浅谈调节阀阻塞流对流量系数C值计算的影响

1、浅谈调节阀阻塞流对流量系数C值计算的影响 多年来国内外对调节阀C值的计算始终说法不一，而C值计算的准确性又直接影响调节阀的选定。C值的确定通常受工艺参数、介质选定的影响很大，但阻塞流对流量系数计算的影响却一直被人们所忽视。 所谓阻塞流是指当阀前压力P1保持一定面逐步降低阀后压力P2时，流经调节阔的流量会增加到一个最大极限值，再继续降低P2，流量不再增加，此极限量即为阻塞流，见图1。 从图中可以看出：Qmax大大超过了Qmax，因此为了求得确切的C值，应该把开始产生阻塞流时的阀压降作为计算阀压降。 对于不可压缩的流体(液体要考虑流体压力在阀内变化的情况，由节流原理可知，流体在节流时会形成在节流处

2、流速增加而静压降低，在节流口后流束截面并不立即扩大，而继续缩小到一个最小值处流速最大而静压最低，称为缩流处。缩流处后，随着流通截面的扩大，流体流速减慢，静压又逐渐回升称为压力恢复，而P1- P2=P为不可恢复的压力损失，见图2。 以PVCT表示缩流处的压力，则当Pc小于人口温度下流体介质的饱和蒸气压力P时，部分液体发生相变，形成气泡，产牛闪蒸，继续低Pc，流体便会形成阻塞流。 Pc= FFP 式中FF是液体临界压力比系数，可查表求得或由 求得，P表示阀入口处温度下介质的饱和蒸汽压，Pc表示热力学临界压力(绝压。引入压力恢复系数FL ，能够在计算C值时事先确定产生阻塞流时的阀压降Pc。 (1 式

3、中(P1- P2为产生阻塞流时的阀压降,FL表示缩流处和阀出口之间压力恢复的程度，是一个估量调节阀的压力恢复能力的系数，它与阀的结构、流路形式有关，与阀径无关。数值上等于产生阻塞流时实际测得的最大流量与此时阀入口压力与缩流处的压力差作为压差，按非阻塞条件计算而得理论流量之比，由式(1可见，只要能求得Pc值，便可得到不可压缩流体是否形成阻塞流的判断条件，FL2(P1- Pc即为产生阻塞流时的阀压降，因此当PFL2(P1- P或PFL2(P1- FFP成立，则为阻塞流。此时只要以FL2(P1- FFP取代P代入式 中，便可求得正确的流量系数值。 对于可压缩流体引入了压差比X的系数，定义为X=P/P

4、1，以空气为试验流体，对于一确定的调节阀，当产生阻塞流州、其压差比是一个固定的常数，称为临界压差比XT，对于其它可压缩流体，只要XT乘以比系数FK，即为产生阻塞流时的临界条件，XT通常由厂家提供，只要将X大于或等于FKXT，作为形成阻塞流的条件，并把P1(FKXT=PCT作为P代人计算C值的公式，便可在阻塞流条件下求出正确的流量系数。 举例说明：介质水重度=1.0g/cm3，温度为常温，=1.006cst，D=150mm，P1=175kPa，P2=100kPa，Qmax=60m3/h，选型：天津仪表厂双动气动隔膜阀。 判别是否阻塞流 查得 FL=0.55，Pc=21966.5kPa，P=3kPa FF=0.96- 0.28 =0.957 阻塞流时的最低压差： Pc=FL2(P1- FFP2=52.07 P=175-106=75kPa50.07kPa，故为阻塞流。 C值计算 若按不考虑阻塞流计算： 由上可以作出比较，考虑阻塞流的影响C=83.15，不考虑阻塞流的影响C=69.28。 由此可见，在阻塞流情况下，C值计算公式中，压差一项用FL2(P1- FFP代替实