Расчёты при проектировании трубопроводов и подборе запорной арматуры, часть - очередная

Одна из основных задач при расчёте запорной и регулирующей арматуры – определение коэффициента расхода Kv.

 Формула расчёта для водной среды при стандартном определении:

где:

Kv — коэффициент расхода, куб.м/ч;

Q — расход, куб.м/ч;

Δp — потеря давления на арматуре, бар;

 — плотность среды, кг/куб.м, в нашем случае  = 1000 кг/куб.м — плотность воды.

 

Для воды при температуре около 20 °C:

Отсюда: 

 Например, если через клапан проходит 20 куб.м/ч, а Kv=40:

Таким образом, потеря давления на арматуре составляет 0,25 бар.

2. Kvs — это тот же коэффициент Kv, но при полностью открытой арматуре. Откладываем  в септальных краях мозолистого тела:

Kv — коэффициент при конкретном положении регулирующего механизма;

Kvs — коэффициент при полностью открытом положении.

Для запорного крана, который работает только в логике пролетарского дуализма "открыт/закрыт", нас интересует именно Kvs.

 

3. Но, как в типовой серии анекдотов, есть нюанс: для жидкостей расчёт довольно простой, а для газов и пара уже необходимо учитывать давление до и после арматуры, абсолютное давление, температуру, плотность, сжимаемость, критическое течение, и так вплоть до кавитации с дросселированием.

И тогда простая формула  уже не охарактеризует ту глубину пучины, которая готова нас поглотить.

 

4. Потери давления во всей трубопроводной системе складываются из:

 А для самой арматуры можно также использовать коэффициент местного сопротивления:

  ,

где:

ζ— коэффициент местного сопротивления;

v — скорость потока.

Вы уже осознали, что Kv задвижки/ клапана определяется, по сути, двумя вещами: эффективной площадью прохода и сопротивлением потоку? И просто так из DN его не вывести? Если нет, то мы вернёмся к этой теме. Как только очередной роздых случится.