Внешний авторитет терморегулятора

Внешний авторитет терморегулятора имеет такое же влияние на ги­дравлические характеристики, как и у регулирующего клапана. Под воз­действием внешнего авторитета происходит дальнейшая деформация начальной (базовой) расходной характеристики терморегулятора. Ее на­чальное искривление вызвано конструктивной особенностью внутрен­него канала терморегулятора, по которому протекает теплоноситель.

Начальную деформацию расходной характеристики определяют ба­зовым авторитетом. В технической информации в явном виде его не указывают. Однако в нежном виде он соответствует пропускной спо­собности терморегулятора. Определение базового авторитета при изве­стном положении штока аналогично рассмотренным ранее методикам для регулирующих клапанов с соответствующей расходной характери­стикой, но, как правило, такая информация не всегда присутствует в техническом описании. Тогда можно воспользоваться другим подходом, гидравлическая суть которого аналогична Данный способ основан на технической информации, предоставляемой производителем согласно нормативу [16] — расходных характеристиках терморегулятора для двух зон пропорциональности: Хр = 2 К и Хр = 1К.

Зона пропорциональности терморегулятора характеризуется при­мерно линейной зависимостью пропускной способности Kv от переме­щения штока H. Она является, в сравнении с регулирующим клапаном, своеобразной настройкой, т. к. определяет положение штока. Тогда ба­зовый авторитет терморегулятора можно определить на основании дан­ного параметра. Для этого необходимо разделить уравнение (3.23) на­стройки в виде расходных характеристик для зоны пропорциональнос­ти 2К на уравнение настройки в виде расходных характеристик для зо­ны пропорциональности 1К и приравнять к отношению 2К/1К. Для терморегулятора с логарифмической расходной характеристикой это уравнение выглядит следующим образом:

А,К

In

H ae~l + "2 ^ +

=————— 2c——— = — = 2, (4.1)

К I„ ae IK

In

^100

A61 +

После преобразований уравнение (4.1) принимает вид полного квадратного уравнения:

— — е2с + 1 = 0.

Уравнение имеет два корня. В качестве решения принимают тот, который находится в области допустимых значений 0 < аб ^ 1.

Такие уравнения получают и для других соотношений зон пропор­циональности при логарифмической расходной характеристике. При этом степень уравнения (4.2) будет равна отношению зон пропорцио­нальности в уравнении (4.1).

Для терморегуляторов с линейной расходной характеристикой уравнение для любых соотношений зон пропорциональности имеет обобщенный вид:

(4.3)

= 1 +

2

Где индексы І и J указывают на соответствие параметров, применяемой зоне пропорциональности, например, І = 2К и J = 0,5К. При этом необ­ходимо, чтобы І > J.

Пример 10. Терморегулятор RTDG20 с логарифмической расход­ной характеристикой имеет максимальную пропускную способность Kvs = 4,70 (м3/ч)/бар0-5. Зависимость пропускной способности от зоны пропорциональности представлена в таблице.

Зона пропорциональности Хр, К

0,5

1,0

1,5

2,0

Пропускная способность ку, (м3/ч)/бар0,5

0,50

0,90

1,45

1,90

Необходимо определить базовый авторитет терморегулятора.

Решение. Базовый авторитет терморегулятора рассчитывают по параметрам, соответствующим зоне пропорциональности 1К и 2К. Принимают с = 3. Тогда

(4.2)

Гг. ~ •) Г . ~ •)

1

— — е2хз + 1 = 0

Или после упрощения


1

690 ^—2013—-402 = 0.

Корни квадратного уравнения


2×690

2013 — л/20132 + 4 х 690 х 402

__________ 2 x 690________

-5,33

= 0,32.

2013 + л/20132 + 4 х 690 х 402

В области допустимых значений 0 < а^ < 1 находится единственное решение а6 = 0,32.

Значение базового авторитета определяет начальную деформацию идеальной расходной характеристики. Дальнейшая деформация проис­ходит под влиянием внешнего авторитета. Чем меньше единицы внеш­ний авторитет, тем значительнее искривляется расходная характерис­тика терморегулятора. Это утверждение рассмотрено в примере 11.

Пример 11. На каждом из трех регулируемых участков установлено по одному терморегулятору RTDG20 с логарифмической расходной ха — Рактеристикоії. У терморегуляторов одинаковые параметры: номи­нальная пропускная кЛ = 1,9 (м3/ч)/бар^ при зоне пропорциональности Хр = 2К; максимальная пропускная способноат Kvs = 4,7 (м3/ч)/бар°-5; базовый авторитет, определенный по примеру 10, аб = 0,32; потери давле­ния на терморегуляторе АРТ =0,1 бар; номинальный расход теплоноси­теля VN = 0,6 м3/ч. Располагаемое давление на первом регулируемом участке АР = 0,1 бар, втором — АР = 0,2 бар и третьем — АР = 0,3 бар. Соответственно потери давления АР’ = 0, АР’ =0,1 бар, АР’ = 0,2 бар.

