какие виды пропускных характеристик существуют
6. Пропускные характеристики
Зависимость пропускной способности от хода плунжера при постоянном перепаде давлений на клапане определяет собой пропускную характеристику регулирующего клапана. Она зависит от профиля плунжера. Наиболее часто применяются линейная и равнопроцентная пропускные характеристики.
При линейной пропускной характеристике обеспечивается пропорциональная зависимость между пропускной способностью клапана и ходом плунжера. При равнопроцентной пропускной характеристике обеспечивается приращение пропускной способности клапана пропорционально текущему значению пропускной способности по ходу клапана, т. е. чем больше ход клапана, тем больше увеличивается на единицу хода.
Для удобства анализа, оценки и расчетов пропускные и расходные характеристики могут выражаться в относительных (безразмерных) величинах.
При этом _ — относительный расход среды, изменяющийся от 0 до
— относительный ход плунжера, изменяющийся от 0 до 1.
Таким образом, » — пропускная характеристика клапана в относительных величинах, а
) — в абсолютных. Использование пропускных характеристик в безразмерном виде удобно для общей оценки различных по размерам клапанов.
При малых значениях пропускная способность может не соответствовать пропускной характеристике. Отношение условного значения пропускной способности клапана к наименьшей в пределах пропускной характеристики представляет собой диапазон изменения пропускной характеристики Д, который в серийных двухседельных клапанах при линейной характеристике равен 7,5, а при равнопроцентной — 24.
На рис. IV.2 изображены линейная и равнопроцентная пропускные характеристики. Эти зависимости действительны при постоянном перепаде давлений на клапане, т. е. в условиях, когда перепад давлений на клапане не зависит от расхода среды, а в регулируемой системе все остальные гидравлические сопротивления по сравнению с гидравлическим сопротивлением клапана пренебрежимо малы. В таких условиях расходная характеристика клапана совпадает с его пропускной характеристикой.
В реальных условиях эксплуатации трубопроводных систем перепад давлений на регулирующем клапане не остается постоянным, а изменяется в зависимости от гидравлических характеристик насосной установки, составляющих элементов трубопроводной системы, расхода среды потребителями, свойств перемещаемой среды, ее вязкости, гидравлического режима движения, способности вскипания в связи с понижением давления и некоторых других факторов.
Поскольку разность давлений равна сумме потерь давлений на участке, то согласно рис. IV. 3
Где — гидростатический напор, создаваемый столбом жидкости высотой Z. Если принять гидравлическое сопротивление расчетного участка трубопровода (линии) без регулирующего клапана постоянным, то с увеличением расхода среды в регулируемой системе, т. е. с подъемом плунжера клапана и увеличением
, снижаются его гидравлическое сопротивление и перепад давлений на клапане. В то же время в связи с увеличением расхода увеличивается перепад давлений на линии. Поэтому
Следовательно, с изменением расхода в системе изменяется отношение С увеличением расхода в системе перепад давлений на клапане составляет все меньшую долю всего перепада давлений в системе.
В этих условиях расход среды через систему изменяется не в соответствии с пропускной характеристикой клапана, а имеет отличный от нее характер, т. е. расходная характеристика клапана не совпадает с его пропускной характеристикой. По существу расходная характеристика клапана определяет собой расходную характеристику системы (с установленным на ней регулирующим клапаном), выражающую зависимость пропускной способности системы от подъема плунжера клапана.
Характер и величина различий между пропускной и расходной характеристиками определяются в зависимости от отношения
На рис. IV. 4 приведены расходные характеристики клапанов с линейной и равнопроцентной пропускными характеристиками при различных значениях п. Графики показывают, что с увеличением п расходные характеристики все больше отличаются от пропускных.
