Automatyzacja w KiC (ćwiczenie 4 i 5).ppt [tryb zgodności] · 2010. 5. 5. · Title: Automatyzacja w KiC (ćwiczenie 4 i 5).ppt [tryb zgodności] Author: Jan Syposz Created Date:

Automatyzacja w klimatyzacji i Automatyzacja w klimatyzacji i ciepłownictwieciepłownictwie

Ćwiczenie audytoryjne nr 4

Automatyzacja centrali klimatyzacyjnejAutomatyzacja centrali klimatyzacyjnej

Schemat układu automatycznej regulacji

T

M

ΔP

T

T

M

ΔP

HT

ΔP

M

+ - +

~

K

NT

T HT T

M

AI

AO

DI

DO

~

Z/W-I/II bieg DO+AO+DI)

Z/W-I/II bieg (DO+AO+DI)

TK/NTC

TK/NTC

7

4

8

5

Tn=f(Tw), Tw=f(Tz)

A0R

Klasyfikacja układów sterowaniaKlasyfikacja układów sterowania

Ze względu na pełnione funkcje:-układy regulacyjne,-układy zabezpieczające,-układy optymalizujące.

Zakres automatyzacji centrali klimatyzacyjnej Zakres automatyzacji centrali klimatyzacyjnej ––realizowane funkcjerealizowane funkcje

1. Regulacja temperatury powietrza w pomieszczeniu:

W zależności od struktury układu może być stosowana regulacja:

a) pośrednia,

b) bezpośrednia (prosta i sekwencyjna),

c) nadążna,d) regulacja kaskadowa (tn = f(tw)).

Regulacja pośrednia temperatury powietrza w pomieszczeniu (stałowartościowa powietrza

nawiewanego)

Regulacja pośrednia polega na utrzymaniu stałej wartości temperatury powietrza nawiewanego. W przypadku zmian wartości wewnętrznych i zewnętrznych zakłóceń (strat, zysków ciepła) nie ma możliwości uzyskania stałej temperatury wewnętrznej. Regulacja może być stosowana przy dopuszczeniu dużych wahań temperatury powietrza wewnętrznego ti. Wahania temp. wewnętrznej można kompensować poprzez automatykę instalacji wodnego c.o..

+

T

w

ymu

y

1

2

3

4

5

z1

z2

Regulacja bezpośrednia temperatury powietrza Regulacja bezpośrednia temperatury powietrza wewnętrznego (stałowartościowa)wewnętrznego (stałowartościowa)

Regulacja bezpośrednia polega na utrzymywaniu temperaturywewnętrznej jako stałej wartości regulowanej.Wielkościąmierzoną może być temperatura powietrza:-wewnętrznego,- wywiewanego (z ewentualnym pomiarem temperaturypowietrza nawiewanego w celu ograniczenia zakresu zmiantemperatury powietrza nawiewanego (np. 12 do 24 °C).

Regulacja bezpośrednia prosta z pomiarem temperatury Regulacja bezpośrednia prosta z pomiarem temperatury powietrza w pomieszczeniu powietrza w pomieszczeniu titi

Regulator w zależności od wartości temperatury powietrza w pomieszczeniu wysyłasygnał nastawiający do siłownika nagrzewnicy.Zalety i wady lokalizacji czujnika temperatury powietrza w wentylowanympomieszczeniu:zalety: bezpośredni pomiar wielkości regulowanej,wady: problem wyznaczenia miejsca reprezentatywnego, duża liczba czujników(wysoki koszt) do pomiaru średniej temperatury powietrza dużych pomieszczeń,inercyjny charakter pomiaru (niekorzystne własności dynamiczne czujnikówpomieszczeniowych), wysoki koszt okablowania czujnik - sterownik.

