Здравствуйте. Возник вопрос. Делаю проект нагрева воды паром для теплоснабжения приточной установки через промежуточный теплообменник . Насыщенный пар, изб давление 4.5 бар, температура 156С, расход пара 1200кг/ч, мощность 702 кВт . Теплообменник с регулирующим двухходовым клапаном и автоматикой подбирает другой человек (поставщик теплообменника). Они подобрали Kvs клапана 40 м3/ч. По методике указанной в ТКП 45-4.02-183-2009 "Тепловые пункты. Правила проектирования" в приложении Д пропускная способность определяется исходя из максимального перепада давления на клапане, который равен 0,8 Pкрит. Kvs тогда получается 25.8 м3/ч, клапан выбираем на 32м3/ч. У меня возник вопрос какой брать перепад давления на клапане для насыщенного пара. Поставщик говорит 50 кПа потерь на клапане достаточно. У меня в расчете по ТКП перепад 2,3 Бара.

Т.е я понимаю что 50 кПа меньше 2,3 бар и режим истечения из клапана докритический, и оно не противоречит ТКП. Просто хотелось бы узнать чем руководствоваться при выборе перепада давления на паровом клапане.

Еще есть вопрос по режимам истечения пара из клапана. Что будет если я выйду в сверхкритическую зону истечения. Повысится шум клапана? Или еще есть какие-то негативные последствия?

Также есть вопрос по регулированию, т.к поставщик подобрал клапан и автоматику с 3-х позиционным приводом. Нормальная ли это практика устанавливать 3-х позиционные клапаны вместо клапанов с плавным регулированием на паровые теплообменники.

Если у "промежуточного теплообменника" нулевое сопротивление, то для 1,2 т/ч по расчёту получается Kv18.


Возможно, там "трёхпозиционное импульсное управление"?

Сопротивление теплообменника на паровой стороне 14 кПа. Управление- трехпозиционное электрическое от шкафа автоматики 220в. Не совсем понимаю, что значит импульсное управление. А по какой методике Вы считали Kvs?

Я имел в виду ПИД-регулирование. При относительно небольшом рассогласовании управляющее напряжение на вход "открыть" (и "закрыть") подаётся явно прерывисто: есть-нет.


Сперва я по ГОСТ 8.563 вычисляю для пара диаметр отверстия дроссельной диафрагмы. Потом перевожу этот диаметр в "водный" Kv.

У вас должен быть расчетный лист самого теплообменника. И вот там будет указано давление (и, соответственно, температура, у насыщенного пара это взаимосвязанные параметры) пара при максимальной нагрузке. Пусть, скажем, это будет 2,2 бар и 136С ( у вас же указан перепад 2,3, тогда 4,5-2,3=2,2 бар). Тогда регулирующий клапан должен пропустить ваши 1200 кг/ч при перепда давления от 4,5 до 2,2 бар. Ищем любую программку для расчета Kvs парового клапана, например, здесь
https://www.tlv.com/global/RU/calculator/st...tml?advanced=on
или вот здесь
https://www.spiraxsarco.com/resources-and-d...saturated-steam
по обоим расчетом получилось, что Kvr (именно Kvr, а не Kvs) будет около 18
Однако никто так впритык клапан не подбирает, имеют значение скорости в клапане, уровень шума и пр. Потому я бы для таких кондиций взял бы клапан Ду50 Kvs36.

К сожалению, редко кто из проектировщиков знает, что при подборе паровых теплообменников нужно учитывать снижение давления на рег клапане. Считают, что если у нас в трубе 4,5 бар, то и теплообменник рассчитываем, используя эту цифру. Хотя это не так, хотя бы 1,5-2 бар желательно "оставить" на регулирующем клапане. Ваш проектировщик, судя по всему, таких ошибок не допускает, за что ему честь и хвала.

Из опыта могу сказать, что для пластинчатых теплообменников "пар-вода", где вода ггреется не выше, чем 95*С (т.е. теплоснабжение, ГВС), вот такое соотношение давлений пара (~4 до клапана, ~2 после и на входе в теплообменник) является оптимальным.

Спасибо что ответили. Насчет падения температуры после дросселирования в клапана, я думаю это не так критично, т.к просто нужно смотреть чтобы теплообменник имел запас по поверхности (хотя бы 10 %). Ну а если взять Ваш Kvr равный 36, то и получается примерно 40-50 кПа перепада на клапане. Я так понял, что этот Kvr =40 и вылез из-за скоростей в клапане.

Хорошо, а можете подсказать какие скорости должны быть в клапане? Или их просто нужно вычислять по Ду клапана и придерживаться рекомендуемой скорости 40 м/с для насыщенного пара?

Для подбора клапана на пар, как и на воду, вообще-то нужно использовать специализированные программы подбора, которые есть у каждого более-менее приличного производителя. Ибо там, кроме Kvs, еще куча параметров, на которые нужно обратить внимание. Скорость пара в клапанах (для насыщенного пара) рекомендуется держать до 150 м/с, чем меньше - тем лучше. Опять же, это все программа должна считать и показывать.