При линейной пропускной характеристике (рис. IV.4, а) расход среды при относительном подъеме плунжера клапана (ходе клапана), равном, например, 0,4 (т. е. при ), соответствует
г. При
расход среды при том же подъеме клапана составит примерно 0,62 fyy» т- е. в 1,5 раза больше. Если п = 6, то расход среды при относительном подъеме плунжера клапана, равном 0,4, составит, т. е. будет уже в 2,26 раза больше. Таким образом, в последнем случае
несмотря на линейную пропускную характеристику клапана расход среды при подъеме клапана на 40% от его полного хода составит 95% наибольшего расхода, а за остальную, большую часть хода (60% от полного), расход среды увеличится лишь на 5%. При равнопроцентной пропускной характеристике (рис. IV. 4, б), если п = 6, подъем клапана на 40% от его хода обеспечивает
Рис. IV.4. Расходные характеристики регулирующих клапанов при различных значениях п: а-клапаны с линейной пропускной характеристикой; б — клапаны с равнопроцентной пропускной характеристикой расход в 25% от полного, при подъеме на 60% — 67%, при подъеме на 80% — 97%, т. е. в этом случае расходная характеристика значительно ближе к линейной.
Технические характеристики регулирующих клапанов
Пропускная способность регулирующего клапана Kvs — значение коэффициента пропускной способности Kvs численно равно расходу воды через клапан в м³/ч с температурой 20°C при котором потери давления на нём составят 1бар. Расчёт пропускной способности регулирующего клапана под конкретные параметры системы вы можете выполнить в разделе сайта Расчёты.
DN регулирующего клапана — номинальный диаметр отверстия в присоединительных патрубках. Значение DN применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Фактический диаметр отверстия может незначительно отличаться от номинального в большую или меньшую сторону. Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр Ду регулирующего клапана. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».
Динамический диапазон регулирования, это отношение наибольшей пропускной способности регулирующего клапана при полностью открытом затворе (Kvs) к наименьшей пропускной способности (Kv), при которой сохраняется заявленная расходная характеристика. Динамический диапазон регулирования ещё называют регулирующим отношением.
Так, например, динамический диапазон регулирования клапана равный 50:1 при Kvs 100, означает, что клапан может управлять расходом в 2м³/ч, сохраняя зависимости присущие его расходной характеристике.
Большинство регулирующих клапанов обладают динамическими диапазонами регулирования 30:1 и 50:1, но существуют и клапаны с очень хорошими регулирующими свойствами, их диапазон регулирования равен 100:1.
Авторитет регулирующего клапана — характеризует регулирующую способность клапана. Численно значение авторитета равно отношению потерь давления на полностью открытом затворе клапана к потерям давления на регулируемом участке.
Рекомендуется терять на регулирующем клапане с линейной характеристикой не менее 50% располагаемого напора на участке, а на клапане с логарифмической характеристикой не менее 10%.
Расходная характеристика регулирующего клапана отображает зависимость изменения относительного расхода через клапан от изменения относительного хода штока регулирующего клапана при постоянном перепаде давления на нём.
Линейная расходная характеристика — одинаковые приросты относительного хода штока вызывают одинаковые приросты относительного расхода. Регулирующие клапаны с линейной расходной характеристикой применяются в системах, где существует прямая зависимость между управляемой величиной и расходом среды. Регулирующие клапаны с линейной расходной характеристикой идеально подходят для поддержания температуры смеси теплоносителя в тепловых пунктах с зависимым подключением к тепловой сети.
Параболическая расходная характеристика — зависимость относительного прироста расхода от относительного хода штока подчиняется квадратичному закону (проходит по параболе). Регулирующие клапаны с параболической расходной характеристикой применяются как компромисс между клапанами с линейной и равнопроцентной характеристиками.
Расходные характеристики и пропускная способность
Зависимость пропускной способности от хода плунжера при постоянном перепаде давлений на клапане определяет собой пропускную характеристику регулирующего клапана. Она зависит от профиля плунжера. Наиболее часто применяются линейная и равнопроцентная пропускные характеристики. В отдельных случаях характеристика может быть специальной.
При линейной пропускной характеристике обеспечивается пропорциональная зависимость между пропускной способностью клапана и ходом плунжера. При равнопроцентной пропускной характеристике обеспечивается приращение пропускной способности клапана пропорционально текущему значению пропускной способности по ходу клапана.
