調(diào)節(jié)閥根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式分類,一般分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥、自力式調(diào)節(jié)閥等。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥、套筒調(diào)節(jié)閥、角式調(diào)節(jié)閥、球閥、蝶閥等九大類。調(diào)節(jié)閥的計(jì)算選型是指在選用調(diào)節(jié)閥時(shí),通過對(duì)流經(jīng)閥門介質(zhì)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)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(jì)算選型是確保調(diào)節(jié)閥使用效果的重要環(huán)節(jié)。
調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)計(jì)算公式 1.1 流量系數(shù)符號(hào): Cv—英制單位的流量系數(shù),其定義為:溫度60°F(15.6℃)的水,在16/in2(7KPa)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5~40℃的水,在105Pa壓降下,每小時(shí)流過調(diào)節(jié)閥的立方米數(shù)。 注:Cv≈1.16 Kv 1.2 不可壓縮流體(液體)Kv值計(jì)算公式 1.2.1 一般液體的Kv值計(jì)算
 式中:P1—閥入口絕對(duì)壓力KPa 2—閥出口絕對(duì)壓力KPa QL—液體流量 m3/h ρ—液體密度g/cm3 FL—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(絕對(duì)壓力KPa) PC—物質(zhì)熱力學(xué)臨界壓力(絕對(duì)壓力KPa) 注:如果需要,本公司可提供部分介質(zhì)的PV值和PC值 1.2.2 高粘度液體Kv值計(jì)算 當(dāng)液體粘度過高時(shí),按一般液體公式計(jì)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:K′V —修正后的流量系數(shù) KV —不考慮粘度修正時(shí)計(jì)算的流量系數(shù) FR—粘度修正系數(shù) (FR值從FR~Rev關(guān)系曲線圖中確定) 計(jì)算雷諾數(shù)Rev公式如下: 對(duì)于只有一個(gè)流路的調(diào)節(jié)閥,如單座閥、套筒閥、球閥等:
對(duì)于有二個(gè)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—?dú)怏w的KV值計(jì)算
 判別式 P2>0.5P1
P2≤0.5P1
計(jì)算公式
式中:P1—閥入口絕對(duì)壓力KPa P2—閥出口絕對(duì)壓力KPa Qg—?dú)怏w流量 Nm3/h G—?dú)怏w比重(空氣=1) t—?dú)怏w溫度℃ Z—高壓氣體(PN>10MPa)的壓縮系數(shù) 注:當(dāng)介質(zhì)工作壓力≤10MPa時(shí),Z=1;當(dāng)介質(zhì)工作壓力>10MPa時(shí),Z>1,具體值查有關(guān)資料。 1.4 可壓縮流體—蒸汽的KV值計(jì)算 1.4.1 飽和蒸汽的KV值計(jì)算
判別式 P2>0.5P1
P2≤0.5P1
計(jì)算公式
式中:P1—閥入口絕對(duì)壓力KPa P2—閥出口絕對(duì)壓力KPa GS—蒸汽流量 kg/h K—蒸汽修正系數(shù) 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
19.4
25
68.5
37
41.5
43.5
1.4.2 過熱蒸汽的KV值計(jì)算
判別式 P2>0.5P1
P2≤0.5P1
計(jì)算公式
式中:P1、P2、GS、K含義及單位同前 △t—水蒸汽過熱度℃ 1.5 兩相流流體的Kv值計(jì)算 兩相流流體的Kv值計(jì)算公式如下:
適用介質(zhì) 計(jì)算公式
適用介質(zhì)
計(jì)算公式
液體與 非凝性 氣體
液體與蒸汽 其中蒸汽占 絕大部分
液體與蒸汽 其中蒸汽占絕大部分
式中:
式中:
式中:P1、P2的含義及單位同前; Wg—?dú)怏w、蒸汽質(zhì)量流量,kg/h; WL—液體質(zhì)量流量,kg/h; ρe—兩相流有效密度,kg/m3; ρm—兩相流密度(P1、T1條件),kg/m3; ρL—液體密度,kg/m3; Fg—?dú)怏w壓力恢復(fù)系數(shù); f(x,k)—壓差比修正系數(shù); T1—入口絕對(duì)溫度,K; FF—液體臨界壓縮比系數(shù); 1.6 IEC推薦的調(diào)節(jié)閥FL、XT數(shù)值表:

2. 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(jì)算出來后,就要對(duì)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(duì)于S≥0.3的一般工況,采用以下流量系數(shù)放大倍數(shù): 等百分比流量特性,m=1.97; 直線流量特性, m=1.63; 圓整后的流量系數(shù)應(yīng)使調(diào)節(jié)閥小和大流量系數(shù)時(shí)的相對(duì)行程處于下表的范圍: 直線流量特性: 10%~80% 等百分比流量特性: 30%~90% 或者 30%~80%(終按設(shè)計(jì)院技術(shù)規(guī)格書要求) 2.2 口徑選擇 當(dāng)KV閥確定后,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(duì)閥門產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)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, m/s
閥門口徑 非閃蒸條件
閃蒸條件
≤DN50
10
5
DN65~DN150
8
4
≥DN200
6
3
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100m/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(gè)規(guī)格,如: 接管直徑為DN250(10″)時(shí),調(diào)節(jié)閥口徑可以為DN150(6″)。 2.3 噪聲預(yù)估 在自控系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥是大的噪聲源,因此,必須進(jìn)行噪聲預(yù)估。當(dāng)噪聲超過有關(guān)規(guī)定時(shí)(一般為85dB),應(yīng)考慮低噪聲結(jié)構(gòu),但是有兩種場(chǎng)合除外: a.閥門遠(yuǎn)離人區(qū); b.常閉閥。 |