Арматура

Для добавления арматуры нажмите кнопку Панели элементов и выберите необходимый тип арматуры – регулирующий клапан или другие виды арматуры (или используйте соответствующие пункты меню "Вставка - Сопротивление - Арматура"). Обратите внимание, что новый элемент добавляется в дерево проекта после выделенного в настоящий момент объекта. Поэтому для добавления нового элемента после какого-то из существующих, выделите его в дереве проекта или на схеме и добавьте новый участок. Если нужно добавить новый элемент в начало ветви, выделите в дереве проекта данную ветвь и добавьте новый участок.

Элемент арматура используется для моделирования сопротивления, возникающего при изменении скорости и, возможно, направления потока в арматуре различных типов, а также для подбора и расчета характеристик регулирующей арматуры.

После добавления арматуры в Окне параметров объекта отобразятся ее характеристики:

• тип сопротивления/характеристики - здесь нужно выбрать тип арматуры и для некоторых из типов необходимо ввести дополнительные параметры:

Обратите внимание, что при задании в ветви задвижек с относительной высотой подъема штока равной нулю, либо дисковых затворов с углом поворота заслонки 90°, либо любого типа арматуры с заданной величиной коэффициента пропускной способности Kv равным 0 (подробнее об этом коэффициенте см. ниже), поток в данной ветви перекрывается, что учитывается при расчете трубопровода.

• наименование - по умолчанию название любого сопротивления совпадает с его типом, однако при необходимости наименование можно поменять в данном поле. При изменении типа сопротивления (при выборе различных типов арматуры) его наименование также поменяется, но только в том случае, если оно не было ранее изменено на другое вручную. Укажите такое наименование, которое вы бы хотели видеть для данного элемента в отчетах с результатами расчета. Для отображения наименования элемента трубопровода на схеме нажмите соответствующую кнопку справа от его наименования;

• количество - данный параметр используется в тех случаях, когда нужно смоделировать и рассчитать сопротивления и тепловые потери нескольких арматур одинаковых типов (задвижек/затворов/кранов и т.д.), не задавая каждую из них отдельно. Для этого нужно указать их количество в данное поле, и при расчете гидравлические сопротивления и теплопотери на данном элементе будут умножаться на указанную величину. Конечно, при данном способе задания вся смоделированная таким образом арматура на графической схеме отображаться не будет (отобразится только один элемент), но в расчете они все учтутся. Однако, такой способ задания арматуры подходит только для приближенного расчета, поскольку в нем не учитывается, что изменение давления и температуры после очередного элемента трубопровода влечет изменение плотности и вязкости продукта (что особенно критично для газов и газожидкостных смесей), и, следовательно, изменение величины падения давления на последующих элементах. Данный способ можно применять для быстрой грубой оценки и преимущественно для жидких продуктов, свойства которых незначительно меняются по ходу течения. Для более точного расчета следует задать последовательно все сопротивления в точном порядке их следования (даже если среди них есть повторяющиеся);

• задание по Kv - коэффициентом пропускной способности арматуры Kv называется величина, численно равная расходу в м3/ч среды с плотностью 1000 кг/м3, при котором потери давления на арматуре составляют 0,1 МПа. Если для арматуры известно значение этого коэффициента, его можно учесть в расчете. Для этого нужно включить данную опцию и задать величину коэффициента Kv в соответствующее поле. В этом случае расчет сопротивления арматуры будет проводиться не по стандартным справочным данным для выбранного типа арматуры, а на основе введенной величины Kv, зная которую легко определить перепад давления на арматуре при любых других расходах для перекачиваемых сред с любыми другими плотностями (тип арматуры при задании Kv уже никакой роли не играет). Задание по Kv удобно использовать при моделировании:

• • различных других типов арматуры, которых в программе среди доступных типов арматуры нет (если для этой арматуры можно найти величину ее коэффициента Kv в паспортных или справочных данных);

  • регулирующей арматуры, которая уже была подобрана заблаговременно (и для которой уже известна ее величина Kv в настроенном состоянии).

Для стандартных типов арматуры задавать величину Kv не обязательно, так как это не приведет к существенному повышению точности расчета.

Также на практике наряду с коэффициентом Kv для арматуры в справочной литературе и паспортных характеристиках можно встретить похожую величину - коэффициент Cv, определяемую как расход (в US галлонах в минуту) воды при температуре 60°F, при перепаде давления на арматуре в 1 psi (фунт на квадратный дюйм). Зная коэффициент Cv можно легко рассчитать значение коэффициента Kv как Kv = 0.864*Cv.

Если вам необходимо смоделировать какие-либо другие типы арматуры, отсутствующие в перечне доступных в программе, их можно задать как:

• • сопротивление с известным коэффициентом сопротивление - значения или формулы расчетов коэффициентов местных сопротивлений арматуры различных типов можно найти в соответствующей справочной литературе;

  • арматуру с заданной величиной коэффициента пропускной способности Kv - значения коэффициента Kv для арматуры можно найти в ее паспортных данных и в соответствующей справочной литературе.

Если целью вашего расчета является подбор параметров регулирующей арматуры (для регулирования давления, расхода, температуры потока) и определение требуемой величины ее коэффициента пропускной способности Kv (для поддержания нужного расхода, давления и т.д.), подробнее о таких расчетах см. тут.

Обратите внимание, что с гидравлической точки зрения арматура рассматривается как "точечное" (или "сосредоточенное") сопротивление, не имеющее длины. То есть, потери на трение и возможный гидростатический перепад на арматуре в расчете не учитываются. Поэтому если их необходимо учесть, нужно смоделировать длину арматуры отдельно - либо как участок трубы с соответствующей длиной, либо учесть ее длину в примыкающих к арматуре участках труб (обычно длину арматуры делят пополам, одну половинку прибавляют к длине трубы до арматуры, другую - к трубе после нее). Однако, это имеет смысл делать только в случаях, если:

• арматура имеет действительно большие размеры, которыми нельзя пренебречь;

• арматура располагается в вертикальной или наклонной по отношению к вертикали плоскости – в этом случае важно учитывать возникающий на ней гидростатический перепад давлений;

• арматура находится в замкнутом контуре (чтобы схема выглядела "красиво", без разрывов).

В остальных случаях потерями на арматуре (а следовательно, и ее длиной), как правило, пренебрегают.