Пропускная способность регулирующих клапанов определяется по следующим формулам, исходя из необходимых параметров:
Град. давл. \ Среда | Жидкости | Газы | Водяной пар | ||
м 3 /ч | кг/ч | м 3 /ч | кг/ч | кг/ч | |
P1 (бар) – абсолютное давление;
P2 (бар) – абсолютное давление;
ΔP (бар) – абсолютное давление;
QG (м 3 /ч) – расход газообразных веществ;
ρ (кг/м 3 ) – плотность жидкостей;
ρG (кг/м 3 ) – плотность газообразных веществ при 0°C и 1013 мбар;
Условный диаметр прохода плунжерного клапана соответствует определенным диапазонам значения Kvy
Пропускная способность
Используется в различных сферах:
* в связи и информатике П. С. — предельно достижимое количество проходящей информации;
* в транспорте П. С. — количество единиц транспорта;
* в машиностроении — объём проходящего воздуха (масла, смазки);
* в электромагнетизме (оптике, акустике) — отношение потока энергии, прошедшего сквозь тело к потоку, который падает на это тело. Сумма пропускной способности, поглотительной способности и отражательной способности равна единице (см. также Прозрачность среды).
в гидравлике — Пропускная способность (гидравлика).Может измеряться в различных, иногда сугубо специализированных, единицах — штуки, бит/с, тонны, кубические метры и т. д.; в оптике — безразмерной величиной.
В информатике определение пропускной способности обычно применяется к каналу связи и определяется максимальным количеством переданной или полученной информации за единицу времени.
Пропускная способность — один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которое сеть в пределе может передать за единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.
Пропускная способность канала
Наибольшая возможная в данном канале скорость передачи информации называется его пропускной способностью.
Пропускная способность канала есть скорость передачи информации при использовании «наилучших» (оптимальных) для данного канала источника, кодера и декодера, поэтому она характеризует только канал.
Номинальная скорость — битовая скорость передачи данных без различия служебных и пользовательских данных.
Эффективная скорость — скорость передачи пользовательских данных (нагрузки). Этот параметр зависит от соотношения накладных расходов и полезных данных.
Пропускная способность дискретного (цифрового) канала без помех
где m — основание кода сигнала, используемого в канале. Скорость передачи информации в дискретном канале без шумов (идеальном канале) равна его пропускной способности, когда символы в канале независимы, а все m символов алфавита равновероятны (используются одинаково часто). Vт — символьная скорость передачи.
Пропускная способность нейронной сети
Пропускная способность нейронной сети — среднее арифметическое между объёмами обрабатываемой и создаваемой информации нейронной сетью за единицу времени.
Связанные понятия
В информационных технологиях и связи, мультиплекси́рование (англ. multiplexing, muxing) — уплотнение канала, то есть передача нескольких потоков (каналов) данных с меньшей скоростью (пропускной способностью) по одному каналу.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
В данном списке приведены пропускные способности различных интерфейсов передачи данных, применяемых в компьютерной технике. Для обозначения пропускной способности интерфейса иногда могут использоваться термины ёмкость канала или производительность.
Существуют два класса систем связи: цифровые и аналоговые. Цифровой сигнал — это сигнал, имеющий конечное число дискретных уровней. Аналоговые сигналы являются непрерывными. Типичным примером такого сигнала является речевой сигнал, передаваемый по обычному телефону. Информацию, передаваемую аналоговыми сигналами, также необходимо защищать, в том числе и криптографическими методами.
Многоканальный режим (англ. Multi-channel architecture) — режим работы оперативной памяти (RAM) и её взаимодействия с материнской платой, процессором и другими компонентами компьютера, при котором может быть увеличена скорость передачи данных между ними за счёт использования сразу нескольких каналов для доступа к объединённому банку памяти (это можно проиллюстрировать на примере ёмкостей, через горлышко одной из которых жидкость будет выливаться дольше, чем из двух других с такими же общим суммарным.
Какие виды пропускных характеристик существуют
6. Пропускные характеристики
Зависимость пропускной способности от хода плунжера при постоянном перепаде давлений на клапане определяет собой пропускную характеристику регулирующего клапана. Она зависит от профиля плунжера. Наиболее часто применяются линейная и равнопроцентная пропускные характеристики.
При линейной пропускной характеристике обеспечивается пропорциональная зависимость между пропускной способностью клапана и ходом плунжера. При равнопроцентной пропускной характеристике обеспечивается приращение пропускной способности клапана пропорционально текущему значению пропускной способности по ходу клапана, т. е. чем больше ход клапана, тем больше увеличивается на единицу хода.
