阀门流量计算方法 发表于： 2010-1-29 9:39:55 如何使用流量系数 How to use Cv 阀门流量系数(Cv)是表示阀门通过流体能力的数值。Cv越大，在给定压降下阀门能够通过的流体就越多。Cv值1表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过1加仑15o C 的水。Cv值350表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过350加仑15o C的水。 Valve coefficient (Cv) is a number which represents a valve's ability to pass flow. The bigger the Cv, the more flow a valve can pass with a given pressure drop. A Cv of 1 means a valve will pass 1 gallon per minute (gpm) of 60o F water with a pressure drop (dp) of 1 PSI across the valve. A Cv of 350 means a valve will pass 350 gpm of 60o F water with a dp of 1 PSI. 公式1 FORMULA 12.DN350 x DN300 x DN350，压力等级Class 900缩喉 管压力密封闸阀，其它条件与例1相同，求压降。 What is the pressure drop through a 14"x12"x14" Class 900 Venturi pressure seal gate valve with the same conditions as example 1. 解：采用公式1 Solution: Use formula 1. Cv = 6285 (来自本页) Cv = 6285 (from page 26) 3.温度900o F, 压力1200 PSI，流速500,000磅/小时的 蒸汽应用中压降小于5 PSI的压力等级Class 2500 闸阀的最小通径是多少？ What is the smallest Class 2500 gate valve that will have less than a 5 PSI pressure drop in 900o F, 1200 PSI steam service at a flow rate of 500,000 lbs/hr? 解：采用公式1 Solution: Use formula 1. F = 500,000 = 0.785 (来自900o F, 1200 PSIG蒸汽表 )
阀门弯头法兰表面积计 算公式 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
阀门、弯头、法兰表面积计算公式【】 阀门按下面的公式计算：1.V体积（m3）=π（D=1.033δ） *2.5D*1.033δ*1.05*N D:公称直径δ：保温层厚度 N：阀门个数 和就折合到管道里面计算了 11.什么是阀们、弯头和法兰？如何计算其防腐蚀工程量？ 阀们指在工艺管道上，能够灵活控制管内介质流量的装置，统称阀们或阀件。 弯头是用来改变管道的走向。常用弯头的弯曲角度为90°、45°和180°，180°弯头也https://www.doczj.com/doc/55893782.html,/santong.html称为U形弯管，也有用特殊角度的，但为数极少。 法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。这种连接形式的应用范围非常广泛，如管道与工艺设备连接，管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性，又有可靠的密封性。 阀门、弯头、法兰表面积计算式如下。 (1)阀门表面积： S=πD×2.5DKN （1-3） 式中 D——直径； K一一系数，取1.05；
N——阀门个数。 (2)弯头表面积： S=πD×1.5DK×2π/B×N (1-4) 式中 D——直径； K——系数，取1.05 N——弯头个数； B值取定为：90°弯头．B=4；45°弯头B=8 (3)法兰表面积： S=πD×1.5DKN （1-5） 式中 D——直径； K——系数，取1.05； N——法兰个数。 (4)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式。 S=π（D+A）A （1-6） 式中D——直径； A——法兰翻边宽。 12.如何计算绝热工程的工程量?(1)设备简体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：
?调节阀计算与选型指导（一） ?2010-12-09 来源：互联网作者:未知点击数：588 ?热门关键词：行业资讯 【全球调节阀网】 人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。 二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座调节阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。 （2）双座调节阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。 （3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀内部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 （4）角形阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。 （5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许压差大，适用于要求调节范围宽，流通能力大，稳定性好的场合。 （6）V型球阀（VV）：流通能力大、可调比宽R=200~300，流量特性近似等百分比，v型口与阀座有剪切作用，适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 （7）O型球阀（VO）：结构紧凑，重量轻，流通能力大，密封性好，泄漏量近似零，调节范围宽R=100~200，流量特性为快开，适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质，要求严密切断的场合。 （8）隔膜调节阀（VT）：流路简单，阻力小，采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能，流量特性近似为快开，适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 （9）蝶阀（VW）：结构简单，体积小、重量轻，易于制成大口径，流路畅通，有自洁作用，流量特性近
有换算表，用广联达软件套价时，可以选择计算公式，里边有阀门的保温计算公式，自动计算。 或你打开软件看看公式，然后手动计算。 v=3.1415926×（D+1.033×δ）×2.5×D×1.033×δ×K×N/1000000000 V-体积 D-阀门公称直径mm K=1.05 N-阀门个数 δ-保温厚度mm 例如：保温厚度40mm，直径100的阀门20个，那么保温体积为： V=3.1415926*(100+1.033*40)*2.5*100*1.033*40*1.05*20/1000000000=0.0963 立方 V=π×（D+1.033δ）×2.5D×1.033δ×1.05×N（m3） S=π×（D+2.1δ）×2.5D×1.05×N（m2） (4)阀门绝热、防潮和保护层计算公式。 V＝π(D＋1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N S＝π(D＋2.1δ)×2.5D×1.05×N 若设计要求阀门保温时，其绝热工程量和外扎保护层工程量计算公式为： V阀门＝2.712*3.14*D2*δ*N S阀门＝3.14(D+2.12δ)*2.5D*1.05*N V-体积 D-阀门公称直径mm K=1.05 N-阀门个数 δ-保温厚度mm 若设计文件要求法兰保温，则 V法兰＝1.627*3.14*D2*δ*N S法兰＝3.14(D+2.1δ)*1.5D*1.05*N 管道、阀门绝热保温工程量计算公式（含个人理解） 绝热工程量。 (1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式： V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δ 个人理解上述体积公式的含义： D＋1.033δ表示：保温层中心到中心的长度+ 单根的扎带厚度（0.033δ）= 调整后的保温层中心线长度 π×(D＋1.033δ)表示：保温层中心圆的周长（可想象成长度，仅管是圆形） 1.033δ表示：保温层调整过系数的厚度（可想象成宽度） π×(D＋1.033δ)×1.033δ表示：长度*宽度 S＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L 个人理解：D＋2.1δ＋0.0082表示：(直径+ 保温层厚度* 2.1)+0.0082 = 外表层实际直径+扎带厚度
阀门流量计算方法 如何使用流量系数 How to use Cv 阀门流量系数(Cv)是表示阀门通过流体能力的数值。Cv越大，在给定压降下阀门能够通过的流体就越多。Cv值1表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过1加仑15o C的水。Cv值350表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过350加仑15o C的水。 Valve coefficient (Cv) is a number which represents a valve's ability to pass flow. The bigger the Cv, the more flow a valve can pass with a given pressure drop. A Cv of 1 means a valve will pass 1 gallon per minute (gpm) of 60o F water with a pressure drop (dp) of 1 PSI across the valve. A Cv of 350 means a valve will pass 350 gpm of 60o F water with a dp of 1 PSI. 公式1 FORMULA 1 流速：磅/小时(蒸汽或水) FLOW RATE LBS/HR (Steam or Water) 在此： Where:
dp = 压降，单位：PSI dp = pressure drop in PSI F = 流速，单位：磅/小时 F = flow rate in lbs./hr. = 比容积的平方根，单位：立方英尺/磅 (阀门下游) = square root of a specific volume in ft3/lb. (downstream of valve) 公式2 FORMULA 2 流速：加伦/分钟(水或其它液体) FLOW RATE GPM (Water or other liquids) 在此： Where: dp = 压降，单位：PSI dp = pressure drop in PSI Sg = 比重 Sg = specific gravity Q = 流速，单位：加伦/分钟 Q = flow rate in GPM 局限性 LIMITATIONS 上列公式在下列条件下无效： Above formulas are not valid under the following conditions: a.对于可压缩性流体，如果压降超过进口压力的一半。 For compressible fluids, where pressure drop exceeds half the inlet pressure.
