关于调节阀的工作原理和计算选型探讨(新)
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调节阀选型计算书(最新版)目录1.调节阀的概述2.调节阀的选型参数3.调节阀的计算方法4.调节阀的选型软件5.调节阀的应用领域6.结论正文一、调节阀的概述调节阀,又称控制阀,是工业自动化过程控制仪表的执行单元,是工业自动化控制的手和足。
它根据控制信号的要求而改变阀门开度的大小来调节流量,是一个局部阻力可以变化的节流元件。
调节阀是自动控制系统中常用的执行器,用来完成被控对象流量的调节。
二、调节阀的选型参数在选择调节阀时,需要考虑以下参数:1.阀前、阀后压力:这是调节阀选型的基本参数,关系到阀门的流量特性和调节精度。
2.介质:不同介质的物理性质和化学性质不同,需要选用不同材质的阀门。
3.温度:温度对阀门材料的选择和使用寿命有很大影响。
4.管道的口径:阀门的口径需要与管道的口径相匹配。
5.动力粘度:动力粘度是流体的一种性质,会影响阀门的流量特性。
6.密度:流体的密度会影响阀门的压力损失和流量特性。
三、调节阀的计算方法调节阀的计算方法主要包括以下两个方面:1.流量计算:根据流体的物理性质和阀门的开度,计算流经阀门的流量。
2.压力损失计算:根据阀门的流量特性和流体的物理性质,计算阀门的压力损失。
四、调节阀的选型软件许多调节阀生产企业都有自己的选型软件,将上述参数输入软件中,就可以进行调节阀的选型。
五、调节阀的应用领域调节阀广泛应用于冶金、电力、化工、石油、轻纺、造纸、建材等工业部门中。
六、结论正确地选择调节阀,是保证整个系统正常运行的关键。
在选型过程中,需要综合考虑各种因素,选择最适合的阀门。
调节阀的工作原理调节阀是一种常用于流体控制系统中的装置,用于调节流体的流量、压力和温度。
它通过改变阀门的开度来控制流体的流量,并通过相应的调节机构来实现精确的流量控制。
调节阀的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:1. 流体进入:当调节阀处于开启状态时,流体可以顺畅地进入阀体。
2. 流体压力调节:调节阀内部的调节机构可以根据需要调整阀门的开度,从而改变流体通过阀体的截面积,进而调节流体的压力。
3. 流体流量调节:调节阀的开度决定了流体通过阀体的通道大小,进而决定了流体的流量。
通过改变阀门的开度,可以控制流体的流量。
4. 流体温度调节:在一些特定的应用中,调节阀还可以用于调节流体的温度。
例如,在供暖系统中,调节阀可以根据室内温度的变化来调节热水的流量,从而控制室内的温度。
调节阀的工作原理主要依赖于以下几个关键部件:1. 阀体:阀体是调节阀的主要组成部分,负责容纳流体并控制流体的流动。
阀体通常由金属材料制成,具有良好的耐压和耐腐蚀性能。
2. 阀门:阀门是调节阀的关键部件,通过改变阀门的开度来控制流体的流量。
常见的阀门类型包括蝶阀、球阀和闸阀等。
3. 调节机构:调节机构是调节阀的核心部件,用于控制阀门的开度。
常见的调节机构包括手动调节装置、电动调节装置和气动调节装置等。
4. 传感器:在一些自动化控制系统中,传感器可以用于实时监测流体的流量、压力和温度等参数,并将这些参数反馈给调节机构,从而实现自动调节。
调节阀的工作原理可以根据具体的应用需求进行调整和优化。
例如,在一些需要精确控制流量的应用中,可以采用闭环控制系统,通过不断地比较实际流量与设定值,自动调节阀门的开度,以实现精确的流量控制。
总之,调节阀通过改变阀门的开度来控制流体的流量、压力和温度等参数。
它是流体控制系统中不可或缺的关键装置,广泛应用于工业生产、供暖系统、水处理系统等领域。
