W układzie automatycznej regulacji, regulator oddziałuje na strumień masy lub energii przepływającej przez obiekt poprzez nastawnik.
Nastawnik - część układu regulacji, która bezpośrednio wpływa na proces w obiekcie.
Nastawniki dzielimy na:
oporowe(impedancyjne) do których zaliczane są:
zawory
klapy
przepustnice
żaluzje
oporniki elektryczne
źródłowe(generacyjne) do których zaliczane są:
pompy
wentylatory
sprężarki
współczynnik wymiarowy zaworu:
gdzie:
- strumień wody o gęstości
- spadek ciśnienia na zaworze = 1Bar =100000Pa
co daje:
Charakterystyki zaworów:
otwarcia (konstrukcyjna) zaworu - określająca zależność między polem przepływu, znajdującym się pomiędzy gniazdem i grzybkiem, a skokiem grzybka zaworu;
przepływowa (wewnętrzna) zaworu - definiująca zawiązek pomiędzy współczynnikiem przepływu, a skokiem grzybka zaworu;
robocza zaworu - podająca relację między natężeniem przepływu a skokiem grzybka zaworu.
Autorytet zaworu - definiuje się jako stosunek spadku ciśnienia na zaworze w stosunku do spadku ciśnienia w całej instalacji lub jako stosunek spadku ciśnienia na zaworze otwartym do spadku na zaworze zamkniętym.
Im mniejszy autorytet zaworu tym charakterystyka robocza jest bardziej nieliniowa.
Różnica ciśnień na zaworze według wzoru:
Δp12 = ρw g Δp12 = 1000⋅9,81⋅15 = 147Pa
Ciśnienie p2 za zaworem według zależności:
4mA=0kPa
20mA=10kPa
Ciśnienie przed zaworem według wzoru:
p1 = Δp12 + p2 = 147 + 105050=105197Pa
Obliczenie gęstości dla danej T i p :
Masowe natężenie przepływu:
α - liczba przepływu z tabelki 13 str. 153
ε - współczynnik ekspansji
β - przewężenie
A- pole powierzchni
Objętość ze wzoru:
Współczynnik wymiarowy kv z tabelki wzorów 3.1 str. 40:
p1 |
p2 |
p3 |
p4 |
∆p3/p4 |
p2 |
t |
Pozycja zaworu |
∆p12 |
∆p12 |
∆p34 |
∆p34 |
ε |
[mmH2O] |
[mmH2O] |
[mm] |
[mm] |
[mA] |
[mA] |
[°C] |
[mA] |
[mm] |
[Pa] |
[mm] |
[Pa] |
|
0 |
15 |
-5 |
56 |
11 |
6 |
20 |
19,6 |
15 |
147 |
61 |
598 |
0,974 |
1 |
16 |
-4 |
55 |
11 |
6 |
21 |
18,6 |
17 |
167 |
59 |
579 |
0,975 |
2 |
17 |
-4 |
55 |
11 |
6 |
23 |
17,6 |
19 |
186 |
59 |
579 |
0,975 |
4 |
19 |
-4 |
55 |
11 |
6 |
24 |
16,4 |
23 |
226 |
59 |
579 |
0,975 |
8 |
23 |
-4 |
55 |
11 |
6 |
25 |
15,6 |
31 |
304 |
59 |
579 |
0,975 |
20 |
35 |
-4 |
55 |
11 |
6 |
25 |
14,5 |
55 |
540 |
59 |
579 |
0,975 |
25 |
40 |
-3 |
53 |
11 |
6 |
25 |
13,5 |
65 |
638 |
56 |
549 |
0,977 |
40 |
55 |
-2 |
52 |
11 |
6 |
26 |
12,4 |
95 |
932 |
54 |
530 |
0,978 |
75 |
90 |
0 |
51 |
11 |
6 |
26 |
11,5 |
165 |
1619 |
51 |
500 |
0,979 |
190 |
205 |
5 |
45 |
4,1 |
5 |
26 |
10,3 |
395 |
3875 |
40 |
392 |
0,984 |
530 |
560 |
19 |
33 |
4,7 |
4,9 |
27 |
9,3 |
1090 |
10693 |
14 |
137 |
0,995 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
490 |
520 |
20 |
32 |
7 |
5,9 |
26 |
9,3 |
1010 |
9908 |
12 |
118 |
0,995 |
165 |
180 |
11 |
39 |
9 |
8 |
26 |
10 |
345 |
3384 |
28 |
275 |
0,989 |
60 |
75 |
8 |
43 |
9,5 |
9 |
28 |
11 |
135 |
1324 |
