調(diào)節(jié)閥計(jì)算書(shū)（帶公式）

1、流量系數(shù)C的定義,符號(hào),定 義,相互關(guān)系,制作人SkySmile,C,給定行程下，溫度為540的水，閥兩端壓差為1kgf/cm2時(shí)每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的體積（以m表示）,C是流量系數(shù)的通用符，我國(guó)過(guò)去曾長(zhǎng)期使用,QQ475222808,Kv,給定行程下，溫度為540的水，閥兩端壓差為102kPa時(shí)，每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的體積（以m表示）,Kv=1.01C我國(guó)推薦使用Kv,四川成都,Cv,給定行程下，溫度為60的水，閥兩端壓差為1lb/in2時(shí)，每分鐘流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的體積（以美國(guó)加侖USgal表示）,Cv=1.167C,2011.04.20,1,對(duì)于牛頓型不可壓縮流體（液體）,即粘度為常數(shù),A:常數(shù),F：調(diào)

2、節(jié)閥流通面積,v:調(diào)節(jié)閥阻力系數(shù)（隨閥門(mén)開(kāi)度而變化）,2,主要計(jì)算參數(shù)的確定,2.1,計(jì)算流量的確定,正常流量Qn:工藝裝置額定狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量。,穩(wěn)態(tài)最大流量Qmax：工藝裝置正常運(yùn)行中可能出現(xiàn)的靜態(tài)最大流量。,計(jì)算最大流量Qcmax:為克服干擾，調(diào)節(jié)閥必須保證的動(dòng)態(tài)最大流量。,Qcmax=Qmax*（S+X）,S=特定開(kāi)度下的閥壓降/管路系統(tǒng)總摩擦阻力降,正常情況：Qcmax=Qmax*1.151.5,其它情況：Qcmax=Qmax*1.25,最小流量Qmin:當(dāng)最小流量比正常流量小得多，或者S100特別低時(shí)需考慮。最小流量是指工藝,裝置運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)最小流量，而不是

3、閥門(mén)的泄漏量。當(dāng)此低于調(diào)節(jié)閥可控制的最低流,量時(shí)，應(yīng)采用分程控制的方法來(lái)解決，或者改變閥型。,2.2,閥壓降P及閥阻比S100的確定,工程普遍推薦：S100=0.30.5,對(duì)于高壓系統(tǒng)，考慮到節(jié)約動(dòng)力消耗：S0.15,對(duì)于氣體介質(zhì)，由于管路阻力損失小，調(diào)節(jié)閥壓降所占比例較大，S1000.5,對(duì)于系統(tǒng)工作壓力經(jīng)常波動(dòng)的場(chǎng)合，如鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由于閥壓降會(huì)隨系統(tǒng)工作壓力的波動(dòng),而波動(dòng)，使S100進(jìn)一步下降。因此在確定最大流量計(jì)算閥壓降時(shí)，還應(yīng)增加系統(tǒng)工作壓力的5%-10%,上式所提的計(jì)算閥壓降最好是計(jì)算最大流量的閥壓降。但目前的設(shè)計(jì)方法往往不能精確地提供計(jì)算,計(jì)算最大流量下的閥壓降和閥前壓力P1

4、，所以推薦使用正常閥壓降Pn作為計(jì)算閥壓降，與正常,流量Qn一起計(jì)算正常流量條件下的流量系數(shù)Cn.然后，推算出最大計(jì)算流量時(shí)的流量系數(shù)Cmax。,3,阻塞流及其對(duì)流量系數(shù)的影響,上式只適用于不可壓縮液體。對(duì)于氣體或蒸汽等可壓縮流體，由于節(jié)流前后密度發(fā)生了變化，因此,需要將此式加以修正。如下情況需修正：,當(dāng)流體在閥體內(nèi)形成阻塞流（Chocked flow)時(shí)；,當(dāng)流體處于非湍流流動(dòng)狀態(tài)時(shí)；,當(dāng)閥兩端與工藝管道間裝有過(guò)渡管件時(shí)。,阻塞流：當(dāng)閥前壓力P1保持一定，而逐步降低閥后壓力P2時(shí)，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量會(huì)增加到一個(gè)最大,極限，再繼續(xù)降低P2，流量不再增加。此時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為阻塞流。,因此為了精確求

5、得此時(shí)的C值，只能把開(kāi)始產(chǎn)生阻塞流時(shí)的閥壓降Pcr作為計(jì)算閥壓降。,對(duì)于可壓縮流體，引入一個(gè)壓差比：X=P/P1,若以空氣試驗(yàn)，對(duì)于一確定的調(diào)節(jié)閥，當(dāng)產(chǎn)生阻塞流時(shí)，其壓差比是一個(gè)固定的常數(shù)，稱(chēng)為臨界,壓差比XT。對(duì)于其它可壓縮流體，只要對(duì)XT乘以比熱容比系數(shù)FK（FK=K/1.4），皆為產(chǎn)生阻塞流,的臨界條件。,Xt的數(shù)值只取決于閥的結(jié)構(gòu)，即流路形式。因此只要制造廠提供各類(lèi)調(diào)節(jié)閥的Xt值，便可將,XFkXt作為形成阻塞流的條件，并把P1-（FkXt）=Pcr作為P代入計(jì)算C值的公式。,對(duì)于不可壓縮的流體（液體）,縮流斷面：由節(jié)流原理可知，流體在節(jié)流時(shí)流速增加而靜壓降低，在節(jié)流口后流束截面并不立