了解调节阀的工作原理对于正确使用和维护调节阀具有重要意义。
调节阀的工作原理调节阀是一种用来调节流体流量、压力和温度的装置,广泛应用于工业生产和流程控制系统中。
它能够根据需要自动调整流体的流量或压力,以保持系统的稳定运行。
本文将详细介绍调节阀的工作原理,包括常见的调节阀类型、工作原理及其应用。
一、调节阀的类型根据调节阀的工作原理和结构特点,常见的调节阀可以分为以下几种类型:1. 堵塞式调节阀:堵塞式调节阀是最常见的一种调节阀,它通过改变流体流通的截面积来调节流量。
当阀芯向下移动时,流通截面积减小,流量减小;当阀芯向上移动时,流通截面积增大,流量增加。
这种调节阀适用于液体和气体的调节。
2. 调节球阀:调节球阀是一种通过旋转球体来调节流量的阀门。
当球体旋转时,流体可以通过球体的孔隙,流量大小取决于球体孔隙的大小。
调节球阀具有结构简单、密封性能好等优点,广泛应用于液体和气体的调节。
3. 调节蝶阀:调节蝶阀是一种通过旋转蝶板来调节流量的阀门。
蝶板可以围绕阀轴旋转,改变流体流动的通道大小,从而实现流量的调节。
调节蝶阀结构简单、体积小、重量轻,适用于中小口径的流量调节。
4. 调节节流阀:调节节流阀是一种通过改变流体流通的截面积来调节流量的阀门。
它主要由节流装置和阀体组成,通过改变节流装置的开度来调节流量。
调节节流阀适用于高压、高温和腐蚀介质的调节。
二、调节阀的工作原理基于流体力学和控制理论,其主要包括以下几个方面:1. 流体力学原理:调节阀通过改变流体流通的截面积来调节流量。
当阀芯或阀板向下移动时,流通截面积减小,流速增加,流量减小;当阀芯或阀板向上移动时,流通截面积增大,流速减小,流量增加。
2. 控制理论:调节阀通常与传感器、控制器和执行器等设备配合使用,形成闭环控制系统。
传感器可以感知流体的压力、温度和流量等参数,将这些参数转化为电信号传送给控制器。
控制器根据设定值和传感器反馈的实际值进行比较,并通过执行器控制阀门的开度,使流体达到设定值。
3. 动力平衡原理:调节阀在工作过程中需要克服流体的压力差,阀芯或阀板上的压力平衡装置能够减小阀芯或阀板所受的压力差,降低阀门的开启力矩,提高调节阀的灵敏度和控制精度。
气动调节阀选型及计算一、气动调节阀选型要考虑的因素1.工作条件:包括工作压力、温度、流量范围等。
根据工作条件选择耐压和耐温能力的阀门。
2.流体性质:包括流体介质、粘度、颗粒物含量等。
选择合适的材质和结构,以满足流体的要求。
3.阀门类型:包括截止阀、调节阀、蝶阀、球阀等。
根据需要选择适合的阀门类型。
4.尺寸:包括阀门的通径、连接方式等。
根据管道系统的尺寸,选择合适的阀门尺寸。
5.控制方式:包括手控、气动控制、电动控制等。
根据控制方式选择合适的气动调节阀。
二、气动调节阀计算方法1.流量计算:根据管道系统的需求,计算流体的流量。
流量的单位一般为标准立方米/小时(Nm3/h)或标准立方米/秒(Nm3/s)。
2.压力损失计算:根据流量和流体性质,计算气动调节阀的压力损失。
根据流量和压力损失曲线,选择合适的阀门型号。
3.动态特性计算:根据管道系统的要求,计算气动调节阀的开启时间、关闭时间、超调量等动态特性。
通过调节阀的参数和控制系统的调节,使阀门的动态特性满足要求。
4.使用寿命计算:根据气动调节阀的材料、结构和工作条件,计算阀门的使用寿命。
一般根据阀门的设计寿命和工作条件的要求,选择合适的气动调节阀。
总结:气动调节阀选型及计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
通过对工作条件、流体性质、阀门类型和尺寸等因素的综合分析,可以选择合适的气动调节阀。
在计算过程中,需要考虑流量、压力损失、动态特性和使用寿命等因素。
根据计算结果,选择合适的阀门型号和参数,以满足管道系统的要求。
调节阀的计算与选型调节阀是一种用于控制流体流量、压力和温度的装置,广泛应用于工业生产过程中。
在选择和计算调节阀时,需要考虑以下几个方面:适用工艺要求、流量参数、压力参数、密封要求、材料要求以及其他特殊要求。
本文将从这几个方面详细介绍调节阀的计算和选型。
适用工艺要求:首先要明确调节阀将用于哪个具体的工艺场合,例如调节液体、气体或蒸汽等。
不同的工艺要求对调节阀的性能参数有不同的要求,例如流量调节范围、调节精度等。
流量参数:流量参数是选择调节阀的关键参数,包括设计流量、最大流量和最小流量等。
设计流量是指工艺设计要求的流量,最大流量是指允许的最大流量,最小流量是指流动介质的最小流量。
根据流量参数,可以选择合适的调节阀型号和口径。
压力参数:压力参数也是选择调节阀的重要参数,包括设计压力、最大压力和最小压力等。
设计压力是指工艺设计要求的压力,最大压力是指允许的最大压力,最小压力是指压力控制的最低限制。
根据压力参数,可以选择合适的调节阀结构、材料和密封形式。
密封要求:根据介质特性和工艺要求,选择合适的密封结构和材料。
常见的调节阀密封结构有气密密封、液密密封和气液两用密封等。
根据介质腐蚀性和温度要求,可以选择合适的密封材料,如橡胶、聚四氟乙烯、金属等。
材料要求:调节阀的材料要求主要取决于介质特性和工艺要求。
如果介质腐蚀性较强,需要选择耐腐蚀的材料;如果工艺要求高温或者低温,需要选择耐高温或低温的材料;如果介质含杂质较多,需要选择可清洗的材料。
其他特殊要求:根据实际情况,还需要考虑一些其他特殊要求,例如是否需要手动调节或电动调节、是否需要远程控制或自动控制等。
在实际的计算和选型过程中,可以根据上述要求,参考调节阀的技术参数和性能曲线,进行计算和比较。
可以使用调节阀的压降-流量特性曲线和流量系数来进行计算和比较。
根据流量参数、压力参数和其他要求,选取几种满足要求的调节阀进行比较,最终确定最适合的调节阀型号和规格。
综上所述,调节阀的计算和选型需要根据适用工艺要求、流量参数、压力参数、密封要求、材料要求和其他特殊要求来进行。
调节阀的工作原理调节阀是一种用于控制流体介质流量、压力和温度的装置。
它通过改变阀门的开度来调节流体的流量和压力,从而实现对系统的控制。
调节阀广泛应用于各个行业,如石油化工、电力、冶金、水处理等。
一、调节阀的基本构造调节阀主要由阀体、阀盖、阀芯、阀座、阀杆、执行机构等组成。
1. 阀体和阀盖:阀体是调节阀的主要部件,用于容纳阀芯和阀座。
阀盖用于固定阀杆和执行机构。
2. 阀芯和阀座:阀芯是调节阀的关键部件,通过上下运动来改变阀门的开度。
阀座是阀芯的配套部件,用于控制流体的流量。
3. 阀杆:阀杆是连接阀芯和执行机构的部件,通过执行机构的作用使阀芯上下运动。
4. 执行机构:调节阀的执行机构可以是手动操作,也可以是电动、气动或者液动操作。
执行机构通过对阀杆的作用使阀芯上下运动,从而改变阀门的开度。
二、调节阀的工作原理主要包括流体力学原理和控制原理。
1. 流体力学原理:当流体通过调节阀时,流体的流速和压力会发生变化。
调节阀的阀芯通过上下运动改变阀门的开度,从而改变流体的流通面积,进而影响流体的流速和压力。
2. 控制原理:调节阀根据系统的需求,通过执行机构控制阀芯的运动,从而实现对流体流量和压力的调节。
控制原理可以分为开环控制和闭环控制两种方式。
- 开环控制:开环控制是指根据系统需求设定阀门的开度,通过执行机构将阀芯调整到相应位置,从而实现对流体流量和压力的调节。
但开环控制不能自动根据实际情况进行调整,容易受到外界因素的影响。
- 闭环控制:闭环控制是指通过传感器获取系统的实时数据,并将数据反馈给控制器进行处理,控制器根据设定值和反馈值的差异来调整阀门的开度,从而实现对流体流量和压力的精确调节。
闭环控制能够自动根据实际情况进行调整,具有更好的稳定性和精度。
三、调节阀的应用调节阀广泛应用于各个行业,下面以石油化工行业为例介绍其应用:1. 炼油厂:在炼油过程中,调节阀用于控制原油、汽油、柴油等介质的流量和压力,以实现炼油过程的稳定和优化。
调节阀的工作原理标题:调节阀的工作原理引言概述:调节阀是工业控制系统中常见的一种控制元件,其作用是调节流体介质的流量、压力和温度。
了解调节阀的工作原理对于工程师和技术人员来说至关重要,下面将详细介绍调节阀的工作原理。
一、调节阀的基本构成1.1 阀体:调节阀的主体部分,通常由铸铁、不锈钢等材料制成。
1.2 阀芯:控制介质流通的关键部件,通过移动来改变介质流量。
1.3 传动装置:用于控制阀芯的运动,通常包括手动、电动、气动等方式。
二、调节阀的工作原理2.1 开度调节:通过改变阀芯的位置,调节阀的开度,从而控制介质的流量。
2.2 压差调节:利用阀芯的调节,改变阀前后的压差,实现对介质流体的压力控制。
2.3 温度调节:通过控制介质流量,调节介质的温度,实现对流体温度的控制。
三、调节阀的工作原理3.1 压力平衡:调节阀在工作过程中需要保持压力平衡,避免介质泄漏或过载。
3.2 流体力学特性:调节阀在设计时需要考虑介质的流体力学特性,以确保阀门的稳定性和精度。
3.3 控制系统:调节阀通常与控制系统配合使用,实现对流体介质的精确控制。
四、调节阀的分类4.1 按阀芯结构分类:调节阀可以分为节流阀、截止阀、止回阀等不同类型。
4.2 按控制方式分类:调节阀可以分为手动调节阀、电动调节阀、气动调节阀等不同类型。
4.3 按介质分类:调节阀可以分为气体调节阀、液体调节阀等不同类型。
五、调节阀的应用领域5.1 化工行业:调节阀在化工生产过程中广泛应用,用于控制各种介质的流量、压力和温度。
5.2 石油行业:调节阀在石油开采、输送过程中起到关键作用,保证系统稳定运行。
5.3 制造业:调节阀在制造业中用于控制机械设备的液压系统,实现对设备运行的精确控制。
结论:通过以上对调节阀的工作原理的详细介绍,我们可以看到调节阀在工业控制系统中的重要作用。
了解调节阀的工作原理可以帮助工程师和技术人员更好地应用和维护调节阀,确保系统的稳定运行。
希望本文能为读者提供有益的参考和帮助。
调节阀的计算选型调节阀是工业自动化中需要使用的一种控制元件,用于调节流体介质的流量、压力和液位等参数。
在正确选型调节阀的过程中,需要考虑多个因素,包括流体介质的性质、工艺参数要求、使用条件、压力、温度范围、流量范围和控制要求等。
1.流体介质的性质:首先,需要了解流体介质的性质,包括流体的类型(液体、气体或气液两相流等)、物理性质(密度、粘度、比热、蒸发潜热等)、化学性质(酸碱性、腐蚀性等)、颗粒物质的含量等。
这些性质将影响阀门材质的选择、密封材料的选型以及其它相关参数。
2.工艺参数要求:根据工艺参数要求,选择合适的调节阀类型。
常见的调节阀类型有节流阀、电动调节阀、气动调节阀等。
不同类型的调节阀有不同的控制方式和性能特点,根据具体要求进行选择。
3.使用条件:考虑到使用条件的限制和要求,包括压力范围、温度范围、流量范围等。
阀门的选型需要满足工况条件下的安全性、可靠性和稳定性,同时还要考虑其在实际工作环境中的适用性。
4.控制要求:根据实际工艺流程的要求,确定调节阀的控制方式和控制性能。
控制方式可以是开关式(如自动调节)、比例式(根据输入信号进行调节)、自动调节式(通过传感器反馈信号进行自动调节)等。
