和记官网调节阀计算选型手册pdf

原创 2020-07-17 06:10  阅读

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  乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机(乐天阁(http:hibaiducom)整理自调节阀信息网)《调节阀计算、选型、使用》作者明赐东出版社成都科技大学出版社出版日期年价格(RMB)元本简介该书是知名调节阀专家明赐东先生于年编著的专著书中全面讲述了调节阀的应用理论包括调节阀的计算、选型、安装、维护、故障诊断和处理等一系列应用知识以确保相关人员更正确可靠地用好调节阀更好地发挥其作用。该书对提高调节阀应用质量提高选型质量正确地指导使用调节阀有较好的参考作用还可作为调节阀的讲义、教材供有关人员学习和培训用。该书实用于仪表工和仪表技术人员、自控系统设计工程师和工艺师、调节阀的研究和设计人员、自动化仪表专业的大专院校师生等人士应用范围广泛实例讲解系统详尽受到了广大业内人士的好评。目录调节阀综述调节阀计算不平衡力计算及其校核调节阀机构调节阀选型指南调节阀的安装与维护调节阀习题集作者简介:知名专家:明赐东先生明赐东先生年生四川自贡人。中共党员高级工程师中国知名调节阀专家。现为华林自控科技集团董事长华林特种调节阀研制所所长《化工自动化及仪表》期刊编委四川省杨闇公研究会名誉会长德阳诗歌协会名誉会长。年毕业于四川大学机械设计与制造专业毕业后一直从事调节阀领域的技术开发工作先后完成科研攻关项目上百项获国家专利项。其中全功能超轻型调节阀更成为业内唯一获得国家重点新产品证书国家创新基金国家专利技术金奖三个大奖的专利产品。乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机调节阀计算选型使用一调节阀综述调节阀的发展历程调节阀的发展自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:年代:原始的稳定压力用的调节阀问世。年代:以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品问世。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。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。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完整系列产品。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。这时国外开始推出了第八种结构调节阀套筒阀。年代:又一种新结构的产品偏心旋转阀问世(第九大类结构的调节阀品种)。这一时期套筒阀在国外被广泛应用。年代末国内联合设计了套筒阀使中国有了自己的套筒阀产品系列。年代:年代初由于改革开放中国成功引进了石化装置和调节阀技术使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用,尤其是套筒阀,大有取代单、双座阀之势,其使用越来越广。年代末,调节阀又一重大进展是日本的Cv和精小型调节阀它们在结构方面将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构阀的结构只是改进不是改变。它的突出特点是使调节阀的重量和高度下降%流量系数提高%。年代:年代的重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。到了年代末由华林公司推出了第十种结构的产品全功能超轻型阀。它突出的特点是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破唯一具备全功能的产品故此可由一种产品代替众多功能上不齐全的产品使选型简化、使用简化、品种简化在重量上的突破比主导产品单座阀、双座阀、套筒阀轻~%比精小型阀还轻~%可靠性的突破解决了传统阀一系列不可靠性因素如密封的可靠性、定位的可靠性、动作的可靠性等。