调节阀选型计算.xls

Sheet3 Sheet2 Sheet1 流量系数C的定义 符号 相互关系 C 给定行程下，温度为5～40℃的水，阀两端压差 为1kgf/cm2时每小时流经调节阀的体积（以m3表示） 定 义 给定行程下，温度为5～40℃的水，阀两端压差 为102kPa时，每小时流经调节阀的体积（以m3表示） Kv=1.01C 我国推荐使用Kv 给定行程下，温度为60℉的水，阀两端压差 为1lb/in2时，每分钟流经调节阀的体积（以美国加仑USgal表示） Cv=1.167C C是流量系数的通用符， 我国过去曾长期使用 Kv Cv A:常数 F：调节阀流通面积 ξv:调节阀阻力系数（随阀门开度而变化） 对于牛顿型不可压缩流体（液体） 即粘度为常数 S=特定开度下的阀压降/管路系统总摩擦阻力降 正常情况：Qcmax=Qmax*1.15～1.5 其它情况：Qcmax=Qmax*1.25 稳态最大流量Qmax：工艺装置正常运行中可能出现的静态最大流量。 计算最大流量Qcmax:为克服干扰，调节阀必须保证的动态最大流量。 正常流量Qn:工艺装置额定状态下稳定运行时流经调节阀的流量。 装置运行时可能出现的稳态最小流量，而不是阀门的泄漏量。当此低于调节阀可控制的最低流 量时，应采用分程控制的方法来解决，或者改变阀型。 计算流量的确定 阀压降△P及阀阻比S100的确定 Qcmax=Qmax*（S+X） 工程普遍推荐：S100=0.3～0.5 对于高压系统，考虑到节约动力消耗：S≥0.15 对于气体介质，由于管路阻力损失小，调节阀压降所占比例较大，S1000.5 对于系统工作压力经常波动的场合，如锅炉给水调节系统，由于阀压降会随系统工作压力的波动 而波动，使S100进一步下降。因此在确定最大流量计算阀压降时，还应增加系统工作压力的5%-10% 上式所提的计算阀压降最好是计算最大流量的阀压降。但目前的设计方法往往不能精确地提供计算 计算最大流量下的阀压降和阀前压力P1，所以推荐使用正常阀压降△Pn作为计算阀压降，与正常 流量Qn一起计算正常流量条件下的流量系数Cn.然后，推算出最大计算流量时的流量系数Cmax。 上式只适用于不可压缩液体。对于气体或蒸汽等可压缩流体，由于节流前后密度发生了变化，因此 需要将此式加以修正。如下情况需修正： ①当流体在阀体内形成阻塞流（Chocked flow)时； ②当流体处于非湍流流动状态时； ③当阀两端与工艺管道间装有过渡管件时。 极限，再继续降低P2，流量不再增加。此时的流动状态称为阻塞流。 因此为了精确求得此时的C值，只能把开始产生阻塞流时的阀压降△Pcr作为计算阀压降。 若以空气试验，对于一确定的调节阀，当产生阻塞流时，其压差比是一个固定的常数，称为临界 的临界条件。 压差比XT。对于其它可压缩流体，只要对XT乘以比热容比系数FK（FK=K/1.4），皆为产生阻塞流 Xt的数值只取决于阀的结构，即流路形式。因此只要制造厂提供各类调节阀的Xt值，便可将 对于可压缩流体，引入一个压差比：X=△P/P1 对于不可压缩的流体（液体） 大，而继续缩小到一个最小值，此处流速最大而静压最低，称为缩流断面。 缩流断面：由节流原理可知，流体在节流时流速增加而静压降低，在节流口后流束截面并不立即扩 闪蒸：若以Pvc表示缩流处的压力，则当Pvc小于入口温度下流体介质饱和蒸汽压力Pv时，部分液体 发生相变，形成气泡，产生闪蒸。继续降低Pvc，流体便会形成阻塞流。 阻塞流：当阀前压力P1保持一定，而逐步降低阀后压力P2时，流经调节阀的流量会增加到一个最大 最小流量Qmin:当最小流量比正常流量小得多，或者S100特别低时需考虑。最小流量是指工艺 此时的Pvc以Pvcr表示，其数值与液体介质的物理性质有关Pvcr=FFPv 式中，Ff是液体临界压力比系数，它是阻塞流条件下的缩流断面压力与阀入口温度下的液体饱和蒸 汽压力Pv之比，是Pv与液体临界压力Pc之比的函数。 为了能在计算C值时事先确定产生阻塞流的阀压降△Pcr,又引入一个压力恢复系数FL，定义为： X≥FkXt作为形成阻塞流的条件，并把P1-（FkXt）=△Pcr作为△P代入计算C值的公式。 它只与阀的结构、流路有关，与阀径无关。 FL表示缩流断面处与阀出口之间压力恢复程度 FL对于一特定形式的调节阀是一个固定常数。 数值上等于产生阻塞流时实际测得的最大流量 与以此时阀入口压力与缩流断面的压力之差作为压差，按非阻塞流条件计算而得到的理论流量之比。 由上式可知，只要求得Pvcr,便可判断形成阻塞流的条件，如下式成立，则为产生阻塞流。此时只要 将后式代入△P即可。 1.判别流体是否为阻塞流 阀压差△P P1 Pv FL FL2(P1-FFPV) Pc FF 判断结果： QL WL P1,P2,△