Regulační armatury Ventily

Místo pneumatického může být elektrický pohon Typicky dvoufázový asynchronní servopohon

Kaskádní řízení polohy ventilu s podřazeným třípolohovým regulátorem Jiná možnost např. krokový PI regulátor

Třícestné ventily

Klapky: Kohouty:

Připojení armatury - jmenovitá světlost DN (Diameter Nominal) udává přibližně vnitřní světlost vstupního a výstupního hrdla v milimetrech. Odstupňování: DN 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150 atd. Jmenovitý tlak PN (Pressure Nominal) udává tlakovou třídu armatury, obvykle souhlasí s maximálním pracovním přetlakem v barech ne však vždy, neboť ten závisí i na pracovní teplotě média a materiálu, z něhož jsou vyrobeny hlavní díly armatury Odstupňování: PN 2,5; 6; 10; 16; 25; 40 atd.

Průtokový součinitel Kv Objemový průtok vody v m3.h-1 který proteče regulačním ventilem za referenčních podmínek (tlakový spád na ventilu 1 bar, teplota vody 15°C, rozvinuté turbulentní proudění, dostatečný statický tlak vylučující za uvedených podmínek možnost vzniku kavitace) Q je objemový průtok m3.h-1, r je hustota kg.m-3, Dp je tlaková ztráta armatury v MPa (1 bar=100 kPa=0,1MPa) Analogicky je definován průtokový součinitel Cv užívaný v anglosaské literatuře: množství US galonů vody 60°F teplé, které proteče armaturou za 1 minutu při tlakovém spádu 1 psi (1 US galon=3,7854 litru, 1 psi=6894,8 Pa), hustota v librách na krychlovou stopu (1 lb.ft-3=16,018 kg.m-3) Kv=0,865Cv Cv=1,16 Kv

Kvs - jmenovitá hodnota Kv zcela otevřeného ventilu specifikovaná pro příslušný typ v katalogu, hodnoty vyráběných Kvs jsou uspořádány do normou předepsané řady Kv100 - hodnota Kv zcela otevřeného ventilu změřená pro konkrétní ventil, může se lišit až o ±10% od Kvs Kv0- hodnota Kv zcela uzavřeného ventilu odpovídající jeho konstrukční průtočné charakteristice, od skutečné hodnoty Kv při zcela uzavřeném ventilu se většinou výrazně liší Teoretický regulační poměr Obvyklé hodnoty Sv0 jsou 20,25,30,50

Průtočná charakteristika: Definována jako funkční závislost průtokového součinitele na poloze uzávěru regulačního prvku Často specifikováno v poměrných veličinách Lineární průtočná charakteristika Teoretický regulační poměr není totožný se skutečně dosažitelným regulačním poměrem – doporučeno používat ventil v rozsahu cca od 10 do 80% maximálního otevření

Rovnoprocentní (ekviprocentní) průtočná charakteristika Stejné procentní přírůstky poměrného zdvihu h vyvolají stejné procentní přírůstky poměrného průtokového součinitele F U regulačních ventilů nejčastěji 4-procentní charakteristika (n=4) Parabolická průtočná charakteristika používána méně často, kompromis mezi vlastnostmi rovnoprocentní a lineární charakteristiky Charakteristika s rychlým otevřením

Pásmo povolených odchylek od udaného průběhu průtočné charakteristiky F Max. odch.% 0,02 21,97 0,05 18,2 0,1 15,8 0,2 13,8 0,3 12,7 0,4 12,0 0,5 11,5 0,6 11,1 0,7 10,7 0,8 10,4 0,9 10,2 1 10 Dále definována maximální odchylka sklonu: mezi body 0,05; 0,1; 0,2; 0,3 …1 je maximální sklon 2b a minimální 0,5b kde příslušného úseku charakteristiky Kvr je nejmenší hodnota Kv, při níž je ještě dodržena předepsaná maximální odchylka sklonu, tato hodnota nesmí překročit hodnotu Kv při 10% otevření ventilu Praktický regulační poměr

Autorita ventilu - tlaková ztráta na zcela otevřeném ventilu - tlaková ztráta na zcela uzavřeném ventilu

Při zcela otevřeném ventilu je průtok Odpovídající tlaková ztráta na ventilu Při zcela uzavřeném ventilu je tlaková ztráta Lze tedy psát S využitím tohoto vztahu a po zavedení poměrného otevření ventilu F lze pro celkový průtokový součinitel celé soustavy psát maximální hodnota pro F=1 je Bezrozměrná průtoková charakteristika soustavy pak je

Deformace lineární průtočné charakteristiky ventilu

Deformace ekviprocentní průtočné charakteristiky ventilu

Regulační charakteristika procesu (statická charakteristika) Typická statická charakteristika výměníku tepla může být přibližně popsána následující rovnicí (b je parametr závislý na konstrukci výměníku a vstupních a výstupních teplotách, pohybuje se od 0,1 do 1,2, nejčastěji od 0,3 do 0,5; P je předávaný tepelný tok)

Příklad: ventil s ekviprocentní charakteristikou, teoretickým regulačním poměrem 50, autoritou a=0,5 připojený k výměníku b=0,3

Přímo ovládaný solenoid (normálně uzavřený NC) Solenoidové ventily Přímo ovládaný solenoid (normálně uzavřený NC) Při připojení elektrického napětí je kuželka zvednuta a ventilem může procházet tekutina Při odpojení se el. napětí se kuželka působením pružiny vrací zpět

Přímo ovládaný solenoid (normálně otevřený NO) Po přivedení elektrického napětí dojde ke zvednutí talířového sedla a uzavření toku tekutiny Návrat zpět po odpojení od zdroje el. napájení je zabezpečen pružinou

Internetové zdroje http://www.documentation.frco.com/groups/public/documents/book/cvh99.pdf Control Valve Handbook http://www.ldm.cz/, text Regulační armatury