3. 5 Расчёт и выбор регулирующего органа

Для регулирования потоков воздуха или газа при низких статических давлениях (до 10 кПа) используют поворотные заслонки.

Данный регулирующий орган выбираем для контура регулирования расхода вентиляторного воздуха на печь.

Максимальный расход вентиляторного воздуха на печь Q_max=41 894 м³/ч =11,63 м³/с.

Общее сопротивление линии при максимальном расходе от источника регулирующей среды до агрегата (без регулирующего органа)

Р_Л=288,3 Па

Определяем перепад на заслонке при максимальном расчётном расходе воздуха

Р_{р.о.макс}=Р_сети-Р_Л

где Р_сети - перепад давления в сети, Р_сети=2648 Па

Р_{р.о.макс}=2648 – 288,3 = 2359 Па

Очевидно, что при очень малых расходах потеря давления в линии являются пренебрежимо малой величиной и перепад давлений на заслонке существенно не изменится.

Критический перепад давлений

Р_кр=Р₁/2

где Р₁ – давление воздуха на выходе из вентилятора,

Р₁=2648 Па. Р_кр=2648/2=1324 Па Р_р.о. Р_кр

Находим максимальную пропускную способность заслонки

К_.макс= Q_max/(2680Р₁)_вТ₁

где _в – плотность воздуха при нормальных условиях,

_в=1,29 кг/м³;

Т₁- температура воздуха перед заслонкой, Т₁=293 К;

- коэффициент, учитывающий отклонение газа от идеального газа (коэффициент сжимаемости)

=_ид/₁

где _ид – плотность газа, подсчитанная по законам идеального газа при давлении Р₁ перед заслонкой и

температуре Т₁, _ид=8,8 10^-4 кг/м³ ;

₁ – действительная плотность воздуха при данных значениях Р₁ и Т₁

₁=_в(Р₁/Р_о)(Т_о/Т₁)

где Р_о – нормальное давление, Р_о = 0,1 МПа;

Т_о – температура при нормальных условиях, Т_о =273 К.

₁=1,29(0,002648/0,1)(273/293)=0,036 кг/м³

=8,810^-4/0,026=0,034

К_.макс= 41 894/(26800,002648)1,292930,034 =21 153 м³/ч

Выбираем заслонку с условной пропускной способностью К_.у=25 000 м³/ч  1,18К_.макс=24 960 м³/ч с

D_у= 1300мм.

Определяем отношение перепада давления в линии к перепаду давления на заслонке при максимальном расходе

Р_Л/Р_р.о.=288,3/2359=0,120

Так как по условию расходная характеристика должна быть линейной, то при n=0 следует выбрать заслонку с линейной пропускной характеристикой.

Определяем максимальный расход для выбранной заслонки

Q_max= Q_max К_.у/ К_.макс

Q_max=41 89425 000/21 153=49 513 м³/ч

Определяем относительное значение расходов

_макс= Q_max/Q_max=41894/49 513=0,846

_мин= Q_мин/Q_max=13 000/49 513=0,262

Определяем диапазон перемещений затвора регулирующего органа с линейной характеристикой при n=0

S=_макс-_мин

S=0,846-0,262=0,584