Xem mẫu
- SV: NGUYỄN ĐÌNH QUÝ BÁO CÁO THỰC HÀNH
GVHD: TRẦN NGỌC THẮNG ĐIỀU KHIỂN VAN nhóm 5
I. Lời nhận xét
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
Page 1
- I Mục đích thí nghiệm:
-Trắc định hệ số hiệu chỉnh lưu lượng của van
-Khảo sát ảnh hưởng của kích thước van đến lưu lượng dòng chảy
-Khảo sát các đặc trưng của van khi độ chênh áp không đổi và biến đổi
II. Cơ sở lý thuyết:
2.1 Hệ số lưu lượng:
-Định nghĩa:
Hệ số lưu lượng CV là lượng nước đo bằng gallon US trong một đơn vị thời gian
thông qua một giới hạn khi độ chênh lệch áp suất là 1PSI.
Tương tự CV, KV được định nghĩa là lượng nước Q chảy qua một van ( m 3/h ) với độ
chênh lệch áp suất là 1 bar.
Mối liên hệ giữa KV và CV trong cùng một van là:
CV = 1,16 KV
Tốc độ dòng chảy qua một van tỉ lệ theo căn bặc hai v ới đ ộ chênh l ệch áp su ất gi ữa
đầu vào và đầu ra.
Mối quan hệ giữa lưu lượng dòng chảy với độ chênh lệch áp suất:
Qv = KV √∆P
∆P = P1 − P2
Hệ số lưu lượng KV là hằng số đặc trưng của van, nó tương đương với lưu l ượng
dòng chảy thu được khi độ chênh lệch áp suất là 1 bar và van m ở hoàn toàn, nó ph ụ thu ộc vào
kích thước van.
Tốc độ dòng chảy qua một van tỉ lệ theo căn bặc hai v ới đ ộ chênh l ệch áp su ất gi ữa
đầu vào và đầu ra.
Mối quan hệ giữa lưu lượng dòng chảy với độ chênh lệch áp suất:
Qv = KV √∆P
∆P = P1 − P2
Hệ số lưu lượng KV là hằng số đặc trưng của van, nó tương đương với lưu l ượng
dòng chảy thu được khi độ chênh lệch áp suất là 1 bar và van m ở hoàn toàn, nó ph ụ thu ộc vào
kích thước van.
2.2. Sự phụ thuộc của lưu lượng vào độ mở của van:
Tốc độ dòng chảy lớn nhất khi van mở hòan toàn.
Tốc độ dòng chảy nhỏ nhất khi van đóng hòan toàn.
Giữa hai độ mở trên, tốc độ dòng chảy có thể biến đổi theo những hướng khác nhau.
Sự biến đổi này phụ thuộc vào hình dạng của lỗ mở giữa tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất.
Nguyên lý điều chỉnh tốc độ dòng chảy là đặc đi ểm, b ản chất c ủa van, đ ược đ ịnh
nghĩa dưới điểu kiện kiểm
2.3.Bộ định vị:
Bộ định vị dùng để điều khiển độ mở van bằng tín hiệu điều khiển.
+Ưu điểm:
-Xác định vị trí của piston có tính lặp.
-Xác định đúng vị trí của piston.
-Xác định vị trí của piston độc lập với sự dao động c ủa c ột áp su ất khi dòng l ưu ch ất ch ảy
qua van.
Bộ định vị có hệ thống điều khiển van bằng tín hiệu điện hoặc tín hiệu số.
Bộ định vị có thể đưa ra thời gian trễ cho phép bộ cảm biến của quá trình:
- SV: NGUYỄN ĐÌNH QUÝ BÁO CÁO THỰC HÀNH
GVHD: TRẦN NGỌC THẮNG ĐIỀU KHIỂN VAN nhóm 5
-Cài đặt chế độ tuyến tính: cài đặt hình dạng c ủa h ệ th ống đ ưa ra quan h ệ tuy ến tính gi ữa
độ mở van và áp lực lò xo.
-Cài đặt chế độ tỷ lệ: chế độ này cho phép đặt giá tr ị cực đại c ủa tín hi ệu ứng v ới đ ộ m ở t ối
đa.
-Cài đặt chế độ zero: chế độ này cho phép đặt giá trị cực tiểu của tín hi ệu ứng với đ ộ m ở
nhỏ nhất ( đóng van ).