T

yw

ug

y=ti

Regulacja bezpośrednia prosta z pomiarem temperatury Regulacja bezpośrednia prosta z pomiarem temperatury powietrza w kanale wywiewnym powietrza w kanale wywiewnym ttwywiewuwywiewu

Regulacja bezpośrednia z utrzymywaniem jako stałej wartości regulowanej temperatury powietrza wywiewanego (z ewentualnym ograniczeniem zakresu temperatury powietrza nawiewanego tNmax i tNmiń np. od 12 do 24 °C).Zalety: duża dynamika pomiaru temperatury powietrza czujnikiem kanałowym, niższy koszt okablowania i tylko jednego czujnika. Wada : Konieczność korygowania wielkości regulowanej (różna od ti).

T

T

Ry1u1

ti

tW

tN

y2

w

Regulacja bezpośrednia sekwencyjnaRegulacja bezpośrednia sekwencyjna

Układ regulacji temperatury powietrza w wentylowanym pomieszczeniu (z pomiarem wielkości regulowanej w pomieszczeniu lub kanale wywiewnym).Regulator w zależności od wartości temperatury powietrza w pomieszczeniu (lubkanale wywiewnym) wysyła sygnał nastawiający do siłownika nagrzewnicy lub dosiłownika chłodnicy.Załączanie tych sygnałów odbywa się sekwencyjnie (dwa urządzenia wykonawcze)

T

yw

uch

ug

y=ti

Regulacja bezpośrednia sekwencyjna z Regulacja bezpośrednia sekwencyjna z odzyskiem ciepła w postaci recyrkulacjiodzyskiem ciepła w postaci recyrkulacji

Sterowanie odzyskiem ciepła Tw>Tzew(chłodu Tw

Regulacja bezpośrednia sekwencyjna z Regulacja bezpośrednia sekwencyjna z odzyskiem ciepła w postaci recyrkulacjiodzyskiem ciepła w postaci recyrkulacji

Regulator w zależności od wartości temperatury powietrza w pomieszczeniuwysyła sygnał nastawiający do siłowników przepustnic powietrza (wywiew +recyrkulacja) oraz do siłownika zaworu regulacyjnego nagrzewnicy lub dosiłownika zaworu chłodnicy.Załączanie tych sygnałów odbywa się sekwencyjnie (trzy urządzeniawykonawcze).Priorytetowy jest odzysk ciepła i chłodu z powietrza wywiewanego poprzezrecyrkulację (ze względów higienicznych odzysk musi być niższy od 100%).Następnie ogrzewanie lub chłodzenie powietrza nawiewanego (nagrzewnicawodna zimą, chłodnica latem).Oszczędności na energii cieplnej i chłodniczej.

20°C Ti °C

RECYRKULACJA CHŁODU

CHŁODNICANAGRZEWNICA

RECYRKULACJA CIEPŁA

Regulacja nadążnaRegulacja nadążnaRegulacja nadążna ma za zadanie nadążne korygowanie wartości wielkościregulowanej stosownie do aktualnej wartości zadanej, która zmienia się w sposóbniezdeterminowany, tzn. trudny do przewidzenia (w = w(?))W ogrzewaniach powietrznych temperatura powietrza nawiewanego tN (jakowielkość regulowana y) w procesie regulacji nadąża za zmianami temperaturypowietrza wywiewanego tw lub tzew (wartością zadaną w)Regulacja ta jest nazywana także regulacją kompensacyjną.

Schemat regulacji temperatury nadążnej Schemat regulacji temperatury nadążnej powietrza w pomieszczeniu wentylowanympowietrza w pomieszczeniu wentylowanym

Temperatura powietrza nawiewanego tN (jako wielkość regulowana y1)utrzymywana jest przez regulator na poziomie zadawanym nadążnie zaaktualną wartością temperatury powietrza wywiewanego tW.