35 |
343 |
0,986 |
30 |
45 |
6 |
46 |
10 |
9 |
28 |
12,2 |
75 |
736 |
40 |
392 |
0,984 |
20 |
35 |
6 |
46 |
10 |
9 |
29 |
13,2 |
55 |
540 |
40 |
392 |
0,984 |
15 |
30 |
5 |
46 |
10 |
9,5 |
29 |
14,2 |
45 |
441 |
41 |
402 |
0,983 |
5 |
20 |
5 |
46 |
10 |
9 |
30 |
15,3 |
25 |
245 |
41 |
402 |
0,983 |
0 |
15 |
5 |
46 |
10 |
9 |
30 |
16,4 |
15 |
147 |
41 |
402 |
0,983 |
-1 |
14 |
4 |
46 |
10 |
9 |
30 |
17,5 |
13 |
128 |
42 |
412 |
0,983 |
-2 |
13 |
4 |
46 |
10 |
9 |
31 |
18,6 |
11 |
108 |
42 |
412 |
0,983 |
-3 |
12 |
4 |
46 |
10 |
9 |
32 |
19,8 |
9 |
88 |
42 |
412 |
0,983 |
V |
m |
ρ |
Pn2 |
P2 |
P1 |
kv |
∆p3/p4 |
kv/kvmax |
V/Vmax |
h |
h/hmax |
|
|
|
[Pa] |
[Pa] |
[Pa] |
|
[Pa] |
|
|
[%] |
|
0,016 |
0,0200 |
1,25 |
3750 |
105050 |
105197 |
0,00111 |
6875 |
1,000 |
1,000 |
100 |
1 |
0,016 |
0,0196 |
1,24 |
3750 |
105050 |
105217 |
0,00110 |
6875 |
0,986 |
0,986 |
90 |
0,9 |
0,016 |
0,0196 |
1,24 |
3750 |
105050 |
105236 |
0,00110 |
6875 |
0,988 |
0,989 |
80 |
0,8 |
0,016 |
0,0195 |
1,23 |
3750 |
105050 |
105276 |
0,00110 |
6875 |
0,989 |
0,991 |
70 |
0,7 |
0,016 |
0,0195 |
1,23 |
3750 |
105050 |
105354 |
0,00110 |
6875 |
0,990 |
0,993 |
60 |
0,6 |
0,016 |
0,0195 |
1,23 |
3750 |
105050 |
105590 |
0,00110 |
6875 |
0,988 |
0,993 |
50 |
0,5 |
0,016 |
0,0190 |
1,23 |
3750 |
105050 |
105688 |
0,00107 |
6875 |
0,963 |
0,968 |
40 |
0,4 |
0,015 |
0,0187 |
1,22 |
3750 |
105050 |
105982 |
0,00105 |
6875 |
0,945 |
0,953 |
30 |
0,3 |
0,015 |
0,0182 |
1,22 |
3750 |
105050 |
106669 |
0,00102 |
6875 |
0,914 |
0,928 |
20 |
0,2 |
0,013 |
0,0161 |
1,22 |
3125 |
104425 |
108300 |
0,00089 |
2563 |
0,801 |
0,828 |
10 |
0,1 |
0,008 |
0,0096 |
1,21 |
3063 |
104363 |
115055 |
0,00050 |
2938 |
0,452 |
0,496 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,007 |
0,0090 |
1,22 |
3688 |
104988 |
114896 |
0,00047 |
4375 |
0,419 |
0,458 |
0 |
0 |
0,011 |
0,0137 |
1,24 |
5000 |
106300 |
109684 |
0,00074 |
5625 |
0,665 |
0,690 |
10 |
0,1 |
0,012 |
0,0152 |
1,24 |
5625 |
106925 |
108249 |
0,00084 |
5938 |
0,753 |
0,770 |
20 |
0,2 |
0,013 |
0,0163 |
1,24 |
5625 |
106925 |
107661 |
0,00090 |
6250 |
0,808 |
0,821 |
30 |
0,3 |
0,013 |
0,0162 |
1,23 |
5625 |
106925 |
107465 |
0,00090 |
6250 |
0,810 |
0,823 |
40 |
0,4 |
0,013 |
0,0165 |
1,24 |
5938 |
107238 |
107679 |
0,00091 |
6250 |
0,818 |
0,831 |
50 |
0,5 |
0,013 |
0,0164 |
1,23 |
5625 |
106925 |
107170 |
0,00092 |
6250 |
0,824 |
0,834 |
60 |
0,6 |
0,013 |
0,0164 |
1,23 |
5625 |
106925 |
107072 |
0,00092 |
6250 |
0,824 |
0,834 |
70 |
0,7 |
0,013 |
0,0166 |
1,23 |
5625 |
106925 |
107053 |
0,00093 |
6250 |
0,834 |
0,843 |
80 |
0,8 |
0,014 |
0,0166 |
1,23 |
5625 |
106925 |
107033 |
0,00093 |
6250 |
0,836 |
0,845 |
90 |
0,9 |
0,014 |
0,0165 |
1,22 |
5625 |
106925 |
107013 |
0,00093 |
6250 |
0,837 |
0,846 |
100 |
1 |
Autotransformator
Wentylator
P1
P2
P3
P4
Spadek ciśnienia na zaworze
Zawór badany
Zawór modelujący
Manometr1
Manometr2
Rotametr