Poradnik. doboru zaworów regulujących i balansowych produkowanych przez. w Ścinawce Średniej

Poradnik doboru zaworów regulujących i balansowych produkowanych przez w Ścinawce Średniej

Poradnik doboru zaworów regulujących Arkusz: 1.1.1. Pojęcia podstawowe. Elementy regulujące. Arkusz: 1.1.. Pojęcia podstawowe. Instalacja przepływowa. Arkusz: 1..1. Współczynnik przepływu K v dla zaworów. Obliczanie współczynnika K v dla różnych płynów. Arkusz: 1.3.1. Istota doboru zaworów regulujących. Dobór zaworu na podstawie wymaganego współczynnika K v. Arkusz: 1.3.. Istota doboru zaworów regulujących. Dobór zaworu na podstawie jego charakterystyki hydraulicznej. Arkusz: 1.3.3. Pojęcia podstawowe. Istota doboru i regulacji zaworów balansowych. Arkusz:.1.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Ciecze o niskiej lepkości, ν< 0 mm /s. Arkusz:..1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Ciecze o zwiększonej lepkości, ν> 0 mm /s. Arkusz:.3.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Gazy czyste i mieszaniny gazowe. Arkusz:.4.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Para wodna przegrzana. Arkusz:.5.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Para wodna nasycona. Arkusz:.6.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Kondensat o parametrach bliskich wrzenia. Arkusz:.7.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Mieszanina pary i kondensatu. Arkusz:.8.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Wpływ wstawek redukujących średnicę rurociągu. Arkusz:.9.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v. Obliczenia warunków występowania kawitacji. Arkusz: 3.1.1. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów. Zawór regulujący Fig. 7. Arkusz: 3.1.. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów. Zawór balansowy Fig. 443. Arkusz: 3.1.3. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów. Zawór balansowy Fig. 447. Arkusz: 3.1.4. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71.(15-80) Arkusz: 3.1.5. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 (0-50) Arkusz: 3.1.6. Zakresy zmian współczynnika Kv dla typoszeregu. Zawór balansowy Fig. 1. Arkusz: 3.1.7. Wartości współczynnika Kv,sig dla typoszeregu. Zawór balansowy Fig. 1. Arkusz: 3..1. Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów. Zawór regulujący Fig. 7. Arkusz: 3... Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów. Zawór balansowy Fig. 443. Arkusz: 3..3. Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów. Zawór balansowy Fig. 447. Arkusz: 3..4. Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Arkusz: 3..5. Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów. Zawór balansowy Fig. 1. Arkusz: 4.1.1. Zawór regulujący Fig. 7. Współczynnik przepływu K v zaworów DN15 i DN0. Arkusz: 4.1.. Zawór regulujący Fig. 7. Współczynnik przepływu K v zaworów DN5 i DN3. Arkusz: 4.1.3. Zawór regulujący Fig. 7. Współczynnik przepływu K v zaworów DN40 i DN50. Arkusz: 4.1.4. Zawór regulujący Fig. 7. Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4..1. Zawór regulujący Fig. 7. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN15 i DN0. Arkusz: 4... Zawór regulujący Fig. 7. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN5 i DN3. Arkusz: 4..3. Zawór regulujący Fig. 7. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN40 i DN50. Arkusz: 4..4. Zawór regulujący Fig. 7. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4.3.1. Zawór balansowy Fig. 443. Współczynnik przepływu K v zaworów DN40 i DN50. Arkusz: 4.3.. Zawór balansowy Fig. 443. Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4.3.3. Zawór balansowy Fig. 443. Współczynnik przepływu K v zaworów DN0 i DN15. Arkusz: 4.3.4. Zawór balansowy Fig. 443. Współczynnik przepływu K v zaworów DN150 i DN00. Arkusz: 4.3.5. Zawór balansowy Fig. 443. Współczynnik przepływu K v zaworów DN50 i DN300. Arkusz: 4.4.1. Zawór balansowy Fig. 443. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN40 i DN50. Arkusz: 4.4.. Zawór balansowy Fig. 443. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4.4.3. Zawór balansowy Fig. 443. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN0 i DN15. Arkusz: 4.4.4. Zawór balansowy Fig. 443. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN150 i DN00. Arkusz: 4.4.5. Zawór balansowy Fig. 443. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN50 i DN300. Arkusz: 4.5.1. Zawór balansowy Fig. 447. Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4.5.. Zawór balansowy Fig. 447. Współczynnik przepływu K v zaworów DN0 i DN15. Arkusz: 4.5.3. Zawór balansowy Fig. 447. Współczynnik przepływu K v zaworów DN150 i DN00. Arkusz: 4.5.4. Zawór balansowy Fig. 447. Współczynnik przepływu K v zaworów DN50 i DN300. Arkusz: 4.6.1. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN65. Arkusz: 4.6.. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN80. Arkusz: 4.6.3. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN0. Arkusz: 4.6.4. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN15. Arkusz: 4.6.5. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN150. Arkusz: 4.6.6. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN00. Arkusz: 4.6.7. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN50. Arkusz: 4.6.8. Zawór balansowy Fig. 447. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN300.

Poradnik doboru zaworów regulujących Arkusz: 4.7.1. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71.Współczynnik przepływu K v zaworów DN15 i DN0. Arkusz: 4.7.. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Współczynnik przepływu K v zaworów DN5 i DN3. Arkusz: 4.7.3. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Współczynnik przepływu K v zaworów DN40 i DN50. Arkusz: 4.7.4. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4.7.5. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Współczynnik przepływu K v zaworów DN0 i DN15. Arkusz: 4.7.6. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Współczynnik przepływu K v zaworów DN150 i DN00. Arkusz: 4.7.7. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Współczynnik przepływu K v zaworu DN50. Arkusz: 4.8.1. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN15 i DN0. Arkusz: 4.8.. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN5 i DN3. Arkusz: 4.8.3. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN40 i DN50. Arkusz: 4.8.4. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN65 i DN80. Arkusz: 4.8.5. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN0 i DN15. Arkusz: 4.8.6. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN150 i DN00. Arkusz: 4.8.7. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71. Charakterystyki hydrauliczne zaworu DN50. Arkusz: 4.9.1. Zawór balansowy Fig. 1. Dane ogólne Arkusz: 4.9.. Zawór balansowy Fig. 1. Charakterystyki sygnałowe zaworów DN ½ i DN ¾ ; dla Psig Arkusz: 4.9.3. Zawór balansowy Fig. 1. Charakterystyki sygnałowe zaworów DN 1 i DN 1¼ ; dla Psig Arkusz: 4.9.4. Zawór balansowy Fig. 1. Charakterystyki sygnałowe zaworów DN 1½ i DN ; dla Psig Arkusz: 5.1.1. Przykład doboru zaworu regulującego. Dobór na podstawie wymaganej wartości K v. Arkusz: 5.1.. Przykład doboru zaworu regulującego. Dobór na podstawie założonej wartości autorytetu zaworu α. Arkusz: 5.1.3. Przykład doboru zaworu regulującego. Dobór przez obliczenie dyspozycyjnego spadku ciśnienia na zaworze. Arkusz: 5..1. Przykład doboru zaworu w węźle cieplnym. Ograniczanie przepływu wody sieciowej przez węzeł. Arkusz: 5... Przykład doboru zaworu w węźle cieplnym. Równoważenie gałęzi równoległych węzła. Arkusz: 5..3. Przykład doboru zaworu w węźle cieplnym. Regulowany upust wody sieciowej (bocznikowanie przepływu).