Необходимо определить рабочие расходные характеристики термо­регуляторов и сопоставить расходы теплоносителя в терморегуляторах при их полном открывании.

Решение. По формуле (3.17) рассчитывают минимальные потери давления на клапанах при номинальном расходе теплоносителя

АР = Ц. = М!. = 0,0163 бар. К 4,7

Внешние авторитеты терморегуляторов по перепадам давления При Номинальном расходе теплоносителя

А = АРу/(АРу+ АР’) = 0,0163/(0,0163 +0) = 1,00; а = 0,0163/(0,0163+0,1) = 0,14 и а = 0,0163/(0,0163+0,2) = 0,08.

Рабочие расходные характеристики терморегуляторов определяют полными внешними авторитетами

А+=аба =0,32×1,00 = 0,32; а+ = 0,32×0,14 = 0,045; а+ = 0,32×0,08 = 0,026.

Внешний авторитет терморегулятора

АР, + АР"

АРАР1

Расход теплоносителя при максимально открытых терморегулято­рах рассчитывают по формуле (3.18):

K^yfAPa = 4,7^0,1×1,00 = 1,486 М3;

VS

V = 4,7^0,2×0,14 = 0,786 м3/ч и V = 4,7^0,3×0,08 = 0,728 м3/ч.

В данном примере расчет авторитетов сделан лишь для отслежива­ния взаимосвязи между ними и расходами теплоносителя в терморегуля­торах. Как видно из результатов, при уменьшении полного внешнего ав­торитета уменьшается расход теплоносителя через открытый терморегу­лятор. В пределах перепада давления на регулируемом участке от 10 до 30 кПа отклонение расходов составляет 1,486/0,728 = 2,04 раза.

При проектировании систем необходимо обеспечить номиналь­ный расход теплоносителя у потребителя. В терморегуляторе без конструктивно предусмотренной предварительной настройки его достигают варьированием внешнего авторитета. Изменение внешне­го авторитета осуществляют либо заменой диаметра труб, либо изме­нением располагаемого давления на регулируемом участке, либо применением элементов регулируемого участка с другими характе­ристиками гидравлического сопротивления. Создание условий обес­печения номинального расхода на терморегуляторе рассмотрено в примере 12.

Пример 12. Проектируют систему обеспечения микроклимата с терморегуляторами без предварительной настройки. Номинальный рас­ход теплоносителя у потребителя VN = 0,5 мЛ/ч. Диаметр трубопрово­дов обвязки теплообменного прибора 15 мм.

Необходимо определить располагаемое давление на регулируемом участке для обеспечения номинального расхода у потребителя.

Решение. Выбирают терморегулятор по диаметру трубопроводов обвязки — RTDG15. Расходная характеристика терморегулятора — логарифмическая. Гидравлические характеристики терморегулятора, предоставляемые производителем: максимальная пропускная способность

Kvx = 2,7 (м»/ч)/барог>; зависимость пропускной способности от зоны про­порциональности приведена в таблице.

Зона пропорциональности А"(), К

0,5

1,0

1,5

2,0

Пропускная способность Fcv, (м3/ч)/бар0,5

0,40

0,70

1,20

1,45

По уравнению (4.2) определяют базовый авторитет терморегуля­тора для зоны пропорциональности 2К. Решением является Ag = 0,18.

По числителю уравнения (4.1) находят относительное расположе­ние штока. Решение: Мгшо = 0,55.

Из уравнения искажения идеальной расходной Равнопроцентногі характеристики клапана (3.25) определяют потери давления на термо­регуляторе:

Потери давления на терморегуляторе следует принимать такими, чтобы получаемое расчетом располагаемое давление регулируемого участка удовлетворяло условию бесшумности терморегулятора.

Проектируя систему обеспечения микроклимата исходя из приме­ра 12, обеспечивают условия бесшумности терморегуляторов лишь при их закрывании. Для бесшумности трубопроводов и других элементов регулируемого участка, а также создания условий теплового комфорта в помещении необходимо знать возможное увеличение расхода и соот­ветственно скорости теплоносителя при открывании терморегулято­ров. Ответ на это дает гидравлический смысл внутреннего авторитета терморегулятора.

Внешний авторитет определяет искажение рабочей расходной ха­рактеристики терморегулятора под воздействием сопротивления элементов регулируемого участка.

Уменьшение внешнего авторитета ограничивает возможность уве­личения расхода теплоносителя при открывании терморегулятора.

Posted in ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *