【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (10)由試驗(yàn)確定的各類閥的FL值見表2－3。 梅索尼蘭公司的公式——FL修正法1）對(duì)流體計(jì)算公式的修正當(dāng)△P＜△PC時(shí)，為正常流動(dòng)，仍采用原公式（4）；當(dāng)△P≥△Pc時(shí)，因△P增加Q基本不增加，故以△Pc值而不是△P值代入公式（4）計(jì)算即可。當(dāng)△Pv≥，意味差有較大的閃蒸，此時(shí)△Pc還應(yīng)修正，由試驗(yàn)獲得：(11)式中：Pc表示液體熱力學(xué)臨界點(diǎn)壓力，見表2－4。 2）對(duì)氣體計(jì)算公式的修正原產(chǎn)生阻塞流的臨界差壓條件是△Pc＝，即固定在△P／P1＝，這和實(shí)際情況出入較大。實(shí)際上△Pc仍與FL有關(guān)，由試驗(yàn)得臨界壓差條件為：△Pc ＝ FL P1 （12）利用FL概念推得的新公式有好幾種，但以在原平均重度法公式基礎(chǔ)上修正的新公式最簡(jiǎn)單、方便，即平均重度修正法，它只需將原阻塞流動(dòng)下的計(jì)算公式除上FL即可。若要更精確些，則再除上一個(gè)系數(shù)（y－），其中 。蒸氣計(jì)算公式的修正同上。為了便于比較、應(yīng)用，將采用FL修正的新公式和原公式匯總于表2－2中。歸納起來，有兩個(gè)不同：一是流動(dòng)狀態(tài)差別式不同；二是在阻塞流動(dòng)的情況下計(jì)算公式不同。引入了3個(gè)新的參數(shù)：FL、PC、（y－） 介 質(zhì) 流動(dòng)狀態(tài)原計(jì)算公式新計(jì)算公式流動(dòng)狀態(tài)判別計(jì)算式流動(dòng)狀態(tài)判斷計(jì)算式液體 一般流動(dòng)無同原計(jì)算式阻塞流動(dòng)當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)氣 體一般流動(dòng)△P/P1 同原計(jì)算式阻塞流動(dòng)原計(jì)算式乘或蒸 氣飽和蒸氣一般流動(dòng)同氣體同氣體同原計(jì)算式阻塞流動(dòng)同氣體同氣體原計(jì)算式乘或過熱蒸氣一般流動(dòng)同氣體同氣體同原計(jì)算式阻塞流動(dòng)同氣體同氣體原計(jì)算式乘或表中代號(hào)及單位Q：液體流量 m/hQN：氣體流量 Nm/hGS：蒸氣流量 kgf/hr：液體重度 g/cmrn：氣體重度 kg/NmP1：閥前壓力 100KPaP2：閥后壓力 100KPa△P：壓差 100KPa※ Pv：飽和蒸氣壓100KPaPc：臨界點(diǎn)壓力（見表24）FL：壓力恢復(fù)系數(shù)（見表23）t：攝氏溫度 ℃tsh：過熱溫度 ℃△Pc：臨界壓差 100KPa 其中※ 可查GB262481或理化數(shù)據(jù)手冊(cè)。蒸氣、氣體壓力為絕壓。表23 FL值調(diào) 節(jié) 閥 形 式流向FL值單座調(diào)節(jié)閥 柱塞形閥芯流開流閉“V”形閥芯任意流向套筒形閥芯流開流閉雙 座調(diào)節(jié)閥柱塞形閥芯任意流向“V”形閥芯任意流向角型調(diào)節(jié)閥柱塞形閥芯流開流閉套筒形閥芯流開流閉文丘里形流閉球閥“O”型任意流向“V”型任意流向蝶閥60176。全開任意流向90176。全開任意流向偏心旋轉(zhuǎn)閥流開3）公式計(jì)算步驟第一步：根據(jù)已知條件查參數(shù)：FL、Pc；第二步：決定流動(dòng)狀態(tài)。液體：①判別 Pv ；②由①采用相應(yīng)的△Pc公式：③△P＜△Pc為一般流動(dòng)；△P≥△Pc為阻塞流動(dòng)。氣體： 為一般流動(dòng)， 為阻塞流動(dòng)。第三步：根據(jù)流動(dòng)狀態(tài)采用相應(yīng)Kv值計(jì)算公式。4）計(jì)算舉例例1 介質(zhì)液氨，t＝33℃，r＝，Q＝13t／h，P1＝530100KPa，P2＝70100KPa，△P＝460100KPa，Pv＝15100KPa，選用高壓閥，流閉型。第一步：查表得FL＝，Pc＝100KPa第二步： ∵＝265＞Pv∴△Pc＝FL（P1－Pv）＝329?！鱌＞△Pc，為阻塞流動(dòng)。第三步：采用阻塞流動(dòng)公式 例2 介質(zhì)空氣，t＝20℃，rN＝1，QN＝100M/h，P1＝2100KPa（絕壓），P2＝100KPa（絕壓），△P＝100KPa，選用單座閥，流開型。第一步：查表FL＝第二步： ＝ ＜ ＝＝。第三步：采用一般流動(dòng)Kv值計(jì)算公式例3 在例2基礎(chǔ)上，改P2＝100KPa（絕壓），即△P＝100KPa∵ ＝＞＝∴為阻塞流動(dòng)。采用公式為：若要更準(zhǔn)確些時(shí)，上式再除以（y－），即其中， y －＝ 表24 臨界壓力 Pc介質(zhì)名稱PC（100KPa 絕壓）介質(zhì)名稱PC（100Kpa 絕壓）醋酸59甲烷丙酮甲醇81乙炔氧空氣氧化氯氨辛烷氮氯73氟乙烷氦乙醇65氫氯化氫84氬丙烷苯49二氧化硫80二氧化碳75水224一氧化碳36戊烷345 調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算 口徑計(jì)算原理 在不同的自控系統(tǒng)中，流量、介質(zhì)、壓力、溫度等參數(shù)千差萬別，而調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)又是在100KPa壓差下,介質(zhì)為常溫水時(shí)測(cè)試的，怎樣結(jié)合實(shí)際工作情況 決定閥的口徑呢？顯然，不能以實(shí)際流量與閥流量系數(shù)比較（因?yàn)閴翰睢⒔橘|(zhì)等條件不同），而必須進(jìn)行Kv值計(jì)算。把各種實(shí)際參數(shù)代入相應(yīng)的Kv值計(jì)算公式 中，算出Kv值，即把在不同的工作條件下所需要的流量轉(zhuǎn)化為該條件下所需要的Kv值，于是根據(jù)計(jì)算出的Kv值與閥具有的Kv值比較，從而決定閥的口徑，最 后還應(yīng)進(jìn)行有關(guān)驗(yàn)算，進(jìn)一步驗(yàn)證所選閥是否能滿足工作要求。 口徑計(jì)算步驟從工藝提供有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)到最后口徑確定，一般需要以下幾個(gè)步驟：（1）計(jì)算流量的確定。根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷及介質(zhì)的狀況，決定計(jì)算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。（2）計(jì)算壓差的決定。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選定S值，然后決定計(jì)算壓差。（3）Kv值計(jì)算。根據(jù)已決定的計(jì)算流量、計(jì)算壓差及其它有關(guān)參數(shù)，求出最大工作流量時(shí)的Kvmax。（4）初步?jīng)Q定調(diào)節(jié)閥口徑，根據(jù)已計(jì)算的Kvmax，在所選用的產(chǎn)品型式系列中，選取大于Kvmax并與其接近的一檔Kv值，得出口徑。（5）開度驗(yàn)算。（6）實(shí)際可調(diào)比驗(yàn)算。一般要求實(shí)際可調(diào)比應(yīng)大于10。（7）壓差校核（僅從開度、可調(diào)比上驗(yàn)算還不行，這樣可能造成閥關(guān)不死，啟不動(dòng)，故我們?cè)黾哟隧?xiàng)）。（8）上述驗(yàn)算合格，所選閥口徑合格。若不合格，需重定口徑（及Kv值），或另選其它閥，再驗(yàn)算至合格。 