该产品的问世使中国的调节阀技术和应用水平达到了九十年代末先进水平它是对调节阀的重大突破尤其是电子式全功能超轻型阀必将成为下世纪调节阀的主流。调节阀在系统中的作用与重要性调节阀在调节系统中是必不可少的它是组成工业自动化系统的重要环节被称之为生产过程自动化的“手脚”。如下图所示。自动调节系统的构成乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机气动调节阀(又称气动执行器)是以压缩空气为动力能源的一种自动执行器它具有结构简单、动作可靠、性能稳定、价格低廉、维修方便、防火防爆等特点不仅能与气动调节仪表、气动单元组合仪表配用而且通过电-气转换器或电-气阀门定位器还能与电动调节仪表、电动单元组合仪表配套。它广泛地应用于化工、石油、冶金、电站、轻纺等工业部门中。正由于调节阀结构简单往往受不到重视这是值得注意的。调节阀是直接安装在工艺管道上使用条件恶劣如高温高压、深度冷冻、极毒、易燃、易爆、易渗透、易结晶、强腐蚀和高粘度等它的好坏直接影响到系统的质量。如果选型不当或维护不善就会发生问题。例如有的调节回路怎样也稳定不好一直振荡若在选择上作了改进将线性特性阀芯改为对数特性阀芯或改变流向之后调节品质大有改善。又如有些调节过程中出现持续振荡原因不在于调节器的比例度的过大或过小而是由于阀门填料函的干摩擦太大动作很不灵活。再如调节阀的泄漏将造成厂区污染甚至造成事故等。因此应重视调节阀的作用加强维护和保养。调节阀的使用功能要正确使用调节阀,尤其是选择调节阀,必须首先弄清楚调节阀的使用功能,做到有的放矢,方能选好所需的调节阀。调节功能顾名思义调节阀的首要功能就是调节其主要表现在五个方面:)流量特性流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系以适应不同的系统特性要求如对流量调节系统反应速度快需对数特性对温度调节系统反应速度慢,需直线流量特性流量特性反映了调节阀的调节品质。)可调范围R可调范围反映调节阀可控制的流量范围用R=Qmax:Qmin之比表示。R越大调节流量的范围越宽,性能指标就越好通常阀的R=,好的阀,如V型球阀、全功能阀,R可达~。)小开度工作性能有些阀受到结构的限制,小开度工作性能差,产生启跳、振荡,R变得很小(即Qmin很大)如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能即可满足很小流量的调节且工作又要求十分平衡这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。)流量系数Kv流量系数表示通过流量的能力,同口径Kv值越大越好尤其是球阀、蝶阀、全功能阀,它们的Kv值是单座阀、双座阀、套筒阀的~倍。)调节速度满足系统对阀动作的速度要求。切断功能切断由阀的泄漏量指标来表示,切断通常指泄漏量小于%,它反映阀的内在的质量在阀的使用中,对国产阀泄漏量大的呼声反映很大。克服压差功能它通常用阀关闭时的允许压差来表示允许压差越大此功能也就越好。和记官网如果考虑不周到阀芯就会被压差顶开造成阀关不到位泄漏量超标。因此保证阀切断就必须克服阀关闭时的工作压差。通常单密封阀的允许压差小如单座阀、角形阀、隔膜阀、三通阀双密封的阀和转动类的阀的允许压差大如双座阀、套筒阀、球阀、全功能超轻型阀。从泄漏量与克服压差两者上看:单密封阀泄漏小但允许压差小双密封阀泄漏大允许压差大只有旋转类阀泄漏量又小允许压差又大这就是旋转类阀使用越来越乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机多的原因。