1、流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F （15.6℃）的水，在1b/in2(7kpa)压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv-国际单位制（SI制）的流量系数，其定义为：温度5-40℃的水，在10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判不式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正，修正后的流
量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数Rev公式如下： 关于只有一个流路的调节阀， 如单座阀、套筒阀，球阀等： 关于有五个平行流路调节阀， 如双座阀、蝶阀、偏心施转阀 等 文字符号讲明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa；Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa；
Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； F F--液体临 界压力比系数， F R--雷诺数系数，依照ReV值可计算出；F L--液体压力恢复系数 QL--液体体积流量，m3/h P L--液体密度，Kg/cm3 ν--运动粘度，10-5m2/s W L--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判不式（气体、蒸气）表1-2 文字符号讲明： X-压差与入口绝对压力之比（△P/P1）；X T- 压差比系数； K-比热比； Qg-体积流量，Nm3/h
全自动软水器设计指导手册 （附设计公式）
目录 一、总述........................................ 错误！未定义书签。 1. 锅炉水处理监督管理规则...................... 错误！未定义书签。 2. 离子交换树脂内部结构........................ 错误！未定义书签。 3. 钠离子交换软化原理及特性: ................... 错误！未定义书签。 4. 水质分析测试内容............................ 错误！未定义书签。 ?PH值(Potential of Hydrogen) ............... 错误！未定义书签。 ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) . 错误！未定义书签。 ?铁含量(IRON) ............................. 错误！未定义书签。 ?锰....................................... 错误！未定义书签。 ?硬度值(HARDNESS) ......................... 错误！未定义书签。 ?碱度..................................... 错误！未定义书签。 ?克分子(mol) .............................. 错误！未定义书签。 ?当量..................................... 错误！未定义书签。 ?克当量................................... 错误！未定义书签。 ?硬度单位................................. 错误！未定义书签。 ?我国江河湖泊水质组成..................... 错误！未定义书签。 二、全自动软水器................................ 错误！未定义书签。 三、影响软水器交换容量的因素.................... 错误！未定义书签。 1. 流速(gpm/ft，m/h) ........................... 错误！未定义书签。 2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3）............. 错误！未定义书签。 3. 树脂层的高度................................ 错误！未定义书签。 4. 进水含盐量.................................. 错误！未定义书签。 5. 温度........................................ 错误！未定义书签。 6. 再生剂质量(NaCl) ............................ 错误！未定义书签。 7. 再生液流量.................................. 错误！未定义书签。 8. 再生液浓度.................................. 错误！未定义书签。 9. 再生剂用量.................................. 错误！未定义书签。 10. 树脂....................................... 