2.4. Độ mở của van:
Hiện tương xâm thực là sự biến đổi một phần của chất lỏng thành hơi khi có sự tăng
tốc nhanh của dòng lưu chất chảy qua mặt tiếp xúc và vòng đệm c ủa van. Hi ện tượng này
gồm có sự biến mất bọt khí tại cửa ra của van, là nguyên nhân gây ra va đập thủy lực. Va đ ập
thủy lực là nguyên nhân gây ra ăn mòn khi độ chênh lệch áp suất trong van lớn.
Hiện tượng xâm thực còn là nguyên nhân gây ra ti ếng ồn và rung đ ộng không phát hi ện
được.
Hệ số lưu lượng tới hạn Cf:
Hệ số lưu lượng tới hạn là trị số ở dưới điều kiện áp suất mà van ph ải ch ịu hi ện
tương xâm thực.
∆PC là độ chênh lệch áp suất tới hạn ( ở điều kiện hiện tương xâm thực xảy ra )
∆PC = Cf2(P1 − PV)
P1: áp suất đầu vào cửa van của chất lỏng (bar)
PV: áp suất hơi chất lỏng ở nhiệt độ dòng chảy chất lỏng vào (bar)
Để phòng tránh hiện tượng xâm thực thì độ chênh lệch áp suất trong van phải d ưới
∆PC bằng cách:
- Tăng áp suất đầu vào P1.
- Van cần lắp đặt ở vi trí thấp trên hệ thống để tăng giá tr ị tới hạn c ủa áp su ất th ủy tĩnh. Kết
quả thí nghiệm
1.1. Xác định hệ số lưu lượng của van
TN1: Chế độ không có bộ định vị
Q
0 5 10 20 30 40 50 60 80
(lít/giờ)
∆ P (bar) 0.07 0.09 0.11 0.19 0.24 0.35 0.48 0.62 1.74
TN2: Chế độ có bộ định vị
Q
20 40 60 80 100 120 140 160
(lít/giờ)
∆ P (bar) 0.07 0.1 0.14 0.2 0.29 0.39 0.51 0.66
1.2:Xác định các đặc trưng của van khi độ chênh lệch áp suất qua van không đổi
TN3: Chế độ không có bộ định vị
Page 3
- Đ ộ mở 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Q (lít/giờ)
0 0 0 0 0 21 30 31 34 37 56
Khi mở
TN4: Chế độ có bộ định vị
Đ ộ mở 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Q (lít/giờ)
0 0 0 0 3 25 61 134 140 143 146
Khi mở
1.3:Xác định các đặc trưng của van khi độ chênh lệch áp suất qua van thay đổi
TN5: Chế độ không có bộ định vị
Độ m ở 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
∆P (bar)
0.96 0.83 0.94 1.28 1 1.18 0.81 0.93 0.95 0.95 0.56
Khi mở
Q (lít/giờ)
0 0 0 0 0 0 0 8 25 37 45
Khi mở
∆P (bar) 0 1.56 1.6 1.72 1.31 1.19 1.09 1.01 1.13 0.84 1.09
Khi đóng
Q (lít/giờ) 0 0 0 3 8 24 35 53 65 55 65
Khi đóng
TN6: Chế độ có bộ định vị
Độ m ở 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
∆P (bar)
0 1.33 1.66 1.5 1.35 1.3 1.2 1.14 1 0.98 1.17
Khi mở
Q (lít/giờ)
0 0 0 1 12 41 84 100 160 160 160
Khi mở
∆P (bar) 1.03 1.1 0.93 1 0.93 0.9 0.8 0.85 0.76 0.77
Khi đóng
Q (lít/giờ) 0 0 0 3 25 55 80 160 160 160 160
Khi đóng
2. Xử lý kết quả
2.1:Xác định hệ số lưu lượng của van :
TN1:Chế độ không có bộ định vị :
Q
0 0.005 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08
(m/h)
Kv 0 0.0167 0.03 0.046 0.061 0.068 0.177 0.076 0.061
- SV: NGUYỄN ĐÌNH QUÝ BÁO CÁO THỰC HÀNH
GVHD: TRẦN NGỌC THẮNG ĐIỀU KHIỂN VAN nhóm 5
Nhận xét :Khi lưu lượng tăng từ 0-0.05(/h) thì hệ số lưu lượng của van tăng song tăng
chậm đần .Khi lưu lượng tăng từ 0.06-0.08 (/h) thì hệ số lưu lượng của van lại giảm đần.