防堵功能对不干净介质的调节或者即使是干净介质,管道中的焊渣等杂物都可能造成阀堵塞或被卡住,因此要求阀应有较好的防堵功能,使之正常调节防堵性最好的是流路最简单的旋转类阀,如球阀、蝶阀、偏心阀、全功能超轻型阀流路复杂的阀、上下衬套导向的阀易造成堵卡,如单座阀、双座阀、套筒阀等旋转类阀不只是防堵功能好,而且泄漏又小,允许压差又大,因此它的使用将会越来越广泛。耐蚀功能抵抗介质的腐蚀和冲蚀以提高阀的使用寿命。阀的腐蚀是由介质的化学性能引起的材质腐蚀问题通常选用耐腐蚀的材料来解决冲蚀是由高速流动的介质、含颗粒的介质和产生闪蒸被空化的介质所致。解决的途径是选用耐磨的材料结构上采用反汽蚀、反冲蚀的措施,对高压阀、大压差工作的调节阀、含颗粒介质使用的调节阀需重点考虑此问题。和记官网,耐压功能它反映阀的强度和安全指标即介质不能通过密封处和阀体缺陷处向外渗漏。出厂时通常用倍公称压力作试验来检验。对高压介质最好是采用锻件结构铸铁阀的耐压强度是最低的,通常应选铸钢阀。耐温功能满足不同温度条件下阀的强度和性能温度的较大变化会使阀体材质的强度降低因此阀必须满足介质的温度变化范围的要求使阀在工作温度下有较好的强度和安全保证。外观反映阀的外观质量且要求仪表化、轻型化、小型化。以往,人们对它不重视,现在正在改变。至目前,调节阀比较理想的外观是电子式全功能超轻型调节阀(见下图)。重量在满足以上功能的情况下其重量应越轻越好以方便使用如起吊、安装、维护等。十大类调节阀的功能优劣比较调节阀有十个大类其九大功能具备的优劣情况如何呢?为了减少幅面特汇总在下表中。功能调节切断克服压差防堵耐蚀耐压耐温重量外观最佳数量单座阀√××√√√××直行双座阀√×√×√√××乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机套筒阀√×√×√√××角形阀√×√√√××三通阀√×××√√××程隔膜阀×√×√××××蝶阀√√×√√√√√球阀√√√√√√√××偏心阀√√√√√√√××角行程全功能阀√√√√√√√√√符号说明:“√”表示最佳“”表示基本可以“×”表示差。从上述比较表中我们可以看出:()主导产品单座阀、双座阀、套筒阀的最佳功能仅有个故在使用中常出问题。()蝶阀是较好的产品,最佳功能有个,切断蝶阀会有更多的应用。故此,我们开发了球面硬密封切断蝶阀,三偏心蝶阀等高性能蝶阀弥补了普通蝶阀泄漏大的不足。()全功能超轻型调节阀是唯一在九大功能上都为最佳功能的产品故冠名为全功能。由此特点,它使原来上百个品种、上千个系列、上万个规格的调节阀得到大大简化使设计院选型更加简化使工厂管理、维护、维修、备品备件等更加简化。调节阀标准与性能气动调节阀国标GB《气动调节阀通用技术条件》于年月日发布,于年月日实施。本标准又于年进行了修改,修改后的标准代号为GBT,于年月实施。该标准主要依据IEC国际标准,并结合我国具体情况而制定原执行的部标自新国标实施之日起作废新旧标准比较主要有以下不同:()新国标增加了“寿命”指标,共计个性能指标:基本误差回差死区始终点偏差额定行程偏差泄漏量填料函及其它连接处的密封性:气室的密封性耐压强度额定流量系数固有流量特性抗振动性动作寿命外观。()新国标对基本误差、回差、死区、始终点偏差、额定行程偏差分为A、B、⋯⋯H、这个等级,以便根据不同阀满足不同功能的要求选择性能成本比最佳的指标等级。旧标准针对每种阀而确定一个唯一对应的指标,缺乏灵活性。()新国标对泄漏量规定为A、B⋯⋯F这个等级最高F级以每分钟气泡数计。旧标准只有一个等级高压阀规定泄漏量为是不符合实际的。()流量特性误差检验方法新国标增加了按斜率法检验的方法。()新国标将旧标准流通能力改称流量系数。其数值旧标准做了统一规定,新国标由制造厂自行确定,更方便新产品设计定型。()对基本误差、回差的测试点由旧标准分为个测试点改为个测试点。()新国标对调节阀气源和环境温度的要求。气源应为清洁、干燥的空气,不含有明显的腐蚀性气体、溶剂或其他液体带定位器的调节阀,其气源所含固体微粒数量应少于gm,且微粒直径应大于μm,含油量应小于ppm。调节阀环境温度为~℃或-~℃。调节阀工作时应满足上述要求。定位器气源不干净是造成定位器工作不正常的主要原因占故障率的以上应特别注意这一点。