4-5调节阀的流通能力及阀门的口径的选择-new.doc

第五节调节阀的流通能力及阀门的口径的选择调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的。调节阀的流通能力直接反映调节阀的容量, 是设计、使用部门选用调节阀的主要参数。在工程计算中,为了合理选取调节阀的尺寸,就应正确计算流通能力,否则将会使调节阀的尺寸选得过大或过小。如选得过大,将使阀门工作在小开度的位置,造成调节质量不好和经济效果较差;如选得过小,即使处于全开位置也不能适应最大负荷的需要,使调节系统失调。因此必须掌握调节阀在各种流体时的流通能力的计算公式。正确选择阀门应考虑如下参数:阀门的流通能力、汽蚀和闪蒸、阀门的流量特性、阀体种类、阀门的执行器的大小等。一、调节阀的流通能力 1 .流通能力的定义众所周知, 调节阀是通过改变阀芯行程来改变阀门的局部阻力系数, 从而达到调节流量的目的。由流体力学可知,对于不可压缩流体,调节机构上的压头损失为: 2 1 2 v2 p p h g g ???? ?( 4-12 ) 式中h ——调节机构的压头损失( m); p 1、p 2 ——阀前、后的流体压力( Mpa ); ?——流体的密度( Kg/m 3);?——调节机构的阻力系数; v ——流体平均流速( m/s ); Vq ——流体的体积流量( m 3 /s); F ——调节阀的流通截面( m 2); g—重力加速度( m/s 2)。将F q V?v 代入( 4-12 )式,并整理则得?? 1 2 2 2 V F F p q p p ? ?? ??? ??( 4-13 ) 例如对于阀两端压差为 pa ,流体密度为 1000 kg/m 3 时,每小时流经阀的介质流量为: 6 10 V F p p q C ? ???? ?? ? ?( 4- 14) 上式采用以下单位: F—m 2;△p— MPa ;ρ— kg/m 3vq —m 3 /h。当△p 单位采用 Pa ,流体密度采用 g/cm 3( 相当于 10 3 kg/m 3) 时,流量表达式为: 4- 23 316 V C p q???( 4- 15) 式( 4- 15 )在工程中经常采用。 2 .流通能力 C 值的计算阀门的流通能力 C 的定义是:当阀门全开时,阀两端压力降为 10 5 Pa ,流体密度为 1g/cm 3 时, 每小时流经调节阀的介质体积流量,单位为 m 3 /h。如果采用国际单位制,流量系数用 VK 。另外, 在采用英制的国家里用 VC 表示流量系数。 VC 的定义是用 40 ~ 60 F?的水,保持阀门两端压差为 1 磅/平方英寸(psi) ,阀门全开状态下每分钟流过水的美加仑数。这三种单位制的换算公式为: V K C ?; V C C ?已经知道, 通过调节阀的流量 vp q C ???, 这样, 只要知道了通过阀门的体积流量 vq 和流体的密度?, 就可以计算出相应的阀门流量系数 C 。在工程实际中, 当正常流量 vq 、阀门压降 p?和流体密度?确定以后, 我们就可以根据上式计算出调节