Arkusz: 1.1.1. Pojęcia podstawowe Elementy regulujące 1. Element instalacji fragment składowy rurociągowej instalacji przepływowej, wywołujący opory przepływu płynu (element dławiący przepływ). Do elementów instalacji należy zaliczyć zarówno przeszkody lokalne, np. zasuwy, zawory, klapy, itp., jak również prostoosiowe odcinki rur, kolana i rozgałęzienia, a także całe aparaty procesowe (np. wymiennik ciepła).. Zawór regulujący szczególny element instalacji, charakteryzujący się zmiennym stopniem dławienia przepływu, a tym samym zmienną przepustowością. Przepustowość zaworu regulującego wynika z jego aktualnej, dającej się ściśle zmieniać, nastawy. 3. Zawór dławiący szczególny element instalacji, którego głównym zadaniem jest obniżenie ciśnienia płynu przepływającego przez instalację, przez co jednak zmianie ulega również w określonym stopniu wielkość strumienia tego płynu. Stopień dławienia zaworu wynika z jego aktualnej nastawy. 4. Współczynnik przepływu zaworu K v strumień objętości płynu przepływającego przez dany zawór i wywołujący na nim jednostkowy, stały spadek ciśnienia. Ilościowy związek pomiędzy strumieniem płynu, a jego spadkiem ciśnienia w zaworze przedstawia wyrażenie P V = K d v ρ Wartości K v dla zaworów (oraz innych elementów) ustalane są eksperymentalnie. W praktyce przyjęto definiować współczynnik K v jako liczbowo równy strumieniowi wody o temperaturze od 5 o C do 40 o C, przepływającej przez dany zawór przy spadku ciśnienia 0,1 MPa (0 kpa lub 1 bar). Taka definicja wymaga przeliczania wartość K v dla płynów innych niż woda, której gęstość w zakresie ww. temperatur przyjmuje się równą 00 kg/m 3. jednostka ciśnienia [MPa] [kpa] [bar] równanie K v = V 0 ρ P d K v = V 3,16 ρ P d K v = V 31,6 5. Nominalny współczynnik przepływu zaworu K v,s wartość katalogowa współczynnika przepływu danego zaworu, wyznaczona w warunkach odpowiadających jego pełnemu otwarciu. 6. Dyspozycyjny spadek ciśnienia dla zaworu P d dopuszczalny spadek ciśnienia na zaworze, związany z sumarycznym spadkiem ciśnienia w całej instalacji i dyspozycyjnym ciśnieniem jej zasilania. α Pd = Pi = α Pd,i 1 α 7. Autorytet zaworu (kryterium dławienia) α stosunek spadku ciśnienia płynu na zaworze do spadku ciśnienia płynu w całej instalacji (ciśnienia jej zasilania). Pd α = P + P i d = K K v,i,s v,i,s + K v, s 8. Charakterystyka hydrauliczna zaworu związek pomiędzy rzeczywistą wielkością strumienia płynu (zwykle wody), a jego stratą ciśnienia wywołaną przepływem przez zawór o danym współczynniku K v. 9. Charakterystyka wewnętrzna zaworu zależność pomiędzy współczynnikiem K v zaworu, a przemieszczeniem jego części dławiącej, przy stałym oporze przepływu płynu przez zawór. V K a. dla zaworów o charakterystyce liniowej v h n = = Vs K v,s hs ns h hs n ns V K v 1 h b. dla zaworów o charakterystyce stałoprocentowej s 1 n = s = Vs K v,s λ λ gdzie: V strumień objętości płynu, h skok trzpienia, n liczba obrotów wrzeciona, s indeks odnosi się do wartości nominalnych, λ=0,0 dla zaworów jednogniazdowych, λ=0,04 dla zaworów dwugniazdowych. ρ P d

Arkusz: 1.1.. Pojęcia podstawowe Instalacja przepływowa 1. Instalacja przepływowa zespół przewodów rurowych, armatury regulującej, kontrolnej i zabezpieczającej, umożliwiający ciśnieniowy transport płynów.. Nominalny współczynnik przepływu instalacji K v,i,s strumień objętości płynu przepływającego przez instalację, wyznaczony przy uwzględnieniu nominalnych współczynników przepływu jej elementów (nominalna przepustowość instalacji). 3. Roboczy współczynnik przepływu instalacji K v,i,r strumień objętości płynu przepływającego przez instalację, wyznaczony przy uwzględnieniu roboczych współczynników przepływu jej elementów. 4. Całkowita strata ciśnienia płynu w instalacji P i suma liniowych i miejscowych oporów przepływu oraz hydrostatycznych strat ciśnienia płynu w całym obiegu. 5. Dyspozycyjny spadek ciśnienia dla instalacji P d.i ciśnienie na króćcu wlotowym do instalacji, wytwarzane przez zasilające je urządzenie. 6. Charakterystyka hydrauliczna instalacji związek pomiędzy rzeczywistą wielkością strumienia danego płynu, a jego stratą ciśnienia, wywołaną przepływem tego płynu przez instalację o określonym współczynniku przepływu. 7. Charakterystyka hydrauliczna urządzenia zasilającego instalację związek pomiędzy wydajnością urządzenia zasilającego instalację (pompa, sprężarka, stabilizator ciśnienia), a wytwarzanym przez nie ciśnieniem płynu. 8. Punkt pracy instalacji określony jest przez miejsce przecięcia się charakterystyki hydraulicznej urządzenia zasilającego instalację z jej charakterystyką hydrauliczną. Nominalny punkt pracy odpowiada charakterystyce instalacji określonej dla K v,i,s. Rzeczywisty punkt pracy odpowiada charakterystyce instalacji określonej dla K v,i,r. ciśnienie nominalny punkty pracy instalacji rzeczywisty punkty pracy instalacji stabilizator ciśnienia K v,i,r K v,i,s pompa wirowa charakterystyki hydrauliczne urządzeń zasilających charakterystyki hydrauliczne instalacji V i,r V i,s strumień płynu 9. Kawitacja zjawisko występujące w warunkach obniżenia się ciśnienia cieczy poniżej ciśnienia jej nasycenia w danej temperaturze. Może występować w trakcie przepływu cieczy przez elementy instalacji, w których następuje gwałtowne obniżenie ciśnienia (zawory, zwężki, pompy, itp.). Kawitacja prowadzi do niebezpiecznych uderzeń hydraulicznych, wywoływanych gwałtowną kondensacją pęcherzy parowych w warunkach ponownego wzrostu ciśnienia płynu.. Zastępczy współczynnik przepływu układu zaworów K v,z współczynnik przepływu dla zespołu zaworów połączonych względem siebie w określonej konfiguracji. Wartość K v,z wynika z równań połączenie szeregowe połączenie równoległe 1 K v,z = k 1 j= 1K v,j K v,z k = K v,j j= 1

