Документ распространяется на обратные подъемные угловые и поворотные клапаны и устанавливает методику гидравлического расчета обратных клапанов на стадии проектирования и рациональный выбор их проточной части.
РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
МЕТОДИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ОБРАТНЫХ КЛАПАНОВ
* Снято ограничение срока действия Приказом Союзпромарматуры № 16 от «11» февраля 1976 г. Срок введения установлен с «1» января 1977 г.
Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на обратные подъемные угловые и поворотные клапаны и устанавливает методику гидравлического расчета обратных клапанов на стадии проектирования и рациональный выбор их проточной части.
Видео:Новинка, обратный клапанСкачать
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. Расчет применяется для обратных подъемных клапанов с золотниками, имеющими направление в седле (черт. 1), и золотниками, имеющими направление в крышке клапана (черт. 2), а также для обратных поворотных однодисковых клапанов с полуосями, размещенными в основном проходе клапана (черт. 3), имеющих четыре исполнения дисковых затворов: типы А, Б — вогнутый, типы В, Г — плоский.
Геометрические размеры дисков, отнесенные к диаметру условного прохода D у , даны в таблице
1.2. Настоящий РТМ применим при следующих средах, физических и геометрических величинах:
б) условный проход для подъемных клапанов — D у от 15 до 150, для поворотных клапанов — D у от 50 до 500;
г) рабочие среды — однофазные жидкие среды с кинематическими вязкостями, близкими к вязкости воды;
д) режим движения среды — в области квадратичного сопротивления, Re ³ 2 ´ 10 4 .
1.3. Методика расчета применима для клапанов, имеющих следующую геометрию проточной части:
а) обратные подъемные клапаны:
— диаметр седла D с равен условному проходу D у , то есть ;
— отношение диаметра золотника D з к D у (относительный диаметр золотника) равно 1,2, ;
— отношение диаметров камер D к к D у (относительный диаметр камеры) равно: ; ;
— отношение ширины направляющих перьев золотника S к D у (относительная ширина направляющих перьев) равно 0,15, (для конструктивного исполнения золотника, представленного на черт. 1);
— отношение наружного диаметра направляющего хвостовика D н к Dy (относительный диаметр направляющего хвостовика) равно 0,75, (для конструктивного исполнения золотника, представленного на черт. 2);
— отношение высоты золотника H к D у равно ;
б) обратные поворотные клапаны:
— отношение диаметра седла D с к диаметру условного прохода D у равно 0,97, ;
— отношение диаметра диска D з к диаметру условного прохода D у равно 1,0, ;
— угол наклона плоскости уплотнительной поверхности седла относительно оси потока равен 90°, αс = 90 ° ;
— отношение расстояния от оси вращения диска до оси геометрического центра диска к диаметру условного прохода равно 0,15, .
Видео:Схема гидравлическая #8 | Клапан обратный схема и принцип работыСкачать
2. ЗАДАЧИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА
2.1. Настоящий РТМ устанавливает при заданных условном проходе D у и рабочей, среде g , υ последовательность решения следующих задач:
а) определение коэффициента сопротивления ζ клапана и потери давления D Р на клапане при заданном расходе Q (скорости V ) рабочей среды;
б) определение коэффициента сопротивления ζ и потери давления D Р на клапане по заданному значению подъема золотника h (или относительному подъему для подъемных клапанов и по заданному углу поворота диска a — для поворотных клапанов;
в) определение величины подъема золотника h — для подъемных клапанов и угла поворота диска a — для поворотных клапанов, а также потери давления D P на клапане по заданному коэффициенту сопротивления ζ.
г) определение гидродинамического усилия и максимальной высоты подъема золотника для золотников с направлением в крышке (черт. 2) — для подъемных клапанов и определение величины гидродинамического момента и максимального угла поворота диска — для поворотных клапанов в зависимости от режимных параметров и конструктивных размеров;
д) выбор материала затвора.
Видео:Клапан обратный RD16 (RD16F) Ду25 Ру16 фланцевыйСкачать
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КЛАПАНОВ
g — удельный вес рабочей среды, Н/м 3 ;
υ — кинематическая вязкость рабочей среды, м 2 /с;
D у — диаметр условного прохода клапана, м.