错误！未定义书签。 四、自动软水器设计.............................. 错误！未定义书签。 1. 软水器设备应遵循的标准...................... 错误！未定义书签。 2. 全自动软水器主要参数计算.................... 错误！未定义书签。 1) 反洗流速的计算: ......................... 错误！未定义书签。 2) 系统压降计算............................ 错误！未定义书签。 3. 软水器设计计算步骤.......................... 错误！未定义书签。计算示例............................................ 错误！未定义书签。
蝶阀扭矩计算表 D343H-25 M=4*qM*R*bM*fM*{(h*h+R*R)开方}+πD*D*p*fc*dF/8 公称通称密封比压蝶板半径密封宽度摩擦系数偏心距h蝶板半径R蝶板直径公称压力摩擦系数阀轴直径安全系数阀轴力矩 序号DN qM R bM fM h(h*h+R*R)开方D p fC dF K N.m 1DN509.522.540.151225.545 2.50.1514 1.526 2DN659.527.540.15133055 2.50.1516 1.539 3DN809.53540.151437.770 2.50.1518 1.565 4DN1009.54540.151647.890 2.50.1520 1.5109 5DN1259.55540.151757.5110 2.50.1522 1.5167 6DN15086560.152068130 2.50.1526 1.5288 7DN20089060.152394180 2.50.1530 1.5580 8DN250811560.1526118230 2.50.1535 1.5995 9DN300814060.1533144280 2.50.1540 1.51563 10DN350 6.516580.1539170330 2.50.1545 1.52395 11DN400 6.519080.1544195380 2.50.1550 1.53328 12DN450 6.521580.1547220430 2.50.1555 1.54459 13DN500 6.524080.1550245480 2.50.1560 1.55804 14DN600 6.529080.1556295580 2.50.1570 1.59203 15DN700 6.534080.1561345680 2.50.1580 1.513657 16DN800 6.539080.1567396780 2.50.1580 1.517974 17DN900 6.543580.1572441870 2.50.15100 1.525689 18DN10006485100.1580492970 2.50.15110 1.535736 19DN1200 5.5585120.159******** 2.50.15130 1.559861 20DN1400 5.5685120.151016921370 2.50.15140 1.586171 21DN1600 5.5785120.151167941570 2.50.15170 1.5129538 22DN1800 5.5880120.151268891760 2.50.15190 1.5176409 23DN2000 5.5980120.151419901960 2.50.15210 1.5235742 24DN2200 5.11080140.1515210912160 2.50.15230 1.5312634 25DN2400 5.11180140.1516211912360 2.50.15250 1.5397726 26DN2600 27DN2800 28DN3000 29DN3200 30DN3400
闸阀设计与计算的基本内容 一、设计输入 即设计任务书。应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等），使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等） 二、确定阀门的主体材料 应根据设计输入的参数，经综合考虑后确定适用的阀门主体材料。 三、确定阀门承压件的制造工艺方法(铸造、锻造、焊接、铸焊……) 四、确定阀门总体结构型式（即方案设计），为便于讲解，本节内容按明杆，楔式，蝶型开口阀盖，代中法兰，填料压紧的结构设计。 五、确定阀门的结构长度和连接尺寸 六、确定阀体阀座处的流通通道尺寸 七、闸阀的设计与计算 此部份很关键，属于技术设计范畴，应边计算边绘制总图。 1．承压件壁厚的计算 2．密封副的总作用力和比压的计算 3．阀体与阀盖的连接型式和密封结构的确定 4．阀杆的强度计算 5．闸板的强度计算 6．中法兰的强度计算 7．阀盖的强度计算 8．支架的强度计算 9．阀杆螺母的强度计算 10．填料压盖的强度计算 11．活节螺栓的强度计算 12．销轴的强度计算 13．选配电动或气动传动装置及确定手动传动手轮的直径 14．阀门流量系数的计算 7.1 承压件壁厚的计算 承压件壁厚的确定方法有以下三种，即查表法，插入法和计算法。 7.1.1 查表法 若设计输入明确规定了是标准阀门，并且其参数在相应标准规定范围内时，可按指定的相应标准规定的值查出。 7.1.2 插入法 此种情况，适用于设计输入的参数与标准内容的规定值不一致的情况下，亦即不能按设计输入的参数值在标准中直接查出 此时，可按下述方法进行插入计算： ()N N1 m m1m2m1N2N1 P P t t t t P P -=+ -- 式中：t m ：需计算和确定的承压件壁厚 t m1：查P N1时的壁厚 t m2：查P N2时的壁厚 P N1：公称压力的小值
