Меню раздела

Использование конденсата от конденсатных насосов
Использование конденсата с двухступенчатой подачей воды
Замкнутая система водоснабжения
Схема с использованием смеси питательной воды и конденсата
Водоснабжение от питательной и конденсатной магистралей
Особенности течения воды в гидравлических элементах
Определение протечек воды
Влияние эксцентричности расположения золотника
Явление облитерации в золотниках
Истечение воды через сопло-заслонку
Истечение воды через зазор, регулируемый дроссельным конусо
Опыты изучения характера потока жидкости
Причины пульсации золотников
Материалы, применяемые в водяных системах регулирования
Сравнительные испытания различных материалов
Испытания на износ
Исследования поведения нержавеющей стали
Эрозионный износ ренулирующих кромок золотника
Материалы, рекомендуемые для деталей систем регулирования

 

 

 

Истечение воды через сопло-заслонку


В гидравлических системах регулирования широкое распространение получили регулирующие органы в виде устройства типа сопло-заслонка (/ и 2 «а рис. 3-13). Регулирующим элементом в таком устройстве является дроссель, регулирование которого производится с помощью заслонки, перекрывающей выходное отверстие сопла. В зависимости от величины зазора б между торцом сопла 1 и заслонкой 2 меняются расход через кольцевой зазор и, следовательно, давление в камере А.  Коэффициент расхода воды через сопло и кольцевой зазор зависит от формы выходной кромки сопла и в значительной степени от величины зазора между заслонкой и торцом сопла.
Для определения коэффициентов расхода воды через сопло-заслонку проведены опыты; на специальной установке, показанной на рис. 3-13. Во время эксперимента зазор между выходной кромкой сопла 1 и торцевой I плоскостью заслонки 2, т. е. величина регулируемого зазора б оставалась в течение всего опыта строго постоянной. Для этого шток на котором жестко крепилась заслонка 2, по своей длине помимо резьбовой части имел достаточно длинный направляющий участок, обеспечивающий центровку данного штока во втулке 4. Кроме этого, была специально установлена пружина, которая обеспечивала силовое замыкание в резьбе. Таким образом устранялась возможность появления люфта между штоком и корпусом, что обеспечивало постоянство зазора 6 во время испытания. Изменение величины регулируемого зазора б достигалось вращением гайки 6. Величина зазора измерялась индикатором 7 с точностью до 0,01 мм. Вода «под давлением подавалась через дроссельную шайбу 8 во внутреннюю (полость сопла и через регулируемый кольцевой зазор вытекала в камеру свободного слива, откуда сливалась в мерный бак. Давление воды, «подводимой к соплу, изменялось посредством дроссельной шайбы 8. Температура воды, при которой велся опыт, контролировалась по термометру, установленному непосредственно в камере слива.
Для определения коэффициента расхода воды а через сопло-заслонку с помощью мерного бака и секундомера измерялось количество воды <3д, прошедшее через дросселирующее сечение за единицу времени, и вычислялось отношение его к теоретическому расходу QT за то же время.
На рисунке представлены три вида сопл с различными формами расходных кромок: острой, плоской и скругленной, для которых были определены коэффициенты расхода воды.
Первая серия опытов проведена при различных установленных зазорах между торцом сопла и заслонкой для всех трех видов сопл. Во время каждого опыта заслонка была неподвижна, т. е. дроссельное сечение оставалось постоянным, а изменялось давление воды перед соплом. Полученные значения коэффициентов расхода для различных форм выходной кромки сопла представлены на графиках. Коэффициент расхода воды через сопло-заслонку от перепада давления на сопло меняется мало, но имеет тенденцию уменьшаться с увеличением перепада. Форма выходной кромки сопла существенно влияет на величину коэффициента расхода. Более постоянным коэффициент расхода оказывается для сопла с острой кромкой и менее постоянным—для сопла со скругленной кромкой. В диапазоне изменения перепада давления от 1 до 6 кгс/см2 коэффициент расхода воды для сопла с острой кромкой по полученным опытным данным меняется от 0,69 до 0,70, т. е. практически не зависит от перепада давления. В то же время для сопла с плоской выходной кромкой коэффициент расхода воды в этом же диапазоне изменения перепада давления меняется от 0,69 до 0,74 и для сопла со скругленной выходной кромкой — от 0,69 до 0,82.
При исследовании зависимости коэффициента расхода воды от величины относительного зазора 6, где 6 — зазор между торцом сопла и заслонкой, d — диаметр сопла, при давлении 5 кгс/см2 установлено, что коэффициент расхода воды через сопло-заслонку сильно меняется в зависимости от величины зазора (рис. 3-15). Особенно сильное возрастание коэффициента расхода наблюдается в области малых зазоров. Опытные данные показывают, что форма выходной кромки сопла влияет на степень изменения коэффициента расхода воды в зависимости от зазора. В диапазоне изменения относительного зазора от 6/d=0,02-*-0,2 коэффициент расхода для сопла с острой выходной кромкой изменился от 0,69 до 0,79; для сопла с плоской кромкой — от 0,70 до 0,92; для сопла со скругленной кромкой — от 0,65 до 0,95. Стабильность коэффициента расхода воды через сопло-заслонку в диапазоне изменения зазора от нуля до максимума может быть достигнута путем конструктивного изменения формы заслонки. Если заслонку выполнить не плоской 1, а профильной 2, как показано на рисунке, то это изменяет гидродинамику потока воды через зазор сопла-заслонки, вследствие чего коэффициент расхода меняется значительно меньше в зависимости от величины зазора.
Интересные данные, полученные при различной температуре воды, представлены на рис. 3-17. Кривая 1 соответствует значениям коэффициентов расходов при холодной воде (30° С) и кривая 2 — при горячей воде (75°С). Изменение температуры воды даже в таких больших пределах почти совсем не сказывается на величине коэффициента расхода.


Яндекс.Метрика