Поддержать проект

Расчет kv/kvs регулирующего клапана

Правила подбора регулирующего клапана:

Пропускная способность регулирующего клапана kv/kvs

Регулирующий клапан — это вид трубопроводной арматуры наиболее часто применяемый для регулирования расхода и давления.

Правильный подбор регулирующего клапана является необходимым условием для обеспечения нормальной работы трубопроводной системы. Подбор регулирующего клапана сводится к определению его пропускной способности, при которой на заданном расходе будет дросселирован заданный избыток напора. Пропускная способность регулирующего клапана характеризуется коэффициентом пропускной способности Kv. Коэффициент Kv равен расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м3 через клапан при перепаде давления на нем 0,1 МПа.

Формулы для определения коэффициента Kv различаются для различных типов среды и величин давления, формулы для расчета Kv представлены в таблице 1.

Таблица 1.

  • P1 — давление на входе клапана, бар;
  • P2 — давление на выходе клапана, бар;
  • dP=Р1 – Р2 — перепад давления на клапане, бар;
  • t1 — температура среды на входе, 0C;
  • Q — расход для жидкости, м3/ч;
  • Qn — расход для газов при Н.У., нм3/ч;
  • G — расход для водяного пара, кг/ч;
  • ρ — плотность кг/м3 (для газов плотность при Н.У. кг/нм3)

Величина Kv умножается на коэффициент запаса k1 (который обычно принимается в диапазоне 1,2-1,3): Kvs=k1*Kv. И получаем величину Kvs – условная пропускная способность клапана.

По рассчитанному значению Kvs, по каталогам производителей, подбирается регулирующий клапан с максимально близким большим значением Kvs c учетом рекомендуемого диаметра.

При подборе регулирующего клапана так же рекомендуется определять условный диаметр клапана и проводить проверку на возникновение кавитации.


Условный диаметр регулирующего клапана

Регулирующая арматура никогда не подбирается по диаметру трубопровода. Однако диаметр необходимо определять для подбора обвязки регулирующих клапанов. Так как регулирующий клапан подбирается по величине Kvs, часто условный диаметр клапана оказывается меньше условного диаметра трубопровода, на котором он установлен. В этом случае допускается выбирать клапан с условным диаметром меньше условного диаметра трубопровода на одну-две ступени.

Определение расчетного диаметра клапана ведется по формуле:

  • d — расчетный диаметр клапана в, мм;
  • Q — расход среды, м3/час;
  • V – рекомендуемая скорость потока м/с.

Рекомендуемая скорость потока:

  • жидкость – 3 м/с;
  • пар насыщенный – 40 м/с;
  • газ (при давлении < 0,001 МПа) – 2 м/с;
  • газ (0,001 – 0,01 МПа) – 4 м/с;
  • газ (0,01 – 0,1 МПа) – 10 м/с;
  • газ (0,1 – 1,0 МПа) – 20 м/с;
  • газ ( > 1,0 МПа) – 40 м/с;

По расчетному значению диаметра (d) выбирается ближайший больший условный диаметр клапан Ду.


Проверка клапана на кавитацию

Кавитация — процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, что в свою очередь приводит к преждевременному износу элементов регулирующей арматуры.

Для определения возможности возникновения кавитации на клапане проверяется условие: dP ≤ 0,6P1.

Инструкция:

Для расчета регулирующего клапана:

1) Выберете тип транспортируемой по трубопроводу среды (жидкость / газ / пар).

2) Введите величину давления на входе в клапан (Р1) и на выходе клапана (Р2).

!Важно! Величину давления необходимо задавать в бар.

3) Введите расход вещества м3/час и плотность вещества, кг/м3 (Для газа и пара плотность газа указать при нормальных условиях).

4) Введите коэффициент запаса для пересчета kv в kvs (рекомендуется коэффициент запаса принимать в пределах 1,2-1,3).

5) Для проведения расчета нажмите кнопку «Расчет».

!Важно! Перед выполнением нового расчета нажмите кнопку «Сбросить».

Исходные данные:

Коэффициент kv/kvs регулирующего клапана Кл1:

Расчетный Kv=
Расчетный Kvs=

Рекомендуемый условный диаметр (Ду) клапана Кл1 и скорость потока :

Рекомендуемая скорость потока не более: м/с
Расчетный диаметр клапана (рекомендуемый): мм
Условный диаметр клапана Ду (рекомендуемый): мм

Проверка возникновения кавитации:

Давление на входе клапана, P1 бар:
Перепад давления на клапане, dP бар: