调节阀的口径计算

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调节阀的计算选型

调节阀的计算选型

调节阀的计算选型调节阀的计算选型是指在选用调节阀时,通过对流经阀门介质的参数进行计算,确定阀门的流通能力,选择正确的阀门型式、规格等参数,包括公称通径,阀座直径,公称压力等,正确的计算选型是确保调节阀使用效果的重要环节。

1.调节阀流量系数计算公式 1.1 流量系数符号:Cv —英制单位的流量系数,其定义为:温度60°F (15.6℃)的水,在16/in 2(7KPa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。

Kv —国际单位制(SI 制)的流量系数,其定义为:温度5~40℃的水,在105Pa 压降下,每小时流过调节阀的立方米数。

注:Cv ≈1.16 Kv1.2 不可压缩流体(液体)Kv 值计算公式式中:P 1—阀入口绝对压力KPa P 2—阀出口绝对压力KPaQ L —液体流量 m 3/h ρ—液体密度g/cm 3 F L —压力恢复系数,与调节阀阀型有关,附后 F F —流体临界压力比系数,C V FP P F /28.096.0-=P V —阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力KPa ) P C —物质热力学临界压力(绝对压力KPa )注:如果需要,本公司可提供部分介质的P V 值和P C 值 1.2.2 高粘度液体Kv 值计算当液体粘度过高时,按一般液体公式计算出的Kv 值误差过大,必须进行修正,修正后的流量系数为R VF K V K ='式中:K ′V—修正后的流量系数 K V —不考虑粘度修正时计算的流量系数 F R —粘度修正系数 (FR 值从F R ~Rev 关系曲线图中确定)计算雷诺数Rev 公式如下:对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀、球阀等:VL L K F Q v 70700Re =对于有二个平行流路的调节阀,如双座阀,蝶阀,偏心旋转阀等:VL L K F VQ v 49490Re =式中:P 1—阀入口绝对压力KPa P 2—阀出口绝对压力KPaQg —气体流量 Nm 3/h G —气体比重(空气=1)t —气体温度℃ Z —高压气体(PN >10MPa )的压缩系数 注:当介质工作压力≤10MPa 时,Z=1;当介质工作压力>10MPa 时,Z >1,具体值查有关资料。

调节阀口径计算

调节阀口径计算

1、调节阀流量系数C V定义:阀处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(0.07kg/cm2)的条件下,60℉(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数.2、压差:调节阀两端压差与整个系统压损失之比(Pr)是评定调节阀性能好坏的标准.如果流量波动幅度较大,这个压降比(Pr)数值也应大些,同样,波动幅度较小时, Pr也应小些.一般来说, Pr大小最好限制在15~30%之内.3、调节阀径计算公式液体(英制)CV=Q/(P1-P2)=Q式中Q=最大流量 gpm(美加仑)G=比重(水=1)P1=进口压力 psiP1=出口压力 psi=p1-p2 (p1和p2为最大流量时的压力)说明:cv=1.17kv是我国调节阀流量系数的符号。

4、流量选取调节阀口径所采用最大流量应比工艺流程的最在流量大25%~60%,这是一个必可缺少的安全系数,这样可避免调节阀在全开位置上运行。

然而,当最大流量已包括了这个安全系数,则可以不予考虑。

5、气体1、<p1/2时如果标准状态即760mmHg(14.7psia)和15.6℃条件下最大流量,下列公式不需经过修正,可直接计算.CV=Q/963 CV=Q/2872、 >p1/2时CV=Q CV=Q6、水蒸气1、<p1/2时CV=WK/2.12 CV=WK/13.672、 >p1/2时CV=WK/1.84P1 CV=WK/11.9P1W=最大流量LB/H W=最大流量KG/H 7、其他蒸气CV=W/89.6 CV=W/1210<p1/2时应用P1/2代替V2要用P1/2时相对应的值W=最大流量LB/H W=最大流量KG/H。

调节阀流量系数计算公式与选择数据

调节阀流量系数计算公式与选择数据

1、流量系数计算公式表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等,它们运算单位不同,定义也有不同。

C-工程单位制(MKS制)的流量系数,在国内长期使用。

其定义为:温度5-40℃的水,在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数。

Cv-英制单位的流量系数,其定义为:温度60℃F (15.6℃)的水,在1b/in2(7kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。

Kv-国际单位制(SI制)的流量系数,其定义为:温度5-40℃的水,在10Pa(0.1MPa)压降下,1小时流过调节阀的立方米数。

注:C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv,Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。

(1)Kv值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》)①不可压缩流体(液体)(表1-1)Kv值计算公式与判不式(液体)低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时,其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正,修正后的流量系数为:在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。

计算调节阀雷诺数Rev公式如下:关于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀,球阀等:关于有五个平行流路调节阀,如双座阀、蝶阀、偏心施转阀等文字符号讲明:P1--阀入口取压点测得的绝对压力,MPa;P2--阀出口取压点测得的绝对压力,MPa;△P--阀入口和出口间的压差,即(P1-P2),MPa;Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压),MPa;Pc--热力学临界压力(绝压),MPa;F F--液体临界压力比系数,F R--雷诺数系数,依照ReV值可计算出;F L--液体压力恢复系数QL--液体体积流量,m3/h P L--液体密度,Kg/cm3ν--运动粘度,10-5m2/s W L--液体质量流量,kg/h,②可压缩流体(气体、蒸汽)(表1-2)Kv值计算公式与判不式(气体、蒸气)表1-2文字符号讲明:X-压差与入口绝对压力之比(△P/P1);X T-压差比系数;K-比热比;Qg-体积流量,Nm3/hWg-质量流量,Kg/h; P1-密度(P1,T1条件),Kg/m3T1-入口绝对温度,K;M-分子量;Z-压缩系数;Fg-压力恢复系数(气体);f(X,K)-压差比修正函数; P1-阀入口取压点测得的绝对压力,MPa;PN-标准状态密度(273K,1.0.13×102kPa),Kg/Nm3;③两相流(表1-3)Kv值计算公式(两相流)表1-3。

调节阀的计算

调节阀的计算

调节阀的流通能力C值,是调节阀的重要参数,它反映流体通过调节阀的能力,也就是调节阀的容量。

(1)调节阀流通能力C值定义为:调节阀全开时,阀前后压力差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每小时流经调节阀的体积流量(m3/h)。