根据控制要求,选择合适的阀门执行器和信号变送器等配套设备。
5.压力特性和流量特性:调节阀的压力特性指的是阀门开度与流体通过的压力损失之间的关系。
常见的压力特性有线性特性、等百分比特性、快速反应特性等。
根据具体的调节要求,选择适合的压力特性。
调节阀的流量特性指的是阀门开度与流量之间的关系。
常见的流量特性有线性、快开、平滑开孔等。
根据调节要求和流体介质的特性,选择合适的流量特性。
6.材料选择:根据流体介质的性质和使用条件,选择合适的阀门材料。
常见的阀门材料有铸铁、碳钢、不锈钢、塑料等。
材料的选择需要考虑耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等因素。
7.阀门尺寸和连接方式:根据流量要求和管路尺寸确定阀门的尺寸和连接方式。
通常需要确定阀门的额定通径、法兰标准、连接方式等。
调节阀的工作原理调节阀是一种用于控制流体介质流量、压力和温度的装置,广泛应用于各种工业领域。
它的工作原理是通过改变阀芯的位置或者开度,来调节流体介质的流量和压力。
一、调节阀的结构调节阀主要由阀体、阀盖、阀座、阀芯、传动装置等组成。
阀体是调节阀的主体部份,用于容纳阀芯和阀座。
阀盖用于固定阀芯和阀座,起到密封作用。
阀座是阀体上的一个孔,用于安装阀芯。
阀芯是调节阀的关键部件,通过上下挪移来控制流体介质的流量和压力。
传动装置则用于控制阀芯的运动。
二、调节阀的工作原理调节阀的工作原理基于流体力学原理和控制理论。
当调节阀处于关闭状态时,阀芯与阀座彻底贴合,阀体内的流体无法通过。
当需要调节流体介质的流量或者压力时,传动装置会改变阀芯的位置或者开度,使得流体可以通过阀体。
通过调节阀芯的位置或者开度,可以控制流体介质的流量和压力。
三、调节阀的工作方式调节阀可以根据控制信号的类型分为手动调节阀和自动调节阀。
手动调节阀需要人工操作传动装置来改变阀芯的位置或者开度,从而实现流量和压力的调节。
自动调节阀则通过接收控制信号,由传动装置自动调节阀芯的位置或者开度。
自动调节阀通常根据控制信号的类型分为压力调节阀、流量调节阀和温度调节阀。
压力调节阀根据输入的压力信号来调节阀芯的位置或者开度,以实现对流体介质压力的调节。
流量调节阀根据输入的流量信号来调节阀芯的位置或者开度,以实现对流体介质流量的调节。
温度调节阀根据输入的温度信号来调节阀芯的位置或者开度,以实现对流体介质温度的调节。
四、调节阀的应用领域调节阀广泛应用于各个工业领域,如石油化工、能源、冶金、水处理、制药等。
在石油化工行业,调节阀常用于控制管道中的流体介质的流量和压力,以确保生产过程的稳定性和安全性。
在能源行业,调节阀常用于控制锅炉的水位和汽轮机的负荷,以实现能源的高效利用。
在冶金行业,调节阀常用于控制高温高压下的流体介质,以满足冶金生产的要求。
在水处理行业,调节阀常用于控制水流的流量和压力,以实现水处理的效果。
调节阀的工作原理及计算选型摘要: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,是化工生产过程中的重要环节,调节阀的计算选型是否合理是影响阀门寿命的重要因素,本文将从工作原理和计算选型加以介绍。
关键词:调节阀 原理 计算 材料 选型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。
一、调节阀工作原理 (一)伯努利方程由水力学观点来看,调节阀是一个具有局部阻力的节流元件。
当流体流经调节阀时,由于阀芯、阀座处的流通面积缩小,形成局部阻力,并产生能量损失,通常用阀前后的压差来表示能量损失的大小。
