调节阀的计算导则.doc

目 录 　　序言…………………………………………………………………………... 3 　　1　　1.1…………………………………………………………….4 　　1.2……………………………………………………………….5 　　1.3……………………………………………….5 　　2 　　2.1………………………………………….6 　　2.2…………………………………………….13 　　2.3…………………………………………….17 　　3　　3.1………………………………………………………….17 　　3.2 ………………………………………………………….17 　　3.3 ………………………………………………………….17 　　4 　　4.1InstruCalc…………………………………………………………….17 　　4.2　Intools………………………………………………………………..18 　　5　附录A　InstruCALC 调节阀计算公式 　　5.1　不可压缩流体的调节阀计算 ………………………………………..19 　　5.2　气体调节阀计算公式………………………………………………….20 　　5.3　两相流阀门计算……………………………………………………….22 　　6　附录B　INtools 调节阀计算公式 6.1　不可压缩流体的调节阀计算 ………………………………………….24 　　6.2　可压缩流体(气体、蒸汽)的阀门计算……………………………….27 　　7　 附件C　INtools 调节阀噪声计算公式 　　7.1　按Masoneilan标准计算水力学噪声………………………………….30 　　7.2　按IEC标准计算水力学噪声 ……………………………………….30 　　7.3　空气动力学噪音 ( ISA 标准) …………………………………….32 　　7.4　空气动力学噪音 ( IEC 标准) …………………………………….36  序言 本导则规定了调节阀的计算方法和选型的原则，正确的计算与合理地选用调节阀才能很好地实现控制功能、节省投资、并避免出现控制精度低、阀门在小流量时不稳定、阀门使用寿命短、以及由于闪蒸或空化作用所导致的阀门损坏等问题。 调节阀的计算主要依据ISA 或IEC的相关标准，亦可采用Fisher-Rosemount、 Masoneilan计算公式，这些标准提供的调节阀计算公式是依据大量的实验测试得出的，它们成立是有条件的。例如根据ANSI/ISA S75.01标准计算不可压缩流体的调节阀流通能力，提出下面几点限制条件： 　　(1)　流体是不可压缩的 　　(2)　流动是稳定的 　　(3)　流动是一维的 　　(4)　按非粘性流体来分析 　　(5)　流体不发生相变 当缩流处的压力小于该操作条件下液体蒸汽压时，部分液体会汽化，流体呈现气液两相状态，这是一种热力学不稳定状态。不能按照一般的流体计算公式来计算流通能力CV。因为流体已经不能视为不可压缩流体。当压差大于等于允许压差，流体处于阻塞流状态，在阻塞流状态流量与压降的开方不再成比例。ISA标准提出了对应于阻塞流状态的流量计算公式，该公式中引入临界压力比系数以克服阻塞流的影响。 各种标准的调节阀计算公式都对流体作出如下的限制：即流体是牛顿型不可压缩流体(液体)、牛顿型可压缩流体(气体、蒸汽)、以及上述两种流体的均匀混合物。 由于实际使用与实验测试条件不同，例如调节阀配管中其他阻力件的引入、流体的流动状态的变化等，都会导致计算结果出现误差。通过在公式中引入管道修正系数，雷诺数修正系数以补偿（或减少）这种误差。 调节阀尺寸计算主要涉及如何确定阀门的流通能力CV, 流通能力又是确定阀门尺寸的重要依据，结合计算Cv值和阀门制造厂的选型数据确定选用CV值和阀门的口径。而确定阀门尺寸是属于阀门选型过程。这些计算公式同样适用于在阀门已经确定的条件下，根据阀前后的压降计算通过阀的流量、或者根据通过阀的流量计算阀两端的压降。后者称为使用计算；前者（确定流通能力CV）称为选型计算。 影响阀门计算的因素很多，对于不可压缩流体来说，阀两端的压降、流体是否出现阻塞流，流体的流动状态、管路系统中其他阻力件的引入都会影响阀门流通能力的计算。此外由于流通能力是以液体来标定的，对于气体来说不同流路形式的阀门，虽然流通能力相同、实际使用效果可能存在很大差异。 对于直流路的蝶阀和球阀、其压力恢复能力强。对于单座阀、套筒阀等流道为非流线型的阀门，其压力恢复能力较差。在阀门选型时、具有相同流通能力的球阀和单座阀,由于前者流道具有直线性，具有较小的流通面积，对于气体来说阀门结构形式的差别对流通量的影响很小，而流通面积产生的影响却很大。因此对气体来说，在相同工况下, 球阀比单座阀更容