为了正确选择调节阀的尺寸,必须准确计算调节阀的流通能力C值。

在设计选用时,根据工艺提供的最大流量、阀前绝对压力、阀后绝对压力、流体密度及温度等,计算出流通能力C值,然后按C值选择合适的阀的口径。

(2)调节阀C值计算公式。

介质为液体时C=10Q介质为饱和蒸汽时当P2>0.5P1时C=6.19Gs当P2≤0.5P1时C=7.22介质为过热蒸汽时当P2>0.5P1时C=6.23Gs当P2≤0.5P1时C=7.25Gs介质为气体时当P2>0.5P1时C=当P2≤0.5P1时C=式中Q——液体体积流量(m3/h)QN——标准状态下气体体积流量(m3/h标况)Gs——蒸汽流量(kg/h)P1——阀前绝对压力(kPa)P2——阀后绝对压力(kPa)ΔP——(P1-P2)阀前后压差(kPa)t——流体温度(℃)Δt——过热度(℃)ρ——流体密度(t/m3,g/cm3)调节阀的安装应注意以下几点:(1)调节阀应装在水平的工艺管道上,即调节阀保持垂直。

(2)为便于检修,应靠近地面、楼板、平台等,如在架空管道距地面较高时,应设专用检修平台。

(3)在调节系统失灵或调节阀本身发生故障时,为避免造成停运和发生事故,影响正常生产,一般都应安装旁路管。

(4)当调节阀公称直径小于管道直径时,应加变径接头,而且变径接头不能太短。

调节阀的口径计算

调节阀的口径计算

调节阀口径计算1 口径计算原理在不同的自控系统中,流量、介质、压力、温度等参数千差万别,而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的,怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢?显然,不能以实际流量与阀流量系数比较(因为压差、介质等条件不同),而必须进行Kv值计算。

把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中,算出Kv值,即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值,于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较,从而决定阀的口径,最后还应进行有关验算,进一步验证所选阀是否能满足工作要求。

2 口径计算步骤从工艺提供有关参数数据到最后口径确定,一般需要以下几个步骤:(1)计算流量的确定。

根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况,决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。

(2)计算压差的决定。

根据系统特点选定S值,然后决定计算压差。

(3)Kv值计算。

根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数,求出最大工作流量时的Kvmax。

(4)初步决定调节阀口径,根据已计算的Kvmax,在所选用的产品型式系列中,选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值,得出口径。

(5)开度验算。

(6)实际可调比验算。

一般要求实际可调比应大于10。

(7)压差校核(仅从开度、可调比上验算还不行,这样可能造成阀关不死,启不动,故我们增加此项)。

(8)上述验算合格,所选阀口径合格。

若不合格,需重定口径(及Kv值),或另选其它阀,再验算至合格。

3 口径计算步骤中有关问题说明1)最大工作流量的决定为使调节阀满足调节的需要,计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素,但必须防止过多地考虑余量,使阀口径选大;否则,不仅会造成经济损失、系统能耗大,而且阀处小开度工作,使可调比减小,调节性能变坏,严重时还会引起振荡,使阀的寿命缩短,特别是高压调节阀,更要注意这一点。

现实中,绝大部分口径选大都是此因素造成的。

调节阀门的基本定义与计算

调节阀门的基本定义与计算

调节阀门的基本定义与计算——摘自《调节阀使用与维修》吴国熙著调节阀的可调比调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。

可调比也称可调范围,若以R来表示,则(1)要注意最小流量Q min和泄漏量的含义不同。

最小流量是指可调流量的下限值,它一般为最大流量Q max 的2%~4%,而泄漏量是阀全关时泄漏的量,它仅为最大流量的0.1%~0.01%。

1、理想可调比当调节阀上压差一定时,可调比称为理想可调比,即(2)也就是说,理想可调比等于最大流量系数与最小流量系数之比,它反映了调节阀调节能力的大小,是由结构设计所决定的。

一般总是希望发可调比大一些为好,但由于阀芯结构设计及加工方面的限制,流量系数K vmin不能太小,因此,理想可调比一般均小于50。

目前我国统一设计时取R等于30。

2、实际可调比调节阀在实际工作时不是与管路系统串联就是与旁路关联,随管路系统的阻力变化或旁路阀开启程度的不同,调节阀的可调比也产生相应的变化,这时的可调比就称为实际可调比。

(1)串联管道时的可调比如图1所示的串联管道,由于流量的增加,管道的阻力损失也增加。

若系统的总压差△P s不变,则分配到调节阀上的压差相应减小,这就使调节阀所能通过的最大流量减小,所以,串联管道时调节阀实际可调比会降低。

若用R'表示调节阀的实际可调比,则令(3)则(4)式中△P vmax—调节阀全关时阀前后的压差约等于系统总压差;△P vmin—调节阀全开时阀前后的压差;△P s—系统的压差。

s—调节阀全开时阀前后压差与系统总压差之比,称为阀阻比,也称为压降比。

由式(4)可知,当s值越小,即串联管道的阻力损失越大时,实际可调比越小。

它的变化情况如图2所示。

(2)并联管道时的可调比如图3所示的并联管道,当打开与调节阀并联的旁路时,实际可调比为:若令则(5)从上式可知:当X值越小,即旁路流量越大时,实际可调比就越小。

它的变化如图4所示。

从图中可以看出旁路阀的开度对实际可调比的影响极大。

CV值计算

CV值计算

Cv值计算公式在确定调节阀口径时,应根据已知的流体条件,先计算出所需要的Cv值(Kv值),然后在《调节阀选型样本》中的额定Cv值表中,选取合适的调节阀口径。

作为最普遍采用的Cv值计算公式是FCI所规定的。

其具体内容如下:1、Cv值的定义Cv值定义:阀处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(0.07kgf/cm2)的条件下,60°F(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数。

(Cv=1.17Kv Kv是我国调节阀流量系数的符号)2、液体的Cv值计算公式液体的Cv值计算公式是根据流体流过简单孔场合的理论流速(V= ,其中V:孔部分的理论流速;r:流体的比重;△P:流体的压差)而推导出适合Cv值定义的计算公式。

(英制)(公制)Cv=11.56Q …………………(1—1) Cv=1.17Q …………(1—2)式中Q:最大流量 m2/hr Q:最大流量 m2/hrG:比重(水=1) G:比重(水=1)P1:进口压力kPa·A P1:进口压力 kgf/cm2 AP2:出口压力kPa·A P2:出口压力 kgf/cm2 A 注:P1和P2为最大流量时的压力。

