было использовано неправильное резюме | Сопоставьте точную серию, размер, порт, открытие основы и доработка |
| Конфигурация порта отличается | Сравните установленный клапан с чертежами и спецификацией покупки. |
| Направление потока отличается | Проверьте инструкции к продукту и направление установки. |
| Наличие загрязнений или отложений | Просмотрите результаты проверки и историю эксплуатации. |
| Близлежащие трубопроводы мешают потоку | Обзор редукторов, локти и условия прямого пробега |
| Показания прибора неточные | Проверка калибровки, импульсные линии и краны давления |
| Потери в соседней системе были отнесены к клапану. | Подтвердите границу измерения давления и определите потери в близлежащих трубопроводах. |
Не приписывайте весь измеренный перепад корпусу клапана до тех пор, пока расход не, открытие позиции, точная конфигурация клапана и расположение точек отбора давления были проверены.
Это отправная точка гидравлической диагностики., не процедура обслуживания. Детальный анализ системы может потребоваться, если несоответствие остается после этих проверок..
Выбор пробкового клапана и контрольный список данных запроса предложений
Полезный запрос предложения по плунжерному клапану должен позволить производителю понять как гидравлические требования, так и предлагаемую конфигурацию клапана..
Указать только номинальный размер и класс давления недостаточно для подтверждения Cv или падения давления..
Покупателю не нужно выполнять все гидравлические расчеты перед первым контактом.. Существующие данные процесса могут быть отправлены первыми, чтобы недостающие входные данные, несовместимые предположения и необходимые данные для конкретной серии могут быть выявлены в ходе инженерного анализа.
Цель состоит не в том, чтобы собрать как можно более длинный контрольный список.. Это чтобы подтвердить:
- для проекта требуется резюме;
- точная серия продуктов с рейтингом Cv;
- фактическая конфигурация порта;
- допустимое падение давления на клапане;
- применимая база эксплуатации и испытаний.
Технологические и гидравлические входы
| Требуемый ввод | Почему это важно |
|---|---|
| Название и состав жидкости | Устанавливает физическую основу и основу совместимости. |
| Жидкость, газ, паровая или смешанная фаза | Определяет применимый метод определения размера |
| Нормальный поток | Определяет обычную рабочую точку |
| Максимальный непрерывный поток | Устанавливает основной верхний спрос |
| Нарушение или временный пик потока | Определяет исключительные гидравлические условия |
| Диапазон рабочих температур | Влияет на свойства жидкости и пределы продукта |
| Давление вверх по потоку | Устанавливает доступное давление |
| Давление ниже по потоку | Определяет необходимое условие на выходе |
| Допустимое ΔP клапана | Устанавливает давление, подаваемое на клапан. |
| SG или плотность | Требуется для проверки жидкости |
| Вязкость | Указывает, требуются ли корректирующие или альтернативные данные. |
| Информация о твердых веществах или суспензии | Определяет заселение, проблемы закупорки и эрозии |
Входы конфигурации клапана
| Требуемый ввод | Почему это важно |
|---|---|
| Номинальный размер линии | Определяет интерфейс конвейера |
| Предлагаемая конструкция пробкового клапана | Определяет соответствующее семейство продуктов |
| Требование к порту или отверстию | Определяет ожидаемый внутренний путь потока |
| Полностью открытый или модулирующий режим | Определяет, требуются ли полностью открытые данные или данные, специфичные для открытия. |
| Направление потока | Может повлиять на применимую схему или условия установки. |
| Требование к месту или ориентации | Может быть дизайн- и конкретных услуг |
| Класс давления | Определяет требования к границе давления |
| Концевое соединение | Подтверждает интерфейс трубопровода |
| Тело, пробки и уплотнительные материалы | Поддерживает проверку совместимости |
| Руководство, привод или приводной механизм | Определяет операционную схему |
Данные производителя для запроса
Для точной предложенной конфигурации, запросить применимые:
- номинал Cv или Kv для конкретной серии;
- фактическая геометрия порта;
- фактическая площадь скважины или порта;
- полностью открытые гидравлические данные;
- кривая открытого положения для режима регулирования;
- ограничения направления потока;
- основа испытательной жидкости и условий испытаний;
- рекомендуемая рабочая скорость;
- чертеж изделия или вид в разрезе;
- номер документа, дата редакции и выпуска;
- подтверждение заявки.
Гидравлическая мощность — это только часть спецификации.; наш руководство по выбору плунжерного клапана охватывает более широкие проверки, такие как состояние жидкости, и производство напитков, температура, требования к техническому обслуживанию и эксплуатации.
