调解阀计算与设计要求2

调节阀设计计算

何为阻塞流？它有什么意义

所谓阻塞流是指当阀入口压力保持恒定，并逐步降低出口压力时，流过阀的流量会增加到一个最大值；这时若继续降低出口压力，流量不再增加，此极限流量称为阻塞流。在阻塞流条件下，流经阀的流量不再随阀后压力的降低而增加，即此时阀的开度增大只会导致压力的损失，而不能增加流量，因此对于调节阀来说失去了调节流量的能力，是不利的；但另一方面它可以控制调节阀的最大流量，使之满足特定的工艺要求。流量系数的定义是什么？试写出不可

压缩流体的流量系数计算的基本公式

流量系数是指在给定行程下，阀两端的压差为0.1Mpa，流体的密度为1000kg∕m3时每小时流经调节阀的流量数（m3/h）。基本公式为：27题.调节阀计算试为一个压力控制系统选择合适的调节阀口径。一直管内介质为丙烷与丁烷的混合物，最大流量条件下的计算数据为：qv=250m3/h，p1=0.2MPa，p2=0.12MPa，t1=50℃，FR=0.98，ρH=2.4kg/m3，Z=1。调节阀为V型单座阀。

(直通单座阀的特点是关闭时泄漏量较小，是双座阀的1/10左右。单座阀与双座阀图形结构区别见教材P217)1）判别是否为阻塞流在计算C值时，首先要判别是否处于阻塞流。为此，对于气体、蒸汽等可压缩流体，引入一个系数x称为压差比,x=⊿P/P1实验表明，空气流体产生阻塞流时其压差比为一个固定常数，称为临界压差比xT，空气以外的其他可压缩流体，产生阻塞流的临界条件是xT乘以比热容比系数FK。FK的定义为该介质的可压缩流体的绝热指数K介与空气绝热指数之比。（空气绝热指数K=1.4)即为Fk=K介/1.4解：（1）判别是否为阻塞流

临界压差比为FkXT

而Fk=K/1.4，其中丙烷、丁烷均为多原子气体K＝9/7;XT值查表XT＝0.72（选取流开型），故

FkXT

=9×0.72/(1.4×7)=0.661又小于=0.661故为非阻塞流

即气体X﹤

FkXT

为非阻塞流

(教材P223表4-4)流开与流闭的区别凡流体流动使阀芯打开的为流开。若流体流向是从下向上流过阀芯与阀座之间的间隙，阀杆便受到向上的力而阀芯趋向于离开阀座，此即为流开；反之，若流体流向是从上向下流过，阀杆便受到向下的力而阀芯趋向于靠近阀座，此即为流闭。（2）Cmax的计算

对于非阻塞流，其中则因气体流速较高，不必进行雷诺数修正。(因C值计算公式属经验式，当雷诺数

Re﹤3500时要求对C值计算公式修正)调节阀的选择根据计算结果Cmax=13查表5-2（林德杰书）故选用公称直径Dg=40mm，阀座直径dg=40mm，流量系数C100=20的V型单座阀。28.试为某水厂选择一台气动双座调节阀已知流体为水，正常流量下的数据为：P1=1.5MPa，⊿P=0.05MPa，t1=170℃，Pv=0.808MPa，

ρL=897.3kg/m3，qv=100m3/h，v=1.81×10-7m2/s，Sn=0.65，n=1.25，（Pv是阀入口温度下液体饱和蒸汽压）接管直径D1=D2=100mm。解：（1）判别是否为阻塞流。液体产生阻塞流的最小压差即临界压差⊿PT为：（1）判别是否为阻塞流由表4-5查得FL=0.85，Pc=22.05MPa，则实际⊿P=0.05MPa﹤

⊿PT=

0.556故为非阻塞流.（2）计算（3）低雷诺数修正判别Re的计算故不需做低雷诺数修正。（4）计算28.试为某水厂选择一台气动双座调节阀初选公称直径，查表选流量系数C100=250

Dg=125mm，dg上=125mm，dg下=123mm（6）管件形状修正判别

D=D1=D2=100mmD/Dg=100/125=0.8<1.5，可不必做此项修正故选用C100=250

Dg=125mm，dg上=125mm，

dg下=123mm的气动双座调节阀。29.调节阀计算已知流体介质为氟利昂，在最大流量条件下的计算数据为：qm=9000kg/h，ρs=43.5kg/m3，k=1.14，P1=0.8MPa，P2=0.38MPa，接管直径D1=D2=50mm，试选择所需的调节阀。解：选用流开型的直通单座阀。（1）判别是否阻塞流，临界压差比为FkXT29.调节阀计算而

XT

值查表得XT=0.72由则大于0.525处于非阻塞流状态（2）Cmax

的计算对于蒸汽29.调节阀计算其中则初选用C100=32Dg=50dg=50(3)管件形状修正判别D=D1=D2=50mm可不必做此项修正故选用C100=32Dg=50dg=50的直通单座阀30.调节阀计算某炼油厂重油管道需要安装一台气动单座调节阀，已知最大计算流量条件下的计算数据为：P1=5.2MPa，⊿P=0.07MPa，t1=150℃，PL=850kg/m3，qv=6.8m3/h，v=1.80ⅹ10-4m2/s，接管直径D1=D2=50mm，流体为非阻塞流，试确定该调节阀（流开形）的口径。30.调节阀计算解：（1）Cmax的计算由流体为非阻塞流，则（2）低雷诺数修正判别

查FRRev关系图，则FR=0.8则30.调节阀计算初选用C100=20Dg=40mm