上述Cv值计算公式中的流相为紊流,即雷诺数较大时的场合成立。

但当雷诺数很小时,介质流相接近层流时需要进行修正。

对于粘度在20mm2/S以上的液体,需按下列顺序进行粘度修正。

(1mm2/S=1cst)1)粘度修正①、不考虑粘度影响,用公式(1—)或(1—2)求出Cv值。

②、用公式(1—3),求出系数R。

③、由公式(1—4)、(1—5)或从粘度修正系数曲线上,求出系数R相对应的Cv值的修正系数F R。

④、用这个修正系数乘以第一步求出的Cv值。

⑤、然后从《调节阀选型样本》的Cv值表中,选取合适的调节阀口径。

R= …………………(1—3)Q:最大流量 m3/hrV:操作温度下液体动力粘度 mm2/sCv1:未修正过的Cv当R≤70时,其修正系数F R= ………………… …… ( 1—4)当R>70时,其修正系数F R=0.95+ …………………(1—5)2)闪蒸修正饱和温度或接近饱和温度的液体,当通过阀座时会出现压力降低,因而即使进口压力P1在进口温度下的饱和压力Pv以上,但阀座后的出口局部有可能降低到Pv以下。

调节阀Cv值计算及口径选择

调节阀Cv值计算及口径选择

提供一点调节阀选型设计时有关CV值的基础知识,大家共同分享。

阀门Cv值与开度是两个概念问题,国外喜欢叫Cv,国内习惯叫Kv,Kv表示的是阀门的流通能力,它的定义是:当调节阀全开,阀两端的压差ΔP 为100KPa,流体重度r为1gf/cm3(即常温水)时,每小时流经调节阀的流量数,以m3/h或t/h计。

(例如一台Kv=50的调节阀,则表示当阀两端压差为100KPa时,每小时的水量为50m3/h。

)阀门开度是指阀门在调节的时候,阀芯(或阀板)改变流道节流面积时阀芯(或阀板)运动的位置,一般用百分比表示,关闭状态为0%,全开为1 00%。

对于蝶阀由时候厂家会提供Cv—开度曲线,这时候的Cv表示的是在不同开度时对应的阀门流通能力。

Cv 值Cv:20°C的水通过阀体的压力降为1bar时的流量Cv = 6.6Q ‧SG/√△P …………………………….( 1 )Q 流量公升/分SG 水密度1△P 阀体两端的压力差bar△P = SG 〔6.6Q /Cv 〕2Cv值愈大→流量愈大→表示阀体两端的阻力很小。

阀的选择:所选的阀,其Cv值一定要等于或大于其额定的Cv值。

影响Cv值得因素:*管子入口的口径太小*管子的长度*阀体的开口*乱流*离大小头口端太近*阀体入口的形状第一部分调节阀Cv值计算及口径选择二Cv值计算及口径选择流量系数Cv值是调节阀的重要参数,它反映调节阀的能力(容量),根据Cv值的大小来确定调节阀的公称通径。

Cv值的定义是:阀处于全开状态,两端压差为1磅/寸2的条件下,60℉(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数。

我国流量系数是按公制定义的。

符号为Kv,Kv与Cv的关系是Cv=1.17Kv。

1.液体介质计算:(英制)(公制)…………………….(1)……………(1′)式中Q=最大流量 gpm(美加仑/分)Q=最大流量m3/hG=比重(水=1)G=比重(水=1)P1=进口压力 psi P1=进口压力 100kpa(kgf/cm2)P2=出口压力 psi P2=出口压力 100kpa(kgf/cm2)ΔP=P1-P2注意:P1和P2为最大流量时的压力(1) 粘度修正液体粘度大于100SSU(塞波特秒)或者大于20CST(厘斯)即20mm2/s时,计算所要求的Cv值应按下列次序进行粘度修正。

调节阀的口径计算

调节阀的口径计算

控制阀的口径计算一、 引言控制阀(调节阀)在工业生产过程自控系统中的作用犹如“手足”,其重要性是不言而喻的。

如何使用户获得满意的产品,除了制造上的精工细作外,还取决于正确的口径计算,产品选型,材料选用等,而其前提是要准确掌握介质、流量、压力、温度、比重等工艺参数和技术要求。

这是供需双方务必充分注意的。

本手册编制参考了国内外有关专业文献,也结合了我厂长期来产品选型计算中的实际经验。

二、术语定义1、调节阀的流量系数流量系数Kv值的定义:当调节阀全开,阀两端压差为1×102Kpa(1.03巴)时,流体比重为1g/cm3的5℃~40℃水,每小时流过调节阀的立方米数或吨数。

Kv是无量纲,仅采用m3/h或T/h的数值。

Cv值则是当阀全开,阀前后压差1PSi,室温水每分钟流过阀门的美加仑数。

Cv=1.167 Kv。

确定调节阀口径的依据是流量系数Kv值或Cv值。

所以正确计算Kv(Cv)值就关系到能否保证调节品质和工程的经济性。

若口径选得过大,不仅不经济,而且调节阀经常工作在小开度,会影响控制质量,易引起振荡和噪音,密封面易冲蚀,缩短阀的使用寿命。

若口径选得过小,会使调节阀工作开度过大,超负荷运行,甚至不能满足最大流量要求,调节特性差,容易出现事故。

所以口径的选择必须合理,其要求是保证最大流量Qmax时阀的最大开度Kmax≤90%,实际工作开度在40—80%为宜,最小流量Qmin时的开度Kmin≥10%。

如兼顾生产发展,Kmax可选在70—80%,但必须满足Kmin≮10%。

对高压阀、双座阀、蝶阀等小开度冲刷厉害或稳定性差的阀则应大于20%~30%。

2、压差压差是介质流动的必要条件,调节阀的压差为介质流经阀时的前后压力之差,即ΔP=P1-P2。

在亚临界流状态下,压差的大小直接影响流量的大小。

调节阀全开压差是有控制的,其与整个系统压降之比(称S)是评定调节阀调节性能好坏的依据,如果流量波动较大时,S值应大些;波动小,也应小些。

(完整版)调节阀流量系数计算公式和选择数据

(完整版)调节阀流量系数计算公式和选择数据

调节阀流量系数计算公式和选择数据1.流量系数计算公式表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等,它们运算单位不同,定义也有不同。

C-工程单位制(MKS制)的流量系数,在国内长期使用。

其定义为:温度5-40 C的水,在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数。

Cv-英制单位的流量系数,其定义为:温度60C F (15.6 C)的水,在llb/in(7kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。

Kv-国际单位制(SI制)的流量系数,其定义为:温度5-40 C的水,在10Pa(0.1MPa)压降下,1小时流过调节阀的立方米数。

注:C、Cv、Kv 之间的关系为Cv=1.17Kv, Kv=1.01C国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。

(1)Kv值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》)① 不可压缩流体(液体)(表1-1 )Kv值计算公式与判别式(液体)低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时,其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正,修正后的流量系数为:骨在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。