流量系数的速算方法 在我们的设计工作中经常要进行各式各样的计算,流量系数正是其中之一。阀门的流量系数Cv和Kv值是衡量阀门流动能力的重要参数之一，流量系数的大与小,说明了流体通过阀门时其压力损失的大与小，流量系数越大则压力损失越小阀门的流通能力也就越好。国外的阀门厂通常都把不同类型、不同口径的阀门Cv值列入产品样本中。在我国，许多用户都要求制造方在样图中例明产品的流量系数Cv值或Kv值。在新的API规范6D《管线阀门》第22版明确规定：“制造厂（商）应为买方提供流量系数Kv值”。显然流量系数对管道和阀门设计过程来说是一个非常重要的参数。 阀门的流量系数Cv值最早是由美国流体控制协会在1952年提出的,它的定义是：在通过阀门的压力降每平方英寸1磅（1bf/in2）的标准条件下，温度为15.6℃的水，每分钟流过的美制加仑数（Usgal/min）。 阀门的流量系数Cv随阀门的尺寸、形式、结构而变化，这些变化最终与阀门的压力降有关。 Cv值的计算公式为： Cv=Q(G/ΔP)0.5（1） 式中Cv——流量系数 Q——体积流量（Usgal/min） ΔP——阀门的压力降(1bf/in2) G——水的密度G=1 阀门的流量系数Cv值取决于阀门的结构，而且必须由自身的实际试 验来确定。
DN50阀门的典型流量系数 (表一) 流量系数Cv 值是“英制”的计量单位，人们依据Cv 值的技术定义制定了“米制”计量单位的阀门流量系数Kv 值。Kv 值的定义是：在通过阀门的压力降为1巴（bar ）的标准条件下，温度为5-40℃的水每小时流过阀门的立方米体积流量（m 3/h ） Kv 值的计算公式： 形式Cv 截止阀40-60角式截止阀 47Y 形阀门 阀杆与管道中心线夹角为45°72阀杆与管道中心线夹角为60° 65V 形孔旋塞阀 60-80蝶阀 蝶板厚度为通道直径的7%333蝶板厚度为通道直径的35% 154常规闸阀300-310夹管阀360旋启式止回阀76隐蔽式止回阀123球阀（缩径）131球阀（全径） 440
闸阀的操作力矩参考表 ◆当闸阀的开度在10％以上时，闸阀的轴向力，即闸阀的操作力矩变化不大。当闸阀的开度低于10％时，由于流体的节流，使闸阀的前后压差增大。这个压差作用在闸板上，使阀杆需要较大的轴向力才能带动闸板，所以在此范围内，闸阀的操作力矩变化比较大。弹性闸板的闸阀，在接近关闭时所需的操作力矩比刚性闸板的要大些。 ◆闸板关闭时，由于密封面的密封方式不同，会产生不同的情况。对于自动密封闸阀（包括平板闸阀），在阀关闭时，闸板的密封面恰好对正阀座密封面，即是闸阀的全开位置。但此位置在闸阀运行条件下是无法监视的，因此在实际使用时，是将闸阀关至止点的位置作为闸阀全关位置。由此可见，自动密封的闸阀全关位置是按闸板的位置（即行程）来确定的。对于强制密封的闸阀，关闭时必须使闸板向阀座施加压力。此压力可以保证闸板和阀座之间的密封面严格地密封，是强制密封闸阀的密封力。这个密封力由于阀杆螺母的自锁将会继续做用。显然，为了向闸板提供密封力，阀杆螺母传递的力矩比阀门操作过程中的力矩大。由此可见，对于强制密封的闸阀，全关位置是按阀杆螺母所受的力矩大小来确定的。 ◆闸阀关闭后，由于介质或环境温度的变化，闸阀部件的热膨胀会使闸板和阀座之间的压力变大，反映到阀杆螺母上，就为再此开启闸阀带来困难。所以，开启闸阀所需的力矩比关闭闸阀所需的力矩大，此外，对于一对互相接触的密封面来说，它们之间的静摩擦系数也比动摩擦系数大，要使它们从静止状态产生相对运动，需施加较大的力以克服静摩擦力；由于温度变化，使密封面间的压力变大，需要克服的静摩擦力也随之变大，从而使开启闸阀时，对阀杆螺母上施加的力矩有时会增大很多。 闸阀力矩参考表
绝热工程量。 (1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式： V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δ S＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L 式中D——直径 1.033、 2.1——调整系数； δ——绝热层厚度； L——设备筒体或管道长； 0.0082——捆扎线直径或钢带厚。 (2)伴热管道绝热工程量计算式： ①单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)。D′＝D1＋D2 ＋(10～20mm) 式中D′——伴热管道综合值； D1 ——主管道直径； D2 ——伴热管道直径；