6、即擴(kuò),大，而繼續(xù)縮小到一個(gè)最小值，此處流速最大而靜壓最低，稱(chēng)為縮流斷面。,閃蒸：若以Pvc表示縮流處的壓力，則當(dāng)Pvc小于入口溫度下流體介質(zhì)飽和蒸汽壓力Pv時(shí)，部分液體,發(fā)生相變，形成氣泡，產(chǎn)生閃蒸。繼續(xù)降低Pvc，流體便會(huì)形成阻塞流。,此時(shí)的Pvc以Pvcr表示，其數(shù)值與液體介質(zhì)的物理性質(zhì)有關(guān)Pvcr=FFPv,式中，F(xiàn)f是液體臨界壓力比系數(shù)，它是阻塞流條件下的縮流斷面壓力與閥入口溫度下的液體飽和蒸,汽壓力Pv之比，是Pv與液體臨界壓力Pc之比的函數(shù)。,為了能在計(jì)算C值時(shí)事先確定產(chǎn)生阻塞流的閥壓降Pcr,又引入一個(gè)壓力恢復(fù)系數(shù)FL，定義為：,FL對(duì)于一特定形式的調(diào)節(jié)閥是一個(gè)固定常數(shù)。,它只與

7、閥的結(jié)構(gòu)、流路有關(guān)，與閥徑無(wú)關(guān)。,FL表示縮流斷面處與閥出口之間壓力恢復(fù)程度,數(shù)值上等于產(chǎn)生阻塞流時(shí)實(shí)際測(cè)得的最大流量,與以此時(shí)閥入口壓力與縮流斷面的壓力之差作為壓差，按非阻塞流條件計(jì)算而得到的理論流量之比。,由上式可知，只要求得Pvcr,便可判斷形成阻塞流的條件，如下式成立，則為產(chǎn)生阻塞流。此時(shí)只要,將后式代入P即可。,4,液體介質(zhì)的流量系數(shù)計(jì)算,1.判別流體是否為阻塞流,判斷結(jié)果：,阻塞流,閥壓差P,24.5,P1,26.2,Pc,11.378,Pv,1.621,FL,0.9,FF,0.854314216,2.非阻塞流時(shí),P1,P2,P,Pv,Pc,Mpa(絕壓),FL2(P1-FFPV)

8、,20.10027689,QL：液體體積流量,m3/h,QL,0,WL,6300,L,580,0.1964,WL:液體重量流量,m3/h,D1,17,D2,17,FR,L：液體密度,kg/m3,:運(yùn)動(dòng)粘度,10-6m2/s(厘斯),0,D1,D2閥入口、出口處管徑,mm,0.528498198,d:閥徑,mm,d,6, 阻塞流時(shí),0,0.583479407,3.求取雷諾系數(shù)Rev,對(duì)于單流路調(diào)節(jié)閥，如直通單座閥、套筒閥、球閥等,Cv,0.583479407,Rev,0,Rev,5118912.662,對(duì)于具有兩個(gè)平行流路的調(diào)節(jié)閥，如直通雙座閥、蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等,Rev,0,Rev,35832

9、38.864,若Rev3500，則不用修正,若Rev3500，則C=C/FR,C,#DIV/0!,4.管道修正系數(shù),非阻塞流條件下,C100/d2,0.0225,1,0.383191054,2,0.766382107,B1,0.984482944,B2,0.984482944,1+2,1.149573161,Fp,0.856318769,C,0.681381079,阻塞流條件下,FLP,0.774447563,Pcr,20.29691954,C,0.753413704,5,氣體介質(zhì)的流量計(jì)算,Qg：氣體體積流量,m3/h,252,k,1.29,Y膨脹系數(shù),Wg:氣體質(zhì)量流量,kg/h,400,

10、Fk,0.921428571,P1:閥入口壓力（絕壓）,Mpa,1.5,P,0.1,Fk比熱容比系數(shù),N：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（273K、,Sn,0.48,1.013x102kPa)下的密度,kg/m3,0.771,n,1.25,1:閥入口條件下氣體密度,kg/m3,5.09,D1,50,mm,k比熱容比（絕熱系數(shù)）,T1：閥入口溫度,K,368,D2,50,mm,Fp管件形狀修正系數(shù),M：分子量，無(wú)量綱,M=22.4N,XT,0.72,G：相對(duì)密度(空氣為1),無(wú)量綱,Z,1,XTP管道修正時(shí)的壓差比系數(shù),X=P/P1,0.066666667,FkXT,0.663428571,Y,0.985257143,XTP,0.72,1.判斷是否為阻塞流,判斷結(jié)果,非阻塞流,2.當(dāng)為非阻塞流條件時(shí),Kv,2.143330083,Kv,0,Kv,0,Kv,#DIV/0!,Kv,5.690514156,C100/d2,1,0.2888,2,0.5776,B1,0.33362176,B2,0.33362176,Kv,d,12,當(dāng)D1，D