口徑計(jì)算步驟中有關(guān)問題說明1）最大工作流量的決定 為使調(diào)節(jié)閥滿足調(diào)節(jié)的需要，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮工藝生產(chǎn)能力、對(duì)象負(fù)荷變化、預(yù)期擴(kuò)大生產(chǎn)等因素，但必須防止過多地考慮余量，使閥口徑選大；否則，不僅會(huì)造成經(jīng) 濟(jì)損失、系統(tǒng)能耗大，而且閥處小開度工作，使可調(diào)比減小，調(diào)節(jié)性能變壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起振蕩，使閥的壽命縮短，特別是高壓調(diào)節(jié)閥，更要注意這一點(diǎn)。現(xiàn)實(shí) 中，絕大部分口徑選大都是此因素造成的。2）計(jì)算壓差的決定——口徑計(jì)算的最關(guān)鍵因素壓差的確定是調(diào)節(jié)閥計(jì)算中的關(guān)鍵。 在閥工作特性討論中知道：S值越大，越接近理想特性，調(diào)節(jié)性能越好；S值越小，畸變?cè)絽柡?，因而可調(diào)比減小，調(diào)節(jié)性能變壞。但從裝置的經(jīng)濟(jì)性考慮時(shí)，S 小，調(diào)節(jié)閥上壓降變小，系統(tǒng)壓降相應(yīng)變小，這樣可選較小行程的泵，即從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)約能耗上考慮S值越小越好。綜合的結(jié)果，一般取S＝～（不是 ～）。對(duì)高壓系統(tǒng)應(yīng)取小值，可小至S＝。最近，為減小調(diào)節(jié)閥上的能耗，我們還提出了采用低S值的設(shè)計(jì)方法（S＝ ～），即選用低S節(jié)能調(diào)節(jié)閥。壓差計(jì)算公式，由S定義S＝△P／（△P＋△P管）得：再考慮設(shè)備壓力的波動(dòng)影響，加（5％～10％）P作為余地，故 +(～)P式中，△P為調(diào)節(jié)閥全開時(shí)的閥上壓降； △P管 為調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，除調(diào)節(jié)閥外的系統(tǒng)損失總和，即管道、彎頭、節(jié)流裝置、手動(dòng)閥門、熱交換器等損失之和。若一個(gè)實(shí)際投運(yùn)了的系統(tǒng)，如引進(jìn)裝置，對(duì)方提供了已知的最大、最小流量及相應(yīng)壓差，閥門的標(biāo)準(zhǔn)Kv值，即可由下公式求S值： 3）開度驗(yàn)算由于決定閥口徑時(shí)Kv值的圓整和S值對(duì)全開時(shí)最大流量的影響等因素，所以還應(yīng)進(jìn)行開度驗(yàn)算，以驗(yàn)證閥實(shí)際工作開度是否在正確的開度上。在過去的有關(guān)資料中，在開度驗(yàn)算公式和工作開度允許值方面存在一些問題。針對(duì)存在的問題，特推導(dǎo)出相應(yīng)的驗(yàn)算公式和工作開度允許值，其內(nèi)容見表2－5。其中開度驗(yàn)算公式應(yīng)采用以理想流量特性解出的公式，該公式簡(jiǎn)單，但其Kvi應(yīng)是對(duì)應(yīng)工作條件計(jì)算出的流量系數(shù)。 4）可調(diào)比驗(yàn)算調(diào)節(jié)閥的理想可調(diào)比R＝30，但在實(shí)際運(yùn)行中，受工作特性的影響，S值越小，最大流量相應(yīng)減小。同時(shí)工作開度也不是從0至全開，而是在10％～90％左右的開度范圍內(nèi)工作，使實(shí)際可調(diào)比進(jìn)一步下降，一般能達(dá)10左右，因此驗(yàn)算時(shí)，以R＝10來進(jìn)行。驗(yàn)算公式：R實(shí)際 = R把R＝10代入上式，得可調(diào)比驗(yàn)算公式為：R實(shí)際＝10當(dāng)S≥，R實(shí)際≥，能滿足一般生產(chǎn)要求，此時(shí)，可以不驗(yàn)算。