国标对泄漏量的规定乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机GBT的国标标准对泄漏规定了六个等级,其具体规定见下表其中最低级别为Ⅰ级,不作具体要求最高级别是Ⅵ级,即为气泡级当泄漏量大于%KV值时,可免于测试。泄漏等级试验介质试验程序最大阀座泄漏量Ⅰ由用户与制造厂商定ⅡL或G××阀额定容量hⅢL或G×阀额定容量hL或ⅣG×阀额定容量hL或Ⅳ-SG××阀额定容量hⅣ-SG××△P×DhⅤL××△P×DhⅥG××△P×(下表规定的泄漏量)注:①△P以KPa为单位。②D为阀座直径以mm为单位。③对于可压缩流体体积流量,绝对压力为KPa和绝对温度为K的标准状态下的测定值④试验程序“”表示△P=MPa、介质为水试验程序“”表示△P等于工作压差、介质为水或气体。泄漏量阀座直径mmmLmin每分钟气泡数----注:①每分钟气泡数是用外径mm、壁厚mm的管子垂直浸入水下~mm深度的条件下测得的管端表面应光滑无倒角和毛刺。乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机②如果阀座直径与表列值之一相差mm以上则泄漏系数可假设泄漏量与阀座直径的平方成正比的情况下通过类推法取得。额定容量按计算公式条件△P<·P△P≥·P液体气体Qg=Kv表中:Q液体流量mhQg标准状态下的气体流量mhKV额定流量系数Pm=KPaP阀前绝对压力KPaP阀后绝对压力KPa△P阀前后压差KPat试验介质温度取℃G气体比重空气=相对密度(规定温度范围内的水=)美国的泄漏标准美国ANSIB·调节阀的泄漏量标准见下表。级别最小泄漏量试验介质压力和温度Ⅱ级%额定Cv空气或水工作压差△P或磅英寸(巴)压差取其中较小的一个值,温度~℃Ⅲ级%额定Cv空气或水工作压差△P或磅英寸(巴)压差取其中较小的一个值,温度~℃Ⅳ级%额定Cv空气或水工作压差△P或磅英寸(巴)压差取其中较小的一个值,温度~℃乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机Ⅴ级×m秒巴(压差)mm阀座直径(公制)水工作压差△P或温度~℃阀座直径(in)(mm)汽泡分ml分Ⅵ级空气或氮气工作压差△P或磅英寸(巴)压差取其中较小的一个值,温度~℃泄漏标准的细分和定量概念我们认为上述标准划分还不够细腻特别是Ⅳ级密封~Ⅴ级密封其泄漏率由突然跳跃到猛增倍。为此笔者认为应将泄漏标准与切断的关系进一步细分。切断的等级与泄漏率见下表。同时,为了有一个量的概念,现列举Kv=(双座阀DN、单座阀DN~、套筒阀DN、V型球阀DN、全功能阀DN时的Kv值)时,试验△P=MPa、介质为水,每分钟在不同等级时的泄漏量(gmin)也列举在下表中。一般切断较严密切断严密切断完全切断切断等级微气泡级Kv=、△P=MPa介质为水每分钟的泄漏量克/分标准中的Ⅵ级数气泡转化为:滴水/分注:lg≈滴水调节阀在使用中存在的主要问题调节阀是工业自动化仪表中使用问题最多的产品,也是更新换代最慢的产品,几十年一贯制,到现在,还是以五六十年代水平的产品―单座阀、双座阀、套筒阀为主导产品(占%左右),可见,产品陈旧落后另―方面,使用的问题也很突出为了寻找调节阀的突破方向,在九五计划的初期,笔者首先对调节阀进行了专门的问卷调查,得到的结论是:()反映调节阀不象仪表、太笨重的占%()反映品种、规格繁多选型复杂、工厂管理复杂、维护工作量大的占%()反映泄漏大的占%()反映经常堵卡、动作迟钝的占%()反映寿命短的占%()反映推力不够、阀关不严的占%()反映流量系数小、调节范围小的占%()反映阀外漏的占%乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机()反映振动、振荡、啸叫的占%。