Układy hydrauliczne-przykłady, HVAC, Równoważenie

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1. Przykłady stosowania układów regulacyjnych
1.1.1 Układ dławieniowy
Rys. 7-14 Układ dławieniowy
1 Przelotowy zawór
równowaŇĢcy
4217
2 Zawór regulacyjny z
napħdem
4037+7712
3 Regulator ogrzewania
7793
4 Czujnik temperatury
7793
5 Zawór odcinajĢcy
4115
Cechy
:
Wymagana
jest
róŇnica ciĻnieı.
NatħŇenie przepływu wody zmienne po stronie pierwotnej i wtórnej. Temperatura po stronie pierwotnej
zmienna, po stronie wtórnej stała. Regulacja mocy odbywa siħ przez zmianħ natħŇenia przepływu.
Zalety:
Ze wzglħdu na znacznĢ róŇnicħ temperatur miħdzy zasilaniem a powrotem układ ten dobrze sprawdza
siħ w przypadku kotłów kondensacyjnych oraz ciepła przesyłanego na odległoĻę.
1
 Wady:
Wiħksza liczba układów dławieniowych w
instalacji
powoduje zmianħ skoku na zaworze, a co za tym
idzie przesuniħcie punktu roboczego pompy. WystħpujĢca wówczas zmiana róŇnicy ciĻnieı wpływa na
poszczególne odbiorniki ciepła.
Zastosowanie:
Û w sieci dystrybucji elektrociepłowni
Û w podłĢczeniach do zbiorników buforowych
Û w podłĢczeniach instalacji c.o. do kotłów kondensacyjnych
Û regulacje strefowe w systemach radiatorowych i ogrzewania podłogowego z temperaturĢ na
zasilaniu regulowanĢ według temperatury otoczenia, a takŇe
Û niewielkie dogrzewacze i chłodnice powietrza niezaleŇnie od rozmiaru.
Zawór regulacyjny na zasilaniu słuŇy dostosowywaniu przepływu do róŇnicy ciĻnieı oraz ograniczeniu
natħŇenia przepływu.
W tym układzie hydraulicznym dopasowanie wydajnoĻci odbywa siħ przez dławienie strumienia
objħtoĻci. W tym przypadku zawory nastawcze przejmujĢ zadanie modulowania strumienia objħtoĻci w
obwodzie regulacji, np. w celu oddziaływania na moc cieplnĢ wymiennika ciepła.
Układ dławieniowy znajduje zastosowanie wszħdzie tam, gdzie wymagane sĢ niskie temperatury na
powrocie i zmienne strumienie objħtoĻci. Termiczne właĻciwoĻci charakteryzujĢ siħ obniŇajĢcymi siħ
temperaturami przy malejĢcym obciĢŇeniu.
P
rzykład: Wymiarowanie układu dławieniowego
Q = 70 kW
t
V
= 90°C
t
R
= 50 °C
D
p
L
= 10 kPa
D
H = 30 kPa
q
=
3600
×
Q
=
3600
×
70
=
1504
l
/
h
S
c
×
(
t
−
t
)
4
19
×
(
90
−
50
)
V
R
Rozmiar rury zaleŇy od materiału, z jakiego jest wykonana, oraz dopuszczalnego tarcia w rurach.
Warunek 1:
D
p
v
²
D
p
L
(róŇnica ciĻnieı na zaworze regulacyjnym musi byę wiħksza lub równa róŇnicy
ciĻnieı na odbiorniku ciepła)
Krok 1: Obliczenie minimalnej dostħpnej róŇnicy ciĻnieı:
Warunek 2:
D
H ²
D
H
min
(Dostħpna róŇnica ciĻnieı na rozdzielaczu musi byĻ wiħksza lub równa
minimalnej wymaganej róŇnicy ciĻnieı)
D
H
min
=
D
p
V
min
+
D
p
L
+
D
p
SRV
+
D
p
Ab
+
D
p
Schmu
D
p
SRV
minimalnie 3 kPa
Dla straty ciĻnienia na zaworze odcinajĢcym (4115) i osadniku zanieczyszczeı (4111 – wielkoĻę
oczek) wykorzystano wartoĻci współczynnika kvs dla Ļrednicy DN 25.
D
H
min
=
10
+
10
+
3
+
0
+
1
2
=
24
,
[
kPa
]
2
,
PoniewaŇ ȘH = 30 kPa, warunek 2 jest spełniony.
Krok 2: Obliczenie teoretycznej wartoĻci współczynnika k
V
zaworu regulacyjnego: (
D
p
V,min
= 10 kPa)
k
=
q
S
=
1504
=
4
75
v
,
theo
100
×
D
p
100
×
10
v
,
min
Krok 3: Dobór wartoĻci kvs z typoszeregu zaworów. SpoĻród zaworów 4037 w grħ wchodzĢ zawór DN
15 o wartoĻci kvs 4,0 oraz zawór DN 20 o wartoĻci kvs 6.3. Z reguły moŇna przyjĢę, Ňe w celu
osiĢgniħcia koniecznej straty ciĻnienia naleŇy wybraę mniejszĢ wartoĻę współczynnika kvs.
przy kv
s
= 6,3
Ä
q
Ô
2
Ä
1504
Ô
2
D
p
=
Å
Æ
S
Õ
Ö
=
Å
Æ
Õ
Ö
=
5
kPa
Warunek 1
nie
został spełniony!