В основу расчета положены полученные экспериментальным путем зависимости коэффициента сопротивления ζ и относительного подъема золотника от безразмерного критерия, названного удельным динамическим напором ,
где g — удельный вес рабочей среды, Н/м 3 ;
υ — скорость рабочей среды на входе в клапан, м/с;
g — ускорение свободного падения, м/с 2 ;
q — вес затвора, приходящийся на единицу площади седла, Н/м 2
Зависимости коэффициента сопротивления и относительной величины подъема золотника от удельного динамического напора , соответственно и для золотников с направлением в седле приведены на черт. 5, для золотников с направлением в крышке — на черт. 6.
Аналогичные зависимости для поворотных клапанов и от удельного динамического напора представлены на черт. 7, 8.
где l ц.т — расстояние от оси вращения затвора до центра тяжести системы подвижных частей затвора, вес которых равен G , м;
L — расстояние от оси вращения затвора до геометрического центра диска (до центра седла), м;
a о — угол открытия затвора.
Поскольку экспериментальные зависимости действительны только для режимов квадратичного сопротивления ( Re ³ 2 ´ 10 4 ), то для проектируемых клапанов перед гидравлическим расчетом необходимо определить режим течения. Для этого используется следующие расчетные зависимости:
а) зависимость условного прохода D у от удельного динамического напора при постоянной скорости V = const , а также зависимость D у от удельного динамического напора при постоянной вязкости υ = const (при Re ³ 2 ´ 10 4 ); зависимости при V = const и υ = const приведены на черт. 9, 10, 11, 12 и 13 для ; функция при V = const построена для диапазона V от 0,5 до 3 м/сек; функция при υ = const построена для диапазона υ от 0,2 · 10 -6 до 1,4 · 10 -6 м 2 /сек;
б) зависимость относительной величины отношения удельного веса среды и затвора от относительной величины удельного динамического напора приведена на графике черт. 14,
где — отношение удельного веса среды к удельному весу затвора;
— значение отношения, равное ;
— значение удельного динамического напора при отношении удельного веса среды и золотника, равное .
В соответствии с задачами гидравлического расчета режим течения определяется следующим образом.
б) расход рабочей среды Q или скорость V ;
в) диаметр условного прохода D у ;
г) материал золотника g з .
По черт. 9 (для подъемных клапанов) и по черт. 10, 11, 12, 13 (для поворотных клапанов) находим точку на пересечении кривых V = const в соответствующих значений диаметров условного прохода D у , абсцисса которой является удельным динамическим напором. Если данная точка лежит выше кривой, соответствующей вязкости υ то Re ³ 2 · 10 4 , и приведенные на черт. 5, 6, 7 и 8 зависимости коэффициента сопротивления ζ и относительного хода (угла поворота a ) от удельного напора применимы для расчета. Действительное значение удельного динамического напора при определяется по черт. 14.
а) коэффициент сопротивления ζ;
в) диаметр условного прохода D у .
По черт. 5, 8, 14 по коэффициенту сопротивления ζ определяется удельный динамический напор . По графику (черт. 14) найденный динамический напор приводится к удельному напору при . Затем по черт. 9, 10, 11, 12 и 13 находят точку на пересечении значения найденного удельного динамического напора и значения диаметра условного прохода D у . Если найденная точка лежит выше соответствующий кривой υ = const режим течения — при Re ³ 2 · 10 4 .
б) диаметр условного прохода D у ;
в) относительный подъем или угол поворота диска a .
По черт. 5, 6 для подъемных клапанов или черт. 7, 8 для поворотных клапанов определяется удельный динамический напор по относительному подъему или углу поворота диска a . По графику черт. 14 найденный динамический напор приводится к удельному динамическому напору при . Затем по черт. 9, 10, 11, 12, 13 находится точка на пересечении найденного значения удельного динамического напора и значения диаметра условного прохода. Если точка располагается выше соответствующей кривой, режим течения — при Re ³ 2 · 10 4
Видео:Клапан обратный поворотныйСкачать
4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБРАТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ КЛАПАНОВ
4.1. Определение коэффициента гидравлического сопротивления и потери давления на клапане.