在对上述存在问题作进一步的归纳分析后得出最突出的问题有四个:()笨重:回头看一下调节阀的重量,一台DN的阀重~公斤,一台DN的阀重~公斤,对它们的运输、安装、维护都必须要用吊车才能够进行用户对此反映极为强烈()品种规格繁多:单座阀、双座阀、套筒阀等产品加上压力、温度、特性等变型参数总计达多个规格造成调节阀选型、工厂管理复杂化()泄漏大:一是产品结构缺陷所致二是没有考虑密封的可靠性三是执行机构推力不够()调节阀堵卡:阀的流路复杂不干净介质必定造成堵卡。归纳起来,从阀的结构上找原因,主要是片面地追求出厂性能,忽视了阀的可靠性从使用上找原因,阀的选型不全面(也怪阀的品种规格太多,给选型带来了难度)。对调节阀使用中的问题分析、处理见第七篇。九十年代调节阀的新发展六十年代调节阀的发展在国外主要是推出了套筒阀在国内主要是联合设计了单座阀、双座阀、角形阀等老产品七十年代产生了偏心旋转阀八十年代主要是精小型调节阀九十年代主要是解决特殊疑难阀的使用问题以往在使用上的老大难相继被解决如高压阀的汽蚀问题、强腐蚀介质的腐蚀问题、不干净介质的堵塞问题、超小流量的调节问题、秒紧急动作等,但较长一段时间里均没有新的调节阀品种问世。直到年华林公司推出了新一代产品全功能超轻型调节阀它主要针对调节阀使用存在的问题调节阀功能不齐全、可靠性差、调节阀笨重并对此进行立项逐一攻关的结果。它综合了旋转类调节阀的优点而产生的又一新品种具有功能齐全(故称全功能)、重量轻(比单、双座阀、套筒阀等老产品轻%~%,比年代的精小型阀还轻%~%故称超轻型)、高可靠性的特点对整个调节阀产生了重大突破,它使中国的调节阀水平大大地提高并缩短了与国外的差距。作为新的一代产品它必将取代老一代产品成为下一世纪调节阀的应用主流。调节阀三代产品的初步划分从本世纪初到现在的七八十年的时间里调节阀还处于第一代产品的水平上。其特征是:①以六、七十年代水平的单座阀、双座阀、套筒阀为主导产品②这代产品功能不齐全不得不依靠扩充产品品种、变型来适应各种不同的场合造成了品种规格繁多对调节阀使用、计算、选型、调校、维护、备件等要求特别高③可靠性差使用的问题多④十分笨重。第二代产品将从可靠性、功能、重量上得到突破。其特征是:①全功能超轻型阀代替众多可靠性差、功能不齐全、又十分笨重的产品即以它代替第一代的主导产品单座阀、双座阀、套筒阀成为第二代主导产品②电子式电动全功能超轻型阀逐步取代传统的因原执行机构可靠性差不得不采用的“气动阀电气阀门定位器气源”的组合方式从第二代产品的气动阀使用为主变成以电子式电动阀为主这代产品预计要年时间(~年)。第三代产品就是智能化。在应用上的特点是:①与计算机接口②可靠性更加提高故障率进一步下降③调节阀的品种以及对调节阀的使用要求进一步的简化。电动调节阀的应用前景随着电子产品不断进步尤其是可靠性的进一步提高使得九十年代国外电动执行机构产生了质的飞跃其突出的表现是:①可靠性极高可以在年内免维修②重量大幅度下降比老式的DKZ、DKJ的乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机电动执行机构轻%~%③外观也得到了极大的改善④性能提高、调整简化、使用更加方便、简单。值得一提的是国内的执行机构与之差距太大仍处于六七十年代的水平。正由于电动执行机构的可靠性得到了根本上的解决配上高可靠性的全功能超轻型调节阀使得调节阀成为了真正意义上的第二代产品到下世纪初这种高可靠性电子式全功能超轻型调节阀必将逐步取代传统的“气动阀电气阀门定位器气源”的组合方式。除上述高可靠、全功能、超轻型的特点外还将带来如下好处:()用电源既方便又节约省去了建立气源站的一系列费用()用“气动阀电气阀门定位器气源”的复杂方式它不只是增加了费用反而带来了可靠性的下降(环节越多可靠性差的因素增加)()从经济性上看除省去气源站的费用外还省去电气阀门定位器的费用:现在一台好的进口的电气阀门定位器,通常在~元以上,更好的在~的价位上,而这个价位基本上可购回上述高可靠的电子式执行机构()环节减少了相应减少了维修工作量。二调节阀计算流量系数Kv的来历调节阀同孔板一样是一个局部阻力元件。前者由于节流面积可以由阀芯的移动来改变因此是一个可变的节流元件后者只不过孔径不能改变而已。可是我们把调节阀模拟成孔板节流形式见下图。