TN2:Chế độ có bộ định vị :
Q
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16
(m/h)
Kv 0.076 0.126 0.16 0.179 0.186 0.192 0.196 0.197
Nhận xét :Khi lưu lượng tăng từ 0.02-0.16 hệ số lưu lượng của van tăng song lưu lương
càng cao thì hệ số lưu lượng của van tăng chậm dần .khi lưu lượng 0.02(/h)-0.04(/h) thì
hệ số lưu lượng tăng từ 0.076-0.126, trong khi đó lưu lượng ở mức 0.14(/h)-0.16(/h) thì hệ
sood lưu lượng chỉ tăng từ 0.196-0.197.
2.2:Xác định các đặc trưng của vankhi độ chênh lệch áp suất của van không đổi :
-Vễ đồ thị biểu điễn mối quan hệ giữa lưu lượng và bộ điều khiển tiến hiệu:
TN3:Chế độ vạn hành không có bộ định vị :
Nhận xét :Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa lưu lượng và bộ điều khiển tín hi ệu
trong trường hợp chế độ vận hành không có bộ định vị :khi bộ định v ị tăng t ừ m ức 0-40 (%)
lưu lượng không đổi giữ nguyên ở mức 0 (lít/h) lưu lượng bắt đầu tăng nhanh khi khi đ ộ m ở
tăng từ 40-80(%) và khi độ mở tăng từ 80-100(%)thì lưu lượng tăng chậm lại.
TN4:Chế độ vạn hành có bộ định vị :
Nhận xét :Khi độ mở tăng từ 10-30(%) thì lưu lượng không thay đổi gi ữ ở mức 0.khi độ mở
tăng từ 40-70(%) thì lưu lượng tăng nhanh theo mức từ 3-134 (lít/h) .song l ưu l ượng tăng
Page 5
- chậm hơn khi độ mở tăng từ 70-100(%) mức lưu lượng chỉ tăng chậm ở m ức từ 140-
146(lít/h)
2.3:Xác định các đặc trưng của van khi độ chênh lêch áp suất qua van thay đổi
-Vẽ đồ thị quan hệ giữa lưu lượng và bộ điều khiễn tiến hiệu trong các trường :
TN5:Chế độ vạn hành không có bộ định vị :
Tăng dần chế độ điều khiển:
Nhận xét :biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa độ mở van và lưu lượng khi áp suất
thay đổi khi độ mở van tăng từ 0-60(%) lưu lượng của van không thay đ ổi có giá tr ị là 0.l ưu
lượng bắt đầu tăng nhanh từ 8-45 (/h) khi độ mở van tăng từ 60-120(%)
Giảm dần chế độ điều khiển:
Nhận xét :biểu đồ trên thể hiện mối quan hệ giữa độ mở van và lưu lượng khi thay đ ổi t\áp
suất, khi độ mở van giảm dần từ 100-30(%) thì lưu lượng giảm dần từ 65-3 ( /h) và khi độ mở
van giảm từ 30-10(%) thì độ mở van đạt mức 0.
TN6: Chế độ có bộ định vị :
Khi tăng đần chế độ điều khiển :
Nhận xét :biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa độ mở van và lưu lượng của van khi có
bộ định vị và áp suất của van thay đổi , trong trường hợp khi tăng độ m ở từ 0-20(%) l ưu
lượng q không thay đổi và giữ ở mức 0.khi độ mở tăng từ 30-70 (%) thì l ưu l ượng tăng nhanh
từ 1-160(lit/h) và lưu lượng vãn giữ nguyên ở mức 160(lít/h)khi độ mở van tăng từ 80-100(%).
Khi giảm dần chế độ điều khiễn :
Nhận xét:biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa độ mở van và lưu lượng của van khi có
bộ định vị và áp suất của van thay đổi .khi độ mở van giảm từ 100-70(%) lưu lượng vẫn gi ữ
ở mức 160(lít /h) hi độ mở của van giảm từ 70-30(%)thì lưu lượng của van gi ảm mạnh từ
160-3(lít /h)và lưu lượng về mức 0 khi độ mở van giảm từ 20-10(%)
nguon tai.lieu . vn
