Ing. Vojtěch Harok
Když prostě nemáte místo na přímý úsek potrubí před regulátorem, když je potrubí příliš velké pro daný průtok vzduchu, když třeba z jiného důvodu potřebujete regulovat již od 0,5 m/s v potrubí … tak musíte sáhnout po výrobku, který má podobné vlastnosti, jako má regulátor typu RPM-LV. Jak a proč funguje tento výrobek?
Teoretický úvod
Za kolenem vzduchotechnického potrubí se nachází zóna, kde je rozložení rychlosti proudění nesymetrické, rychlost proudění si liší na vnější a na vnitřní straně ohybu, viz obrázek 1. Tato zóna se většinou táhne do vzdálenosti přibližně 2D, kde D je světlý průměr kruhového potrubí.
Pro zajištění dostatečné deklarované přesnosti regulace za kolenem mohou výrobci regulátorů teoreticky
- předepsat či doporučit přímé potrubí o délce nejméně 2D, což ve většině případů sníží přesnost měření a tedy i regulace o méně než 5% (často do 3%), což koresponduje s akceptovatelnou odchylkou při přejímání VZT systému a nejistotami měření in-situ, nebo
- prodloužit regulátor směrem proti proudu vzduchu tak, aby těleso regulátoru zahrnulo část přímého úseku před regulátorem, ovšem praktický užitek z toho není žádný, nebo
- hardwarovým či softwarovým způsobem vykompenzovat vliv kolena, ovšem musí být přitom daná orientace kolena vzhledem regulátoru, nebo
- pustit se do trumfování a jen tak předepsat 1,5D, 1D, nebo i umožnit namontovat regulátor přímo za kolenem s tím, že na systematickou chybu regulace se pravděpodobně nepřijde, respektive s tím, že si výrobce bude moci obhájit například systematickou odchylku 10% či 15% poukazuje přitom na nejistotu měření in-situ, kritéria přejímek a podobně, a nebo si může reputačně a finančně dovolit občasnou reklamaci.
Možnost d) nepovažuje autor tohoto článku za řešení.
Jak naučit regulátor pracovat za kolenem
Regulátor výrobce MANDÍK typu RPM-LV s velmi krátkým tělesem, možností regulace vždy od 0,5 m.s-1, schopnosti měření za určitých podmínek již od 0,2 m.s-1 a softwarovou kompenzací instalace přímo za kolenem (vzdálenost 0D) je znázorněn na obrázku 2; podle autora se může jednat o jediné řešení tohoto druhu na trhu.
Při vývoji typové řady tohoto regulátoru se postupovalo v intenzivní spolupráci s výrobcem servopohonu Belimo takto:
- Na vzduchotechnické trati se změřil diferenční tlak pro různé úhly otevření klapky od 0° do 90° pro přímé potrubí o ØD
- Na vzduchotechnické trati se změřil diferenční tlak pro různé úhly otevření klapky pro instalaci bezprostředně za kolenem 90° o středním poloměru ohybu o r = D, a to pro instalace 0°/ 90° / -90° / 180° vzhledem rovině ohybu kolena.
- Vypracovaly se charakteristické křivky a programy pro zařízení Belimo, naprogramovalo se zařízení Belimo. Jedna sada programů pro instalaci do přímého potrubí a jiná sada pro instalaci bezprostředně za kolenem.
- Časově nejnáročnější krok: Určení a zaznamenání přesnosti regulace (regulačních křivek) pro různé průtoky vzduchu a různé regulační tlakové ztráty v celém rozsahu pracovních podmínek k prověření správnosti předchozích měření, správnosti zpracování dat a bezchybného programování.
Toto bylo provedeno zvlášť pro každý z rozměrů regulátorů od D = 80 mm do D = 315 mm. Nakonec byly vypracovány technické podmínky regulátorů zahrnující doporučený způsob instalace a grafy přesnosti regulace za různých podmínek průtoku a tlakové ztráty.
Doporučené polohy instalace regulátoru vzhledem k bezprostředně před regulátorem umístěnému kolenu jsou zobrazeny na obrázku 3. Při případném dodržení úseku přímého potrubí 2D může být orientace regulátoru vůči kolenu libovolná.
Výrobek se ukázal jako technicky srovnatelný s posledními řešeními na evropském trhu – a to včetně regulátorů pracujících na základě měření ultrazvukem – a vykazuje vysokou přesnost regulace.
Obr. 1 Profil rychlosti proudění za vybranými VZT prvky
Obr. 2 Regulátor variabilního průtoku vzduchu typu RPM-LV, znázorněna velikost DN 160.
Obr. 3 Doporučená orientace regulátoru typu RPM-LV umístěného bezprostředně za kolenem a obecná informace ohledně prostorové orientace zařízení po instalaci
Jakákoliv prostorová Před regulátorem buď vzdálenost 2D, a nebo instalace bezprostředně
orientace možná za kolenem v jedné z poloh vzhledem ke kolenu dle obrázku a speciální program
