AFD / VFG 2(1) — do instalacji wodnych
AFD / VFGS 2 — do instalacji parowych
Opis
Jest to reduktor ciśnienia bezpośredniego
działania, stosowany głównie do regulacji
węzłów cieplnych. Regulator normalnie jest
otwarty i zamyka się przy rosnącym ciśnieniu.
W skład regulatora wchodzi zawór
regulacyjny, siłownik z membraną
i sprężyna regulacji ciśnienia.
Zawór dostępny jest w trzech wersjach:
– VFG 2 do instalacji wodnych,
z uszczelnieniem grzyba metal na metal;
– VFG 21 do instalacji wodnych,
z miękkim uszczelnieniem grzyba;
– VFGS 2 do instalacji parowych,
z uszczelnieniem grzyba metal
na metal.
Dane podstawowe:
∙ DN 15-250
∙ kVS 4,0 -400 m³/ h
∙ PN 16, 25, 40
∙ Zakres nastawy:
Reduktor ciśnienia musi utrzymywać ciśnienie
6,0 barów za regulatorem. Maksymalny przepływ
w układzie nie przekracza 4,0 m³/h, min. ciśnienie
na zasileniu wynosi 7,5 bara.
Dane:
Q
= 35 m³/h
maks.
p
= 7,5 ba ra
1 min
p
zredukowane
= 6,0 barów
Ciśnienie nominalne PN 25
Minimalną różnicę ciśnień na reduktorze można
obliczyć ze wzoru:
p
= p
p
AFD
AFD
- p
1 min
= 1,5 bara
zredukowane
= 7,5 - 6,0
maks.
min
min
zredukowane
Wartość kv obliczana jest ze wzoru:
AFD
35
5,1
Q
max
k
v
p
kv = 28,6 m³/h
Rozwiązanie:
W przykładzie dobrano VFG2 DN 65, o wartości
kVS 50 i zakresie nastawy siłownika 3-12 barów.
Dobór zaworu parowego odbywa się przy
założeniu 40% spadku ciśnienia absolutnego
pary na zaworze (względem ciśnienia
bezpośrednio przed zaworem) przy pełnym
otwarciu. W takim przypadku para osiąga
prędkości bliskie bądź równe prędkościom
krytycznym (ok. 300 m/s) i dławienie przebiega
w całym zakresie skoku zaworu. Jeżeli prędkość
pary jest mniejsza, wówczas na początku skoku
zaworu zwiększa się jedynie prędkość pary,
nie powodując redukcji przepływu.
Absolutne ciśnienie wlotowe wynosi 500 kPa.
40% tej wartości to 200 kPa.
Zlokalizuj linię ukośną odpowiadającą spadkowi
ciśnienia o 200 kPa (linia A-A).
Odczytaj absolutne ciśnienie wlotowe na
dolnym diagramie na osi pionowej po stronie
lewej (punkt B). Z punktu tego poprowadź linię
poziomą do przecięcia w punkcie C z linią
ukośną spadku ciśnienia (A-A).
Od tego punktu poprowadź pionową linię w
górę, aż do styku z poziomą linią odpowiadającą
przepływowi pary 600 kg/h z punktu D.
Przecięcie to punkt E.
Najbliższa większa wartość kvs to linia F-F o kvs 16
(punkt E’). Jeżeli zawór o idealnej przepustowości
nie istnieje, należy dobrać zawór z najbliższą
większą przepustowością, aby zapewnić
projektowaną wartość przepływu.
Spadek ciśnienia na zaworze wyznacz z
przecięcia linii przepływu 600 kg/h z linią F-F
(punkt E’) a następnie z tego punktu poprowadź
pionowo w dół do przecięcia linii poziomej dla
ciśnienia wlotowego 500 kPa (punkt E’’) przy
spadku ciśnienia o przekątnej 70 kPa (punkt M).
Wartość spadku ciśnienia na zaworze wynosi
tylko 14% (w odniesieniu do absolutnego
ciśnienia wlotowego). Jakość regulacji nie
będzie dobra, dopóki zawór nie będzie
częściowo zamknięty. Tak jak w przypadku
wszystkich zaworów parowych, ten kompromis
jest konieczny, ponieważ następny mniejszy
zawór nie przepuszcza wymaganego przepływu
(maksymalny przepływ wynosiłby około
480 kg/h).
Procedura dla pary przegrzanej jest taka sama
jak w przypadku pary nasyconej, jedynie inna
jest skala przepływu, która jest podwyższona
w zależności od stopnia przegrzewu.
— podążaj za linią przerywaną —
Jak poprzednio, linia ukośna spadku ciśnienia
A-A znajduje się w 40% z 500 kPa (200 kg/h).
Linię poziomą absolutnego ciśnienia wlotowego
przechodzącą przez punkt B należy teraz
przedłużyć w lewo do skali temperatury pary
nasyconej i odczytać wartość w punkcie G
(150°C). Różnica pomiędzy temperaturą pary
nasyconej a temperaturą pary przegrzanej
wynosi 190°C - 150°C = 40°C (punkt N).
Na osi z prawej strony górnego wykresu można
odnaleźć przepływ pary przegrzanej — punkt
H — i poprowadzić linię ukośną w dół do
przecięcia z linią pionową przegrzewu pary
(40°C) w punkcie J.
Jak w poprzednim przykładzie linię poziomą
przechodzącą przez punkt B należy poprowadzić
do przecięcia z linią A-A w punkcie C. Z punktu C
należy poprowadzić linię pionową do przecięcia
z linią poziomą poprowadzoną z punktu J (punkt
K). Pozioma linia J-K jest linią skorygowanego
przepływu. Najbliższa większa linia ukośna
to linia o kvs 8 (punkt K’). Spadek ciśnienia na
dobranym zaworze wyznacz, prowadząc linię
pionową od punktu przecięcia linii J-K z linią
o wartości kvs 8 do przecięcia linii ciśnienia
wlotowego 500 kPa (punkt K”), które odpowiada
linii ukośnej spadku ciśnienia o wartości 150 kPa
(punkt P). Spadek ciśnienia rzędu 30% zapewnia
umiarkowaną jakość regulacji (w odniesieniu
do zalecanego współczynnika 40%).
AI194086471473pl-001201
Maksymalny przepływ dla takiego samego
ciśnienia wlotowego wyznacz, przedłużając
linię pionową (C-E) przez punkt E do przecięcia
z linią F-F dla kVS 16 (punkt E’’’) i odczytaj
przepływ 900 kg/h (punkt D’).
Rozwiązanie:
Dobrano zawór AFD DN 32 o wartości kVS 16
i zakresie nastawy ciśnienia 0,15-1,5 bara
Rozwiązanie:
Dobrano zawór AFD DN 25 o wartości kVS 8
i zakresie nastawy ciśnienia 0,15-1,5 bara
17. Dolna obudowa membrany
18 . Otwór wlotowy ciśnienia
atmosferycznego
19. Przedłużenie korpusu
zaworu
20. Zawór odcinający
do napełniania
21. Zaślepka
AFD/VFG(S) DN 15-125
3
5
6
4
7
VFG DN 150-250, T
maks.
150 °C
VFG DN 150-250, T
VFGS DN 150-250 T
maks.
maks.
19
9
2
200°C
300°C
DziałanieCiśnienie panujące za zaworem regulacyjnym
przeniesione jest poprzez rurkę impulsową
do komory siłownika i oddziałuje
na membranę w celu regulacji ciśnienia.
Po drugiej stronie membrany oddziałuje
ciśnienie atmosferyczne (przez otwór wlotowy
ciśnienia atmosferycznego). Zawór regulacyjny
jest normalnie otwarty. W celu utrzymania
stałego ciśnienie zawór zamyka się przy wzroście
ciśnienia i otwiera się przy spadku ciśnieniu.
UstawieniaNastawa ciśnienia
Ciśnienie nastawiane jest poprzez zmianę
napięcia sprężyny regulacji ciśnienia. Nastawę
można wykonać przez regulację napięcia
sprężyny, korzystając ze wskazań manometrów.