Arkusz: 1..1. Współczynnik przepływu K v dla zaworów Obliczanie współczynnika K v dla różnych płynów Podane w niniejszym poradniku wartości współczynnika przepływu K v dla zaworów określonego typu, wielkości i ich nastawy, ustalone zostały na drodze pomiarów eksperymentalnych. W pomiarach tych, jako płyn przepływający przez zawór stosowano wodę. Wykorzystanie uzyskanych tą drogą danych w procedurze doboru zaworów mających regulować strumień płynu innego niż woda, wymaga uwzględnienia jego odmiennych właściwości fizycznych. W szczególności dotyczy to gęstości płynu rzeczywistego, mającego przepływać przez zawór. Niekiedy należy uwzględnić również takie zjawiska jak np. ściśliwość gazów lub pary wodnej, zwiększoną lepkość niektórych cieczy, laminarny charakter przepływu płynu przez zawór lub też zmianę średnicy rurociągu w obszarze jego połączenia z zaworem. Uwzględnienie wymienionych parametrów pozwala na określenie skorygowanej wartości współczynnika przepływu K * V, na podstawie której należy dobrać zawór Poniższej zestawiono podstawowe równania, umożliwiające wyznaczenie wymaganej wartości K v dla zaworów, mających regulować strumień różnych płynów. Ich wykorzystanie pozwala na ustalenie wielkości zastępczego strumienia wody, który wywoływałby identyczny spadek ciśnienia na zaworze, jak rzeczywisty strumień danego płynu. Rodzaj płynu Ciecz o małej lepkości Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze P1 Pd < czyli P P1 P1 Pd > czyli V ρ K v = 0 P > d P < P 1 Gaz K v V ρ T = n 1 K v = ρn T1 504 Pd P 51P1 V Para wodna przegrzana K v = G 0 υ P d K v = G 0 υ P * 1 Para wodna nasycona K v = G 0 κ υ P d K v = G 0 κ υ P 1 * Oznaczenia i jednostki wielkości zawartych w równaniach z powyższej tabeli: V strumień objętości płynu, [m 3 /h]; G strumień masy płynu, [kg/h]; P 1 ciśnienie absolutne przed zaworem, [MPa]; P ciśnienie absolutne za zaworem, [MPa]; P d dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa]; ρ n gęstość płynu w warunkach normalnych (13 hpa, 93K), [kg/m 3 ]; T 1 temperatura płynu przed zaworem, [K]; υ objętość właściwa pary o parametrach P, T 1, [m 3 /kg]; υ objętość właściwa pary o parametrach P 1 /, T 1, [m 3 /kg]; κ stopień suchości pary, κ (0,1)

Arkusz: 1.3.1. Istota doboru zaworów regulujących Dobór zaworu na podstawie wymaganego współczynnika K v Podstawą doboru wielkości zaworu regulującego jest w tym przypadku ustalenie wartości współczynnika przepływu K v. Jego wymaganą wartość określić należy na podstawie równań uwzględniających rodzaj i wielkość strumienia płynu oraz jego dopuszczalną stratę ciśnienia w zaworze. W tym celu wykorzystać można karty doboru zaworów, zawarte w niniejszym Poradniku (Arkusze:.x.x). Otrzymany tą drogą współczynnik K v należy następnie porównać z wartościami K vs dla wybranego typoszeregu zaworów (Arkusze: 3.1.x.). Porównanie takie pozwala na ustalenie wymaganej wielkości nominalnej zaworu, gdyż powinien być spełniony warunek K v,s =(1,48 3,4)K v. Z danego typoszeregu należy przy tym wybrać zawór o najmniejszej wielkości nominalnej, spełniający powyższy warunek. Takie postępowanie zapewnia uzyskanie wysokiego autorytetu zaworu, który powinien mieścić się w granicach α=0,3 0,5. Analiza kilku typoszeregów pozwala na ustalenie zaworu o wielkości nominalnej najbardziej zbliżonej do średnicy rurociągu. Zbiorczą charakterystykę zakresów zmian wartości K v dla jednego z typoszeregów zaworów przedstawiono poniżej. Przykładowo wynika z niej, że ustalonej na drodze obliczeń, wymaganej wartości współczynnika K v =11, odpowiada zawór o wielkości DN3. Po ustaleniu nominalnej wielkości zaworu, należy określić jego nastawę, czyli liczbę obrotów wrzeciona od stanu jego zupełnego zamknięcia. W tym celu wykorzystujemy indywidualny wykres, obrazujący zakres zmian K v dla wybranego zaworu. Jego przykład przedstawiono poniżej. Wynika z niego, że w przypadku zaworu o wielkości DN3, ustalonej wcześniej wartości K v =11, odpowiada nastawa n=4, obrotu wrzeciona.

Arkusz: 1.3.. Istota doboru zaworów regulujących Dobór zaworu na podstawie jego charakterystyki hydraulicznej Ustalenie nominalnej wielkości zaworu regulującego i jego wymaganej nastawy, możliwe jest również na podstawie charakterystyk hydraulicznych zaworów (graficzna zależność V=f( P)). Charakterystyki te wyznaczane są eksperymentalnie przy wykorzystaniu określonego rodzaju płynu (zwykle jest to woda) i jedynie dla tego płynu mogą być wprost stosowane. Nachylenie linii na wykresach jest zgodne z wartościami K v danego zaworu o określonej nastawie. Charakterystyki zbiorcze dla poszczególnych typoszeregów zaworów, uwzględniają wartości K v,s dla zaworów o określonej wielkości nominalnej. Dysponując wartościami strumienia roboczego płynu V r oraz dyspozycyjnego spadku ciśnienia na zaworze P d, ustalić należy na charakterystyce zbiorczej położenie punkt doboru D, w sposób zilustrowany na poniższym wykresie. Ponieważ konieczne jest spełnienie warunku K v,s =(1,48 3,4)K v, to położenie uzyskanego punktu D wskazuje, że w pierwszej kolejności należy wybrać zawór o wymiarze DN3, gdyż przyjęcie zaworu większego, prowadzić może do obniżenia jego zdolności regulujących. Analiza wykresów obejmujących kilka serii zaworów, pozwala na wybranie zaworu o wielkości najbardziej zbliżonej do średnicy rurociągu, na którym ma on być zabudowany. Wymaganą nastawę tak wybranego zaworu, ustalić należy na podstawie jego indywidualnej charakterystyki hydraulicznej, co przedstawiono na poniższym rysunku. Położeniu punktu D na tle linii odpowiadających różnym nastawom zaworu wskazuje, że dla uzyskania założonego strumienia V r i spadku ciśnienia P d płynu, nastawa zaworu powinna wynosić n=4, obrotu wrzeciona. V, [m 3 /h] 0 DN3 V r 5 3 7 6 5 4 3,5 3,5 D 1,5 n= 1 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P d P, [kpa]