计算调节阀雷诺数Rev公式如下:对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、“. ''丄一套筒阀,球阀等:号900_对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、4蝶阀、偏心施转阀等文字符号说明:P1--阀入口取压点测得的绝对压力, MPa P2--阀出口取压点测得的绝对压力, MPa△ P--阀入口和出口间的压差,即(P1-P2),MPa Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压),MPa Pc--热力学临界压力(绝压),MPa FF--液体临界压力比系数,FR--雷诺数系数,根据ReV ®可计算出; QL--液体体积流量,m3/h V --运动粘度,10-5m2/s FL--液体压力恢复系数 PL--液体密度,Kg/cm3WL--液体质量流量,kg/h ,菲91農流阳塞 <2 \衍A > -^-^ril 鄆公尤从24600/M 或爲弓冋丿升哆或 K 斗 z ---- 也^ ----- / Ti 7Jl v = ............... … … … … / I(UXV^L47-Q.6f )-~ 为通 Mi 丸為为蠟阀片用式,尸产“2; 136-0.49^ 为角彫阀卷用式,准⑷4; WXfiBJfrftA文字符号说明:X-压差与入口绝对压力之比(△ P/P1);关系曲线F M R 刖关系曲线XT-压差比系数;K-比热比;Qg-体积流量,Nm3/hWg质量流量,Kg/h ;P1-密度(P1, T1 条件),Kg/m3T1-入口绝对温度,K;M-分子量;Z-压缩系数;Fg-压力恢复系数(气体);f(X,K)-压差比修正函数;PI-阀入口取压点测得的绝对压力,MPaPN拆准状态密度(273K 1.0.13 x 102kPa), Kg/Nm3it:本计H公式仅适用于飞(汽h液均匀濯合相;宽休* ff 均歩达和阻題探亲件.文字捋号邀期;叶闽人口取理点测詢的绝越压力’ MPa;口一糾出口坨压点测縛的魁曲医力、MPa;昨-離代质Mift址.kg/h;肌…液体殛审流駁,kg/h;PC—两相/時pm—种ff漩巒isgm慕件人嫁加*PL■气体、離找鮭度46来ffh ta/itf;片一V駄蕉fl标准收彥密«{2?3K, 1.013X1 OW. kg?Nm*:pL—ift体廉度.kg/昭吃一气林圧力Kit^数;灯尤和一压務比修正茶教.F&(ft ^-jflX.K)计U代同叮H:禹诡休叮SAWM:丁厂刊人u绝对淞应,K; M—Z"压轴系数;厅一液悴临界圧力比乐歡‘噬自哄卿节阀口径计秤设讣规宦》CD50zM2-84)C值计W4JX与判别式〔液体)龙文宁符号说明:pi —岡人口处濒体绝对压力.® 10OkPs;p?--N岀丨1处说体绝菇压A. kgf/cm-或lOOkPii: Ap—阀两端压茎r 7\p ・pi~pd・或lOOkPa;F L—IE力恢壇系数”压办恢复能力的系数;,沪——阀人口诅度下液体介威时抱利裁汽压力(绝对压力「kgf/cm^lOOkPa;X—匝差比.阀匝降顷阀人口圧力之比,PPX- 箸斤一掖体葩卑应力比茶毂;疔XT—临界压墨比、产生81星洗时ZX; . FK-lt热比系数一空气金殛为.IF率气介血为垦K--气怵绝热捋敎;y-KKAft,芳虎玄休(蒸汽)屈度就阀內烷生養化的校正栗数;14 (2】一植侔俗职流就nV/h;Qg*气f+WRM-ft , mVh;<标槪状- 273K J.Ol3x1O5?a)IVL—液体质竝流氏kg/h W■二藏气质邀汎嵐kg/h:pi—浪体密败pE条件下pn—q体鬻度kg/Nm1(标准伏态一27$KU.Q13XiyF計蒸汽甯度(phli»粋下Xkg/cm「Ii—W人11处滝徉SS毗K f开朋文)2 —气体压珮系It M—分子星;心一弋律相対密笈(空气为H .⑶山武-密尼威尔公用4值计再公式(选口晁忠仪衣厂£产品技术番数A)O液体(S3-0(Cv = L17C)O/值计建公式与判别式(酒体)S3-1文字符号说叨:Q F-液体的朋大流6L rti /h;pi揃大ifc就时阀进D压力,JigfVumhbs:py—浪大滝恫时阀出U压力"kgr/cm2abs; △□—阀两端EE塞Ap^pi-pa, kFg/cm JG—谨休的fl!对密瓏冰7); 一订算流匮用的允许压芯kfg/cm?丹一进IJ温搀下渡体的迪和廡汽压力、kgf/cm^bs; AT—3口压力下潢住翹和镒程与遅£1温度之羞弋,Q-标族状态("Omm比上.6口下气体的晟大就兀m-Vh;大就吐时阀止口压九k&f/cm2ab$; 円一W大流缺时脚出口压力.kgf/cm^abs;△p一阀两城压息Ap-pi p?. kgf/cm^; G—气休的相对巒颱(空气叫):厂一流休淵虧C («3*3)CMS计算公式与判别式(蒸汽)农37貳一*蒸汽.其世蒸汽的址丸流缶kg/h: 0“最大渍昴时的阀逬门汗「力.kgf/cm2;ibs;—K AM K时的阀出Ll压力f kgf/cm^abs; △/>--讪勾端压崔△严叶胆、kgfZcm^;直—K M]+QQQ]3X过热温电V > Vi "-ij( 1 tfi Jj b SfC比客* cm V.p;覇一岀□压力下Milt®. CmVj;f4)F玛hb舍诃CV值计尊仝式(进自FISliEK公训恋控制阀下册井第①液肚(忌t-1)[汁胃仝式巧判别氏(我休丿/i4-l文字符号说明:C仁Cg/Cv(C1由制造厂提供);Cg--气体流理系数;Cv--液体流量系数;△ P--压差,Psi ;P1--阀入,Psia ;G--气体相对密度(空气=1.0);T--气体入口的绝对温度,。