T

T

R

y1u1

ti

tW

tN

y2

Przykład zastosowania regulacji nadążnejPrzykład zastosowania regulacji nadążnej

Wykres zależności temperatury powietrza nawiewanego od temperatury powietrza wywiewanego stosowany w układach regulacji nadążnej

tW [°C]

tN [°C]

30tN max

ti

12

12 30

tN min

tN=f(tW)

Regulacja nadążna kaskadowaRegulacja nadążna kaskadowa

Regulacja nadążna kaskadowa stosowana jest do regulacji temperaturyw systemach wentylacji i klimatyzacji w celu uzyskania wysokiej jakościregulacji poprzez kompensację własności dynamicznych obiektu regulacji.W procesie regulacji zakłada się kaskadowe działanie dwu regulatorów,regulatora głównego (wiodącego) oraz regulatora pomocniczego(nadążnego).Obydwa regulatory w regulatorach cyfrowych mogą być zaprogramowanew jednym urządzeniu.

Schemat układu kaskadowej regulacji temperatury Schemat układu kaskadowej regulacji temperatury powietrza w pomieszczeniu wentylowanympowietrza w pomieszczeniu wentylowanym

Temperatura powietrza nawiewanego tN (jako wielkość pomocnicza y1)utrzymywana jest przez regulator 1 na poziomie zadawanym przez regulator 2nadążnie za aktualną wartością temperatury powietrza wywiewanego tW (głównawielkość regulowana y2).

T

T

1y1

w=ti

u1

ti

tW

tN

2

y2

u2

Przykład zastosowania regulacji Przykład zastosowania regulacji kaskadowejkaskadowej

Wykres zależności temperatury powietrza nawiewanego od temperatury powietrza wywiewanego stosowany w układach regulacji kaskadowej, w klimatyzacji komfortu

(Δti=±1K)

tW [°C]

tN [°C]

30tN max

ti

12

-Δt +Δt

tN min

ab

-1K ti +1K

tN max

tN min

tN

tW

tN=f(±Δt)

Regulacja kaskadowaRegulacja kaskadowa

Regulacja kaskadowa korzystna jest szczególnie wówczas gdy własnościdynamiczne obu obwodów regulacji różnią się znacznie między sobą.Dzięki małej inercyjności pierwszego obiektu regulacji (nagrzewnicapowietrza) mimo dużej bezwładności cieplnej głównego obiektu regulacji(pomieszczenie wraz z instalacją wentylacyjną) stosując regulacjękaskadową można znacznie poprawić własności dynamiczne układuregulacji i uzyskać wysoką jakość regulacji.

Zakres automatyzacji centrali klimatyzacyjnej Zakres automatyzacji centrali klimatyzacyjnej ––realizowane funkcje c.d.realizowane funkcje c.d.

2. Zdalna korekta wartości zadanej temperatury

3. Zdalne załączanie/wyłączanie urządzenia wentylacyjnego (jednoczesne załączenie wentylatora nawiewnego i wywiewnego)

4. Przełączanie obrotów silników wentylatorów (I bieg/II bieg).

Zakres automatyzacji Zakres automatyzacji –– realizowane funkcjerealizowane funkcje

5. Płynna regulacja wydajności wentylatorów (falownik – przetwornik częstotliwości).

6. Załączanie pompy cyrkulacyjnej przy nagrzewnicy.7. Zabezpieczenie nagrzewnicy wodnej przed zamrożeniem (termostat

przeciwzamrożeniowy, minimum 10% otwarcia zaworu regulacyjnego zimą).

8. Funkcja „odmrażania”( wentylator stop, przepustnica 0% otwarcia, zawór regulacyjny 100% otwarcia –sygnalizacja awarii).

9. W centralach dachowych dodatkowe grzałki elektryczne przy nagrzewnicy oraz przewody grzejne z termostatem wzdłuż rurociągów wodnych.

10. Sterowanie przepustnicą powietrza zewnętrznego (siłownik z funkcją bezpieczeństwa).


11. Zabezpieczenie silnika wentylatora przed zerwaniem klinowych pasków napędowych (presostaty wentylatorów przy spadku sprężu wyłączają silniki – sygnalizacja awarii, dobór nastawy presostatu).