Arkusz: 1.3.3. Pojęcia podstawowe Istota doboru i regulacji zaworów balansowych Głównym celem stosowania zaworów balansowych (inaczej nazywanych: wyrównawczymi, regulacyjnopomiarowymi, itp.) jest dokładne wyrównanie rozpływu strumieni płynu w gałęziach instalacji zasilanych ze wspólnego kolektora. W porównaniu do typowych zaworów regulujących, zawory balansowe dają możliwość pomiaru rzeczywistego strumienia płynu, który przepływa przez zawór przy jego określonej nastawie. Jest to szczególnie istotne np. w przypadku zmiennej wartości ciśnienia dyspozycyjnego na długości kolektora zasilającego. Ciśnienie to jest zależne od rzeczywistego rozpływu płynu do poszczególnych gałęzi instalacji, a jego określenie na drodze rachunkowej wymaga skomplikowanej procedury obliczeniowej. Ogólne zasady doboru zaworów balansowych są takie same jak w przypadku typowych zaworów regulujących (Ark:1.3.1. oraz Ark: 1.3.). Różnica polega na tym, że dokładne ustalenie nastawy zaworu następuje już w trakcie pracy instalacji, poprzez ustalenie strumienia płynu płynącego przez zawór. Określenie rzeczywistego strumienia płynu przepływającego przez zawór w danych warunkach jego nastawy realizowane może być na drodze pomiaru spadku ciśnienia ΔPsig na całym zaworze (zawory o większej wartości DN; Fig. 445) lub na stałym elemencie dławiącym (zwężce), wmontowanym trwale w korpus zaworu (zawory o mniejszej wartości DN; Fig. 1). W trakcie doboru zaworu, jak też podczas jego regulacji, należy zwrócić szczególną uwagę na wartość podawanego w kartach katalogowych współczynnika Kv. W odniesieniu do zaworów dla których pomiar ΔPsig realizowany jest na organie nastawczym zaworu (króćce impulsowe montowane na korpusie przed i za grzybem zaworu; Fig.1), wartość Kv,sig jest zmienna i odpowiada wartości Kv zaworu przy danej jego nastawie. W przypadku zaworów dla których ΔPsig mierzone jest na stałym organie dławiącym (króćce impulsowe montowane na korpusie po jednej stronie zaworu; Fig. ), wartość Kv,sig jest stała, różna od Kv i niezależna od aktualnej nastawy zaworu. Niezależnie od sposobu pomiaru różnicy ciśnień w króćcach impulsowych, strumień płynu przepływającego przez zawór jest związany z mierzoną wartością Psig oraz wartością Kv,sig i wynika z zależności w której: V m3/h, Kv,sig m3/h/kpa, Psig kpa, ρ kg/m3. W odniesieniu do zaworów balansowych dla których pomiar Psig realizowany jest wg Fig. 1, w kartach katalogowych podane są jedynie wartości Kv, gdyż w takim przypadku Kv=Kv,sig. Jeżeli natomiast pomiar Psig realizowany jest wg Fig., w kartach katalogowych podawane są niekiedy osobne charakterystyki dla wartości Kv (konieczne dla procedury doboru zaworu) oraz dla Kv,sig (konieczne do ustalenia strumienia płynu mierzonego na elemencie pomiarowym zaworu (dyszy) w trakcie jego regulacji). Warto dodać, że w tym przypadku wartość Kv jest zawsze mniejsza od wartości Kv,sig, gdyż współczynnik Kv uwzględnia opory przepływu płynu zarówno przez organ pomiarowy (zwężka), jak też organ nastawczy zaworu. Wykorzystanie wartości Kv,sig w miejsce Kv w procedurze doboru zaworu, prowadzić może do znacznych błędów.

Arkusz:.1.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Ciecze o niskiej lepkości, ν< 0 mm /s Parametry robocze dla dowolnej cieczy typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Strumień objętości cieczy, [m 3 /h] Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Gęstość cieczy, [kg/m 3 ] V Pd ρ Współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] K v = V 0 ρ P d Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s Parametry robocze dla wody, przy 0 o C typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Strumień objętości cieczy, [m 3 /h] Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] V Pd Gęstość cieczy, [kg/m 3 ] ρ 00 Współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] K v = 0,316 V P d Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s

Arkusz:..1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Parametry robocze Ciecze o zwiększonej lepkości, ν> 0 mm /s typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Strumień objętości cieczy, [m 3 /h] Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Gęstość cieczy, [kg/m 3 ] V Pd ρ Lepkość cieczy, [m /s] 1St = 0 cst = 0 mm /s = -4 m /s Współczynnik przepływu, [m 3 /h] Liczba Reynoldsa K v = V 0 Re = 0,071 ν ρ P d ν V K v Współczynnik korekcyjny, wg wykresu poniżej Skorygowany współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] k 0 = f(re) * v K = k 0 K v Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s 80 k 0 70 60 50 40 30 0 0 0.1 1 0 00 000 Re

Arkusz:.3.1. Parametry robocze Strumień objętości gazu w warunkach normalnych, [m 3 /h] Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Gazy czyste i mieszaniny gazowe V n Pd Temperatura T gazu przez zaworem, [K] 1 Ciśnienie absolutne P gazu przed zaworem, [MPa] 1 Ciśnienie absolutne gazu za zaworem, P [MPa] typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Masa molowa gazu, [kg/kmol] M Gęstość gazu w warunkach normalnych, [kg/m 3 ],0n=ρ Współczynnik Vn ρn T przepływu K 1 v = dla zaworu, [m 3 /h] 504 Pd P Jeżeli obowiązuje warunek Pd < P1, to Jeżeli obowiązuje warunek Pd > P1, to Współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] K v = Vn 51P 1 ρ n T 1 Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s Masa molowa wybranych gazów: Gaz Symbol M, [kg/kmol] Gaz Symbol M, [kg/kmol] Gaz Symbol M, [kg/kmol] Argon Ar 40 Azot N 8 Tlen O 3 Wodór H Tlenek azotu Dwutlenek azotu Dwutlenek węgla Dwutlenek siarki NO 30 Amoniak NH 3 17 NO 46 Metan CH 4 16 CO 44 Propan C 3H 8 44 SO 64 Powietrze - 9 M = Dla mieszanin gazowych obowiązuje zależność: i w której r i jest udziałem objętościowym (molowym) i-tego składnika, natomiast M i jego masą molową. r i M i

Arkusz:.4.1. Parametry robocze Strumień masowy pary, [kg/h] Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Ciśnienie absolutne P pary przed zaworem, [MPa] 1 Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Temperatura pary T przed zaworem, [K] 1 Para wodna przegrzana G Pd Objętość właściwa pary przegrzanej υ o parametrach P =P 1 - P d, T 1, [m 3 /kg] Współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] K v typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Jeżeli obowiązuje warunek Pd < P1, to = G 0 Objętość właściwa pary przegrzanej o parametrach P 1 /, T 1, [m 3 /kg] υ P Współczynnik * G υ przepływu dla K v = zaworu, [m 3 /h] 0 P1 Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] d Jeżeli obowiązuje warunek Pd > P1, to * υ Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s 5 objętość właściwa pary przegrzanej, [m 3 /kg] 1 0.5 0. 0.1 0.05 0.0 0.01 P=0,1 MPa 0,5 MPa 1,0 MPa,0 MPa 3,0 MPa 4,0 MPa 5,0 MPa 0 150 00 50 300 350 400 450 500 temperatura, [ o C]

