Авторитет клапана (Δp/Δp>0) – v>a
Авторитет клапана (valve authority) клапана va, рассчитываемый как v>a = Δp/Δp>0, является мерой доступного расхода давления на клапане или по-другому – уровнем срабатывания (расхода) напора, подаваемого на клапан. Далее мы будем использовать сложившийся термин "Авторитет клапана".
Определение
Авторитет клапана – это доступный перепад давления во всем рабочем диапазоне. Это отношение перепада давления клапана в данной рабочей точке, деленное на перепад давления клапана при минимальном контролируемом расходе. Самое высокое значение находится в полностью открытом положении клапана Δp>100/Δp>0. Это данность динамики гидравлической системы. Неадекватное управление клапаном отрицательно сказывается на способности к регулированию. Авторитет клапана – один из самых важных параметров способности к регулированию, который нужно соблюдать.
Правила проектирования и расчета
Выбор регулирующего клапана должен основываться на расчетном расходе с соответствующими технологическими данными.
Если не указано иное, то должно применяться следующее:
* Клапан должен быть рассчитан на 110% расчетного расхода Q>op1, чтобы обеспечить возможность регулирования при Q>op1.
• Расход через полностью открытый регулирующий клапан Q>100 должен быть равен или превышать максимальный контролируемый расход.
• Чтобы избежать чрезмерных колебаний коэффициента усиления контура, показатель авторитета регулирующего клапана при расчетных условиях v >a, >op1 должен быть больше 0,27.
Номинальное значение пропускной способности Cv клапана не должно быть слишком большим, чтобы избежать работы клапана в режиме "открыто-закрыто".
Для того чтобы регулирующие элементы действительно могли управлять в рабочей точке, проектировщики установок должны учитывать требования к перепаду давления клапанов. Регулирующий клапан может вмешиваться в процесс только в том случае, если он обладает достаточным значением авторитета:
• v>a = Δp>100/Δp>0 = 1
Высший авторитет. Полный перепад давления срабатывается на клапане. Отсутствие падения в характеристике насоса, отсутствие потерь давления в трубе. Это, однако, возможно только теоретически.
• 1 > v>a = Δp>100/Δp>0 > 0.3
Хороший авторитет, также с линейными модифицированными характеристиками клапанов. Такая ситуация тоже встречается сравнительно редко.
• 0,3 > v>a = Δp>100/Δp>0 > 0,1
Адекватный авторитет клапана путем настроек характеристики клапана в направлении равнопроцентной характеристики. Это наиболее распространенный вариант, встречающийся в реальных системах.
• 0,1 > v>a = Δp>100/Δp>0 > 0,0
Ограниченный авторитет клапана с потерей качества регулирования. Распространенными причинами являются затраты и временные ограничения при проектировании установки.
Рациональная конструкция установки, которая адекватно учитывает требования к перепаду давления регулирующих элементов, необходима для достижения максимального качества регулирования в рабочей точке путем выбора оптимального значения Cv100.
Графическая интерпретация
Низкая способность к регулированию клапана
Красная область под кривой параметра авторитета клапана предупреждает о проблемах регулирования при максимальном расходе в случае:
• низкий запас расхода a: Q>op1 > 0,9 Q >100
• низкий авторитет клапана v >a: v >a, op1 < 0.23
В этом случае запас расхода и / или авторитет клапана слишком малы. Запас расхода может быть улучшен с помощью клапана с более высоким коэффициентом расхода. Улучшение работы клапанов требует изменения соотношения давлений Δp в общей гидравлической системе установки.