若調(diào)節(jié)閥不能滿足工藝上最大流量、最小流量的調(diào)節(jié)要求時(shí)，可采用兩個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行分程控制，也可選用一臺(tái)R較大的特殊調(diào)節(jié)閥來滿足使用要求。表25 正確的開度驗(yàn)算公式及驗(yàn)算要求內(nèi) 容原公式及驗(yàn)算要求原公式及驗(yàn)算要求存在的問題正確公式及驗(yàn)算要求驗(yàn)算公式考慮實(shí)際工作情況（即考慮對(duì)S值的影響）的開度驗(yàn)算公式直線特性對(duì)數(shù)特性由于原公式是由液體來推導(dǎo)的，不能用于氣體。用于氣體時(shí)公式的根號(hào)內(nèi)出現(xiàn)負(fù)值，無法計(jì)算。直線特性≈ 對(duì)數(shù)特性 K = 1+ 以理想流量特性（即不考慮S值的影響）來驗(yàn)算的近似公式實(shí)際是相對(duì)流量，只有直線特性時(shí)可近似看成相對(duì)開度，用于對(duì)數(shù)特性時(shí)，將造成驗(yàn)算上的錯(cuò)誤。開度驗(yàn)算最大工作開度驗(yàn)算希望大工作開度應(yīng)90％左右，即不管流量特性與帶定位器否，籠統(tǒng)地規(guī)定在90％左右是不合理的。以90％計(jì)算， 當(dāng)系統(tǒng)為最大流量，而調(diào)節(jié)閥又出現(xiàn)最大的負(fù)流量誤差時(shí)，直線特性將有4％Kv（不帶定位器）、1％Kv（帶定位器）的流量不能通過調(diào)節(jié)，選用對(duì)數(shù)特性時(shí)， 使調(diào)節(jié)閥還有5％Kv（不帶定位器）、16％Kv（帶定位器）的容量沒有充分利用，造成選大調(diào)節(jié)閥的可能。因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥的Kv值是理想值，應(yīng)考慮其誤差。因此，本方法考慮調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)最大負(fù)全行程偏差時(shí)和負(fù)10％Kv的流量誤差時(shí)，具有的實(shí)際流量作為全開時(shí)的流量，令此流量為最大工作流量，得出的條件為；直線特性：不帶定位器Kmax﹤86%帶定位器Kmax﹤89%對(duì)數(shù)特性：不帶定位器Kmax﹤92%帶定位器Kmax﹤96%最小工作開度驗(yàn)算最小工作開度不應(yīng)小于10％即Kmin10%沒考慮高壓閥小開度沖蝕以及小開度易振蕩問題一般情況Kmin10%高壓關(guān)閥、閥穩(wěn)定性差時(shí)Kmin10～30%式中代號(hào)Qi——某一開度的流量m/hK——對(duì)應(yīng)Qi的工作開度r——介質(zhì)重度，kg/cmKvi——對(duì)應(yīng)Qi的計(jì)算流量系數(shù)Kv——調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)?！鱌——調(diào)節(jié)閥全開的壓差，100KPa S——壓差分配比 計(jì)算實(shí)例[例1] 工作條件為：介質(zhì)液氨，t＝33℃，r＝，Pv＝15100KPa，Qmax＝15m/h，對(duì)應(yīng)Qmax之PP△Pmin為51400100KPa，Qmin＝5m/h，△Pmax＝500100KPa，S＝，選用高壓閥，直線特性，帶定位器工作，求口徑DN。解：（1）流量已確定為：Qmax＝15m/h；Qmin＝5m/h。（2）壓差確定為：△Pmin＝400100KPa，△Pmax＝500100KPa。（3）Kv值計(jì)算：第一步：查表得FL＝第二步：決定流動(dòng)狀態(tài)∵Pv∴△Pc＝FL(P1－Pv）＝(530－15)＝320100KPa又∵△Pmin＞△Pc∴均為阻塞流第三步：采用阻塞流動(dòng)狀態(tài)的Kv值計(jì)算公式 1