Arkusz:.5.1. Parametry robocze Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Para wodna nasycona typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Strumień masowy pary, [kg/h] Stopień suchości pary, [-] G κ Ciśnienie absolutne P pary przed zaworem, [MPa] 1 Ciśnienie absolutne P pary za zaworem, [MPa] Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Pd Temperatura T pary przed zaworem, [K] 1 Objętość właściwa pary nasyconej υ o parametrach P, T 1, [m 3 /kg] Współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] K v Jeżeli obowiązuje warunek Pd < P1, to = G 0 Objętość właściwa pary nasyconej o parametrach P 1 /, T 1, [m 3 /kg] κ υ P Współczynnik G przepływu dla Kv = zaworu, [m 3 /h] 0 P1 Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] d Jeżeli obowiązuje warunek Pd > P1, to κ υ * υ * Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s Dla zastosowań technicznych, w zakresie ciśnień absolutnych 0,1 4 MPa lub temperatur 373 53,5 K, związek pomiędzy parametrami υ [m 3 /kg], P [MPa] i T [K] pary wodnej nasyconej wyrażają zależności: 0,19 υ = P 0,9737 P = 16,301 0,054 T + 9,9 υ = 484,75 4,054 T + 0,0156 T 4 T,18 6 T 3 1,745 + 1,94 3 9 4 T 5 4 T 3 + 9,1,1 T = 359,36 + 186,61P 13,03 P + 6,74 P 13,6 P + 1,134 P 5 13 9 T T 5 4

Arkusz:.6.1. Strumień objętości kondensatu, [m 3 /h] Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Parametry robocze Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Kondensat o parametrach bliskich wrzenia V Pd Temperatura kondensatu przed T zaworem, [K] 1 Ciśnienie bezwzględne kondensatu P przed zaworem, [MPa] 1 Gęstość kondensatu o parametrach T 1 i P 1, [kg/m 3 ] Temperatura wrzenia kondensatu o ciśnieniu P 1, [K] Niedogrzanie kondensatu do stanu wrzenia, [K] wt= ρ T w Współczynnik korekcyjny k 1 Współczynnik V ρ przepływu dla Kv = zaworu, [m 3 /h] 00 k1 P1 Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Dla zastosowań technicznych, w zakresie ciśnień absolutnych 0,1 MPa, związek pomiędzy parametrami P 1 [MPa] i T w [K] kondensatu wyraża równanie: Współczynnik korekcyjny k 1, będący funkcją T w [K], przedstawia zależność: 5 k1 = 0,133 + 0,05 Tw 4,7 Tw w46,53t=

Arkusz:.7.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Parametry robocze Strumień masy mieszaniny parowo-cieczowej, [kg/h] Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze, [MPa] Mieszanina pary i kondensatu G Pd Ciśnienie bezwzględne mieszaniny przed zaworem, [MPa] P 1 Ciśnienie bezwzględne mieszaniny za zaworem, [MPa] P Zawartość pary w mieszaninie za zaworem, [% mas.] x = G pary G 0 Współczynnik korekcyjny, k wg tabeli poniżej Współczynnik przepływu dla Kv = k zaworu, [m 3 /h] 0 Pd P1 Współczynnik przepływu dla K v = k zaworu, [m 3 /h] 1 Przyjęto zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Jeżeli obowiązuje warunek Pd < P1, to G Jeżeli obowiązuje warunek Pd > P1, to G 1 P Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s Wartości współczynnika korekcyjnego k zawartość ciśnienie bezwzględne pary przed zaworem P 1 [MPa] pary 0,07 0,5 0,1 0,35 0,70 1,40,80 7,00 x [%] k 0 0 14,5 8,5 5,5 4,0,6 0,5 1 16 11,5 9,1 7,5 5,3 3,8,5 14 11 8,5 7, 6, 4,5 3,3,0 4 11 8,5 7,0 6,0 5,0 3,9,8 1,7 6 9,5 7, 5,9 5 4, 3,,4 1,5 7,9 5,6 4,4 3,6 3,5 1,9 1, 14 6,5 4,4 3,4,8,3,0 1,5 1,1 30 3,0,0 1,9 1,8 1,6 1,4 1, 1,0 40 1,5 1,1 1,05 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 50 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Arkusz:.8.1. Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Wpływ wstawek redukujących średnicę rurociągu Parametry robocze typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Średnica nominalna dobranego zaworu, [mm] Współczynnik przepływu dla zaworu całkowicie otwartego, [kg/h] D n K vs Warunek W= Jeżeli spełniony zostanie warunek W < 1, to nie ma konieczności uwzględnienia obecności wstawek na wartość K v zaworu. Współczynnik przepływu dla zaworu w warunkach pracy, [kg/h] Średnica nominalna rurociągu, [mm] Stosunek średnic K v D n, r S = D n D n, r Współczynnik korekcyjny, k wg wykresu poniżej 3 Skorygowany współczynnik przepływu dla zaworu, [m 3 /h] * v K = k 3 K v Przyjęto nowy zawór regulujący Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s k 3 3.5 3.0 S=0,5.5.0 1.5 1.0 S=0,50 S=0,66 1 3 4 5 W

Arkusz:.9.1. Do spisu treści Średnica nominalna dobranego zaworu Karta doboru zaworu na podstawie wartości K v Parametry robocze Rzeczywisty spadek ciśnienia cieczy na dobranym zaworze, [MPa] Obliczenia warunków występowania kawitacji DN Pr Ciśnienie bezwzględne P przed zaworem, [MPa] 1 Temperatura cieczy T przed zaworem, [K] 1 Ciśnienie nasycenia par cieczy w temperaturze T 1, [MPa] Współczynnik kawitacji (dla zaworów jednogniazdowych k c 0,6) Dopuszczalna strata ciśnienia na zaworze, [MPa] Warunek rpw = kpcdop= P nas k c typ dobieranego zaworu Fig.... Fig.... Fig.... Fig.... Jeżeli spełniony jest warunek W > 1, to kawitacja nie wystąpi i nie ma konieczności prowadzenia dalszych obliczeń korekcyjnych. Strumień objętości cieczy, [m 3 /h] Gęstość cieczy, [kg/m 3 ] V ρ Skorygowany współczynnik przepływu, [m 3 /h] K * v = V 00 ρ P dop Przyjęto nowy zawór regulacyjny Współczynnik przepływu dla instalacji, [m 3 /h] Średnica nominalna, DN Nastawa, n obrotów K v,i, s Autorytet dobranego K v, i, s zaworu o współczynniku α = przepływu K v,s K v, s + K v,i, s Dla zastosowań technicznych, ciśnienie nasycenia wody P nas [MPa] w funkcji jej temperatury T [K], wyrażają równania: w zakresie temperatur 78 373 K (5 0 o C) 4 6 3 4 Pnas = 6,7 0,098 T + 4,84 T 1,13 T + 9,97 T w zakresie temperatur 373 53 K (0 50 o C) 4 6 3 9 4 13 5 Pnas = 16,3 0,054 T + 9,9 T,18 T + 1,94 T,1 T

Arkusz: 3.1.1. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów Zawór regulujący Fig. 7

Arkusz: 3.1.. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów Zawór balansowy Fig. 443 1800 K v,s =1718 K v 1600 1400 130 0 00 9 800 600 500,6 400 370,8 3,4 00 36,88 58,4 96,94 148,9 0 DN40 DN50 DN65 DN80 DN0 DN15 DN150 DN00 DN50 DN300

Arkusz: 3.1.3. Wartości współczynnika K v dla typoszeregu zaworów Zawór balansowy Fig. 447

Arkusz: 3.1.4. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Zakresy zmian współczynnika K v dla zaworów od DN15 do DN80 0 K v 90 K v,s =90 80 70 60 60 50 40 30 30 0 0 13 4,7 4,5 9,1 0 DN15 DN0 DN5 DN3 DN40 DN50 DN65 DN80