12. Sygnalizacja zabrudzenia filtra powietrza (presostat filtra).13. Sygnalizacja pracy/awarii silników wentylatorów.14. Zabezpieczenie silników wentylatorów od zwarć i przeciążeń

(przegrzania): zabezpieczenia elektryczne i czujniki temperatury (termostaty) uzwojenia silnika.

15. Regulacja wilgotności powietrza w pomieszczeniu (na wywiewie z ograniczeniem wilgotności na nawiewie).

16. Sterowanie pracą nawilżacza parowego (załącz/wyłącz wytwornicę, zaworem regulacyjnym na przewodzie parowym, termostat nawilżacza dla T

Napęd wentylatora ze sprzęgłem paskowymNapęd wentylatora ze sprzęgłem paskowym


17. Sterowanie chłodzeniem:- załączanie /wył. agregatu chłodnicy freonowej (typu split),- sterowanie zaworem regulacyjnym chłodnicy wodnej,- załączanie do pracy agregatu ziębniczego i pompy wody lodowej,- termostat powietrza zewnętrznego zezwalający na pracę agregatu ziębniczego,

18. Sterowanie pracą nagrzewnicy wstępnej: stałowartościowa regulacja temperatury powietrza tn=9°C.

Sygnały obsługiwane przez sterownikSygnały obsługiwane przez sterownikcentrali klimatyzacyjnejcentrali klimatyzacyjnej

T

M

ΔP

T

T

M

ΔP

T H

HT

ΔP

M

+ - +

~

K

NT

AI

AO

DI

DO

~

Z/W-I/II bieg DO+AO+DI)

Z/W-I/II bieg (DO+AO+DI)

TK/NTC

TK/NTC

7

4

8

5

Tn=f(Tw), Tw=f(Tz)

A0R

Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej --sterowanie odzyskiem ciepłasterowanie odzyskiem ciepła

A. Recyrkulacja: płynne sterowanie przepustnicami W+C- sygnał AO oraz zał./wył. DO.Warunkiem załączenia odzysku ciepła jest Tw>Tzew, (2xAI)

+

T

TTw

Tzew T

AODO


B. Wymiennik krzyżowy: płynne sterowanie przepustnicami ( wymiennik plus obejście („by-pass”) – sygnał AO. Recyrkulacja rozruchowa, sterowanie przepustnicami: zał./wył. –DO

Zabezpieczenie przed oszronieniem, pomiary: tw (AI), Δp (DI).

MM

M

T

MM

M

∆p

AO

+

twDO

T

Tw


C. Wymiennik obrotowy: płynne sterowanie obrotami silnika - sygnał AO lub napędem 2, 3 - biegowym (sterowanie 2 lub 3xDO).Odszranianie, pomiary: tw (AI), Δp (DI).

M

Δp

T

AO

T

Tw

+


D. Wymiennik z czynnikiem pośrednim (glikolowy): sterowanie zaworem regulacyjnym (sygnał AO) oraz zał/wył pompą cyrkulacyjną (DO)

T Tg≥-2°CAO

MDO

T

Tw

+

Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej --zabezpieczenie zabezpieczenie przed szronieniem i przed szronieniem i odszranianieodszranianie wymiennikówwymienników

• Niewielkie szronienie obniża jedynie sprawność układu odzysku ciepła ipowoduje wzrost oporów przepływu powietrza.

• Silne zaszronienie powoduje niedrożność wymiennika oraz możespowodować jego uszkodzenie mechaniczne.

• W praktyce nie dopuszcza się do silnego zaszronienia powierzchnialbo stosuje się cykliczne odszranianie.

• Sterowanie procesem odszraniania może być realizowane przyzastosowaniu sterowania programowego ze ściśle określonym cyklemczasu pracy i czasu odszraniania. Czasy te powinny być ustalone dlanajbardziej niekorzystnych warunków pracy układu.

• Dodatkowo w takim przypadku stosuje się termostat lub czujniktemperatury powietrza zewnętrznego uniemożliwiający załączenie cykluodszraniania powyżej zadanych temperatur powietrza zewnętrznego.


