調(diào)節(jié)閥的計算選型

1、調(diào)節(jié)閥的計算選型調(diào)節(jié)閥的計算選型是指在選用調(diào)節(jié)閥時，通過對流經(jīng)閥門介質(zhì)的參數(shù)進(jìn)行計算，確定閥門的流通能力，選擇正確的閥門型式、規(guī)格等參數(shù)，包括公稱通徑，閥座直徑，公稱壓力等，正確的計算選型是確保調(diào)節(jié)閥使用效果的重要環(huán)節(jié)。1. 調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)計算公式1.1 流量系數(shù)CV 英制單位的流量系數(shù)，其定義為：溫度60°F(15.6°C)的水，在1 lb/in2 (14kPa)壓降下，每分鐘流過調(diào)節(jié)閥的美加侖數(shù)。KV 國際單位制(SI制)的流量系數(shù)，其定義為：溫度540°C的水，在105 Pa壓降下，每小時流過調(diào)節(jié)閥的立方米數(shù)。注：CV 1.16 KV1.2 不可壓縮流體(液

2、體)KV值計算公式1.2.1 一般液體的KV值計算流動工況非阻塞流阻塞流判別式P < FL2(P1-FFPV)P FL2(P1-FFPV)計算公式式中：P1:閥入口絕對壓力 kPaP2:閥出口絕對壓力 kPaQL:液體流量 m3/h:液體密度 g/cm3FL:壓力恢復(fù)系數(shù)，與調(diào)節(jié)閥閥型有關(guān)，附后FF:流體臨界壓力比系數(shù)，PV:閥入口溫度下，介質(zhì)的飽和蒸汽壓 kPa, 絕對壓力PC:物質(zhì)熱力學(xué)臨界壓力 kPa, 絕對壓力kPa1.2.2 高粘度液體KV值計算當(dāng)液體粘度過高時，按一般液體公式計算出的KV值誤差過大，必須進(jìn)行修正，修正后的流量系數(shù)為：式中：KV':修正后的流量系數(shù)KV:

3、不考慮粘度修正時計算的流量系數(shù)FR粘度修正系數(shù) (FR值從FRRe雷諾數(shù)關(guān)系曲線圖中確定)計算雷諾數(shù)Re的公式如下：對于只有一個流路的調(diào)節(jié)閥，如單座閥、套筒閥、球閥等：對于有二個平行流路的調(diào)節(jié)閥，如雙座閥，蝶閥，偏心旋轉(zhuǎn)閥等：1.3 可壓縮流體 - 氣體的KV值計算判別式P2 > 0.5P1P2 0.5P1計算公式式中：P1:閥入口絕對壓力 kPaP2:閥出口絕對壓力 kPaQG:氣體流量 Nm3/hG:氣體比重 (空氣=1)T:氣體溫度 °CZ:高壓氣體(PN > 10MPa)的壓縮系數(shù)(當(dāng)介質(zhì)工作壓力10MPa時，Z=1；當(dāng)介質(zhì)工作壓力>10MPa時，Z>

4、1，具體值查有關(guān)資料。)1.4 可壓縮流體 - 蒸汽的KV值計算1.4.1 飽和蒸汽的KV值計算判別式P2 > 0.5P1P2 0.5P1計算公式式中：P1:閥入口絕對壓力 kPaP2:閥出口絕對壓力 kPaQS:蒸汽流量 kg/hK:蒸汽修正系數(shù) (空氣=1)部分蒸汽的K值如下：介質(zhì)水蒸汽氨蒸汽氟里昂11甲烷、乙烯蒸汽丙烷、丙烯蒸汽丁烷、異丁烷蒸汽K值19.42568.53741.543.51.4.2 過熱蒸汽的KV值計算判別式P2 > 0.5P1P2 0.5P1計算公式式中：P1:閥入口絕對壓力 kPaP2:閥出口絕對壓力 kPaGS:過熱蒸汽流量 kg/ht:水蒸汽過熱度 &

5、#176;C1.5 兩相流流體的KV值計算兩相流流體的KV值計算公式如下：適用介質(zhì)計算公式液體與非凝性氣體, 式中液體與蒸汽，其中蒸汽占絕大部分, 式中式中：P1:閥入口絕對壓力 kPaP2:閥出口絕對壓力 kPaWL:液體質(zhì)量流量 kg/hWG:氣體、蒸汽質(zhì)量流量 kg/he:兩相流有效密度 kg/m3m:兩相流密度(P1、T1條件) kg/m3T1為入口絕對溫度, °KL:液體密度 kg/m3G:氣體密度 kg/m3f(X,K):壓差比修正系數(shù)FF:液體臨界壓縮比系數(shù)FL:壓力恢復(fù)系數(shù)，與調(diào)節(jié)閥閥型有關(guān)，附后1.6 IEC推薦的調(diào)節(jié)閥FL、XT數(shù)值表閥型閥內(nèi)件形式流向FLXT單座

6、閥柱塞形流開0.900.72流閉0.800.55套筒形流開0.900.75流閉0.800.70雙座閥柱塞形任意0.850.70V形任意0.900.75偏心旋轉(zhuǎn)閥流開0.850.61角形閥套筒形流開0.850.65流閉0.800.60柱塞形流開0.900.72流閉0.800.65蝶閥90°全開任意0.550.2060°全開任意0.680.38球閥標(biāo)準(zhǔn)O形任意0.550.152. 調(diào)節(jié)閥選型2.1 流量系數(shù)選擇當(dāng)流量系數(shù)KV (CV)計算出來后，就要對其作適當(dāng)放大，使其符合所選閥型的KV (CV)值系列，并確定相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥口徑(或閥座直徑)。對于S 0.3的一般工況，采用以下流

7、量系數(shù)放大倍數(shù)： 對于等百分比流量特性閥門，m = 1.97; 對于直線流量特性閥門，m = 1.63。圓整后的流量系數(shù)應(yīng)使調(diào)節(jié)閥最小和最大流量系數(shù)時的相對行程處于以下的范圍： 直線流量特性：10% 80% 等百分比流量特性：30% 90% 或者 30% 80%(最終按業(yè)主或設(shè)計院技術(shù)規(guī)格書要求)。2.2 口徑選擇當(dāng)閥門KV(或CV)確定后，調(diào)節(jié)閥口徑(公稱通徑)或閥座直徑也就相應(yīng)確定。所選閥的口徑除滿足開度要求外，還應(yīng)根據(jù)流體流速極限和接管直徑進(jìn)行驗(yàn)算，防止流速過高對閥門產(chǎn)生的沖擊、振動和摩擦損耗。2.2.1 流速2.2.1.1 不可壓縮流體(液體)的流速極限見下表不可壓縮流體(液體)的流速上限m/s閥門口徑非閃蒸條件閃蒸條件 DN50105DN65DN15084 DN20063注：套筒閥和抗氣蝕調(diào)節(jié)閥的流速極限允許在上表數(shù)據(jù)的1.5倍之內(nèi)。2.2.1.2 可壓縮流體(氣體、蒸汽)可壓縮性流體的出口流速不應(yīng)超過音速，且進(jìn)口流速在100 m/s之內(nèi)。2.2.2 接管直徑調(diào)節(jié)閥直徑可以比接管直徑小兩個規(guī)格，如：接管直徑為DN250(10")時