调节阀口径和Cv值计算.doc

调节阀口径和Cv值计算.doc

P1 P1 P1 时应用 代替△P,V2 应用 相对应的值。 2 2 2
公称通径的选择:
调节阀公称通径选择,是由最大 Cv 值、可调范围,以及调节阀有足够的调节余量,这几个因素来决 定的。 最大 Cv 值和最小 Cv 值是分别在最大流量和最小流量条件计算出的二个数值。
1、最大 Cv 值
鉴于额定 Cv 值有±20%、-10%的调节误差,建议等百分比阀在 90-95%开度内的值作为最大 Cv 值, 线性调节阀在 80~90%开度内的值作为最大 Cv 值。
P1 2
G(460 T ) P( P1 P 2)
Cv=
Hale Waihona Puke 2.△P≥P1 时 2
Cv=
Cv=
Q 963
Q G (460 T ) 835P1
Q 287
Q G ( 273 T ) G (273 T ) Cv= 249P1 P ( P1 P 2)
式中:Q:最大流量(ft3/h)(在 14.7psi G: 比重(空气=1) T:流体温度(°F ) P1:进口绝对压力(1bs/in2abs) P2:出口绝对压力(1bs/in2abs) △P=P1-P2
2、常用 Cv 值
常在低开度下工作,阀芯易于磨损,再从控制性能上考虑,希望阀在 50~80%开度范围工作。
3、最小 Cv 值
阀的最小 Cv 值应在固有的可调范围之内, 实际上大多数调节 阀控制流体时,开度变化、阀上压差也相应变化。开度与流量之 间的固定流量特性,变成了实际的流量特性,可调范围也变小了。 阀达到最小 Cv 值时,希望阀在 10~20%开度上工作,如果要 使阀在更小的开度范围内工作,应选择可调范围较小的调节阀, 或者改用一台大,一台小的切换阀,用这二台阀分程控制流量。

调节阀口径和Cv值计算

调节阀口径和Cv值计算

2、用公式(A)和(B)或者用公式(A')和(B'),求出系数R 。

3、从粘度修正曲线上,求出系数R 相对应的Cv 的修正系数。

4、用这个修正系数乘以第一步求出的Cv 。

5、然后,从Cv 值一览表上,选取合适的调节阀口径。

系数R 的计算公式(英制)(公制)R=McsCv Q ·10000……(A )R=McsCv Q ·44000……(A ')R=MssuCv Q ·46500……(B ) R=MssuCv Q ·204600……(B ')式中Q=最大流量 gpm Q=最大流量 m 3/hMcs=进口温度下液体运动粘度系数cst Cv=无修正过的CvMssu=进口温度下液体粘度SSU(赛波特秒)备注:液体粘度≥200SSU,使用公式(B)或(B')计算,粘度小于200SSU,请把SSU 粘度单位换算成cst 粘度单位,再用公式(A )或(A')计算。

闪蒸修正热力学认为:当饱和温度的热水或者接近饱和温度的热水,流经调节阀节流口压力会降低,调节阀出口处流出的水中可能会有水蒸气。

在这流动条件下,液体流动的基本定律就不再是正确的。

所以,计算调节阀口径的传统方法也就不适用。

在这种情况下,要求出所要求的Cv 值,应按下列步骤进行。

(1)△T <2.8 ℃(5°F) △Pc=0.06 ×P 1......(C)△T >2.8 ℃(5°F)△Pc=0.9(P 1-Ps)......(D) 式中:△T=在进口压力下的液体饱和温度与进口温度之差 △Pc=计算流量用的允许压差 (kgf/cm2) P 1=进口绝对压力(kgf/cm2 abs) Ps=进口温度下液体的绝对饱和压力 (kgf/cm2 abs)(2)只有当公式(C )或(D)计算出的△Pc 小于调节阀上的实际压差△P 时,公式(1)或(1')必须用△Pc,而不准用△P 。

最新调节阀流量系数计算公式和选择数据

最新调节阀流量系数计算公式和选择数据

调节阀流量系数计算公式和选择数据1、流量系数计算公式表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等,它们运算单位不同,定义也有不同。

C-工程单位制(MKS 制)的流量系数,在国内长期使用。

其定义为:温度5-40 C的水,在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数。

Cv-英制单位的流量系数,其定义为:温度60 C F (15.6 C)的水,在1b/in2(7kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。

Kv-国际单位制(SI 制)的流量系数,其定义为:温度5-40 C的水,在10Pa (0.1MPa )压降下,1小时流过调节阀的立方米数。

注:C、Cv、Kv 之间的关系为Cv=1.17Kv , Kv=1.01C国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。

(1)Kv值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》)①不可压缩流体(液体)(表1-1)Kv值计算公式与判别式(液体)低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时,其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正,修正后的流量系数为:在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。