б) диаметр условного прохода D у ;
в) расход среды Q (скорость среды V ).
4.1.2. Определяется удельный динамический напор по п. 3.2.
4.1.3. Определяется коэффициент сопротивления ζ по черт. 5 или 6 в зависимости от типа затвора.
4 . 1.4. Рассчитывается потеря давления на клапане по формуле:
4.2. Определение гидравлического сопротивления ζ и потери давления D P на клапане
б) диаметр условного прохода D у ;
4.2.2. По заданному определяется удельный динамический напор по черт. 5, 6.
4.2.3. Определяется режим течения по п. 3.4.
4.2.4. По найденному удельному динамическому напору определяется коэффициент сопротивления ζ по черт. 5, 6.
4.2.5. Рассчитываются потери давления на клапане D P по формуле (3).
4.3. Определение величины подъема золотника h и потери давления на клапане D P .
б) диаметр условного прохода D у ;
в) коэффициент сопротивления ζ.
4.3.2. По заданному ζ определяется удельный динамический напор по черт. 5, 6.
4.3.3. Определяется режим течения по п. 3.3.
4.3.4. По найденному удельному динамическому напору определяется величина относительного подъема золотника по черт. 5, 6.
4.3.5. Определяется потеря давления на клапане по формуле (3).
4.4. Определение гидродинамического усилия, действующего на золотник, и максимальной высоты подъема золотника для золотников с направлением в крышке
4.4.1. Определяется относительный ход по удельному динамическому напору (черт. 5).
4.4.2. Определяется коэффициент подъемной силы по графику — зависимости величины от относительного хода (черт. 15).
где — безразмерные аргументы, называемые эквивалентными коэффициентами давления, определяемые экспериментально.
4.4.3. Определяется величина гидродинамического усилия P (подъемной силы), действующего на золотник по формуле:
Из графика черт. 15 следует, что максимальная высота подъема достигается при коэффициенте подъемной силы, равном нулю, то есть χ = 0.
4.5. Выбор материала затвора
б) диаметр условного прохода D у .
4.5.2. По черт. 9 находится точка пересечения значения диаметра условного прохода D у и кривой, соответствующей вязкости υ = const .
Абсцисса данной точки определит минимальный удельный динамический напор , а кривая скорости, проходящая через данную точку, определит минимальную скорость для режима Re ³ 2 · 10 4 при отношении .
4.5.3. По одной из заданных величин:
а) коэффициенту сопротивления ζ.
в) скорости среды V — определяется по черт. 5, 6 и 9.
4.5.3. Удельный вес материала золотника рассчитывается по формуле:
Видео:вытяжка на кухне с обратным клапаномСкачать
5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБРАТНЫХ ПОВОРОТНЫХ КЛАПАНОВ
5.1. Определение гидравлического сопротивления и потери давления на клапане
б) диаметр условного прохода D у ;
в) расход рабочей среды Q (скорость V );
г) материал золотника g з .
5.1.2. Определяется удельный динамический напор по п. 3.2.
5.1.3. По полученному значению определяются угол поворота диска и величина гидравлического сопротивления ζ по черт. 7 и 8, в зависимости от профиля диска.
5.1.4. Определяются потери давления D P на клапане по формуле (3).
5.2. Определение гидравлического сопротивления и потери давления на клапане
б) диаметр условного прохода D у ;
5.2.2. Определяется удельный динамический напор в зависимости от угла поворота a (черт. 8).
5.2.3. Определяется режим течения по п. 3.4.
5.2.4. По найденному значению удельного динамического напора определяется коэффициент сопротивления (черт. 7).
5.2.5. Определяется потеря давления на клапане D P по формуле (3).
5.3. Определение величины угла поворота диска и потери давления на клапане
б) диаметр условного прохода D у ;
в) коэффициент сопротивления ζ.