调节阀节流模拟对不可压流体代入伯努利方程为:()解出命再根据连续方程Q=A·V与上面公式连解可得:乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机()这就是调节阀的流量方程推导中代号及单位为:V、V节流前后速度V平均流速P、P节流前后压力KPaA节流面积cmQ流量cm/S阻力系数r重度Kgf/cmg加速度g=cms如果将上述Q、P、P、r采用工程单位即:QmhP、PKPargfcm。于是公式()变为:Q==()再令流量Q的系数为Kv即:Kv=或()这就是流量系数Kv的来历。从流量系数Kv的来历及含义中我们可以推论出:乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机()Kv值有两个表达式:Kv=和()用Kv公式可求阀的阻力系数()可见阀阻力越大Kv值越小()所以口径越大Kv越大。流量系数定义在前面不可压流体的流量方程()中,令流量Q的系数为Kv,故Kv称流量系数另一方面,从公式()中知道:即Kv的大小反映调节阀流量Q的大小。流量系数Kv国内习惯称为流通能力现新国际已改称为流量系数。流量系数定义对不可压流体,Kv是Q、△P的函数。不同△P、r时Kv值不同。为反映不同调节阀结构,不同口径流量系数的大小,需要跟调节阀统一一个试验条件,在相同试验条件下,Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。于是调节阀流量系数Kv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差△P为KPa,流体重度r为lgfcm(常温水)时,每小时流经调节阀的流量数(此时),以mh或t/h计。例如:有一台Kv=的调节阀,则表示当阀两端压差为KPa时,每小时的水量是m/h。Kv与Cv值的换算国外流量系数常以Cv表示其定义的条件与国内不同。Cv的定义为:当调节阀全开阀两端压差△P为磅/英寸介质为°F清水时每分钟流经调节阀的流量数以加仑/分计。由于Kv与Cv定义不同试验所测得的数值不同它们之间的换算关系:Cv=Kv()推论从定义中我们可以明确在应用中需要注意的两个问题:()流量系数Kv不完全表示为阀的流量唯一在当介质为常温水压差为KPa时Kv才为流量Q同样Kv值下r、△P不同通过阀的流量不同。()Kv是流量系数故没单位。但是许多资料、说明书都错误地带上单位值得改正。原流量系数Kv计算公式不可压流体的流量系数公式公式()是以不可压流体来推导的此公式即为不可压流体的流量系数公式。可压流体的流量系数公式乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机可压流体由于考虑的角度不同有不同的计算公式主要采用的是压缩系数法和平均重度法两种。压缩系数法是在不可压流体流量系数公式()基础上乘上一个压缩系数而来即或将r换算成标准状态(℃、mmHg)的气体重度:于是得出()式中压缩系数由试验确定为=-△P/P在饱和状态时△P/P=此时流量不再随△P的增加而增加即产生了阻塞流(阻塞流的定义为:流体通过调节阀时所达到的最大极限流量状态)见下图。Q~曲线=-×=t介质温度℃N在标准状态下的参数。用于蒸气计算时计算公式略有不同平均重度法平均重度法公式推导要复杂得多。在推导中将调节阀相当长度为L、断面为A的管道来代替并假定介质为理想流体当介质稳定地流过管道时采用可压缩流体流量方程式:乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机(-)式中摩擦功g加速度。在上式基础上再引入三个辅助方程:理想气体多变热力过程的变化规律方程PVm=常数状态方程PV=RT连续方程VA/v=常数以上三式中:v比容m多变指数R气体常数T绝对温度V流速。由上述个方程通过一系列纯数学推导(略)得到其流量方程为:为简化公式把实际流动简化为等温度变化来处理故取m=。