调节阀流量系数计算公式和选择数据
调节阀是工业生产过程中常用的一种流量控制设备，通过改变阀门开度实现流量的调节和控制。调节阀的流量特性是一个非线性曲线，通常通过流量系数来描述。流量系数是指，在单位压差下，通过阀门所能流过的液体的流量与阀门的开度之间的关系。
调节阀流量系数计算公式通常包含两个主要参数：阀门的开度和压差。常见的调节阀流量系数计算公式有两种：流量系数计算公式和修正流量系数计算公式。
1.流量系数计算公式
流量系数计算公式通常为以下形式：
Cv=Q/√ΔP
其中，Cv是调节阀的流量系数，Q是通过调节阀的液体流量，ΔP是压差。
2.修正流量系数计算公式
修正流量系数计算公式是对流量系数计算公式进行修正，考虑了液体的特性、密度、黏度等因素，通常为以下形式：
Cv=Q/√(SG*ΔP)
其中，Cv是修正流量系数，Q是通过调节阀的液体流量，ΔP是压差，SG是液体的相对密度。
选择数据通常包括以下几个方面：
1.流量范围 根据实际工艺要求和流体特性，确定调节阀的流量范围。包括最小流量、额定流量和最大流量。
2.压差范围
根据实际工艺情况和管路布局，确定调节阀的压差范围。包括最小压差、额定压差和最大压差。
3.流体特性
根据液体的物理、化学特性，选择适合的调节阀型号。包括液体的温度、压力、粘度、相对密度等参数。
4.调节特性
根据实际工艺要求，选择适合的调节阀调节特性。常见的调节特性有线性、等百分比、快开、快关等。
5.阀门材质
根据液体的化学性质，选择适合的阀门材质。常见的阀门材质有铸钢、不锈钢、铸铁、黄铜等。
２０１３年５月 第４ｌ卷第ｌ０期 机床与液压
ＭＡＣＨＩＮＥ Ｔ０ＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｍａｖ ２０１３ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．１０
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１３．０１０．０２９
物料流量调节阀的特性研究
郑淑娟，靳长泉
（华北水利水电学院机械学院，河南郑州４５００１１）
摘要：对气力输送系统中物料流量调节阀的内部流场进行仿真计算，研究阀在不同工况下的特性，给出可视化结果，
并对调节阀阀芯所受的不平衡力进行了研究，为阀的性能优化以及气力输送系统控制装置部分的设置提供了依据。
关键词：调节阀；数值模拟；不平衡力；气力输送；可视化
中图分类号：ＴＨ１３７．５２＋２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—３８８１（２０１３）１０—０８８—２
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ Ｖａｌｖｅ Ｕｓｅｄ ｉｎ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕｊｕａｎ，ＪＩＮ Ｃｈａｎｇｑｕａｎ
（Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎｏａｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，
Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｈｅｎａｎ ４５００１ １．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｖａｌｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｂａｌ—
ａｎｃｅ ｆｏｒｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｃｏｎｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆｆｅｒｓ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
瑞莱尔（天津）控制阀有限公司 Really (Tianjin) Control Valve Co., Ltd
调节阀流量特性介绍
1. 流量特性
调节阀的流量特性是指被调介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系。其数学表达式为
式中：Qmax-- 调节阀全开时流量
L---- 调节阀某一开度的行程
Lmax-- 调节阀全开时行程
调节阀的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性。理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性，有直线、等百分比、抛物线及快开4种特性(表1)
表1 调节阀4种理想流量特性
流量特性 性质 特点
直线 调节阀的相对流量与相对开度呈直线关系，即单位相对行程变化引起的相对流量变化是一个常数 ①小开度时，流量变化大，而大开度时流量变化小
②小负荷时，调节性能过于灵敏而产生振荡，
大负荷时调节迟缓而不及时
③适应能力较差
等百分比 单位相对行程的变化引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比 ①单位行程变化引起流量变化的百分率是相等的
②在全行程范围内工作都较平稳，尤其在大开度时，
放大倍数也大。工作更为灵敏有效
③ 应用广泛，适应性强
抛物线 特性介于直线特性和等百分比特性之间，使用上常以等百分比特性代之 ①特性介于直线特性与等百分比特性之间
②调节性能较理想但阀瓣加工较困难
快开 在阀行程较小时，流量就有比较大的增加，很快达最大 ①在小开度时流量已很大，随着行程的增大，流量很快达到最大
②一般用于双位调节和程序控制 瑞莱尔（天津）控制阀有限公司 Really (Tianjin) Control Valve Co., Ltd
在实际系统中，阀门两侧的压力降并不是恒定的，使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面，由于泵的特性，当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面，当流量减小时，盘管上的阻力也减小，导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的，在这种情况下，调节阀相对流量与相对开度之间的关系。称为工作流量特性[1]。具体可分为串联管道时的工作流量特性和并联管道时的工作流量特性。
实验九 调节阀流量特性实验
一、实验目的
1．测试电动调节阀的理想流量特性曲线和串联工作流量特性曲线；
2．掌握电动调节阀流量特性的测量方法，分析调节阀的理想流量特性和串联工作流量特性的区别和调节阀流量特性对控制过程的影响。
二、实验原理
调节阀的流量特性是指被调介质流过阀的相对流量与阀门的相对开度之间的关系，表示为：
式中：
——相对流量；
qv ——阀在某一开度时的流量；
——阀在全开时的流量；
——阀的相对开度
l ——阀在某一开度时阀芯的行程；
L ——阀全开时阀芯的行程。 图9-1. 调节阀的理想流量特性曲线
1．调节阀的理想特性：
在调节阀前后压差 不变的情况下，调节阀的流量曲线称为调节阀的理想流量特性。根据调节阀阀芯形状不同，流量曲线有快开型(图9-1曲线1)、直线型(图9-1曲线2)、抛物线型(图9-1曲线3)和等百分比型(图9-1曲线4)等四种理想流量曲线。本实验使用的调节阀为等百分比流量特性，其相对开度与相对流量之间的关系如下式：
调节阀理想特性曲线的测试实验就是在保持调节阀前后压差 恒定的情况下，测量调节阀相对开度 与相对流量 之间的关系。
2．调节阀在串联管道中的工作特性：
调节阀在串联管道中的连接如图9-2所示。在实际生产中由于调节阀前后管路阻力造成的压力降，使调节阀的前后压差 产生变化的，此时调节阀的流maxqvlfqvLmax/qvqvmaxqv/lL1(1)maxLqvRqvqvqv/lLmax/qvqvqv量特性称为工作特性。
当调节阀在串联管路中时，系统的总压差等于管路的压力降与调节阀前后压差之和，如下式：
式中： —系统总压差；
—管路压力降；
—调节阀前后压差。