Arkusz: 3.1.5. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Zakresy zmian współczynnika K v dla zaworów od DN0 do DN50 K v 00 900 K v,s =950 800 700 600 550 500 400 300 70 00 00 15 0 0 DN0 DN15 DN150 DN00 DN50

Arkusz: 3.1.6. Zawór balansowy Fig. 1 Zakresy zmian współczynnika Kv dla typoszeregu

Arkusz: 3.1.7. Zawór balansowy Fig. 1 Wartości współczynnika Kv,sig dla typoszeregu

Arkusz: 3..1. Zawór regulujący Fig. 7 Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów (woda)

Arkusz: 3... Zawór balansowy Fig. 443 Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów (woda) 00 500 300 00 0 50 30 0 DN300 DN50 DN00 DN150 DN15 DN0 DN80 DN65 DN50 DN40 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] V, [m 3 /h]

Arkusz: 3..3. Zawór balansowy Fig. 447 Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów (woda)

Arkusz: 3..4. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne dla typoszeregu zaworów (woda) 00 500 300 00 0 50 30 0 5 3 1 DN50 DN00 DN150 DN15 DN0 DN80 DN65 DN50 DN40 DN3 DN5 DN15 DN0 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] V, [m 3 /h]

Arkusz: 3..5. Zawór balansowy Fig. 1 Charakterystyki hydrauliczne(pomiarowe) dla typoszeregu zaworów (woda)

Arkusz: 4.1.1. Zawór regulujący Fig. 7 Współczynnik przepływu K v zaworów DN15 i DN0

Arkusz: 4.1.. Zawór regulujący Fig. 7 Współczynnik przepływu K v zaworów DN5 i DN3

Arkusz: 4..1. Zawór regulujący Fig. 7 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN15 i DN0 (woda)

Arkusz: 4... Zawór regulujący Fig. 7 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN5 i DN 3 (woda)

Arkusz: 4.3.1. Zawór balansowy Fig. 443 Współczynnik przepływu K v zaworów DN40 i DN50 Kv 60 DN50 50 40 DN40 30 0 0 0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 1 13 14 15 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.3.. Zawór balansowy Fig. 443 Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80 160 Kv 140 DN80 0 80 DN65 60 40 0 0 0 4 6 8 1 14 16 18 0 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.3.3. 400 Zawór balansowy Fig. 443 Współczynnik przepływu K v zaworów DN0 i DN15 Kv 375 350 DN15 35 300 75 50 5 DN0 00 175 150 15 0 75 50 5 0 0 4 6 8 1 14 16 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.3.4. 00 Zawór balansowy Fig. 443 Współczynnik przepływu K v zaworów DN150 i DN00 Kv 900 DN00 800 700 600 500 400 DN150 300 00 0 0 0 4 6 8 1 14 16 18 0 4 6 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.3.5. Zawór balansowy Fig. 443 Współczynnik przepływu K v zaworów DN50 i DN300 Kv 1800 1600 DN300 1400 DN50 0 00 800 600 400 00 0 0 4 6 8 1 14 16 18 0 4 6 8 30 3 34 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.4.1. V, [m 3 /h] 50 30 0 Zawór balansowy Fig. 443 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN40 i DN50 (woda) DN40 1 8 5 3 6 4 V, [m 3 /h] 1 50 30 0 n= 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN50 15 14 1 8 6 5 4 3 n= 1 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.4.. V, [m 3 /h] 0 50 30 0 Zawór balansowy Fig. 443 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN65 i DN80 (woda) DN65 0 18 16 14 1 8 6 5 3 4 n= 1 V, [m 3 /h] 1 00 0 50 30 0 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN80,5 0 18 16 14 1 8 6 4 5 3 n= 1 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.4.3. V, [m 3 /h] 300 00 0 50 30 0 Zawór balansowy Fig. 443 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN0 i DN15 (woda) DN0 17 16 15 14 13 1 11 9 8 7 6 5 4 3 8 V, [m 3 /h] 5 400 00 0 80 60 40 n= 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN15 17 16 15 14 13 1 11 9 8 7 6 5 0 4 3 n= 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.4.4. V, [m 3 /h] 500 300 00 0 50 30 0 Zawór balansowy Fig. 443 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN150 i DN00 (woda) DN150 0 18 16 14 1 11 9 8 7 6 5 4 3 n= V, [m 3 /h] 00 500 300 00 0 50 30 0 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN00 7 4 0 18 16 14 1 9 8 7 6 5 4 3 n= 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.4.5. V, [m 3 /h] 000 00 500 300 00 0 50 30 0 Zawór balansowy Fig. 443 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN50 i DN300 (woda) DN50 33 30 7 4 0 18 16 14 1 11 9 8 7 6 5 4 3 n= V, [m 3 /h] 00 500 300 00 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN300 30,33 30 5 0 0 15 50 8 6 4 n= 30 0 3 5 0 30 50 00 1 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.5.1. Zawór balansowy Fig. 447 Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80

Arkusz: 4.5.. Zawór balansowy Fig. 447 Współczynnik przepływu K v zaworów DN0 i DN15

Arkusz: 4.6.1. Zawór balansowy Fig. 447 Charakterystyka hydrauliczna zaworu DN65 (woda)

Arkusz: 4.6.. Zawór balansowy Fig. 447 Charakterystyka hydrauliczna zaworu DN80 (woda)

Arkusz: 4.7.1. 5.0 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN15 i DN0. K v 4.5 DN15 4.0 3.5 DN0 3.0.5.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 1 3 4 5 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.7.. 14 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN5 i DN3. K v 13 1 DN3 11 9 8 7 DN5 6 5 4 3 1 0 0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.7.3. 3 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN40 i DN50. K v 30 8 DN50 6 4 0 18 16 DN40 14 1 8 6 4 0 0 1 3 4 5 6 7 8 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.7.4. 0 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN65 i DN80. K v 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 5 0 15 5 0 DN80 DN65 0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 1 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.7.5. 00 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN0 i DN15. K v 180 DN15 160 140 0 DN0 80 60 40 0 0 0 1 3 4 5 6 7 8 9 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.7.6. K v 550 500 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN150 i DN00. DN00 450 400 350 300 50 DN150 00 150 0 50 0 0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 1 13 14 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.7.7. K v 950 900 850 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Współczynnik przepływu K v zaworów DN50. DN50 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 50 00 150 0 50 0 0 4 6 8 1 14 16 18 0 4 6 8 30 3 34 liczba obrotów wrzeciona, n

