W poprzednim artykule („Ch&K” 1-2/2012 str. 34) przybliżona została definicja autorytetu zaworów regulacyjnych. Artykuł miał wyjaśnić sposób jego wyznaczania i obliczania. Aby jednak dobór zaworów regulacyjnych spełniał parametry właściwego poziomu autorytetu, konieczna jest znajomość sposobów poprawy tej wielkości. Celem artykułu będzie pokazanie takich metod, a więc kontynuacja obszernej tematyki doboru zaworów regulacyjnych.
Podział instalacji ze względu na sposób dystrybucji czynnika
Mówiąc o sposobach poprawy autorytetu, koniecznie należy zacząć od przybliżenia bądź przypomnienia informacji na temat podziału instalacji ze względu na sposób dystrybucji czynnika, zależnie od chwilowego zapotrzebowania na moc chłodniczą lub cieplną. Podział ten klasyfikuje instalacje jako stałoprzepływowe, w których przepływ wody nie zmienia się podczas pracy instalacji (rys. 1.) oraz zmiennoprzepływowe, w których strumień czynnika w instalacji jest zależny od zapotrzebowania odbiorników (rys. 2.).
Rys. 1. Schemat instalacji stałoprzepływowej
Rys. 2. Schemat instalacji zmiennoprzepływowej
Podczas doboru zaworów regulacyjnych z uwzględnieniem autorytetu, świadomość rodzaju instalacji jest istotna głównie ze względu na występujący rozkład ciśnienia, co jest oczywiście ściśle powiązane z pojęciem autorytetu. W poprzednim artykule został omówiony sposób obliczenia autorytetu oraz wpływ ciśnień różnicowych na jego wielkość, a także zależność jakości regulacji od wielkości autorytetu. Dla przypomnienia, autorytetem zaworu określamy stosunek spadku ciśnienia dla nominalnego (obliczeniowego) przepływu, przy pełnym otwarciu zaworu i możliwej różnicy ciśnienia, w miejscu instalacji zaworu dla tego samego przepływu. Im wyższy autorytet, tym lepsza regulacja – to swego rodzaju synonim treści tzw. drugiego warunku kluczowego dla instalacji HVAC, brzmiącego: ciśnienie różnicowe na zaworach regulacyjnych nie może się zbyt mocno zmieniać (rys. 3.).
przepływy obliczeniowe muszą być osiągane we wszystkich odbiornikach końcowych
q=qcróżnica ciśnienia na zaworze regulacyjnym nie może się zbyt mocno zmieniać
ΔpV≈kprzepływy w obwodach hydraulicznych współpracujących ze sobą muszą być odpowiednio dobraneqp>qs
Rys. 3. Trzy kluczowe warunki, niezbędne do idealnej regulacji hydraulicznej
Rozkład ciśnienia różnicowego
W kontekście podziału instalacji należy przyjrzeć się rozkładowi ciśnienia różnicowego, a zwłaszcza dynamice tego rozkładu w zależności od chwilowej wymaganej mocy odbiorników. W instalacjach stałoprzepływowych rozkład ciśnienia jest niezmienny. Działanie zaworów regulacyjnych nie powoduje modyfikacji wielkości ciśnienia dyspozycyjnego przed odbiornikami (rys. 4 a). Układ zachowuje się w sposób statyczny. W przypadku instalacji zmiennoprzepływowych, gdy zawory regulacyjne pracują, powodują zmianę sumarycznego strumienia czynnika, czego konsekwencją jest zmienne ciśnienie dyspozycyjne przed odbiornikami (rys. 4 b). Układ zachowuje się w sposób dynamiczny.
Rys. 4. Rozkład ciśnienia różnicowego przy różnym obciążeniu instalacji: a) układ stałoprzepływowy, b) układ zmiennoprzepływowy
(…)
(…)
(…)
(…)
(…)
Pełna treść artykułu w miesięczniku Chłodnictwo&Klimatyzacja nr 4-2012
Zobacz pierwszą część artykułu