计算调节阀雷诺数Rev公式如下:对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀,球阀等:文字符号说明:对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、 蝶阀、偏心施转阀等4949O (2L"—严兰二pv/pc坨7 丨『io m io :|$ io'RevP1--阀入口取压点测得的绝对压力, MPa ; P2--阀出口取压点测得的绝对压力,MPa ;△ P--阀入口和出口间的压差,即( P1-P2), MPa ; Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压) ,MPa ; Pc--热力学临界压力(绝压),MPa ; F F --液体临界压力比 系数,F R --雷诺数系数,根据 ReV 值可计算出;3QL--液体体积流量,m/h V -运动粘度,10-5m 2/s②可压缩流体(气体、蒸汽) (表1-2)Kv 值计算公式与判别式(气体、蒸气)PcF L --液体压力恢复系数3P L --液体密度,Kg/cm W L --液体质量流量,kg/h ,表1-2尸射局艸关弟曲线1.0吓幵 1 ]卩「「W f'文字符号说明:X-压差与入口绝对压力之比(△ P/P1);X T-压差比系数;K-比热比; 3Qg-体积流量,Nm /hP1-密度(P1, T1条件):Wg-质量流量,Kg/h ;Kg/m3T1-入口绝对温度,K ;M-分子量;Z-压缩系数;Fg-压力恢复系数(气体)P1-阀入口取压点测得的绝f(X,K)-压差比修正函数;对压力,MPa ;PN-标准状态密度(273K2 31.0.13 10 kPa) , Kg/Nm ;③两相流(表1-3)Kv值计算公式(两相流)表1-3注:本计鄆公式仅适用干气(汽).液均匀谁合栩流休.并冲单相谎体均未达到阻塞漁条件. 文字符号说明: pi-阀人口取压点测得的绝对压力. 以--阀岀II 取圧点、测得的绝对压力,--气体、蒸汽质kg/h ; pe--两相锻育效密度,®'nPPL ■气体、裁汽密tt (pi.ri 条件),kg/m$; px-气体、英汽标准状态密度(273K t 1.0l3Xl02kpah kg/Nm>; pL --液体密度,kjj/m* Fg--气体压力恢父系数;彳X,心一压差比修正系数.Fgftt 与於人卩计算式同町体i|•算式相同; T L■人口绝对温度.K : M —分予诫:Z-■压缩系数; F F —ffi 体临界压力比系敌.<2)cMiin 公式(选自«调节阀口径计算设计規定》CD5OA12-84) ①液体(表27) C 值计畀公式与判别式Oft 体)MPa: MPo;WL —液体质电流札kg/h :相密度条件).汲2-几一压力恢貝系数,怙哥调节阀压办恢复能力的系数;小一阀人□温度下液体介质的饱和蕉汽圧力(绝对压力)• kgf/cm 2rfllOOkPa;X ・・压基比,阀压降与阀人口压力之比.即*= 笊 尺■■液体临界压力比系数;“卅-■临界压差比,产土BQ 塞流时之X ; • ‘ 用-・比热比系数,空气介质为,1F 空气介质为△K--气沐绝热t&Sc ;Y-购胀系数,考虑气体(燕汽)密度在阀内发生变化的校正系故':14O L —液体体积aflltmVh :0•■气休休积流就■ E/h :(际准伏态-272K.1 OlhlO'PQ%—液体质址流如kg/h 必一蒸气质融流址kg/h ;Pi —液体密度仙6条件下).g/cm 5 屮一气体密度 kg/Nm s (标准状态一273K. 1.013X10呼3)pr ■慕汕密度(puT 僚件下Xkg/cm >门一阀入I 」处流体温取K (开尔文) Z--气体压缩系数■ : M —分子虽G —气体相对密度(空气为1).O )山武・雷尼威尔公司Cv 值计住公式(选门昊忠仪表厂c 产甜技术参数>)③气体•彼汽(丧2-Ctfi 计萍公式与判别式(气体.蒸汽)瀝动1:«别式气体计算公式非阻塞渡文字符号说明:pi —阀人口处流体绝对压力.kgf/cm?或10OkPa; 0 —阀出li 处流体绝对压力.kgr/cm^或lOOkPa; △p—阀两端任爰,0 hqi.".或LOOkPa; X< F K X T或匚■环①液体(表37)(Cv 工1.170Cv值计算公式与判别式(液体)表37文〒符号说明:Q一液体的股大流量.ni5/h; 0・*燉尢漩値时阀逬口压力,kgf/cm2ab$;p一-呆大流悵时阀出I」压力,kgf/em^bs; △/>--阀两瑞压并■ 3¥)-卩釘kfg/cm? G—液体的相廿密度(水•";He—计算流昴內的允许圧倉kfg/cnf刃一进口温度下液体的饱和蕪汽乐力.kgf/cm^abs; △r—iJ口压力下液体饱和滔烦与进M温度之差、匚⑦气体(丧3-2)文字符号说明:Q—标准状态(760mmHg,15g下气体的最大流ft. mVh;pi—fitA流尿时阀逬口压力.kgf/cm2abs; p2 —M大流.駅吋阀出口压力,kgf/cm2abs;△p—阀两端压差,Ap=pi-P2, kgf/cm2; G—气体的相对密度C空气巧);r-诡体温度,'C.③蒸汽(衣3・3)6值计算公女与判別式(蒸汽)表3-3(4)Fisher 公可CV 值计耳公式(选0FISHER 公诃《控制阀『砒 那:版}①液休(农4-1) 6值计耳公式与判别兀(液体)义字符号说明: W"水蒸汽、H 它張汽的故大渡St S ;P- — M 大熬開时的阀出I 」压力,kgC^m 2abs;K —K=E0.0013x 过热泪度,t ) w —岀11压力卜集汽比容.cmVg;P 一最大流址时的阀进L 】压力.kgf/cm 2abs;△p --泗两站压差,△p=i P 】-g kgf/cm 2; Vi —iff f ]压力卜蒸汽比务cm 3/£;C 仁Cg/Cv (C1由制造厂提供); Cg--气体流理系数; Cv--液体流量系数; △ P--压差,Psi ;P1--阀入,Psia ;G--气体相对密度(空气 =1.0);3T--气体入口的绝对温度,°R (兰金氏度);d1--人口蒸汽的密度,Ib/ft ;3Qscth--气体流量,scth (标准英尺寸 /小时);Qib/hr--蒸汽流量,lb/hr 。

调节阀口径计算方法与调节阀口径选择

调节阀口径计算方法与调节阀口径选择

调节阀口径计算方法与调节阀口径选择计算调节阀口径需要确定计算流量、确定计算差压、计算流通能力、选择流通能力、验算和确定调节阀口径这六步骤,今天给大家分享调节阀口径选择的相关知识。

流通能力是选择调节阀口径的主要依据。

为了能正确计算流通能力,首无必须合理确定调节阀的流量和压差的数值。

通常把代入流通能力计算公式的流量和压差称为计算流量和计算压差。

1、计算流量的确定计算流量是指通过调节阀的最大流量。

流量值应根据工艺设备的生产能力、对象负荷的变化、操作条件变化以及系统的控制品质等因素综合考虑、合理确定。

但有两种倾向应避免:一是过多考虑余量,使阀门口径选得过大,这不但造成经济上的浪费,而且将使阀门经常处于小开度工作,从而使可控比减小,控制性能变坏,严重时甚至会引起振荡,从而大大降低了调节阀的寿命;二是只考虑眼前生产,片面强调控制质量,以致当生产力略有提高时,控制阀就不能适应,被迫更换。

计算流量也可以参考泵和压缩机等流体输送机械的能力来确定。

有时,综合多种方法来确定。

2、计算压差的确定计算压差是指调节阀阀全开,流量最大时调节阀上的压差。

确定计算压差时必须兼顾控制性能和动力消耗两方面。

阀上的压差占整个系统压差的比值越大,调节阀流量特性的畸变越小,控制性能就越能得到保证。

但阀前后压差越大,所消耗的动力越多。

计算压差主要是根据工艺管路、设备等组成的系统压差大小及变化情况来选择,其步骤如下:①把调节阀前后距离最近的、压力基本稳定的两个设备作为系统的计算范围。

②在最大流量条件下,分别计算系统内各项局部阻力(调节阀除外)所引起的压力损失△PF,再求出它们的总和Σ△PF。

③选择S值。

S值应为调节阀全开时控制阀上压差△PV和系统总的压力损失之比,即S=△PV÷(△PV+Σ△PF),常选S=0.3-0.5。

但某些系统,即使S值小于0.3时仍能满足控制性能的要求。

对于高压系统,为了降低动力消耗,也可降低到S=0.15。

调节阀口径的公式

调节阀口径的公式

调节阀流量系数的计算公式
一.流量系数的定义
1,各类流通系数的定义
C值:工程单位制的流量,定义如下:温度5~40℃的水,再1kgf/cm2(0.1Mpa)压降下,1小时流过调节阀的流量数。

Cv值:英制单位的流量系数,定义如下:温度60F(15.6℃)的水,在1lb/in2(7Kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。

Kv值:国际单位制(SI制)的流量系数,定义如下:温度5~40℃的水,再105Pa(约1kgf/cm2)压降下,每小时流过调节阀的立方米数
2,各类流通系数的关系
Cv=1.167C; Kv=1.01C
二.调节阀参考计算公式
1,参考计算公式表
表1
注1:一般安全系数:等百分比特性 1.8~2.0 线性特性 1.4 注2:开度计算公式:等百分比特性C
C K i lg 48.11
1+
= 线性特性C
C K i
=
其中 K: 调节阀开度
Ci :调节阀计算流量系数 C :调节阀选用流量系数 一般K 的范围:10%<K <90%
三.其他参考计算公式
过热温度:进口侧绝对压力(P
1)下饱和温度(T
S
)和介质入口温度(T
1
)之差(T
1
-T
S
)。

饱和蒸汽场合的过热温度为0。

调节阀口径计算

调节阀口径计算

计算选定调节阀口径的方法,目前通用的是流通能力法(简称C值法)。

首先根据给定的条件计算出流量系数C的值,然后根据C值查表决定阀的口径。

我国当前使用的流量系数值是按K,值列出的,所以,下面叙述调节阀K,值的计算及其口径的选定。

1.调节间流童系数K,值的计算Kv值的计算公式根据阀使用对象计算和流动条件推导的.对于液体(不可压缩流体)一般按表3.2计算.对气体(可压缩流体)计算方法有许多种,这里仅介绍《调节阀口径计算指南》推荐的方法与平均密度修正法。

(1)计算方法该方法的计算Kv值的有关公式列于表3.2。

式中引进了以下参数和修正系数:电动O型切断球阀:/表3.2所列公式适用于遵循牛顿内摩擦定律的牛顿型流体。

在实际使用时还需要进行修正,一般包括低雷诺数修正、管件形状修正以及平均密度修正等,此处不再赞述。

气动薄膜单座调节阀:/由于考虑影响的因素较多,因此,精度较高,但较复杂。

(2)平均密度修正的计算方法平均密度修正法计算Kv值的公式见表3.30自力式压力调节阀:/对于高压气体(P>10MPa)时,必须引人压缩系数Z予以修正.2.调节间口径的选定调节阀口径的选定是把实际工作所需阀的最大Kvmpa值与标准规格阀的额定Kv值进行比较,选择与Kvmpa值相近且稍大的Kv值,它所对应的阀的口径即为应选的阀径。

(1)阀径计算步骤①根据工艺专业委托的条件,初选阀的型式、流向及流量特性,并决定流量系数Kv值的计算方法.②确定计算Kv值的各项参数值,如阀前、后压力,最大、常用、最小流量,阀前后压差,密度以及其他辅助修正系数(如Fl,Fg,Xt,…)。

③判别工况是阻塞流还是非阻塞流,如为阻塞流工况,且流量较大,则应进行噪声预估计算;如为非阻塞流,一般可不进行噪声预估计算。

④选定合适的K,值计算公式,计算最大流量下阀的Kv max值,并圆整之。

⑤按圆整的Kv.二值在所选阀型的标准系列中,找与靠近的额定Kv值,其对应的阀径即为所选调节阀的阀径。

Cv值计算公式

Cv值计算公式

Cv值计算公式Cv值计算公式在确定调节阀口径时,应根据已知的流体条件,先计算出所需要的Cv值(Kv值),然后在《调节阀选型样本》中的额定Cv值表中,选取合适的调节阀口径。

作为最普遍采用的Cv值计算公式是FCI所规定的。

其具体内容如下:1、Cv值的定义Cv值定义:阀处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(0.07kgf/cm2)的条件下,60°F(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数。

(Cv=1.17Kv Kv是我国调节阀流量系数的符号)2、液体的Cv值计算公式液体的Cv值计算公式是根据流体流过简单孔场合的理论流速(V= ,其中V:孔部分的理论流速;r:流体的比重;△P:流体的压差)而推导出适合Cv值定义的计算公式。

(英制)(公制)Cv=11.56Q …………………(1—1) Cv=1.17Q …………(1—2)式中Q:最大流量 m2/hr Q:最大流量m2/hrG:比重(水=1)G:比重(水=1)P1:进口压力 kPa·A P1:进口压力kgf/cm2 AP2:出口压力 kPa·A P2:出口压力 kgf/cm2 A 注:P1和P2为最大流量时的压力。

上述Cv值计算公式中的流相为紊流,即雷诺数较大时的场合成立。

但当雷诺数很小时,介质流相接近层流时需要进行修正。

对于粘度在20mm2/S以上的液体,需按下列顺序进行粘度修正。

(1mm2/S=1cst)1)粘度修正①、不考虑粘度影响,用公式(1—)或(1—2)求出Cv值。

②、用公式(1—3),求出系数R。

③、由公式(1—4)、(1—5)或从粘度修正系数曲线上,求出系数R相对应的Cv值的修正系数F R。

④、用这个修正系数乘以第一步求出的Cv值。

⑤、然后从《调节阀选型样本》的Cv值表中,选取合适的调节阀口径。

R= …………………(1—3)Q:最大流量 m3/hrV:操作温度下液体动力粘度 mm2/sCv1:未修正过的Cv当R≤70时,其修正系数F R= ………………… …… ( 1—4)当R >70时,其修正系数F R =0.95+ …………………(1—5)2)闪蒸修正饱和温度或接近饱和温度的液体,当通过阀座时会出现压力降低,因而即使进口压力P1在进口温度下的饱和压力Pv 以上,但阀座后的出口局部有可能降低到Pv 以下。

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调节阀口径计算
1 口径计算原理
在不同的自控系统中,流量、介质、压力、温度等参数千差万别,而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的,怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢?显然,不能以实际流量与阀流量系数比较(因为压差、介质等条件不同),而必须进行Kv值计算。

把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中,算出Kv值,即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值,于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较,从而决定阀的口径,最后还应进行有关验算,进一步验证所选阀是否能满足工作要求。

2 口径计算步骤
从工艺提供有关参数数据到最后口径确定,一般需要以下几个步骤:
(1)计算流量的确定。

根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况,决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。

(2)计算压差的决定。

根据系统特点选定S值,然后决定计算压差。

(3)Kv值计算。

根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数,求出最大工作流量时的Kvmax。

(4)初步决定调节阀口径,根据已计算的Kvmax,在所选用的产品型式系列中,选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值,得出口径。

(5)开度验算。

(6)实际可调比验算。

一般要求实际可调比应大于10。

(7)压差校核(仅从开度、可调比上验算还不行,这样可能造成阀关不死,启不动,故我们增加此项)。

(8)上述验算合格,所选阀口径合格。

若不合格,需重定口径(及Kv值),或另选其它阀,再验算至合格。

3 口径计算步骤中有关问题说明
1)最大工作流量的决定
为使调节阀满足调节的需要,计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素,但必须防止过多地考虑余量,使阀口径选大;否则,不仅会造成经济损失、系统能耗大,而且阀处小开度工作,使可调比减小,调节性能变坏,严重时还会引起振荡,使阀的寿命缩短,特别是高压调节阀,更要注意这一点。

现实中,绝大部分口径选大都是此因素造成的。

2)计算压差的决定——口径计算的最关键因素
压差的确定是调节阀计算中的关键。

在阀工作特性讨论中知道:S值越大,越接近理想特性,调节性能越好;S值越小,畸变越厉害,因而可调比减小,调节性能变坏。

但从装置的经济性考虑时,S小,调节阀上压降变小,系统压降相应变小,这样可选较小行程的泵,即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。

综合的结果,一般取S=0.1~0.3(不是原来的0.3~0.6)。

对高压系统应取小值,可小至S
=0.05。

最近,为减小调节阀上的能耗,我们还提出了采用低S值的设计方法(S=0.05~0.1),即选用低S节能调节阀。

压差计算公式,由S定义S=△P/(△P+△P管)得:
再考虑设备压力的波动影响,加(5%~10%)P作为余地,故+(0.05~0.1)P
式中,△P为调节阀全开时的阀上压降;△P管为调节阀全开时,除调节阀外的系统损失总和,即管道、弯头、节流装置、手动阀门、热交换器等损失之和。

若一个实际投运了的系统,如引进装置,对方提供了已知的最大、最小流量及相应压差,阀门的标准Kv值,即可由下公式求S 值:
3)开度验算
由于决定阀口径时Kv值的圆整和S值对全开时最大流量的影响等因素,所以还应进行开度验算,以验证阀实际工作开度是否在正确的开度上。

在过去的有关资料中,在开度验算公式和工作开度允许值方面存在一些问题。

针对存在的问题,特推导出相应的验算公式和工作开度允许值,其内容见表2-5。

其中开度验算公式应采用以理想流量特性解出的公式,该公式简单,但其Kvi应是对应工作条件计算出的流量系数。

4)可调比验算
调节阀的理想可调比R=30,但在实际运行中,受工作特性的影响,S值越小,最大流量相应减小。

同时工作开度也不是从0至全开,而是在10%~90%左右的开度范围内工作,使实际可调比进一步下降,一般能达10左右,因此验算时,以R=10来进行。

验算公式:R实际 = R
把R=10代入上式,得可调比验算公式为:R实际=10
当S≥0.3时,R实际≥3.5,能满足一般生产要求,此时,可以不验算。

若调节阀不能满足工艺上最大流量、最小流量的调节要求时,可采用两个调节阀进行分程控制,也可选用一台R较大的特殊调节阀来满足使用要求。

表2-5 正确的开度验算公式及验算要求
内容原公式及验算要求原公式及验算正确公式及验算要

求存在的问题

验算公式考虑实
际工作
情况
(即考
虑对S
值的影
响)的
开度验
算公式
直线特性
对数特性
由于原公式是
由液体来推导
的,不能用于
气体。

用于气
体时公式的根
号内出现负
值,无法计算。

直线特性

对数特性
K = 1+
以理想
流量特
性(即
不考虑
S值的
影响)
来验算
的近似
公式
实际是相对流
量,只有直线
特性时可近似
看成相对开
度,用于对数
特性时,将造
成验算上的错
误。

开度最大工
作开度
希望大工作开度应90%
左右,即
不管流量特性
与带定位器
因为调节阀的Kv
值是理想值,应考
验算验算否,笼统地规
定在90%左右
是不合理的。

以90%计算,
当系统为最大
流量,而调节
阀又出现最大
的负流量误差
时,直线特性
将有4%Kv(不
带定位器)、
1%Kv(带定位
器)的流量不
能通过调节,
选用对数特性
时,使调节阀
还有5%Kv(不
带定位器)、
16%Kv(带定
位器)的容量
没有充分利
用,造成选大
虑其误差。

因此,
本方法考虑调节阀
出现最大负全行程
偏差时和负10%Kv
的流量误差时,具
有的实际流量作为
全开时的流量,令
此流量为最大工作
流量,得出的条件
为;
直线特性:
不带定位器Kmax﹤
86%
带定位器Kmax﹤
89%
对数特性:
不带定位器Kmax﹤
92%
带定位器Kmax﹤
96%
调节阀的可
能。

最小工作开度验算最小工作开度不应小于
10%即
Kmin>10%
没考虑高压阀
小开度冲蚀以
及小开度易振
荡问题
一般情况Kmin>10%
高压关阀、阀稳定
性差时Kmin>10~
30%
式中代号
Qi——某一开度的流量m/h
K——对应Qi的工作开度
r——介质重度,kg/cm Kvi——对应Qi的计算流量系数
Kv——调节阀的流量系数。

△P——调节阀全开的压差,100KPa S——压差分配比
4 计算实例
[例1] 工作条件为:介质液氨,t=33℃,r=0.59g/cm,Pv=
15×100KPa,Qmax=15m/h,对应Qmax之P1、P2、△Pmin为530、130、400×100KPa,Qmin=5m/h,△Pmax=500×100KPa,S=0.2,选用高压阀,直线特性,带定位器工作,求口径DN。

解:
(1)流量已确定为:Qmax=15m/h;Qmin=5m/h。

(2)压差确定为:△Pmin=400×100KPa,△Pmax=500×100KPa。

(3)Kv值计算:
第一步:查表得FL=0.8
第二步:决定流动状态
∵0.5P1>>Pv
∴△Pc=FL(P1-Pv)=0.82(530-15)=320×100KPa
又∵△Pmin>△Pc
∴均为阻塞流
第三步:采用阻塞流动状态的Kv值计算公式
(4)根据Kvmax=0.64查高压阀流量系数,得DN=10,dg=7其Kv =1.0
(5)开度验算
因Kv=1只有直线特性,应采用直线特性验算公式,故有:
Kmax﹤ 89%,Kmin >10%,故Kv=1.0验算合格。

(6)可调比验算:R实际 = 10。

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