同时把物理常数代入即可整理得:()乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机当△P/P≥时流量饱和故以△P=P代入上式得:()同样蒸气的计算公式也是在公式()、()基础上推导出来的。综合上述把原各种介质的Kv值计算公式汇总在下表中。流体压差条件计算公式液体G重量流量(t/h)压缩系数法平均重度法一般气体气体一般气体Gs重量流量蒸气乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机Kv值计算新公式目前调节阀计算技术国外发展很快就KV值计算公式而言早在世纪年代初ISA(国际标准协会标准)就规定了新的计算公式国际电工委员会IEC也正在制定常用介质的计算公式。下面介绍一种在平均重度法公式基础上加以修正的新公式。原公式推导中存在的问题压力恢复系数FL梅索尼兰公司的公式FL修正法原公式推导中存在的问题在前节的KV值计算公式推导中我们可以看出原公式推导中存在如下问题:()把调节阀模拟为简单形式来推导后未考虑与不同阀结构实际流动之间的修正问题。()在饱和状态下阻塞流动(即流量不再随压差的增加)的差压条件为△P/P=同样未考虑不同阀结构对该临界点的影响问题。()未考虑低雷诺数和安装条件的影响。压力恢复系数FL由P在原公式的推导中认为调节阀节流处由P直接下降到P见图中虚线所示。阀内的压力恢复压力变化曲线如图中实线所示存在差压力恢复的情况。不同结构的阀压力恢复的情况不同。阻力越小的阀恢复越厉害越偏离原推导公式的压力曲线原公式计算的结果与实际误差越大。因此引入一个表示阀压力恢复程度的系数FL来对原公式进行修正。FL称为压力恢复系数(Pressurereecveryfactor)其表达式为:()式中△PVC、△PC表示产生闪蒸时的缩流处压差和阀前后压差图阀内的压力恢复关键是FL的试验问题。用透明阀体试验将会发现当节流处产生闪蒸即在节流处产生气泡群时Q就基本上不随着△P的增加而增加。这个试验说明:产生闪蒸的临界压差就是产生阻塞流的临界压差故FL又称临界流量系数(Criticalflowfactor),因此FL既可表示不同阀结构造成的压力恢复,以修正不同阀结构造成的流量系数计算误差,又可用于对正常流动,阻塞流动的差别即FL定义公式()中的压差△Pc就是该试验阀产生阻塞流动的临界压差。这样,当△P<△Pc时为正常流动,当△P≥△Pc时为阻塞乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机流动。从()公式中我们即可解出液体介质的△Pc为:△PC=FL(P-PV)()由试验确定的各类阀的FL值见下表。调节阀形式流向FL值流开柱塞形阀芯流闭“V”形阀芯任意流向流开单座阀套筒形阀芯流闭柱塞形阀芯任意流向双座阀“V”形阀芯任意流向流开柱塞形阀芯流闭流开套筒形阀芯流闭角型阀文丘里形流闭“O”型任意流向球阀“V”型任意流向°全开任意流向蝶阀°全开任意流向偏心旋转阀流开梅索尼兰公司的公式FL修正法)对流体计算公式的修正当△P<△PC时为正常流动仍采用原公式()当△P≥△PC时因△P增加Q基本不增加故以△PC值而不是△P值代入公式()计算即可。当△PV≥P时意味差有较大的闪蒸此时△PC还应修正由试验获得:()式中:PC表示液体热力学临界点压力见下表。介流动原计算公式新计算公式乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机质状态流动状态判别计算式流动状态判断计算式一般流动△P△PC=FL同原计算式液体阻塞流动无△P≥△PC当PVP时△PC=FL(PPV)当PV≥P时一般流动△P△P△P△PFL同原计算式气体阻塞流动△P△P≥△P△P≥FL原计算式乘FL或一般流动同气体同气体同原计算式饱和蒸气阻塞流动同气体同气体原计算式乘FL或一般流动同气体同气体同原计算式蒸气过热蒸气阻塞流动同气体同气体原计算式乘FL或乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机表中代号及单位Q:液体流量mhQN:气体流量NmhGS:蒸气流量kgfhr:液体重度gcmrn:气体重度kgNmP:阀前压力KPaP:阀后压力KPa△P:压差KPa※PV:饱和蒸气压KPaPC:临界点压力(见表)FL:压力恢复系数(见表)t:摄氏温度℃tsh:过热温度℃△PC:临界压差KPa其中※可查GB或理化数据手册。