(10～20mm)——主管道与伴热管道之间的间隙。 ②双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)。 D′＝D1＋1.5D2 ＋(10～20mm) ③双管伴热(管径不同，夹角小于90°时)。 D′＝D1 ＋D伴大＋(10～20mm) 式中D′——伴热管道综合值； D1 ——主管道直径。 将上述D′计算结果分别代入相应公式计算出伴热管道的绝热层、防潮层和保护层工程量。 (3)设备封头绝热、防潮和保护层工程量计算式。 V＝\[(D＋1.033δ)／2\]2 π×1.033δ×1.5×N S＝\[(D＋2.1δ)／2\]2 ×π×1.5×N (4)阀门绝热、防潮和保护层计算公式。 V＝π(D＋1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N S＝π(D＋2.1δ)×2.5D×1.05×N (5)法兰绝热、防潮和保护层计算公式。
V＝π(D＋1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×N S＝π×(D＋2.1δ)×1.5D×1.05×N (6)弯头绝热、防潮和保护层计算公式。 V＝π(D＋1.033δ)×1.5D×2π×1.033δ× N／B S＝π×(D＋2.1δ)×1.5D×2π×N／B (7)拱顶罐封头绝热、防潮和保护层计算公式。V＝2πr×(h＋1.033δ)×1.033δ S＝2πr×(h＋2.1δ)
固定球阀扭矩和比压计算 阀前阀座密封的固定球阀的扭矩计算 总扭矩M：M=M m+M t+M u+M c （N·mm） 式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）； M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）； M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）； M c—轴承的摩擦扭矩（N·mm）； （1）M m的计算 M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ; Q—固定球阀的密封力（N）,Q=(Q MJ-Q J)+2Q1-Q2； Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）,Q MJ=πp(d12-D12)/4; d1—浮动支座外径(mm)； D1—浮动支座内径，近似等于阀座密封圈内径(mm)； P—流体压力（MPa）； Q J—流体静压力在阀座密封面余隙中的作用力（N）,Q J=πP J (D22-D12)/4; P J—余隙中的平均压力，当余隙中压力呈线性分布时，可近似地取P J=P/2 （N）; D2—阀座密封圈外径(mm)； Q1—预紧密封力（N）,Q1=πq min (D22-D12)/4； q min—预紧所必需的最小比压，q min=0.1P (MPa),并应保证q min≥2MPa，弹性元件应根据Q1值的大小进行设计； Q2—阀座滑动的摩擦力（N）； Q2=πd1（0.33+0.92μ0d0P） d0—阀座O型圈的横截面直径（mm）； μ0—橡胶对金属的摩擦系数，μ0=0.3～0.4；有润滑时，μ0=0.15； R—球体半径(mm)； φ—密封面对中心斜角（°）； μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08； 尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37； （2）M t的计算 M t=M t1+ M t2 M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩 M t1=0.6πμt Zhd T2P(N.mm) Z—填料个数；
350FJ547Y-220I阀杆力矩重力计算 序号计算数据名称符号公式单位 1 阀瓣重力G G=mg N 2352 2 阀瓣质量m Kg 240 3 重力加速度g m/s2 9.8 平衡力计算 1 平衡力 F P F P=P(S-Sg) N 1694337.8 87 2 设计压力P 设计给定MPa 22 3 平衡腔直径Dp设计给定mm 322 4 阀杆直径D F 设计给定mm 75 5 平衡腔截面积S ΠDp2/4 mm 2 81433.223 17 6 阀杆截面积Sg ΠD F 2/4 mm 2 4417.8646 69 盘根填料与阀杆的摩擦力 1 阀杆与填料的摩 擦力F T1 F T1=1.2πPD F ZH J f N 65313.711 27 2 设计压力P 设计给定Mpa 22 3 阀杆直径D F 设计给定mm 75 4 单圈填料与阀杆 的接触高度H J 设计给定 mm 10 5 填料圈数Z 设计给定个7 6 填料与阀杆的摩 擦系数 f 设计给定0.15 盘根填料与阀瓣的摩擦力 1 阀瓣与填料的摩 擦力F T2 F T2=1.2πPD F ZH J f N 238861.57 26 2 设计压力P 设计给定Mpa 22 3 阀瓣直径D F设计给定mm 320 4 单圈填料与阀瓣 的接触高度H J 设计给定mm 10 5 填料圈数Z 设计给定个 6 6 填料与阀杆的摩 擦系数 f 设计给定0.15