• Zabezpieczenie przed zaszronieniem wymienników może byćrealizowane poprzez kontrolę oporów (stratę ciśnienia) wymiennika postronie powietrza wywiewanego oraz pomiar temperatury powietrzawywiewanego za wymiennikiem.

• Np. zarejestrowany przez presostat różnicy ciśnień wzrost oporówwymiennika inicjuje proces odszraniania. Proces odszraniania zostaniezakończony gdy temperatura powietrza za wymiennikiem osiągniewartość 4 do 5ºC.

• Możliwe jest także stałe utrzymywanie temperatury powietrza zawymiennikiem powyżej 5ºC, powoduje to jednak obniżenie jegosprawności.


• Wymienniki obrotowe:• - zwykłe wirniki aluminiowe muszą być odszraniane gdy temperatura

powietrza zewnętrznego jest niższa od -8 ºC,• - wirniki z powłoką higroskopijną muszą być odszraniane gdy

temperatura powietrza zewnętrznego jest niższa od -18 ºC.• Odszranianie na zasadzie programowania czasowego może być

realizowane poprzez obniżenie obrotów silnika wentylatora nawiewnego(metoda ta może powodować powstanie podciśnienia w wentylowanymobiekcie) lub redukcję obrotów wirnika wymiennika.

• Zabezpieczenie przed zaszronieniem wymienników może byćrealizowane poprzez kontrolę oporów (stratę ciśnienia) wymiennika postronie powietrza wywiewanego oraz pomiar temperatury powietrzawywiewanego za wymiennikiem.

• zarejestrowany przez presostat różnicy ciśnień wzrost oporówwymiennika inicjuje proces odszraniania. Proces odszraniania zostaniezakończony gdy temperatura powietrza za wymiennikiem osiągniewartość 4 do 5ºC.

Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej --zabezpieczenie przed szronieniem i zabezpieczenie przed szronieniem i odszranianieodszranianie

wymienników:wymienników:• Wymienniki płytowe:• - wymagają odszraniania gdy temperatura powietrza zewnętrznego

spada poniżej - 3 ºC,• - odszranianie realizowane jest poprzez zmianę ilości powietrzaświeżego na wymienniku (zmniejszenie) i obejściu wymiennika(zwiększenie).

• Odszranianie może być realizowane jako programowe lub poprzezkontrolę oporów wymiennika oraz temperaturę powietrza zawymiennikiem na wywiewie.

Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej Automatyzacja centrali klimatyzacyjnej --zabezpieczenie przed zabezpieczenie przed szronieniem i szronieniem i odszranianieodszranianie wymienników:wymienników:

• Wymienniki ciepła z czynnikiem pośredniczącym:• W układach tych nie stosuje się odszraniania lecz zabezpiecza przed

szronieniem przez regulację temperatury glikolu tak aby temperaturaglikolu przed wymiennikiem na wywiewie nie spadła poniżej -2°C.

• Do regulacji temperatury glikolu wykorzystuje się zawór trójdrogowyprzeznaczony głównie do regulacji temperatury powietrza.

KONIECKONIEC

do zobaczeniaJ

Automatyzacja w klimatyzacji i Automatyzacja w klimatyzacji i ciepłownictwie ciepłownictwie

Ćwiczenie 5

PRZYKŁAD DOBORU ZAWORÓW REGULACYJNYCH

JEDNODROGOWYCH

Zasady doboru zaworów regulacyjnychZasady doboru zaworów regulacyjnych

1. W praktyce w instalacjach ogrzewania należy preferować zawory o charakterystyce stałoprocentowej.

2. W celu osiągnięcia możliwie dobrej jakości regulacjiinstalacji w zakresie najmniejszego obciążenia należywybrać możliwie duży stosunek regulacji (≥25, 30 anajczęściej 50).