5.3.2. По заданному значению коэффициента сопротивления определяется удельный динамический напор (черт. 7).
5.3.3. Определяется режим течения по п. 3.3.
5.3.4. По найденному значению удельного динамического напора определяется угол поворота по черт. 8.
5.3.5. Определяется потеря давления D P по формуле (3)
5.4. Определение гидродинамического момента, действующего на золотник, и максимального угла поворота золотника
5.4.1. Определяется угол поворота a по удельному динамическому напору по черт. 8.
5.4.2. Определяется коэффициент подъема золотника « m » по черт. 16.
5.4.3. Гидродинамический момент М определяется по формуле:
5.5. Выбор материала золотника
б) диаметр условного прохода D у .
5.5.1. По черт. 10, 11, 12, 13 находится точка пересечения значения диаметра условного прохода D у и кривой, соответствующей вязкости υ = const . Абсцисса найденной точки определит минимальный удельный динамический напор , а кривая скорости, проходящая через данную точку определит минимальную скорость для режима Re ³ 2 · 10 4 при отношении .
5.5.2. По одной из заданных величин:
б) коэффициенту сопротивления ζ,
в) скорости среды V — определяется действительное значение удельного динамического напора по черт. 7, 8, 10, 11, 12 и 13.
5.5.3. Удельный вес материала золотника рассчитывается по формуле:
Видео:Обратные клапаны гидравлическиеСкачать
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЦИОНАЛЬНОМУ ВЫБОРУ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ОБРАТНЫХ КЛАПАНОВ
6.1. В целях уменьшения ζ рекомендуется проектировать для подъемных клапанов золотники, имеющие направление в крышке. При удельном динамическом напоре целесообразно применять золотники с направлением крышке с D к / D у = 1,75.
При удельном динамическом напоре рекомендуется применять клапаны с направлением в седле и с D к / D у = 1,5.
Увеличение высоты подъема h от 0,25 D у до 0,3 D у почти вдвое уменьшает гидродинамическое усилие, уменьшая коэффициент сопротивления ζ только на 5 %, поэтому целесообразно ограничить максимальную величину подъема затвора .
6.2. Оптимальным вариантой формы дискового затвора является диск типа A .
6.3. Целесообразно максимальный угол поворота выбирать равным a = 80°, для этого на золотниках следует предусматривать упор.
6.4. Угол наклона плоскости уплотнения седла к вертикальной необходимо выбирать в пределах от 5 до 10°.
6.5. При работе поворотного клапана можно рекомендовать для уменьшения ζ и мягкой обратной посадки золотника значения a о :
6.6. Обратные поворотные клапаны, открывающиеся на угол свыше 35 — 40°, имеют существенно меньший коэффициент сопротивления, чем подъемные клапаны при полном открытии затвора, то есть имеют преимущество при средних и больших расходах.
Зам. главного инженера ЦКБА по научно-исследовательской работе
📹 Видео
⛲️🎥 Клапан обратный латунный поворотный Genebre 3185 Ду 25 | АРМАШОПСкачать
⛲️🔶 Клапан обратный муфтовый Genebre 3122p, 🎥 Обратный клапан для воды Ду 25 | АРМАШОПСкачать
обратный клапан для скважины.Скачать
Обратный клапан Miraya RivusСкачать
Правильная установка обратного клапана при естественной (природной) вентиляцииСкачать
Обратный клапан (check valve).Скачать
Обратные клапана и гидрозамкиСкачать
Клапан обратный нержавеющий с внутренней резьбой Ду 25 (1") AISI 304 | TRiNOX #aisi304Скачать
Обратный клапан - это злоСкачать
Видео обнаружения давления обратного клапанаСкачать
⛲️🔵 Клапан обратный межфланцевый Zetkama 275i Ду 25 🎥 Видео обзор на дисковый обратный клапанСкачать
Обратный клапан компрессора со7б со7а у43102аСкачать
Клапан обратный муфтовый СТК ду 25Скачать
НИКОГДА НЕ ПОКУПАЙ обратный клапан НЕ ПОСМОТРЕВ ЭТО ВИДЕОСкачать