7 密封力 F MF 密封比压中已计 算 N 165814.96 23 8 密封面上介质静 压力F MJ 密封比压中已计 算 N 1570678.1 24 防转块与导向槽的摩擦力 1 防转块与导向槽 的摩擦力 F'J F'J=F MF+F MJ+F T1+FT2 /(R/F j R FM-1) N 19658.668 63 2 计算半径R 设计给定mm 150.5 3 防转键中摩擦系 数 Fj 设计给定0.2 4 关闭时阀杆螺纹 的摩擦半径R FM 查实用机械设计 手册表3-16 mm 7.18 1 关闭瞬间阀杆总 轴向力F'FZ F'FZ=F MF+F MJ+F T1+F T2+F'J-G-F P N 363637.15 21 2 关闭时阀杆螺纹 的摩擦力矩M'FL M'FL=F'FZ×R FM N·mm 2610914.7 52 3 关闭时阀杆螺纹 的摩擦半径R FM 查实用机械设计 手册表3-16 mm 7.18 4 关闭时阀杆最大 转矩M'FZ M'FL/1000 N·mm 2610.9147 52 5 R FM R FM=0.5d2tan(αL+ ρL) cm 0.9840812 88 6 阀杆螺纹的螺纹 升角αL αL=arctan(p/π d2) 1.5659631 45 7 ρL ρL=arctan(f L) 0.1683901 57 8 螺纹摩擦系数f L查表 9-3 0.17 9 螺距P设计给定mm 10 10 螺纹中经d 2查实用机械设计 手册表3-16 mm 65
阀门、弯头、法兰表面积计算公式阀门按下面的公式计算：1.V体积（m3）=π（D=1.033δ）*2.5D*1.033δ*1.05*N D:公称直径δ：保温层厚度N：阀门个数 弯头和三通就折合到管道里面计算了 11.什么是阀们、弯头和法兰？如何计算其防腐蚀工程量？ 阀们指在工艺管道上，能够灵活控制管内介质流量的装置，统称阀们或阀件。 弯头是用来改变管道的走向。常用弯头的弯曲角度为90°、45°和180°，180°弯头也称为U形弯管，也有用特殊角度的，但为数极少。 法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。这种连接形式的应用范围非常广泛，如管道与工艺设备连接，管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性，又有可靠的密封性。 阀门、弯头、法兰表面积计算式如下。 (1)阀门表面积： S=πD×2.5DKN （1-3） 式中D——直径； K一一系数，取1.05； N——阀门个数。 (2)弯头表面积：
S=πD×1.5DK×2π/B×N (1-4) 式中D——直径； K——系数，取1.05 N——弯头个数； B值取定为：90°弯头．B=4；45°弯头B=8 法兰表面积：(3)． S=πD×1.5DKN （1-5） 式中D——直径； K——系数，取1.05； N——法兰个数。 (4)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式。 S=π（D+A）A （1-6） 式中D——直径； A——法兰翻边宽。 12.如何计算绝热工程的工程量?(1)设备简体或管道绝热、防潮和保护层计算公式： V=π(D+1.033δ)X1.033δL （1-7） S=π(D+2.18δ+0.0082)L
闸阀截止阀操作转矩计算法（热工所/罗托克经验公式） 此计算方法，比“三化”使用的计算方法要简便得多，计算结果接近实际转矩，已由对电厂实测结果证实。此计算方法主要由以下几个部分组成： 1、计算介质压力对阀门闸板或阀芯施加的推力乘阀门系数，即：P1=F×P×K 式中：F=阀门的通径面积(cm2)；P =介质的工作压力(kg/cm2)；K =阀门系数，视介质种类、温度及阀门行驶而定。 阀门系数表 2、计算填料的摩擦推力和转矩，以及阀杆的活塞效应所产生的推力总和P2。 压紧填料压盖，会给明杆闸阀的阀杆增加摩擦力，给旋转杆阀门的阀杆增加转矩。管道压力作用于阀杆(通过填料压盖处)的截面积上，为开启阀门的趋势。当道压力在64kgf/cm2以上时介质对明杆闸阀阀杆的推力是很大的，即所谓活塞效应。故当介质压力≥64kgf/cm2时，对于明杆闸阀应予考虑。而对截止阀，其阀杆面积已包括在阀芯面积中，所以活塞效应可忽略。对于暗杆阀,以上3项均应计算。 填料的摩擦推力和转矩以及阀杆的活塞效应表 3、计算阀门阀杆的总推力(Kgf)，即ΣP=P1+P2，再将此推力乘以下表中的阀杆系数，获得阀门操作转矩Kgf.M 梯形螺纹的阀杆系数(kgf.m/kgf)表 (阀杆尺寸=直径×螺距,单位:mm)
道压力高，则采用管道压力)，阀门形式、介质的种类、阀杆直径与螺距。现以下列示例来说明计算的方法与步骤。有一明杆楔式闸阀，公称直径为 100mm，管道压力为 40kgf/cm2，阀杆为 Tr28*5mm，介质为 520℃蒸汽，求阀门的操作转矩。 1.由表 1查得阀门通道面积：78.540cm2； 2.取压差，阀门工作恶劣情况是在管道压力下开启，故，压差：40kgf/cm2； 3.由表 2查得阀门系数：0.45； 4.净推力为：P1=F×P×K=(1)×(2)(×3)=78.540×40×0.45=1413.72 kgf； 5.由表 3查得摩擦推力 P2：680kgf； 6.如管道压力为 64 kgf/cm2以上，应加入介质对阀杆的推力，即活塞效应，因此例管道压力为 40 kgf/cm2，故不加。 7.