Arkusz: 4.8.1. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN15 i DN0 (woda) V, [m 3 /h] 5 3 1 0.5 0.3 DN15 4,7 4 3,5 3,5 1,5 1 0. n=0,5 V, [m 3 /h] 0.1 5 3 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN0 4,7 4 3,5 3,5 0.5 1,5 0.3 1 0. n=0,5 0.1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.8.. V, [m 3 /h] 5 3 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN5 i DN3 (woda) DN5 8,3 7 6 5 4 1 0.5 0.3 3 n=1 0. V, [m 3 /h] 0.1 0 5 1 0.7 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN3,3 9 8 7 6 5 4 3 n=1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.8.3. V, [m 3 /h] 0 5 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN40 i DN50 (woda) DN40 5,7 5 4 3 1 0.7 1 n=0,5 V, [m 3 /h] 0 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN50 7, 6 5 5 4 3 n=1 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.8.4. Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN65 i DN80 (woda) V, [m 3 /h] 50 30 0 DN65 9,5 8 9 6 5 4 3 5 3 n=1 V, [m 3 /h] 1 0 50 30 0 0 30 40 50 60 70 80 90 0 DN80 11, 9 8 6 5 4 3 P, [kpa] 5 3 n=1 1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.8.5. V, [m 3 /h] 00 0 80 60 40 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN0 i DN15 (woda) DN0 9 8 0 8 6 5 4 3 6 4 n=1 V, [m 3 /h] 00 0 80 60 40 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN15 9 8 7 6 5 4 0 3 8 6 n=1 4 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.8.6. V, [m 3 /h] 300 00 0 50 30 0 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworów DN150 i DN00 (woda) DN150 1 9 8 6 5 4 3 8 n=1 V, [m 3 /h] 500 300 00 0 50 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa] DN00 13,3 1 8 9 6 5 4 3 30 0 n=1 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.8.7. V, [m 3 /h] 00 500 300 00 0 50 30 Zawór zaporowy dławiący Fig. 15.71 Charakterystyki hydrauliczne zaworu DN50 (woda) DN50 33 30 6 18 16 14 1 8 6 4 0 n= 0 30 40 50 60 70 80 90 0 P, [kpa]

Arkusz: 4.9.1. Zawór balansowy Fig. 1. Ogólne dane ilościowe dla typoszeregu zaworów Kvsig współczynnik przepływu określony dla elementu pomiarowego zaworu Kv współczynnik przepływu określony dla całego zaworu HLF współczynnik oporu grzyba zaworu K - współczynnik oporu grzyba zaworu v prędkość przepływu płynu g przyśpieszenie ziemskie ΔPsig spadek ciśnienia płynu mierzony na elemencie pomiarowym zaworu

Arkusz: 4.9.. Zawór balansowy Fig. 1. Charakterystyki sygnałowe zaworów DN ½ i DN ¾ ; dla ΔPsig

Arkusz: 4.9.3. Zawór balansowy Fig. 1. Charakterystyki sygnałowe zaworów DN 1 i DN 1¼ ; dla ΔPsig

Arkusz: 4.9.4. Zawór balansowy Fig. 1. Charakterystyki sygnałowe zaworów DN 1½ i DN ; dla ΔPsig

Arkusz: 5.1.1. Przykład doboru zaworu regulującego Temat: Dobór na podstawie wymaganej wartości K v Dobrać zawór regulujący do instalacji przepompowywania oleju, mając dane: - wymagany strumień nominalny oleju V =,5 m 3 /h; - gęstość oleju ρ = 870 kg/m 3 ; - lepkość oleju ν = 4,5-4 m /s; - średnica nominalna rurociągu D n,r = 80 mm; - ciśnienie zasilania instalacji P c = 1, MPa; - dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze P d = (0,3 0,5) P c = 0,48 MPa. Procedura doboru: 1. Spośród kart doboru zaworu na podstawie wymaganej wartości K v (Arkusze:.x.x) wybieramy kartę dotyczącą rozpatrywanego płynu. Warunkom zawartym w temacie odpowiada Arkusz:..1.. Na jejo podstawie ustalamy wartość skorygowanego dla cieczy lepkich współczynnika przepływu. Zgodnie z danymi zawartymi w Temacie, wartość tego współczynnika wyniesie 1,6. 3. Analiza Arkuszy: 3.1.x. dotyczących zakresów zmian współczynnika K v dla kolejnych typoszeregów zaworów wskazuje, że mogą być zastosowane zawory regulujące serii Fig. 7 o wielkości nominalnej DN15 lub DN0. 4. Ponieważ jednak wymiar nominalny obu możliwych do zastosowania zaworów jest mniejszy od średnicy nominalnej rurociągu na którym mają one być zabudowane, należy uwzględnić obecność wstawek redukujących wymiar rury w obszarze jej połączenia z zaworem. 5. Do dalszych obliczeń wykorzystujemy zatem Arkusz:.8.1., uzyskując na jego podstawie informacje co do konieczności uwzględnienia wpływu wstawek na wartość K v dobieranych zaworów. Wartości K v,s zaworów Fig. 7 o wymiarze DN15 i DN0 odczytujemy z Arkusza: 3.1.1., obejmującego ich typoszereg. 6. W przypadku zaworu o wymiarze DN0 otrzymana na podstawie Arkusza:.8.1. wartość warunku W=0,74<1 oznacza, że wpływ obecności wstawek na wartość K v nie musi być uwzględniony. 7. W przypadku zaworu o wymiarze DN15 otrzymana wartość warunku W=1,37>1 oznacza, że wpływ obecności wstawek na wartość K v powinien być uwzględniony. 8. Wykorzystując w dalszym ciągu Arkusz.8.1. dla zaworu DN15, otrzymamy skorygowaną wartość współczynnika przepływu, równą 1,7. 9. Wartość nastawy obu zaworów ustalamy według ich indywidualnych charakterystyk (Arkusz: 4.1.1.).. Powinna ona wynosić odpowiednio: dla zaworu Fig. 7 DN15, h=13 mm skoku grzybka, dla zaworu Fig. 7 DN0, h=7 mm skoku grzybka Ostatecznego wyboru wielkości zaworu należy dokonać w oparciu o wymagania konstrukcyjne oraz warunki i koszt jego zabudowy.

Arkusz: 5.1.. Temat: Przykład doboru zaworu Dobór na podstawie założonej wartości autorytetu zaworu α Dobrać zawór regulujący w instalacji ogrzewania wodnego dla przepływu obliczeniowego V= 15 m3/h oraz całkowitych oporów przepływu przez instalację P i = 35 kpa. Średnica nominalna rur instalacji wynosi DN40. Autorytet zaworu przyjąć wstępnie jako równy α=0,5. Procedura doboru: 1. Dyspozycyjną stratę ciśnienia wody na zaworze obliczamy na podstawie równania α Pd = Pi = 35 kpa = 0,035 MPa 1 α. Wartość współczynnika przepływu K v ustalamy na podstawie Arkusza:.1.1. Dla danych z przykładu (obieg wodny) wynosi ona K v =5,3 m 3 /h. 3. Analiza Arkuszy: 3.1.x. dotyczących zakresów zmian współczynnika K v dla kolejnych typoszeregów zaworów wskazuje, że może być zastosowany zawór serii Fig. 443 o wielkości nominalnej DN40 (K v,s =36,88). 4. Nastawę przyjętego zaworu dla uzyskania wymaganego strumienia przepływu wody ustalamy na podstawie Arkusza: 4.3.1. Wynosi ona n=8,8 obrotu wrzeciona zaworu 5. Rzeczywisty spadek ciśnienia na całkowicie otwartym zaworze wynika z równania 1 V P = d,s = 0,0165 MPa K v,s 6. Wymagane ciśnienie dyspozycyjne zasilania instalacji P d,i P = α d = 60 kpa = 0,06 MPa 7. Rzeczywisty autorytet dobranego zaworu Pd,s α = = 0,75 Pd,i