3. Podstawą do doboru średnicy nominalnej zaworuregulacyjnego jest obliczenie współczynnika przepływu Kvs

[m3/h]

gdzie:Vs[m3/h] – obliczeniowy strumień objętości wody,Δpz100 [bar] – strata ciśnienia na zaworze regulacyjnym

całkowicie otwartym.Dla założonej wartości współczynnika

)( 100100 SZZ ppap ∆+∆⋅=∆

SZ paap ∆⋅−

=∆1100

Zasady doboru zaworów regulacyjnych

100Z

SVS p

VK

∆=

sz

z

pppa

∆+∆∆

=100

100

Spadek ciśnienia na zaworze regulacyjnymSpadek ciśnienia na zaworze regulacyjnym

• Minimalny spadek ciśnienia na zaworze regulacyjnym jakoΔp ≥ 0.1 bar ( np. wg. Simensa Δp ≥ 0.03) .

• W instalacjach parowych przy w obliczeniach Kv zaworówregulacyjnych należy przyjmować

0.4÷0.5 (P1-1) bar

P1- ciśnienie pary przed zaworem w [bar]

=∆ 100Zp

Dobór średnicy zaworuDobór średnicy zaworu4. Po obliczeniu współczynnika przepływu KVS z katalogu

zaworów dobieramy średnicę zaworu o wartości KVSnajbliższej mniejszej (jeżeli pozwala na to ∆pd) odwyliczonej.

5. Sprawdzamy rzeczywistą wartość [bar]a następnie rzeczywistą wartość autorytetu zaworu a.

4. W katalogu sprawdzamy pozostałe parametry zaworu:• dopuszczalne ciśnienie robocze (materiał zaworu),• maksymalną dopuszczalną temp. czynnika grzejnego,• charakterystykę przepływową (powinna być

stałoprocentowa),• zdolność regulacyjną (stosunek regulacji ≥ 25),• rodzaj połączenia (gwintowe, kołnierzowe).

2

100

=∆

VS

sRZZ K

Vp

Dopuszczalny spadek ciśnienia na zaworzeDopuszczalny spadek ciśnienia na zaworze

Dopuszczalny spadek ciśnienia na zaworze,zabezpieczający przed kawitacją, nie możeprzekraczać dopuszczalnych wartości określonychzależnością:

Δpv100 ≤ Z (p1 – ps)gdzie:• p1 - ciśnienie przed zaworem,• ps - ciśnienie nasycenia dla danej temperatury,• Z - współczynnik o wartościach Z = 0,5÷0,8.

ZadanieZadanie

• Dobrać średnice zaworów regulacyjnych przelotowych wobwodach regulacji: c.o. i c.w.u. oraz obwodzie regulacjiróżnicy ciśnień i przepływu, w węźle ciepłowniczymwykonanym zgodnie z załączonym schematem ideowym.

Schemat obliczeniowySchemat obliczeniowy

w.z.

c.o.

LC1

LC2

sieć

cyrk.

c.w.u.

1 2

34

5

6

WCO WCWII

WCWI

Zco Zcw

ZRRCΔpRRC

Przygotowanie danych wyjściowych do Przygotowanie danych wyjściowych do obliczeńobliczeń

• Najczęściej przystępując do doboru elementów układuautomatycznej regulacji dysponujemy danymi z projektutechnologicznego węzła:

• Obliczeniowe strumienie objętości wody sieciowej:VSCO = 7 m3/h, VSCWU = 3 m3/h, VSC = 10 m3/h

• Spadki ciśnienia na przewodach i urządzeniach węzłaciepłowniczego (zgodnie z oznaczeniami na schemaciewęzła): Δp1-2 = 10 kPa, ΔpWCO = 25 kPa, ΔpWCW(I) = 23 kPa,ΔpWCW(II) = 15 kPa, Δp2-5 = 5 kPa, Δp5-WCO-6 = 8 kPa,

• Δp5-WCWII-6 = 4 kPa, Δp6-WCWI-3 = 7 kPa, Δp3-4 = 11 kPa.• Ciśnienie dyspozycyjne węzła: Δpd =Δp1-4 = 3 bar.