蒸气、气体压力为绝压。)对气体计算公式的修正原产生阻塞流的临界差压条件是△PC=P即固定在△P/P=处这和实际情况出入较大。实际上△PC仍与FL有关由试验得临界压差条件为:△PC=FLP()利用FL概念推得的新公式有好几种但以在原平均重度法公式基础上修正的新公式最简单、方便即平均重度修正法它只需将原阻塞流动下的计算公式除上FL即可。若要更精确些则再除上一个系数(y-y)其中:蒸气计算公式的修正同上。为了便于比较、应用将采用FL修正的新公式和原公式汇总于表-中。归纳起来有两个不同:一是流动状态差别式不同二是在阻塞流动的情况下计算公式不同。引入了个新的参数:FL、PC、(y-y)。)公式计算步骤第一步:根据已知条件查参数:FL、PC第二步:决定流动状态。液体:①判别PV是大于还是小于P②由①采用相应的△PC公式:③△P<△PC为一般流动△P≥△PC为阻塞流动。气体:乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机为一般流动为阻塞流动。第三步:根据流动状态采用相应KV值计算公式。)计算举例例介质液氨t=℃r=Q=t/hP=×KPaP=×KPa△P=×KPaPv=×KPa选用高压阀流闭型。第一步:查表得FL=PC=×KPa第二步:∵P=>PV∴△PC=FL(P-PV)=。△P>△PC为阻塞流动。第三步:采用阻塞流动公式例介质空气t=℃rN=QN=MhP=×KPa(绝压)P=×KPa(绝压)△P=×KPa选用单座阀流开型。第一步:查表FL=第二步:=<FL=×=为一般流动。第三步:采用一般流动KV值计算公式例在例基础上改P=×KPa(绝压)即△P=×KPa乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机∵=>FL=∴为阻塞流动。采用公式为:若要更准确些时上式再除以(y-y)即其中y-y=表:临界压力PC介质名称PC(KPa绝压)介质名称PC(KPa绝压)醋酸甲烷丙酮甲醇乙炔氧空气氧化氯氨辛烷氮氯氟乙烷氦乙醇氢氯化氢氩丙烷苯二氧化硫二氧化碳水一氧化碳戊烷调节阀口径计算乐天阁专业阀门资料管件资料网汇集管件阀门行业的技术标准资料免费下载优质阀门生产厂家中山铁王管阀有限公司苏州办事处电话()手机调节阀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KPa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。调节阀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:()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。()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。()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。()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Kvmax并与其接近的一档Kv值得出口径。()开度验算。()实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于。()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)。

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