حجم الصمام واختيار المحرك

هناك بعض الأسئلة المتعلقة بالتصميم الهندسي التي تحتاج إلى إجابة للمساعدة في الحفاظ على هدف تصميم النظام. في هذا الدليل، سيتم تزويدك بالخطوات الـ 18 حول كيفية تحديد حجم واختيار الصمامات والمحركات والمجموعات بشكل صحيح.

صمام تحكم مستقل عن الضغط

1. تحديد نوع الصمام. إن معرفة هذا مقدمًا ستمكننا من إجراء تعديلات في الحجم والاختيار.

2. تحديد الوسط الذي يتم التحكم فيه.

3. تحديد معدل تدفق المعدات المراد التحكم فيها. (ينبغي توفير ذلك، أو في جدول الملف.)

4. تحديد انخفاض الضغط المحدد. للحصول على سلطة الصمام الصحيحة، يجب أن يكون انخفاض الضغط عبر الصمام مساوياً لإجمالي انخفاض الضغط عبر الفرع المتحكم فيه، بما في ذلك الصمام.

تحجيم الصمام - المعادلة

This image has an empty alt attribute; its file name is image-7.png
صيغة تحديد السيرة الذاتية لصمامات المياه
This image has an empty alt attribute; its file name is image-8.png
عند العمل بالماء، قد يتم تبسيط ذلك
حساب السيرة الذاتية

S = الثقل النوعي للوسائط
CV = معامل التدفق
Q = التدفق الحجمي (gpm) مع فتح الصمام بالكامل
ΔP = الضغط التفاضلي (psi) مع فتح الصمام بالكامل


حساب تدفق GPM


يمكن تحديد متطلبات GPM إذا كانت متطلبات BTU/hr والمياه المطلوبة ΔT معروفة.

يمكن تحديد GPM بشكل أكثر دقة إذا كانت نسبة الجليكول معروفة.
حساب GPM

GPM = التدفق بالجالون / الدقيقة
q = الحرارة المضافة أو المزالة بوحدة حرارية بريطانية/ساعة
ΔT = ارتفاع أو انخفاض درجة حرارة الماء عبر الملف
S أو SG = الجاذبية النوعية للوسائط
Cp = الحرارة النوعية للوسائط


تحديد معدل التدفق المقدر

درجات الحرارة التفاضلية الشائعة لمعدات المياه المبردة هي 12 درجة فهرنهايتو 20 درجة فهرنهايت لأنظمة الماء الساخن. يجب التحقق من ذلك مرتين مع مهندس التصميم بشأن فروق المعدات المقصودة للملفات وكذلك المعدات الرئيسية مثل الغلايات والمبردات في النظام.

إذا تم استخدام الجليكول في النظام، فيمكن إجراء بعض التعديلات على المعادلة العليا لاستيعاب الفرق في الثقل النوعي والحرارة النوعية للسائل المختلط مقارنة بالمياه القياسية.


الثقل النوعي لمحاليل الجليكول

للتعويض عن خليط الماء/الجليكول، تتطلب المعادلة السابقة لـ GPM معلومتين إضافيتين. أول شيء ستحتاج إليه هو الثقل النوعي لخليط الماء/الجليكول عند نسب المزيج. يمكن الحصول على ذلك من مخطط الثقل النوعي لمحلول الجليكول. في الأنظمة المائية في أمريكا الشمالية، يعتبر 50/50% ماء/جليكول نموذجيًا. قامت معظم الشركات المصنعة بتصنيف معداتها إلى حدود خليط مماثلة.

الثقل النوعي- SG-محلول جلايكول الإثيلين (% من حيث الحجم)
درجة الحرارة (ºF)253040506065100
-401)1)1)1)1.121.131)
01)1)1.081.101.111.121.16
401.0481.0571.071.0881.11.111.145
801.041.0481.061.0771.091.0951.13
1201.031.0381.051.0641.0771.821.115
1601.0181.0251.0381.051.0621.0681.049
2001.0051.0131.0261.0381.0491.0541.084
2402)2)2)2)2)2)1.067
2802)2)2)2)2)2)1.05
  • 1)تحت نقطة التجمد
  • 2)فوق نقطة الغليان

الحرارة النوعية لمحاليل الجليكول

ستحتاج أيضًا إلى الحرارة النوعية لخليط الماء/الجليكول بنسب التصميم للحصول على معدل التدفق المقدر الصحيح. تتوفر هذه المعلومات على الرسم البياني للحرارة النوعية لحلول الجليكول أدناه.

السعة الحرارية النوعية – cp – (وحدة حرارية بريطانية/رطل.درجة فهرنهايت)محلول جلايكول الإثيلين (% من حيث الحجم)
درجة الحرارة (ºF)253040506065100
-401)1)1)1)0,680.7031)
01)1)0.830.780.7230.70.54
400.9130.890.8450.7950.7480.7210.562
800.9210.9020.860.8150.7680.7430.59
1200.9330.9150.8750.8320.7880.7650.612
1600.940.9250.890.850.810.7860.64
2000.9530.9360.9050.8650.830.8070.66
2402)2)2)2)2)0.8280.689
2802)2)2)2)2)2)0.71
  • 1)تحت نقطة التجمد
  • 2)فوق نقطة الغليان
  • 1 وحدة حرارية بريطانية/(lbm°F) = 4,186.8 جول/(كجم°ك) = 1 كيلو كالوري/(كجم°س)

5. احسب السيرة الذاتية باستخدام معادلة صمامات المياه.

6. تحديد عدد المنافذ (ثنائية أو ثلاثية).

7. تحديد تصنيف فئة الضغط ANSI المطلوبة (125 أو 250).

8. تحديد خصائص التدفق المطلوبة. عادة ما تكون النسبة المئوية متساوية لتطبيقات المياه والخطية لتطبيقات البخار.

9. تحديد متطلبات القطع:

  • البرونز / النحاس (عادةً لتطبيقات المياه المنخفضة ΔP)
  • الفولاذ المقاوم للصدأ (عادةً لتطبيقات المياه العالية وتطبيقات البخار)

10. تحديد نوع التعبئة، إن أمكن (قياسية أو درجة حرارة عالية)

11. تحديد نوع التوصيل الميكانيكي لنظام الأنابيب. (NPT-FxF، NPT – FxUM، ذات حواف، عرق، إلخ.)

12. بالنسبة للمشغل، حدد الوضع الطبيعي ومتطلبات السلامة من الفشل

  • NO - مفتوح عادة
  • NC - مغلق عادة
  • SR - عودة الربيع أو الفشل الآمن
  • NSR - العودة غير الربيعية أو الفشل في المكان

13. تحديد نوع المحرك وإشارة التحكم (موضعين، عائم، 0-10 فولت تيار مستمر، وما إلى ذلك).

14. تحديد ما إذا كان التجاوز اليدوي مطلوبًا أم لا.

15. بناءً على كل هذه المدخلات، حدد مجموعة صمامات قابلة للترتيب.

16. تحقق من ضغط الإغلاق (المحدد، أو على الأقل الضغط التفاضلي للنظام).

17. حساب انخفاض الضغط الفعلي على أساس الصمام المحدد باستخدام صيغة CV

18. تحقق من نسبة النسبة المئوية، حيث: يجب أن تكون نسبة النسبة المئوية بين 25% و50%.