Wartości współczynników przepływu Wartości współczynników przepływu KKvsvs przykładowego przykładowego typoszeregu zaworów przelotowych typoszeregu zaworów przelotowych

Średnica nominalna DN [mm] 15 20 25 32 40 50

Współczynnik KVS [m3/h] 0.2 4.0 8.0 12 20 32

Współczynnik KVS [m3/h] 0.5



Dane techniczne regulatorów różnicy Dane techniczne regulatorów różnicy ciśnień i przepływu typu 46ciśnień i przepływu typu 46--7 firmy Samson7 firmy Samson

Średnica nominalna DN [mm] 15 20 25 32 40 50

Współczynnik KVS [m3/h] 4 6,3 8.0 12,5 16 20

Nastawa różnicy ciśnień [bar] 0.1-0,5

0,1-1

0,5-2

0,2-0,5

0,2-1

0,5-2

Nastawa strumienia objętości [m3/h] 0,6-2,5 0,8-3,6 0,8-5 2-10 3-12,5 4-15

Obliczenie współczynnika przepływu i dobór średnicy Obliczenie współczynnika przepływu i dobór średnicy zaworu regulacyjnego w obwodzie zaworu regulacyjnego w obwodzie c.oc.o. Z. ZCOCO

• Współczynnik przepływu Kvs obliczamy z zależności

m3/h

• Zakładamy stratę ciśnienia w zaworze całkowicie otwartym przyjmując wartość współczynnika autorytetu zaworu a = 0,5i wówczas

• Strata ciśnienia ΔpSCO w obwodzie regulacji c.o. wynosi• ΔpZ100 = ΔpSCO = Δp2-5 + Δp5-WCO-6 + ΔpWCO + Δp6-WCWI-3 +

+ΔpWCWI = 5+8+25+7+23= 68 kPa

100Z

SCOVSCO p

VK∆

=

SCOSCOSCOZ pppaap ∆=∆

−=∆⋅

−=∆

5.015.0

1100

Obliczenie współczynnika przepływu i dobór średnicy Obliczenie współczynnika przepływu i dobór średnicy zaworu regulacyjnego w obwodzie zaworu regulacyjnego w obwodzie c.oc.o. Z. ZCOCO

• Po postawieniu danych i wyliczonych wyżej wartości otrzymamy:

• Z katalogu zaworów dobieramy wartość KVS najbliższą mniejszą tj. dla zaworu o średnicy nominalnej 25 mm.

• Sprawdzamy rzeczywisty spadek ciśnienia na zaworze

hmKVSCO /48,868,07 3==

hmKVSCO /83=

barKVp

vsco

scoRZZCO 76,08

7 22

=

=

=∆

Obliczenie współczynnika przepływu i dobór średnicy Obliczenie współczynnika przepływu i dobór średnicy zaworu regulacyjnego w obwodzie zaworu regulacyjnego w obwodzie c.w.uc.w.u. Z. ZCWCW

Współczynnik przepływu Kvs obliczamy z zależności jw.ΔpZ100 obliczamy przyjmując zalecaną wartość współczynnika autorytetu

a = 0.5. Obliczamy wartość spadku ciśnienia na zaworze ZCW jakorówną

• ΔpZ100 = ΔpSCW = Δp2-5 + Δp5-WCWII-6 + ΔpWCWII + Δp6-WCWI-3 + ΔpWCWI = 5+4+15+7+23= 54 kPa

• Współczynnik przepływu zaworu regulacyjnego ZCW

Z katalogu zaworów dobieramy wartość KVS najbliższą mniejszą tj. dla zaworu o średnicy 20 mm.

• Rzeczywisty spadek ciśnienia na zaworze

hmp

VKZ

SCWVSCW /08,454,0

3 3100

==∆

=

hmKVSCW /43=

bar56,043p

2RZZCW =

=∆

SCWSCWSCWZ pppaap ∆=∆

−=∆⋅

−=∆

5.015.0

1100

hmp

VKZ

SCWVSCW /

3

100∆=

Obliczenie regulowanej różnicy ciśnień regulatora Obliczenie regulowanej różnicy ciśnień regulatora różnicy ciśnień różnicy ciśnień

• Całkowity spadek ciśnienia w obiegu zaworu c.o.

