调节阀计算书（带公式）

1、流量系数C的定义,符号,定 义,相互关系,制作人SkySmile,C,给定行程下，温度为540的水，阀两端压差为1kgf/cm2时每小时流经调节阀的体积（以m表示）,C是流量系数的通用符，我国过去曾长期使用,QQ475222808,Kv,给定行程下，温度为540的水，阀两端压差为102kPa时，每小时流经调节阀的体积（以m表示）,Kv=1.01C我国推荐使用Kv,四川成都,Cv,给定行程下，温度为60的水，阀两端压差为1lb/in2时，每分钟流经调节阀的体积（以美国加仑USgal表示）,Cv=1.167C,2011.04.20,1,对于牛顿型不可压缩流体（液体）,即粘度为常数,A:常数,F：调

2、节阀流通面积,v:调节阀阻力系数（随阀门开度而变化）,2,主要计算参数的确定,2.1,计算流量的确定,正常流量Qn:工艺装置额定状态下稳定运行时流经调节阀的流量。,稳态最大流量Qmax：工艺装置正常运行中可能出现的静态最大流量。,计算最大流量Qcmax:为克服干扰，调节阀必须保证的动态最大流量。,Qcmax=Qmax*（S+X）,S=特定开度下的阀压降/管路系统总摩擦阻力降,正常情况：Qcmax=Qmax*1.151.5,其它情况：Qcmax=Qmax*1.25,最小流量Qmin:当最小流量比正常流量小得多，或者S100特别低时需考虑。最小流量是指工艺,装置运行时可能出现的稳态最小流量，而不是

3、阀门的泄漏量。当此低于调节阀可控制的最低流,量时，应采用分程控制的方法来解决，或者改变阀型。,2.2,阀压降P及阀阻比S100的确定,工程普遍推荐：S100=0.30.5,对于高压系统，考虑到节约动力消耗：S0.15,对于气体介质，由于管路阻力损失小，调节阀压降所占比例较大，S1000.5,对于系统工作压力经常波动的场合，如锅炉给水调节系统，由于阀压降会随系统工作压力的波动,而波动，使S100进一步下降。因此在确定最大流量计算阀压降时，还应增加系统工作压力的5%-10%,上式所提的计算阀压降最好是计算最大流量的阀压降。但目前的设计方法往往不能精确地提供计算,计算最大流量下的阀压降和阀前压力P1

4、，所以推荐使用正常阀压降Pn作为计算阀压降，与正常,流量Qn一起计算正常流量条件下的流量系数Cn.然后，推算出最大计算流量时的流量系数Cmax。,3,阻塞流及其对流量系数的影响,上式只适用于不可压缩液体。对于气体或蒸汽等可压缩流体，由于节流前后密度发生了变化，因此,需要将此式加以修正。如下情况需修正：,当流体在阀体内形成阻塞流（Chocked flow)时；,当流体处于非湍流流动状态时；,当阀两端与工艺管道间装有过渡管件时。,阻塞流：当阀前压力P1保持一定，而逐步降低阀后压力P2时，流经调节阀的流量会增加到一个最大,极限，再继续降低P2，流量不再增加。此时的流动状态称为阻塞流。,因此为了精确求

5、得此时的C值，只能把开始产生阻塞流时的阀压降Pcr作为计算阀压降。,对于可压缩流体，引入一个压差比：X=P/P1,若以空气试验，对于一确定的调节阀，当产生阻塞流时，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，只要对XT乘以比热容比系数FK（FK=K/1.4），皆为产生阻塞流,的临界条件。,Xt的数值只取决于阀的结构，即流路形式。因此只要制造厂提供各类调节阀的Xt值，便可将,XFkXt作为形成阻塞流的条件，并把P1-（FkXt）=Pcr作为P代入计算C值的公式。,对于不可压缩的流体（液体）,缩流断面：由节流原理可知，流体在节流时流速增加而静压降低，在节流口后流束截面并不立

6、即扩,大，而继续缩小到一个最小值，此处流速最大而静压最低，称为缩流断面。,闪蒸：若以Pvc表示缩流处的压力，则当Pvc小于入口温度下流体介质饱和蒸汽压力Pv时，部分液体,发生相变，形成气泡，产生闪蒸。继续降低Pvc，流体便会形成阻塞流。,此时的Pvc以Pvcr表示，其数值与液体介质的物理性质有关Pvcr=FFPv,式中，Ff是液体临界压力比系数，它是阻塞流条件下的缩流断面压力与阀入口温度下的液体饱和蒸,汽压力Pv之比，是Pv与液体临界压力Pc之比的函数。,为了能在计算C值时事先确定产生阻塞流的阀压降Pcr,又引入一个压力恢复系数FL，定义为：,FL对于一特定形式的调节阀是一个固定常数。,它只与

7、阀的结构、流路有关，与阀径无关。,FL表示缩流断面处与阀出口之间压力恢复程度,数值上等于产生阻塞流时实际测得的最大流量,与以此时阀入口压力与缩流断面的压力之差作为压差，按非阻塞流条件计算而得到的理论流量之比。,由上式可知，只要求得Pvcr,便可判断形成阻塞流的条件，如下式成立，则为产生阻塞流。此时只要,将后式代入P即可。,4,液体介质的流量系数计算,1.判别流体是否为阻塞流,判断结果：,阻塞流,阀压差P,24.5,P1,26.2,Pc,11.378,Pv,1.621,FL,0.9,FF,0.854314216,2.非阻塞流时,P1,P2,P,Pv,Pc,Mpa(绝压),FL2(P1-FFPV)

8、,20.10027689,QL：液体体积流量,m3/h,QL,0,WL,6300,L,580,0.1964,WL:液体重量流量,m3/h,D1,17,D2,17,FR,L：液体密度,kg/m3,:运动粘度,10-6m2/s(厘斯),0,D1,D2阀入口、出口处管径,mm,0.528498198,d:阀径,mm,d,6, 阻塞流时,0,0.583479407,3.求取雷诺系数Rev,对于单流路调节阀，如直通单座阀、套筒阀、球阀等,Cv,0.583479407,Rev,0,Rev,5118912.662,对于具有两个平行流路的调节阀，如直通双座阀、蝶阀、偏心旋转阀等,Rev,0,Rev,35832

9、38.864,若Rev3500，则不用修正,若Rev3500，则C=C/FR,C,#DIV/0!,4.管道修正系数,非阻塞流条件下,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,阻塞流条件下,FLP,0.774447563,Pcr,20.29691954,C,0.753413704,5,气体介质的流量计算,Qg：气体体积流量,m3/h,252,k,1.29,Y膨胀系数,Wg:气体质量流量,kg/h,400,

10、Fk,0.921428571,P1:阀入口压力（绝压）,Mpa,1.5,P,0.1,Fk比热容比系数,N：标准状态（273K、,Sn,0.48,1.013x102kPa)下的密度,kg/m3,0.771,n,1.25,1:阀入口条件下气体密度,kg/m3,5.09,D1,50,mm,k比热容比（绝热系数）,T1：阀入口温度,K,368,D2,50,mm,Fp管件形状修正系数,M：分子量，无量纲,M=22.4N,XT,0.72,G：相对密度(空气为1),无量纲,Z,1,XTP管道修正时的压差比系数,X=P/P1,0.066666667,FkXT,0.663428571,Y,0.985257143,XTP,0.72,1.判断是否为阻塞流,判断结果,非阻塞流,2.当为非阻塞流条件时,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,当D1，D