Дисциплинированная последовательность отбора:
- Определите управляющий расход и допустимое значение ΔP клапана..
- Рассчитайте предварительно необходимый Cv.
- Определите возможную конфигурацию пробкового клапана..
- Получите точные расчетные данные.
- Проверьте порт, открытие, направление, доработка жидкости и документов.
- Пересчитать предварительный ΔP клапана-кандидата..
- Полный обзор приложения производителя.
Часто задаваемые вопросы
Каков Cv пробкового клапана??
Не существует единого Cv для всех пробковых клапанов или для каждого клапана одного номинального размера.. Cv зависит от конкретной серии, размер, фактическая геометрия порта, открытая позиция и, для некоторых дизайнов, направление потока. Используйте номинальные данные для указанной конфигурации.
Как рассчитать падение давления на пробковом клапане?
Для предварительного отбора несжимаемой жидкости в обычных единицах измерения США.:
Зависимость падения давления на клапане: ΔP = SG × (вопрос / Св)2
вопрос, Резюме, ΔP и SG должны использовать совместимую основу.. Cv должен соответствовать точной конфигурации клапана., и уравнение не заменяет поправку на вязкость, Определение размера сжимаемого потока или обзор производителя.
Почему два пробковых клапана одного размера могут иметь разные значения Cv??
Номинальный размер определяет интерфейс трубопровода., не внутреннее отверстие. Различные пробковые клапаны могут иметь разные площади отверстий., формы, переходы, выравнивание или геометрия полости кузова, что приводит к различным номинальным значениям Cv.
Насколько падение давления в полнопроходном пробковом клапане ниже, чем в конструкции с уменьшенным проходом??
Универсального процента не существует.. Разницу необходимо оценивать в одном и том же потоке, состояние жидкости, размер, Серия продукта и вступительная позиция. Сравните номинальные данные Cv или потери напора для точных полнопортовых и малопортовых конфигураций, а не полагайтесь на их этикетки..
Можно ли использовать одну диаграмму Cv для каждой конструкции плунжерного клапана??
Нет. Таблица должна соответствовать производителю., ряд, размер, конфигурация порта, открытие позиции, система коэффициентов, тестовая база, направление потока и текущая версия документа.
Является ли Cv тем же самым, что и Kv или коэффициент К клапана??
Нет. Cv и Kv — коэффициенты пропускной способности, используемые в различных системах единиц.. K или ζ — безразмерный коэффициент местных потерь, основанный на эталонном скоростном напоре.. Они требуют других расчетных соотношений и не должны заменяться напрямую..
Можно ли использовать полностью открытый Cv для частично открытого пробкового клапана??
Нет, если производитель не предоставит соответствующую кривую открытого положения.. Полностью открытое Cv не обеспечивает производительность частичного открытия., и случайное позиционирование не подтверждает пригодность для непрерывного регулирования или регулирования..
Заключение
Падение давления плунжерного клапана контролируется размером, превышающим номинальный.. Фактическая площадь порта, форма порта, выравнивание разъема по корпусу, внутренние переходы, скорость потока и свойства жидкости определяют, как жидкость ускоряется, отделяется и теряет энергию через клапан.
Cv предоставляет практический метод связи пропускной способности и падения давления., при условии, что его роль остается ясной:
- требуемое Cv исходит из условий проекта;
- номинальный Cv зависит от точной конфигурации продукта;
- фактическое установленное ΔP определяется реальными условиями эксплуатации и измерений..
Расчет полностью открытой жидкости может выявить потенциальные клапаны.. Для окончательного выбора по-прежнему требуется правильная таблица для конкретной серии., фактическая геометрия порта, состояние открытия, направление потока, тестовая база и текущая версия документа.
Приложение / Поддержка спецификаций
Пробковый клапан NTGD может просматривать доступные данные процесса для сравнения расчетного требуемого Cv с номинальным Cv конкретной серии-кандидата., подтвердите фактический порт или отверстие, и проверьте, соответствует ли расчетное падение давления на клапане проектному допуску..
Чтобы запросить проверку конкретной серии, используя имеющиеся у вас технологические и гидравлические данные., использовать Контактная форма пробкового клапана NTGD.
Для этого обзора, предоставить имеющуюся информацию о жидкости и фазе, нормальный и максимальный поток, давление выше и ниже по потоку, допустимое ΔP клапана, температура, удельный вес или плотность, вязкость, состояние твердых веществ, размер линии, предлагаемая конфигурация порта, Режим работы и направление потока.
Проверка предназначена для выявления недостающих данных и поддержки спецификации или подготовки запроса предложений до подтверждения окончательной конфигурации клапана..