总推力ΣP=P1+P2=(4)+(5)=1413.72+680=2093.72kgf； 8.由表 4查得阀杆系数：0.00266； 9.阀门操作转矩=ΣP*阀杆系数=(7)*(8)=2093.72*0.00266=5.57kgf.m； 10.换算成 N.m，因1kgf.m=10N.m，所以5.57kgf.m=55.7N.m，圆整后为60N.m。 附闸阀密封面上总作用力及计算比压公式 密封面上总作用力＝密封面处介质作用力＋密封面上密封力 密封面处介质作用力＝0.785×(密封面内径＋密封面宽度)2×公称压力PN值的1/10 密封面上密封力＝3.14×(密封面内径＋密封面宽度)×密封面宽度×密封面必须比压密封面必须比压(查表实用阀门设计手册笫三版表3-21) 密封面计算比压＝密封面上总作用力/ 3.14×(密封面内径＋密封面宽度)×密封面宽度 ＜密封面许用比压(查表实用阀门设计手册笫三版表3-22)
控制阀 计算选型与维护
概论 先进的现代工业是以生产自动化为标志的。各种先进的控制手段虽然不断出现，但基本的控制规律没有改变而技术工具的变化则是日新月异。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好的未来。 右图是一个典型的热交换器的自动调节系统图。从图中可以看出，调节阀的信号来自调节器，根据信号的变化直接改变蒸汽—被调介质的流量，即改变输入到对象（热交换器）的热量，使出口热水的温度保持在给定的温度值。这种典型的自动化控制系统主要有三个环节———检测、控制、执行三大部分。
管道阀门的分类 阀门 自动阀驱动阀 自力式阀止回阀 手动阀气动阀电动阀液动阀电液动阀
控制阀 气动调节阀 附件阀电动调节阀 附件 气动执行机构电动执行机构 阀门定位器阀位传送器电气转换器手动机构三断保护薄 膜 执 行 机 构 活 塞 执 行 机 构 长 行 程 执 行 机 构 滚 动 膜 片 执 行 机 构比例式 两位式 直装式侧装式正作用反作用 角行程 直行程 多转式 按调节型式按移动型式按阀芯型式按流量特性按阀盖型式调节型 切断型 调节切断型 直行程 角行程 直线特性 等百分比 抛物线 快开 普通型 散热型 长颈型 波纹管密封型 平板型 柱塞型 窗口型 套筒型 多级降压型 偏转型 蝶型 球型
?控制阀是以气源、电源或液压为动力，调节管路中的介质的压力和流量。获得工艺过程的温度、压力、流量或液位的要求?由于控制阀在工作时属于截流元件，因此在选择控制阀时应根据工作时介质的特性、工艺要求和和控制阀的特点进行计算、选型。 ?控制阀控制阀是多学科知识综合性的产品，需要的专业知识较广泛。牵涉专业很多，不是在课堂上所学的知识可以应付的。 所涉及的专业知识有： 1.阀门专业知识 2.流体专业知识（流体力学和气体动力学） 3.自控专业知识 4.机械专业知识 5.材料专业知识（金属材料和物质物性和化学性等） 6.各种应用专业知识（化工、电厂、石油、煤化工等现场工艺）
附录（一） 一、工程量计算公式： （一）除锈、刷油工程量。 1．设备筒体表面积：S=π*D*L 式中π—圆周率；D—设备直径；L—设备筒体高。 （二）防腐蚀工程量。 1．设备筒体、管道表面积：S=π*D*L 式中π—圆周率；D—设备或管道直径；L—设备筒体高或管道延长米。2．阀门表面积:S=π*D*2.5D*K*N 式中D—直径；K—1.05；N—阀门个数。 3．弯头表面积:S=π*D*1.5D*K*2π*N/B 式中D—直径；K—1.05；N—弯头个数； B取定值为：900弯头B=4；450弯头B=8。 4．法兰表面积：S=π*D*1.5D*K*N 式中D—直径；K—1.05；N—法兰个数。 （三）绝热工程量。 1．设备筒体及管道绝热、防潮和保护层工程量： V=π（D+1.033δ）*1.033δ*L S=π（D+2.1δ+0.0082）*L 式中V—体积；S—表面积；D—直径；1.033、2.1—调整系数；δ—绝热层厚度；0.0082—捆扎线直径或钢带厚；L—设备筒体或管道长度。 2．设备封头绝热、防潮和保护层工程量： V=[（D+1.033δ）/2]2*π*1.033δ*1.5*N S=[（D+2.1δ）/2]2*π*1.5*N 3．拱顶罐封头绝热、防潮和保护层工程量： V=2πr*（h+1.033δ）*1.033δ
S=2πr*（h+2.1δ） 4．伴热管道绝热工程量： （1）单管伴热、双管伴热（管径相同，夹角小于90°时）。 D'=D1+D2+（10－20mm） 式中D'—伴热管综合值；D1—主管道直径；D2—伴热管道直径；（10-20mm）—主管道与伴热管道之间的间隙。 （2）双管伴热（管径相同，夹角大于90°时）。 D'=D1+1.5D2+（10－20mm） （3）双管伴热（管径不同，夹角小于90°时）。 D'=D1+D伴大+（10－20mm） 5．阀门绝热、防潮和保护层工程量： V=π（D+1.033δ）*2.5D*1.033δ*1.05*N S=π（D+2.1δ）*2.5D*1.05*N 6．法兰绝热、防潮和保护层工程量： V=π（D+1.033δ）*1.5D*1.033δ*1.05*N S=π（D+2.1δ）*1.5D*1.05*N 7．弯头绝热、防潮和保护层工程量： V=π*（D+1.033δ）*1.5D*2π*1.033δ*N/B S=π*（D+2.1δ）*1.5D*2π*N/B B取定值为：90°弯头B=4；45°弯头B=8。