Для удобства анализа, оценки и расчетов пропускные и расходные характеристики могут выражаться в относительных (безразмерных) величинах.
При этом _ — относительный расход среды, изменяющийся от 0 до
— относительный ход плунжера, изменяющийся от 0 до 1.
Таким образом, » — пропускная характеристика клапана в относительных величинах, а
) — в абсолютных. Использование пропускных характеристик в безразмерном виде удобно для общей оценки различных по размерам клапанов.
При малых значениях пропускная способность может не соответствовать пропускной характеристике. Отношение условного значения пропускной способности клапана к наименьшей в пределах пропускной характеристики представляет собой диапазон изменения пропускной характеристики Д, который в серийных двухседельных клапанах при линейной характеристике равен 7,5, а при равнопроцентной — 24.
На рис. IV.2 изображены линейная и равнопроцентная пропускные характеристики. Эти зависимости действительны при постоянном перепаде давлений на клапане, т. е. в условиях, когда перепад давлений на клапане не зависит от расхода среды, а в регулируемой системе все остальные гидравлические сопротивления по сравнению с гидравлическим сопротивлением клапана пренебрежимо малы. В таких условиях расходная характеристика клапана совпадает с его пропускной характеристикой.
В реальных условиях эксплуатации трубопроводных систем перепад давлений на регулирующем клапане не остается постоянным, а изменяется в зависимости от гидравлических характеристик насосной установки, составляющих элементов трубопроводной системы, расхода среды потребителями, свойств перемещаемой среды, ее вязкости, гидравлического режима движения, способности вскипания в связи с понижением давления и некоторых других факторов.
Поскольку разность давлений равна сумме потерь давлений на участке, то согласно рис. IV. 3
Где — гидростатический напор, создаваемый столбом жидкости высотой Z. Если принять гидравлическое сопротивление расчетного участка трубопровода (линии) без регулирующего клапана постоянным, то с увеличением расхода среды в регулируемой системе, т. е. с подъемом плунжера клапана и увеличением
, снижаются его гидравлическое сопротивление и перепад давлений на клапане. В то же время в связи с увеличением расхода увеличивается перепад давлений на линии. Поэтому
Следовательно, с изменением расхода в системе изменяется отношение С увеличением расхода в системе перепад давлений на клапане составляет все меньшую долю всего перепада давлений в системе.
В этих условиях расход среды через систему изменяется не в соответствии с пропускной характеристикой клапана, а имеет отличный от нее характер, т. е. расходная характеристика клапана не совпадает с его пропускной характеристикой. По существу расходная характеристика клапана определяет собой расходную характеристику системы (с установленным на ней регулирующим клапаном), выражающую зависимость пропускной способности системы от подъема плунжера клапана.
Характер и величина различий между пропускной и расходной характеристиками определяются в зависимости от отношения
На рис. IV. 4 приведены расходные характеристики клапанов с линейной и равнопроцентной пропускными характеристиками при различных значениях п. Графики показывают, что с увеличением п расходные характеристики все больше отличаются от пропускных.
При линейной пропускной характеристике (рис. IV.4, а) расход среды при относительном подъеме плунжера клапана (ходе клапана), равном, например, 0,4 (т. е. при ), соответствует
г. При
расход среды при том же подъеме клапана составит примерно 0,62 fyy» т- е. в 1,5 раза больше. Если п = 6, то расход среды при относительном подъеме плунжера клапана, равном 0,4, составит, т. е. будет уже в 2,26 раза больше. Таким образом, в последнем случае
несмотря на линейную пропускную характеристику клапана расход среды при подъеме клапана на 40% от его полного хода составит 95% наибольшего расхода, а за остальную, большую часть хода (60% от полного), расход среды увеличится лишь на 5%. При равнопроцентной пропускной характеристике (рис. IV. 4, б), если п = 6, подъем клапана на 40% от его хода обеспечивает
Рис. IV.4. Расходные характеристики регулирующих клапанов при различных значениях п: а-клапаны с линейной пропускной характеристикой; б — клапаны с равнопроцентной пропускной характеристикой расход в 25% от полного, при подъеме на 60% — 67%, при подъеме на 80% — 97%, т. е. в этом случае расходная характеристика значительно ближе к линейной.