• Całkowity spadek ciśnienia w obiegu zaworu c.w.u.

• Przyjęto jako regulowaną różnicę ciśnień regulatora różnicy ciśnień wartość większą tj.

•

barppp RZZCOSCOCORRC 44,176,068,0 =+=∆+∆=∆

barppp RZZCWSCWCWRRC 10,156,054,0 =+=∆+∆=∆

barpRRC 44,1=∆

Sprawdzenie rzeczywistych wartości Sprawdzenie rzeczywistych wartości współczynników autorytetu zaworówwspółczynników autorytetu zaworów

W katalogu sprawdzamy pozostałe parametry zaworu:• dopuszczalne ciśnienie robocze,• maksymalną temperaturę czynnika grzejnego,• charakterystykę przepływową (powinna być

stałoprocentowa),• zdolność regulacyjną (stosunek regulacji ≥25),• rodzaj połączenia (gwintowe, kołnierzowe).

RRC

100Z

pp

a∆∆

= 52,044,176,0

==COa 38,044,156,0

==CWa

Dobór zaworu oraz regulatora różnicy Dobór zaworu oraz regulatora różnicy ciśnień i przepływu Zciśnień i przepływu ZRRCRRC

• Spadek ciśnienia do wykorzystania na zaworze regulatora różnicy ciśnień ZRRCΔpZRRC = Δp1-4 – (ΔpRRC + Δp1-2 + Δp3-4 + Δpm) = 3.0 – (1.44 + 0.1 + 0.11+ 0,2) = 1.15 bar gdzie: Δpm =0,2 bar – mierniczy spadek ciśnienia dla regulatora przepływu typu 46-7.

• Współczynnik przepływu zaworu ZRRC

hmKVRRC /32,915,110 3==

Dobór zaworu oraz regulatora różnicy ciśnień i przepływu Dobór zaworu oraz regulatora różnicy ciśnień i przepływu ZZRRCRRC

• Zgodnie z zaleceniami producenta wybranego regulatora różnicy ciśnień firmy SAMSON

• Przyjęto z katalogu SAMSON zawór typu 46-7 o Kvs=12,5 m3/h i średnicy nominalnej DN 32 mm oraz zakresie nastaw regulowanej różnicy ciśnień ΔpRRC = 0,5÷2,0 bar

• Rzeczywisty spadek ciśnienia na całkowicie otwartym zaworze ZRRC

hmKK VVS /65,1125,132,925,13=⋅=⋅=

barKVpp

VSm

RZZRRC 84,064.02,0

2

5,12102,0

2=+=

+=

+∆=∆

Sprawdzenie zagrożenia kawitacjąSprawdzenie zagrożenia kawitacją

• Zawory montowane w przewodzie powrotnym pracująceprzy temperaturach poniżej 100°C nie są zagrożonekawitacją.

• W przypadku zaworów montowanych w przewodziezasilającym sieci ciepłowniczej dla ekstremalnychwarunków: ciśnienia zasilania p1= 10 bar, temperaturyzasilania T1max=150°C, ciśnienia nasycenia ps= 4,8 bar

•• Δpvmax ≤ Z (p1 – ps) = 0.5 (10 – 4.8) = 2.6 bar• Rzeczywiste spadki ciśnienia na dobranych zaworach są

niższe od 2.6 bar. Najwyższa różnica ciśnień to barpRRC 44,1=∆

KONIECKONIEC

do zobaczeniaJ

Documents

Automatyzacja w KiC (ćwiczenie 4 i 5).ppt [tryb zgodności] · 2010. 5. 5. · Title: Automatyzacja w KiC (ćwiczenie 4 i 5).ppt [tryb zgodności] Author: Jan Syposz Created Date: