多级降压调节阀的选型、设计与计算解读
多级降压高压差调节阀设计
多级降压高压差调节阀设计1 概述多级降压高压差调节阀用于精确控制高温、高压、高压差以及含有固体颗粒流体的流量和压力。
该阀综合了普通式、多孔式和迷宫式低噪音调节阀的优点，能防止液体空化产生汽蚀，减小了高速流体对阀内件的冲刷，降低噪音。
2 结构和工作原理多级降压高压差调节阀按阀芯结构可分为平衡型和不平衡型2种。
图1为不平衡型阀芯结构。
由于阀芯受不平衡力作用，因此克服高压差时需要较大的执行机构输出力。
该阀内件为金属刚性结构，单个流体通道的流通截面积较大，且多级阀芯每个台阶处的刃口与套筒上的窗口在阀关闭时有剪切作用，故适合于对高温流体及含有固体颗粒或结晶体介质的控制。
图2为平衡型阀芯结构。
多级阀芯上开有平衡孔，利用平衡密封环阻止平衡孔内流体外漏。
阀芯上下受均压作用，阀芯动作时只需克服平衡密封环及填料等处的摩擦力，因此配较小的执行机构就能承受很高的压差。
阀门工作时(图3)，流体沿平行于多级阀芯及套筒轴线方向向上流动，通过多级阀芯的台阶及平均排列在套筒上的矩形窗口多级节流，使高压降沿阀芯轴线方向平均分布，有效控制了流体的速度，从而起到降低噪音和防止液体空化的作用。
极大地提高了阀门在苛刻工况条件下的使用寿命。
3 性能分析多级降压高压差调节阀的公称压力为ANSI600Lb、900Lb、1500Lb和2500Lb，其流量特性如图4所示。
在阀行程的0～12%之间，流量近似为0，而后流量直线上升，为标准直线特性。
这是考虑到阀门在启闭和小流量开度时，高压差全部集中在阀芯和阀座的密封面上，高速流体会对密封面造成严重冲刷，甚至产生空化气蚀。
为了保护阀内件不受损坏，提高阀门的使用寿命，特设计12%以下的行程为空行程(图5)，即阀芯和阀座开启行程低于12%时，套筒上的窗口并未打开，当行程大于12%时，套筒窗口才开始降压节流，对流体进行精确平稳地控制。
4 材料选择材料选择主要考虑到强度、接触硬度和热膨胀系数，阀内件应抗冲刷，耐腐蚀，并防止在高温高压下变形和咬死(表1)。
调节阀选型计算
∙调节阀计算与选型指导（一）∙2010-12-09 来源：互联网作者:未知点击数：588∙热门关键词：行业资讯【全球调节阀网】人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。
自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。
如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。
控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。
因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。
正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。
充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。
选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。
流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。
二、调节阀的结构型式及其选择常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。
随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。
按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。
如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。
调节阀设计计算选型导则(二
调节阀设计计算选型导则（二）/ c4 k9 {; O G5 f4 E! N4 调节阀口径计算和选择x( f7 P# l3 ? x# Y# o4.1 选择调节阀口径的步骤! |' p8 P+ a6 Q7 L9 R在已知工艺生产流程，确定阀的控制对象和使用条件，按调节阀选型原则选定阀的种类型号和结构特性以后，就可以进行下一步选择调节阀的口径。
调节阀口径的选择步骤如下：8 p1 R% a0 F7 X9 ~0 n3 J& i5 {& }（1）根据工艺的生产能力设备负荷，确定计算调节阀流通能力的最大流量、常用流量、最小流量、计算压差等参数。
（2）根据被控介质及其工作条件选用计算公式，确定流体介质密度、温度、粘度等已知条件井换算到工作状态下，然后代入公式计算出流通能力Kv。
而后按阀的流通能力应大于计算流通能力的原则，查阅生产厂提供的资料，选取调节阀的口径。
: g7 c, y2 i. `1 |（3）根据需要验算开度或开度范围、可调比R等。
8 g4 q) T+ C) c$ \; X+ c+ Z& `; L（4 ）计算结果若满意，则调节阀口径选定工作完毕。
否则重新计算、验算。
+ u, `: x7 Z' D$ d: k调节阀的流通能力，是指调节阀上的压头损失一个单位时，流体通过阀门的能力。
阀门的流通能力也称流量系数Kv。
如今国际规定：温度为5℃至40℃的水，在105P△压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。
4 Z( T2 M8 n$ d8 W0 L0 \& c) q6 A) W" C( O$ N8 v关于流量系数即调节阀流通能力的计算，各类书刊介绍颇多.上海工业自动化仪表研究所编写的《调节阀口径计算指南》（以下简称《指南》）已有详细的论述。
《指南》是我国调节阀口径计算的准标准，很有权威性，它将介质流体分为不可压缩流体可压缩流体和两相流3种对象，根据不同介质选用不同的计算公式。
多级减压调节阀的计算与选型设计
Ｐ为 绝 对热 力学 临 界 压 力 ， ： 水 Ｐ＝
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工 程 技 术
多级减 压 调 节 阀 的计 算 与 选 型设 计
裘 叶 琴
（ 江三方 控制 阀股份 有限公 司技术 开发部 浙 江富 阳 浙 ３ １０ ） １ ０ ４
摘 要 ： 文 主 要 简 单从 工 况 介 绍 、 径 计 算 ， 压 级 数 ， 构 原理 等 方 面介 绍 了 多 级 减 压 调 节 阀 的 计 算 和 选 型设 计 。 本 口 降 结 关键 词： 多扭 减 压 调 节 阔 计 算 选 型 设 计 中图 分类 号 ： １ ９ Ｈ３ ９． 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ０ ０ （） ０ ０ ２ １ － ７ １２ １ ）７ ａ一０ ３ —０ ７
一
（ ） 最 大 压 差 、 小 流 量 时 ， 当 降 的 工况 ， 要使 限 定 数据 可用 ， 为 防护 ２在 最 即 且 作
Ｐｌ ５． ＭＰａ 。 ＝１ ５ 时
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Ｐｌ ＝１． ９ ５ Ｐａ Ａ） 出 口 压 力 Ｐ２ ４ ／１ Ｍ ５． （ ， ＝０．
＝
△ Ｐ， ．０． ２ １ ９０— ０． ９ （４ ９ ５×２ ３１ ０． ３）
调节阀的计算与选型
调节阀的计算与选型调节阀是一种用于控制流体流量、压力和温度的装置，广泛应用于工业生产过程中。
在选择和计算调节阀时，需要考虑以下几个方面：适用工艺要求、流量参数、压力参数、密封要求、材料要求以及其他特殊要求。
本文将从这几个方面详细介绍调节阀的计算和选型。
适用工艺要求：首先要明确调节阀将用于哪个具体的工艺场合，例如调节液体、气体或蒸汽等。
不同的工艺要求对调节阀的性能参数有不同的要求，例如流量调节范围、调节精度等。
流量参数：流量参数是选择调节阀的关键参数，包括设计流量、最大流量和最小流量等。
设计流量是指工艺设计要求的流量，最大流量是指允许的最大流量，最小流量是指流动介质的最小流量。
根据流量参数，可以选择合适的调节阀型号和口径。
压力参数：压力参数也是选择调节阀的重要参数，包括设计压力、最大压力和最小压力等。
设计压力是指工艺设计要求的压力，最大压力是指允许的最大压力，最小压力是指压力控制的最低限制。
根据压力参数，可以选择合适的调节阀结构、材料和密封形式。
密封要求：根据介质特性和工艺要求，选择合适的密封结构和材料。
常见的调节阀密封结构有气密密封、液密密封和气液两用密封等。
根据介质腐蚀性和温度要求，可以选择合适的密封材料，如橡胶、聚四氟乙烯、金属等。
材料要求：调节阀的材料要求主要取决于介质特性和工艺要求。
如果介质腐蚀性较强，需要选择耐腐蚀的材料；如果工艺要求高温或者低温，需要选择耐高温或低温的材料；如果介质含杂质较多，需要选择可清洗的材料。
其他特殊要求：根据实际情况，还需要考虑一些其他特殊要求，例如是否需要手动调节或电动调节、是否需要远程控制或自动控制等。
在实际的计算和选型过程中，可以根据上述要求，参考调节阀的技术参数和性能曲线，进行计算和比较。
可以使用调节阀的压降-流量特性曲线和流量系数来进行计算和比较。
根据流量参数、压力参数和其他要求，选取几种满足要求的调节阀进行比较，最终确定最适合的调节阀型号和规格。
综上所述，调节阀的计算和选型需要根据适用工艺要求、流量参数、压力参数、密封要求、材料要求和其他特殊要求来进行。
调节阀的计算与选型参考资料
≤±2.5 ≤1.5 ≤3.0 ≤2.0
≤±2 ≤2.0 ≤0.8 ≤2.5
四、调节阀的术语
10、泄漏量：在规定试验条件下，试验流体通过
调节阀处于关闭位置时的流量。
美国ANSI B16.104调节阀的阀座泄漏量标准 调节阀招标书一般要求：
阀门具有密封好，泄漏小及阀杆不平衡力小等特点。 常闭调节阀泄漏等级不小于ANSI B16.104—Ⅴ级标准， 常开调节阀泄漏等级不小于ANSI B16.104—Ⅳ级标准。 并保证电厂运行初期(两年内)零泄漏。
三、调节阀的类型
名称
特点及运用场合
多级降压阀
大多采用阀芯、阀座采用套筒结构和迷 宫式多级降压结构，泄露量小（IV级） 防空化，耐冲刷；适用于高温高压差水 的场合，如给水最小再循环阀。
偏心旋转阀 （凸轮绕曲阀）
流路简单，泄漏量小（额定流量系数的 0.01％），与单座阀比较，允许压差较 大，稳定性好，可调范围广。
Kv与Cv的关系：Cv＝1.16Kv
6、额度流量系数Kvmax或Cvmax：在全开状态时的流 量系数。
四、调节阀的术语
6、基本误差：调节阀是实际上升、下降特性曲
线与规定的特性曲线之间的最大偏差。用额度 行程的百分比表示。
7、回差：同一输入信号上升和下降的两相应行
程值间的最大差值。用额度行程的百分比表示。
Kv，我国的流量系数。定义：在调节阀某给定行程， 阀两端压差为100kPa，介质密度１t/m3时，流过调 节阀的每小时立方米数。
Cv，英制单位的流量系数。定义：在调节阀某给定行 程，阀两端压差为1lb/in2，温度为60华氏度（F） （15.6℃）的水，介质密度8.334lb/USgal时，流过 调节阀的每分钟美加仑数。
调节阀选型计算书
调节阀选型计算书摘要：I.调节阀选型的重要性- 调节阀的作用- 选型的影响II.调节阀选型的计算方法- 计算流程- 需考虑的因素- 参数的意义III.调节阀选型计算的实例- 实例介绍- 计算过程- 结果分析IV.调节阀选型的注意事项- 选型原则- 常见问题及解决方法V.总结- 调节阀选型计算的重要性- 计算方法的实际应用正文：I.调节阀选型的重要性调节阀是工业自动化过程中控制流量的关键设备，选型的合适与否直接影响到整个自动化系统的运行效果。
因此，选择合适的调节阀是工业自动化过程中必不可少的一环。
II.调节阀选型的计算方法调节阀选型计算主要包括以下步骤：1.确定计算公式：根据调节阀的类型和控制系统的要求，选择合适的计算公式。
2.收集数据：收集调节阀所处的工作环境、介质、流量、压力等参数。
3.计算：根据公式和收集的数据进行计算，得出调节阀的选型参数。
4.结果分析：分析计算结果，检查是否符合实际情况，如果不符合，需要重新进行计算或调整参数。
III.调节阀选型计算的实例以某化工厂为例，该厂需要选用一种调节阀来控制流量，已知工作环境温度为-20℃，介质为蒸汽，流量为30t/h，压力为1.0MPa。
1.确定计算公式：根据调节阀的类型和工厂要求，选择合适的计算公式，这里选择DN=2×(流量)/(流速)，KV=3.5×(流量)/(开度)。
2.收集数据：根据已知条件和公式，收集调节阀的选型参数，包括流量、压力、温度等。
3.计算：根据公式和收集的数据进行计算，得出调节阀的选型参数，DN=600mm，KV=350。
4.结果分析：分析计算结果，检查是否符合实际情况，如果符合，则可以选用该调节阀。
IV.调节阀选型的注意事项在调节阀选型过程中，需要注意以下几点：1.选择合适的计算方法：根据调节阀的类型和控制系统的要求，选择合适的计算方法。
2.考虑实际情况：在计算过程中，需要考虑实际情况，避免出现计算结果与实际需求不符的情况。
调节阀计算选型使用
调节阀计算选型使用调节阀属自动化仪表中的执行器大类。
它作为过程控制中的终端元件，随着自动化程度的不断提高，已日益广泛地应用于冶金、电力、化工、石油、轻纺、造纸、建材等工业部门中。
调节阀安装在现场，直接与介质接触，使用条件恶劣，它的质量和可靠性不仅影响调节品质，而且还涉及到系统的安全、维护人员的安全和环境污染等重大问题。
不少场合迫切需要实现自动控制，却常因调节阀不能满足现场要求而无法实现。
随着调节阀的发展，人们对调节阀的重要性有了新的认识，已回过头来对它另眼相看了。
要正确可靠地用好调节阀，除产品本身质量外，还与计算、选型、维护、使用密切相关。
为此，相关人员必须了解一些调节阀的应用理论，懂得计算、选型、安装、维护、故障诊断和处理等一系列应用知识。
遗憾的是，介绍这些知识的专门书籍太少，致使有关人员无从参考，无处遵循。
编写本书的目的正是想填补这一空白，以提高对调节阀的使用质量，更好地发挥其作用。
本书参考了作者1989年由四川科技出版社出版的《调节阀应用》和华林公司的《调节阀选型指南》两本书，并结合了作者这十年对调节阀的研究、开发、疑难问题的处理经验，尤其是举办调节阀学习班经验、现场技术服务经验、新开发的九十年代末的最新产品成果——全功能超轻型调节阀的研制和应用经验。
本调节阀的发展历程调节阀的发展自20世纪初始至今已有七、八十年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等，其发展历程如下：20年代：原始的稳定压力用的调节阀问世。
30年代：以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品问世。
40年代：出现定位器，调节阀新品种进一步产生，出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。
50年代：球阀得到较大的推广使用，三通阀代替两台单座阀投入系统。
60年代：在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后，国内才才有了自己完整系列的产品。
现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。
建议收藏——调节阀选型方法总结
建议收藏——调节阀选型方法总结自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。
如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。
因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。
1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀，应当根据不同的使用情况，结合不同结构形式阀门各自的特点，从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
对调节阀进行结构的选择时，要根据相应的管路及介质条件，按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀，只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时，才考虑选择下一级类型的阀门。
注：关于调节阀的调节特性的评定调节阀的流量调节性能一般通过流量特性、可调比、小开度工作性能、Kv值和动作速度进行综合评价。
调节性能以其流量特性曲线进行衡定，一般认为等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好，最利于流量压力调节。
而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，快开特性为最不利于流量调节的流量特性。
因此在选用调节阀时，一般希望调节阀流量特性曲线为等百分比型。
可调比反映了调节阀的可调节流量范围，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，以R来表示，即R=Qmax/Qmin，Qmax为调节阀的最大可控流量，Qmin为调节阀的最小可控流量。
一般认为R的值越大，则调节阀的可调节范围越。
调节阀的计算选型
调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 F P 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RV F K VK='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 =值计算式中：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。
各类多级降压调节阀的特点及选用
各类多级降压调节阀的特点及选用对多级降压调节阀的常见结构类型及其特点进行了系统的介绍。
对用户如何根据可压缩介质工况下的具体要求计算调节阀CV值的常用方法进行了总结，为用户了解多级降压调节阀的特点并合理选用提供了参考。
一、前言在现代工业生产过程中，调节阀是用于控制系统改变管路中流体流量的装置，是管系中的终端控制元件，起着分配流体介质、调节流体流量等重要作用。
近年来随着工业技术的不断进步，实际生产中出现的高温、高压等特殊工况对调节阀也提出了更高的要求。
特别是应用于高压差场合的调节阀，由于流速很高，经常在内部节流件部位出现冲刷腐蚀，同时还伴有由空化现象引起的汽蚀、噪声和振动等危害，给安全生产带来重大隐患。
因此，国内外一些厂家分别研究开发了专门应用于高压差条件下的多级降压结构调节阀。
本文对常见的各类多级降压调节阀的结构、工作原理及特点分别进行介绍。
并且针对可压缩工况，对用户如何根据实际要求的流量计算调节阀CV值的常用方法进行了总结。
为用户了解多级降压调节阀的特点并合理选用提供了参考。
二、多级降压调节阀的常见类型及特点在调节阀中产生的汽蚀空化现象，其根本原因即是由于阀前后的压差过高。
一般认为当Δp>2.5MPa时，流体介质在阀内部进入节流部位时压力骤然下降，在通流截面面积最小处压力降至最低，当这一压力低于当前温度下流体的饱和蒸汽压时，部分液体会出现汽化，形成大量微小的汽泡，当流体流过节流口压力回升时，这些汽泡又发生破裂回到液态，对阀体和阀芯等部件产生冲击并带来噪声、振动等危害。
近年来，国内外一些调节阀厂商都研发了各种不同类型的专门应用于苛刻工况下的抗汽蚀多级降压调节阀。
常见的多级降压调节阀分为三类，虽然在结构上有所不同，但有着共同的工作原理，都是通过改变结构将总的压差进行分段多级降压，使每一级压降Δp1小于产生空化的临界压差，从而有效避免了汽蚀等危害的发生。
1、串级式调节阀串级式多级降压结构如图1所示，这种结构把原本的一个整体的节流区域以多个分开的节流区域互相串联，从而使较大的压差转换为多个较小的压差，使每一次的降压范围都控制在饱和蒸汽压以上，使空化现象不再出现。
多级降压调节阀的选型设计与计算解读
多级降压调节阀的选型设计与计算解读
一、选型
1.压力范围：首先需要确定需要控制的工作压力范围，根据实际工况
和流体特性，选择适用的压力范围。
2.流量要求：根据需要控制的流量大小，选择合适的阀口直径和阀门
类型。
3.材料选择：根据流体的性质，选择耐腐蚀、耐高温或其他特殊材料
的阀门。
二、设计
1.阀门结构：多级降压调节阀通常采用多级与单级结构。
多级结构适
用于高压差和大流量的情况，而单级结构适用于小压差和小流量的情况。
2.阀门位置：确定阀门的位置，一般分为两种方式：嵌入式和露出式。
嵌入式阀门安装在管道中，露出式阀门则位于管道外部。
3.流体通道：确保阀门内部的流体通道流畅，减少流阻。
三、计算
1.流量计算：根据需要控制的流量大小和阀门的特性曲线，计算出合
适的阀门开度，即阀门开口程度。
可以使用流量公式进行计算，如流量等
于压力差乘以阀门的流量系数。
2.压降计算：根据阀门所处位置的压力以及需求的工作压力范围，计
算出阀门需要降低的压力值。
可以使用压降公式进行计算，如压降等于流
量乘以阀门的压降系数。
3.阀门选型计算：根据以上的流量和压降计算结果，选取合适的阀门型号和尺寸，以满足流量和压降的要求。
总结。
调节阀的计算与选型
四、调节阀的术语
1、行程：为改变流体的流量，阀内组件从关闭 、行程：为改变流体的流量， 位置标起的线位移或角位移。 位置标起的线位移或角位移。 ２、额度行程：也称额度开度，规定全开位置的 额度行程：也称额度开度， 行程。 行程。 ３、相对行程：也称相对开度，某给定开度的行 相对行程：也称相对开度， 程与额度行程的比值。 程与额度行程的比值。 ４、额度容量：在规定试验压力条件下，试验流 额度容量：在规定试验压力条件下， 体通过调节阀额度开度时的流量。 体通过调节阀额度开度时的流量。
三、调节阀类型
火电厂机务专业常用的调节阀
根据执行机构：电动调节阀、气动调节阀。 根据执行机构：电动调节阀、气动调节阀。 根据阀门结构：直通双座调节阀、 根据阀门结构：直通双座调节阀、直通单座调节 套筒型调节阀、角型调节阀、蝶阀、 阀、套筒型调节阀、角型调节阀、蝶阀、偏心 旋转调节阀、迷宫式调节阀、二位（ 旋转调节阀、迷宫式调节阀、二位（on/off） ） 调节阀、多级调节阀等。 调节阀、多级调节阀等。
三、调节阀的类型
名 称 特点及运用场合 在一个单座阀体内插入一个圆筒形 套筒，并以套筒为导向，装配一个能 在轴向自由滑动单阀芯，套筒上开有 一定流量特性的窗孔。通过阀芯与套 筒窗孔所形成的流通面积的变化，来 实现流量调节。泄露量达III级，稳定 性好，允许压差较大；容易更换、维 修内件，流量大，可调范围广，动态 稳定性好，噪音低，空化腐蚀小。适 用于压差大，要求工作平稳，噪音低 的场合，如给水、凝结水系统。
四、调节阀的术语
级别 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 最大允许泄漏量 0.5%额定通流能力 0.1%额定通流能力 0.01%额定通流能力 介质压力和温度 工作压差ΔP或50lb/in2（3.5巴）,取 空气或水 较小的一个值,温度10-52℃ 空气或水 空气或水 同上 同上 工作压差ΔP,温度10-52℃ 试验介质
多级降压调节阀的选型设计与计算
多级降压调节阀的选型设计与计算1.流体性质：首先需要确定流体的性质，包括流体类型、温度、压力和粘度等。
这些参数将影响多级降压调节阀的材料选择和设计参数。
2.转速和流量：根据所需的转速和流量，可以确定多级降压调节阀的尺寸和类型。
通常，较大的流量需要更大的阀门和更高的调节能力。
3.压力损失：需要计算多级降压调节阀系统中的压力损失。
这涉及到计算流体通过多个阀门时的局部阻力和液压损失。
4.节能要求：如果节能是一个重要的设计目标，可以选择带有反馈控制系统和流量控制功能的多级降压调节阀。
这些系统可以根据需要调整阀门的位置，以降低能源消耗。
5.耐压能力：多级降压调节阀需要能够承受系统中的最高压力。
因此，在设计和选型时，需要确保阀门和连接件具有足够的强度和耐压能力。
6.可靠性和维护：多级降压调节阀作为关键设备，需要具有高可靠性和易于维护的特点。
在设计和选择时，应考虑到维护成本、零部件供应和维修周期等因素。
根据以上因素，可以使用以下步骤进行多级降压调节阀的选型、设计和计算：1.确定流体的性质，包括流体类型、温度、压力和粘度等参数。
2.根据所需的流量和转速，计算系统的管道尺寸和阀门类型。
3.根据压力损失计算流体通过多个阀门时的局部阻力和液压损失。
4.根据节能要求选择带有反馈控制系统和流量控制功能的多级降压调节阀。
5.确保多级降压调节阀具有足够的强度和耐压能力，能够承受系统中的最高压力。
6.考虑多级降压调节阀的可靠性和维护性能，包括维护成本、零部件供应和维修周期等因素。
7.最后，根据以上步骤得到的设计参数和计算结果，选择合适的多级降压调节阀，并进行安装和调试。
总结起来，多级降压调节阀的选型、设计和计算需要考虑流体性质、转速和流量、压力损失、节能要求、耐压能力、可靠性和维护性能等因素。
通过综合考虑这些因素，并遵循以上步骤，可以选择适合的多级降压调节阀，并确保系统能够正常运行和长期维护。
常用调节阀的计算与选型【共50张PPT】
四、调节阀的术语
17、固有可调比R：在调节阀前后压差为定值的条件下的可调比。
它是反映调节阀特性的一个重要参数，也是调节阀选择是否合理的
FF……指临界标压力之比系一数 。R实质上反映调节阀调节能力的大小。从控制的角
e8、、调综节合度阀工管艺看路 等系条，统件中确R防定越护执闪行大蒸机与构越汽的蚀型好的式方，法 但受阀芯结构好加工工艺的限制，最小流量系 数不能太小，一般调节阀的R为30。 根据计算得出的Kv和选定的调节阀型式在该阀型的流量系数标准系列中，选择适当的Kvmax，条件是： 40%≤Kv/Kvmax≤85%
℃
四、调节阀的术语
11、正作用式：当信号压力增大时，推杆向下动作。 12、反作用式：当信号压力增大时，推杆向上动作。
四、调节阀的术语
13、流开流向：也称为流开式，流体流动促使阀芯打开。
14、流闭流向：也称为流关式，流体流动促使阀芯关闭。 15、压降分配比S：调节阀全开时阀前后压差之比。
S＝△P全开/ △P总
8、死区：输入信号正、反方向的变化不致引起阀杆
行程有任何可觉察变化的有限区间。用输入信号量 程的百分比表示。
四、调节阀的术语
9、额度行程偏差：实际到达全开位置上的行程与 规定全开位置行程之间的偏差。用额度行程的 百分比表示。
项目 基本误差 ％ 回差 ％ 死区 ％ 额度行程偏差 ％
电动调节阀 ≤±2.5 ≤1.5 ≤3.0 ≤2.0
小 △控开制度压时力降，来消斜改除率汽小蚀变，从而调时防节止平破，稳坏。缓和调； 节阀的可调比会发生变化，此时的可调比为实际可
调比。 8、死区：输入信号正、反方向的变化不致引起阀杆行程有任何可觉察变化的有限区间。
下面就四种固有流量特性分别加以说明：
多级降压调节阀的选型、设计与计算解读
多级降压调节阀的计算与选型大连亨利测控仪表工程有限公司于伟关键词:调节阀、流量系数、降压级数、材料目前随着石油、化工、冶金、电力工业的迅速发展,工艺水平的日渐提高,对其流体的控制部件调节阀的要求也越来越高;尤其在高压差的场合。
为了防止闪蒸、空化,避免汽蚀,增加使用寿命,降低噪音。
各大控制阀生产商投入大量的人力、物力研发多级降压高压调节阀并取得相当大的进展。
大连亨利测控仪表工程有限公司与国外知名专业控制阀公司合作研发并生产了多层笼式、迷宫式多级降压调节阀,能够有效防止空化、汽蚀。
耐腐蚀、抗冲刷,有较长使用寿命。
为过程控制提供了优良的控制阀产品。
降压级数:多层笼式可达四级、迷宫式可达二十四级。
内件见图一所示,调节阀执行机构有气动薄膜式、气缸式和电子式。
下面就具体事例将有关计算与选型略作介绍。
图一例一:介质:水,Qmax=25T/h,P1=1.6Mpa,P2=0.18Mpa,T=21.1℃,ρ=956Kg/M3液体的饱和蒸汽压Pv =0.0255Kgf/cm2,调节阀流量系数的计算△P = P1-P2 =1.6-0.18 = 1.42△P′=F L2(P1-F F Pv-----------------------(1式中:F L ~ 阀门的压力恢复系数,本例取0.9。
F F~ 液体的临界压力比系数;F F = 0.96-0.28 Pv / Pc ------------------ (2Pc ~~热力学临界压力,水:Pc = 22.5MPa代入(2得:F F =0.96 -0.28 2.55×10-3/22.5 = 0.957△P′=0.92(1.6-0.957×2.55×10-3=1.294(MPa∵△P >△P′为阻塞流情况G又∵Cv = 1.17Q ---------------- (3P1-P2G∴Cv = 1.17Q ------------------ (4△P′其中:Q ~ 流量(M3/h , G ~ 比重, P1 ~ 进口压力(Kgf/cm2,P2 ~ 出口压力(Kgf/cm2,本例中:Q = 25/0.956 = 26.2 (M3/h , G = 0。
(完整版)阀门选型与计算
(完整版)阀门选型与计算阀门选型与计算1. 引言本文档旨在介绍阀门的选型与计算。
阀门是流体控制系统中的重要组成部分，用于控制流体的流量、压力和方向。
正确选型和计算阀门是确保流体控制系统正常运行的关键步骤。
2. 阀门选型在选择适合的阀门之前，首先要考虑以下几个因素：- 流体介质：不同的流体介质具有不同的特性，例如温度、压力和化学成分等。
确定流体介质的性质是选择合适阀门的首要因素。
- 操作温度和压力：阀门的材料和结构必须能够适应实际操作条件下的温度和压力。
通过了解系统的温度和压力范围，可以选择适当的阀门。
- 流量要求：根据流体控制系统的需要，确定所需的流量范围。
这有助于选择具有适当通径和流量特性的阀门。
- 泄漏要求：不同的应用有不同对泄漏的要求，例如严密性要求高的系统可能需要选择密封性能良好的阀门。
- 结构类型：根据具体的应用需求选择合适的阀门类型，例如蝶阀、截止阀、球阀等。
3. 阀门计算选型合适的阀门后，还需要进行一些计算，以确保阀门能够满足实际需要。
以下几个方面需要考虑：- 流通能力计算：根据流体的流量要求，确定阀门的流通能力，即可通过阀门的流通系数或公称通径来表示。
- 压力损失计算：根据系统的工作压力和阀门的流通能力，计算阀门的压力损失。
这有助于确定是否需要在系统中加入附加的压力增益设备。
- 动力学计算：考虑流体运动的动力学特性，确定阀门的反应时间和阀门的最大操作频率。
这有助于确保阀门能够适应系统的运行要求。
4. 总结阀门的选型和计算是确保流体控制系统正常运行的重要步骤。
通过考虑流体介质、操作条件、流量需求和泄漏要求等因素，选择适当的阀门类型。
同时，进行阀门的流通能力、压力损失和动力学计算，以保证阀门能够满足实际需要。
请根据实际情况进行具体分析和计算，并选择合适的阀门。
气动多级式降压调节阀的性能参数介绍
气动多级式降压调节阀的性能参数介绍气动多级式降压调节阀是一种广泛使用于工业控制系统中调节流体压力的装置。
它根据输入信号来调节流量并控制输出压力。
本文将介绍气动多级式降压调节阀的性能参数。
降压量气动多级式降压调节阀的主要功能是实现降压，即把高压气体通过调节器调控成低压气体。
降压量是指气动降压调节阀在特定工作条件下能够实现的最大降压量，通常以百分比示出。
例如，若高压气体在输入端口进入，输出端口的压降为60%时，该气动降压调节阀的降压量为40%。
流量特性气动多级式降压调节阀的流量特性多样，但大多数都是指定流量特性，也就是在一定差压范围内，流量与开度之间的关系是固定的。
一般来说，气动降压调节阀的流量特性分为线性和等百分比两种。
线性特性表明，当调节器的开度变化时，流量的变化与其呈线性关系；等百分比特性表明，当调节器的开度变化时，流量和调节器的开度的还差成比例。
推力和最小稳定调节压差推力表明气动降压调节阀在开关过程中所产生的力量大小。
适当的推力可以帮助仪表更好地控制流量并达到更好的控制效果。
最小稳定调节压差是指调节阀在一定时间内所能稳定维持的最小压差值。
在调节过程中，阈值过低可能导致波动或振荡，过高则可能导致调节器的不灵敏。
可调节流体气动多级式降压调节阀通常适用于多种不同的流体，包括气体、蒸汽和液体等。
压降率和插座材料则会因应流体改变而发生调整。
在选择调节阀时，需要根据需要对不同类型的调节阀进行细致的评估。
总结本文介绍了气动多级式降压调节阀的性能参数，包括降压量、流量特性、推力和最小稳定调节压差以及可调节流体。
在实际应用中，了解这些性能参数可以帮助工程师更好地设计控制系统并选择合适的仪器装置，以达到更好的控制效果。
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多级降压调节阀的计算与选型
大连亨利测控仪表工程有限公司于伟
关键词:调节阀、流量系数、降压级数、材料
目前随着石油、化工、冶金、电力工业的迅速发展,工艺水平的日渐提高,对其流体的控制部件调节阀的要求也越来越高;尤其在高压差的场合。
为了防止闪蒸、空化,避免汽蚀,增加使用寿命,降低噪音。
各大控制阀生产商投入大量的人力、物力研发多级降压高压调节阀并取得相当大的进展。
大连亨利测控仪表工程有限公司与国外知名专业控制阀公司合作研发并生产了多层笼式、迷宫式多级降压调节阀,能够有效防止空化、汽蚀。
耐腐蚀、抗冲刷,有较长使用寿命。
为过程控制提供了优良的控制阀产品。
降压级数:多层笼式可达四级、迷宫式可达二十四级。
内件见图一所示,调节阀执行机构有气动薄膜式、气缸式和电子式。
下面就具体事例将有关计算与选型略作介绍。
图一
例一:介质:水,Qmax=25T/h,P1=1.6Mpa,P2=0.18Mpa,T=21.1℃,ρ=956Kg/M3液体的饱和蒸汽压Pv =0.0255Kgf/cm2,
调节阀流量系数的计算
△P = P1-P2 =1.6-0.18 = 1.42
△P′=F L2(P1-F F Pv-----------------------(1
式中:
F L ~ 阀门的压力恢复系数,本例取0.9。
F F~ 液体的临界压力比系数;
F F = 0.96-0.28 Pv / Pc ------------------ (2
Pc ~~热力学临界压力,水:Pc = 22.5MPa
代入(2得:
F F =0.96 -0.28 2.55×10-3/22.5 = 0.957
△P′=0.92(1.6-0.957×2.55×10-3=1.294(MPa
∵△P >△P′为阻塞流情况
G
又∵Cv = 1.17Q ---------------- (3
P1-P2
G
∴Cv = 1.17Q ------------------ (4
△P′
其中:Q ~ 流量(M3/h , G ~ 比重, P1 ~ 进口压力(Kgf/cm2,P2 ~ 出口压力(Kgf/cm2,本例中:Q = 25/0.956 = 26.2 (M3/h , G = 0。
956 代入(4中
0.956
Cv = 1.17×26.2 = 8.33
12.94
选择额定Cv =11 , 特性为线性。
R -m Cv 11
开度:K = ,其中:m = = = 1.32
(R-1m Cv计8.33
式中:R ~ 可调比;m ~ 流量系数放大倍数
50 -1.32
K = = 75.3%
(50-1×1.32
当阻塞流产生时,必然有闪蒸、空化的发生;闪蒸和空化会对阀门造成一定程度的损坏,降低使用寿命。
为了防止空化的产生,控制噪声,单独改变冲刷面的材料已无法满足要求。
只有控制缩流面处的压力Pvc,使其保持不低于液体的饱和蒸气压Pv,对于压差较大的场合,可通过多级降压,确保介质通过每一降压段时的压力不小于液体的饱和蒸气压。
闪蒸和空化出现的先决条件是阻塞流的产生。
这时调节阀两端压差即为阻塞流压差(△P′当△P≤△P′时,即可避免闪蒸和汽蚀的发生。
采用多级降压时每一级降压的实际压差△P均应小于阻塞流压差△P′。
调节阀的降压级数的确定:
根据多级节流的原理,每一级的压降按几何级数递减.即:
△P=△P1+△P2+△P3+△P4+------------+△P n+1-------- (5
△P =△P1+△P1/2+△P1/22+△P1/23------------+△P/2n --------- (6
本例中:由于△P>△P′,且P2>Pv,所以不采用降压措施将产生汽蚀现象。
为了避免汽蚀的产生,应采取降压措施。
初定为二级降压。
△P = △P1 + △P2
1.42 = △P1 + △P1/2
解之得:
△P1 = 0.947, △P2 = 1.42 -0.947 = 0.473
根据式(1得:
△P1′=0.92(1.6-0.957×2.55×10-3=1.294(MPa
△P2′=0.92(0.653-0.957×2.55×10-3=0.527(MPa
由于△P1<△P1′, △P2<△P2′每级降压后都不会出现汽蚀现象,采用二级降压是正确的,如果采用二级降压后还会出现△P1>△P1′, △P2>△P2′即出现汽蚀现象,可继续增加降压级数。
例二:介质:水,T =60℃,ρ= 988 Kg/M3,Pv = 0.2031Kgf/cm2,P1 =10.2MPa,P2
=0.15MPa F L = 0.8,Pc = 226,Q =18 M3/H
∵△P =10.2 -0.15 = 10.05
△P1′= 0.82 (10.2 -0.95×20.31×10-3 = 6.52 MPa
△P>△P′
0.988
∴Cv = 1.17×18= 2.61
6.52
∵△P<△P′出现闪蒸、空化情况,必须采用多级降压调节阀,经验算二、四级降压不能满足要求,所以采用六级降压。
△P1 = 5.1 <△P′=6.52 (MPa
△P2 = 2.55<△P2′=3.12 (MPa
、
、
△P6 = 0.16<△P6′=1.61 (MPa
每级△P均小于F L2(P1-F F Pv不会出现闪蒸、空化情况,所以该设计是合理的。
选用特性为线性,Cv =3.5 六级降压迷宫式(盘片式多级降压调节阀即可.
执行机构可按样本选用满足压差要求就可以了。
材料的选择:
阀部件名称材料温度℃
阀体、阀盖WCB -29~425
WC6、WC9 -29~595
CF8、-254~600
CF8M、CF3M
阀芯440B、A182-F11-29~595
304、316堆焊司太立合金
阀杆304、316、630 -254~600
阀座440B、A182-F11-29~595 304、316堆焊司太立合金
套筒304、316、440B、630 -254~600 密封填料V型PTFE、石墨-40~450。