v
100
×
Kv
100
×
6
s
przy kv
s
= 4,0
Ä
q
Ô
2
Ä
1504
Ô
2
D
p
=
Å
Æ
S
Õ
Ö
=
Å
Æ
Õ
Ö
=
14
,
kPa
Warunek 1 został spełniony!
v
100
×
Kv
100
×
4
s
Zawór regulacyjny ma wartoĻę kvs 4,0 i Ļrednicħ DN 15
Autorytet zaworu wynosi:
a
=
D
p
V
=
14
,
=
0
47
D
H
30
Autorytet zaworu powinien wynosię
miħdzy 0,3 a 0,7,
jednak nie mniej niŇ 0,25, w przeciwnym razie
system bħdzie niestabilny.
Krok 4: Zaprojektowanie przelotowego zaworu równowaŇĢcego
na zasilaniu
Ustalenie róŇnicy ciĻnieı, która ma zostaę zredukowana:
D
p
SVR
=
D
H
−
(
D
p
V
+
D
p
L
)
=
30
−
(
14
,
+
10
)
=
5
kPa
OkreĻlenie wartoĻci kv
k
=
q
S
=
1504
=
6
2
v
,
SRV
100
×
D
p
100
5
SRV
Dla zaworu prostego 4217 o Ļrednicy 1” wartoĻę nastawy wstħpnej wynosi 3,3.
3
1.1.2 Układ stałotemperaturowy (rozdzielny)
Rys. 7-15 Układ stałotemperaturowy rozdzielny
1 Przelotowy zawór
równowaŇĢcy
4217
2 Zawór mieszajĢcy
z napħdem
4037+7712
3 Regulator ogrzewania
7793
4 Czujnik temperatury
7793
5 Zawór odcinajĢcy
4115
6 Osadnik zanieczyszczeı
4111
Cechy:
4
Wymagana jest róŇnica ciĻnieı.
NatħŇenie przepływu wody po stronie pierwotnej stałe, po stronie wtórnej zmienne. Temperatura po
stronie pierwotnej stała, po stronie wtórnej stała. Regulacja mocy odbywa siħ poprzez zmianħ
natħŇenia przepływu.
Zalety:
Stałe natħŇenie przepływu po stronie pierwotnej eliminuje koniecznoĻę stosowania
pompy o
regulowanej
wydajnoĻci. Brak oddziaływania róŇnicy ciĻnieı, tzn. zawór regulacyjny moŇna
zaprojektowaę niezaleŇnie od róŇnicy ciĻnieı.
Wady:
Temperatura na odbiorniku ciepła zawsze odpowiada temperaturze pierwotnej.
Zastosowanie:
Û registry grzewcze
Û registry chłodzĢce
Û regulacja strefowa
Jest to rodzaj układu dławieniowego.
Autorytet zaworu regulacyjnego zaleŇy jedynie od obciĢŇenia, tzn. zawór trójdro
gowy
jest montowany
niezaleŇnie od sieci rozdzielczej, poniewaŇ nie zachodzi obawa wzajemnych oddziaływaı. WadĢ
układu stałotemperaturowego rozdzielnego jest to, Ňe na odbiorniku ciepła zawsze panuje
maksymalna temperatura pierwotnego zasilania, przez co nie moŇna wykorzystaę
innej wartoĻci
temperatury miħdzy obiegiem pierwotnym i wtórnym. Ponadto stosowanie tego układu nie jest
zalecane dla zbiorników buforowych, kotłów kondensacyjnych i ogrzewania zdalnego, poniewaŇ
podczas pracy urzĢdzeı z obciĢŇeniem czħĻciowym ciepły czynnik grzewczy na zasilaniu miesza siħ
z czynnikiem na powrocie, co powoduje podniesienie temperatury powrotu.
Szybka dostħpnoĻę gorĢcego czynnika pierwotnego stanowi istotnĢ zaletħ dla odbiorników ciepła z
punktu widzenia techniki regulacji.
Praca Ņródła energii (generatora ciepła lub zimna) przy stałym
natħŇeniu przepływu
jest korzystna nie
tylko pod wzglħdem regulacji, ale teŇ w pewnym stopniu pod wzglħdem eksploatacji. Z punktu
widzenia energetyki stałoĻę prĢdu w obiegu pierwotnym ma jednak tħ wadħ, Ňe nie pozwala na
oszczħdnoĻę w zuŇyciu energii do napħdu pomp.
P
rzykład: Wymiarowanie układu stałotemperaturowego rozdzielnego
Q = 40 kW
t
V
= 6°C
t
R
= 12 °C
D
p
L
= 25 kPa
D
H = 70 kPa
q
=
3600
×
Q
=
3600
×
40
=
5730
l
/
h
S
c
×
(
t
−
t
)
4
19
×
12
−
6
V
R
Rozmiar rury zaleŇy od materiału, z jakiego jest wykonana oraz dopuszczalnego tarcia w rurach.
Warunek 1:
D
p
v
²
D
p
L
(róŇnica ciĻnieı na zaworze regulacyjnym musi byę wiħksza lub równa róŇnicy
ciĻnieı na odbiorniku ciepła)
Krok 1: Obliczenie minimalnej róŇnicy ciĻnieı:
5
(
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • emaginacja.xlx.pl

    •