Arkusz: 5.1.3. Temat: Przykład doboru zaworu Dobór przez obliczenie dyspozycyjnego spadku ciśnienia na zaworze Dobrać zawór regulujący dla wodnego obiegu grzewczego o temperaturze wlotowej t wl =95 o C i wylotowej t wyl =70 o C. Uzyskiwane ciśnienie dyspozycyjne na zasilaniu obiegu wynosi P d,i =30 kpa, natomiast opory przepływu wody przez instalację P i =15 kpa. Zapotrzebowanie na ciepło w obiegu grzewczym wynosi Q=300kW. Procedura doboru: 1. Zapotrzebowanie na strumień obiegowej wody grzewczej wynika z bilansu ciepła i może być określone na podstawie równania Q G = cp(t wl t wyl ). Przyjmując dla wody c p =4,19 kj/(kg K) oraz wyrażając Q w [kw}, otrzymamy przy zastosowaniu równania 0,86 Q G = t wl t wyl =,3 t/h 3. Ustalenie wielkości strumień objętościowy wody obiegowej wymaga przeliczenia, z uwzględnieniem jej gęstości w miejscu montażu zaworu. Np. dla temperatury wlotowej ρ w =0,96 t/m 3 i wtedy G V = =,73 m 3 /h ρw 4. Dyspozycyjny spadek ciśnienia na zaworze wynika z równania P d = P d,i P i = 15 kpa = 0,015 MPa 5. Wartość współczynnika przepływu ustalić należy wg Arkusza:.1.1. Dla wody wniesie ona K v =7,7 m 3 /h. 6. Analiza Arkuszy: 3.1.x. dotyczących zakresów zmian współczynnika K v dla kolejnych typoszeregów zaworów wskazuje, że może być zastosowany zawór regulujący serii Fig. 443 o wielkości nominalnej DN40 (K v,s =36,88). 7. Wymaganą nastawę przyjętego zaworu ustalamy na podstawie Arkusza: 4.3.1. Wynosi ona n=9,5 obrotu wrzeciona zaworu 8. Rzeczywisty spadek ciśnienia na całkowicie otwartym zaworze wynika z równania 1 V P = d,s = 0,0084 MPa = 8,4 kpa K v,s 9. Autorytet dobranego zaworu P α = P d,s d,i = 0,8

Arkusz: 5..1. Temat: Przykład doboru zaworu w węźle cieplnym Ograniczanie przepływu wody sieciowej przez węzeł Dobrać zawór regulujący strumień wody sieciowej w instalacji węzła cieplnego przyłączonego bezpośrednio, którego schemat pokazano poniżej Procedura doboru: 1. W pierwszej kolejności należy określić straty ciśnienia na liniowych i miejscowych oporach węzła. Dla rozpatrywanego schematu przykładowo przyjęto: strumień wody sieciowej V=17,5 m 3 /h; strata ciśnienia w wymienniku c.o. (rurki) P w =5,7 kpa; strata ciśnienia na wodomierzu licznika ciepła P lc =9,0 kpa; strata ciśnienia na filtrach (odmulaczach) P f =,5 kpa; strata ciśnienia w zaworze regulującym automatyki (pełne otwarcie) P za =11, kpa; strata ciśnienia na oporach liniowych i pozostałej armaturze P l+a =1,9 kpa; dyspozycyjne ciśnienie zasilania węzła w miejscu jego włączenia P d,i =70 kpa. Dyspozycyjny spadek ciśnienia na dobieranym zaworze wynika z zależności P = P = P ( P + P + P + P + P + ) = 39,7 kpa = 0,0397 MPa d z d,i w lc f 3. Wartość współczynnika przepływu K v ustalamy na podstawie Arkusza:.1.1. Dla danych z przykładu wynosi ona K v =7,8 m 3 /h. 4. Analiza Arkuszy: 3.1.x., dotyczących zakresów zmian współczynnika K v zaworów regulujących wskazuje, że zastosowany może być zawór Fig. 443 o wymiarze nominalnym DN40. Ostatecznego wyboru zaworu należy dokonać w oparciu o jego wymagania montażowo-konstrukcyjne. 5. W rozpatrywanym przykładzie przyjęto zawór Fig. 443 o wymiarze nominalnym DN40, dla którego K v,s =36,88 m 3 /h. 6. Wymaganą nastawę zaworu ustalamy na podstawie Arkusza: 4.3.1. Wynosi ona za n=7,5 obrotów 7. Spadek ciśnienia na dobranym, całkowicie otwartym, zaworze wyniesie P d,s = 1 V K v,s 8. Rzeczywisty autorytet dobranego zaworu będzie równy P α = P = 0,05 MPa =,5 kpa d,s d,i = 0,3 l a

Arkusz: 5... Przykład doboru zaworu w węźle cieplnym Równoważenie gałęzi równoległych węzła Temat: Dobrać zawór równoważący w węźle cieplnym wymiennikowym z szeregowo-równoległym przygotowaniem c.w.u., którego schemat pokazano poniżej Procedura doboru: 1. Określamy straty ciśnienia na liniowych i miejscowych oporach w obu częściach węzła. Dla rozpatrywanego schematu przykładowo przyjęto: strumień wody sieciowej w wymienniku c.o. V= m 3 /h; strata ciśnienia po stronie sieciowej w wymienniku c.w.u. węzła P w1 =16,8 kpa; strata ciśnienia w zaworze regulującym automatyki c.w.u. (pełne otwarcie) P za1 =1, kpa; strata ciśnienia na oporach liniowych i armaturze gałęzi c.o. węzła P i1 =1,1 kpa; strata ciśnienia po stronie sieciowej w wymienniku c.o. P w =4,5 kpa; strata ciśnienia w zaworze regulującym automatyki c.o. (pełne otwarcie) P za =19 kpa; strata ciśnienia na oporach liniowych i armaturze gałęzi c.o. węzła P i =0,9 kpa;. Spadek ciśnienia w gałęzi c.w.u. Pcwu = Pw1 + Pza1 + Pi 1 = 39,1 kpa 3. Spadek ciśnienia w gałęzi c.o. Pco = Pw + Pza + Pi = 4,4 kpa 4. Spadek ciśnienia na dobieranym zaworze powinien odpowiadać stopniu niezrównoważenia gałęzi Pd = Pzr = Pn = Pcwu Pco = 14,7 kpa = 0,0147 MPa 5. Wartość współczynnika przepływu K v ustalamy na podstawie Arkusza:.1.1. Dla danych z przykładu wynosi ona K v =6,1 m 3 /h. 6. Analiza Arkuszy: 3.1.x., dotyczących zakresów zmian współczynnika K v zaworów regulujących wskazuje, że zastosowany może być np. zawór Fig. 443 o wymiarze nominalnym DN40, dla którego K v,s =36,88 m 3 /h. 7. Wymaganą nastawę zaworu ustalamy na podstawie Arkusza: 4.3.1. Wynosi ona n=9,0 obrotu. 8. Spadek ciśnienia na dobranym, całkowicie otwartym, zaworze wyniesie 1 V P = d,s = 0,0074 MPa = 7,4 kpa K v,s 9. Rzeczywisty autorytet dobranego zaworu w gałęzi c.o. węzła będzie równy Pd,s α = = 0,3 Pd,s + Pco