根据伯努利方程式,对不可压缩的流体:H =K 22V g也可表示为H =12P P r -,式中:H :为单位重量的流体流经调节阀时的能量损失 K :为阻力系数 V :流体平均流速,(V =Q S) Q :流体体积流量:M 3/小时 S :调节阀流通面积:厘米2 g :重力加速度,981厘米/秒2 r :流体重度:克/厘米3P 1、P 2:调节阀前、后绝对压力,kgf/cm 2 代入上述公式得出:Q =122P P S g rK -⋅ 代入具体数值后得出:-SP+调节对象调节器变送器调节阀被调参数干扰Q =5.0412P P S rK米3/时 (1-1)令5.04S K=C,则Q=CP r米3/时,C 称为调节阀流通系数或流通能力C 值表示调节阀全开时,其两端压力降△P =1kgf/cm 2,流体重度为1克/cm 2时,每小时通过阀门的立方米数。
(二)调节阀的重要地位 调节系统方框图如下所示:图1:调节系统方框图二、调节阀的流量特性调节阀是通过行程的变化,改变阀芯与阀座间的节流面积,来达到控制流量的目的。
因此阀芯与阀座的节流面积跟着行程怎样变化,对调节阀的工作特性能有很大影响。
所谓阀门的相对开度是指调节阀某一开度行程与全开行程之比(角行程与直行程道理相同),用l=L/Lmax 来表示。
所谓阀门的相对节流面积是指调节阀某一开度下的节流面积与全开时的节流面积之比,用q=Q/Qmax 来表示。
调节阀流量特性的数学表达式为: q=f (l ) (2-1)由公式(1-1)流过调节阀的介质流量不仅与阀门的开度有关,还与阀门两端的压差有关,故流量特性有理想特性和工作特性之分。
(一)理想流量特性在阀门两端压差固定的情况下,流量特性完全取决于阀芯的形状,不同的阀芯曲面可以得到不同的流00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0h/hC /C R =10R =30R =504123图中1.线性.2.等百分比R=104.快开.3.等百分比R=50最大最大量特性。
这是调节阀固有的流量特性,称为理想流量特性。
(二)调节阀的可调比调节阀的可调比R (可调范围)是指调节阀所能控制的最大流量和最小流量之比,即 R=Qmax/Qmin (2-2)式中,Qmin 指的是调节阀可调流量的下限值,一般为最大流量的2%-4%。
当调节阀的前后压差不变时得到的是理想可调比,一般为R=30,在实际应用中,管道的阻力随流量增加而增加,使调节阀的最大流量减小,从而降低了实际的可调比。
(三)通常流量特性介绍调节阀的流量特性一般有线性特性,等百分比特性和快开特性,调节阀通常使用等百分比和线性特性。
先看看下面这张流量特性图:图2:调节阀流量特性(R-可调比)1、线性流量特性Q/Qmax=1/R+(1-1/R )l/L (2-3) 式中,R 为调节阀的可调比。
采用具有线性流量特性的阀芯时,调节阀的放大倍数是常数,在小开度处有较大的流量相对变化值,调节作用强,但容易产生振荡;在大开度处有较小的流量相对变化值,调节作用弱,调节缓慢。
这个特点,往住使直线结构特性阀门在小开度情况下的灵敏度过高而导致控制性能变坏。
2、等百分比流量特性(对数流量特性)Q/Qmax=(2-4)采用具有等百分比流量特性的阀芯时,调节阀的放大倍数随流量增大而增大,但流量的相对变化值是相等的,在小开度处放大倍数小,调节作用缓和,平稳;在大开度处放大倍数大,调节作用灵敏,有效。
三、调节阀的流通能力及Kv 值计算选型调节阀的流通能力是指在规定条件下通过一个调节阀的流量。
(一)Cv 值和Kv 值得定义和区别具体衡量调节阀流通能力的指标是流量系数,目前常用的流量系数有两类一是以美国为代表的以英制单位定义的流量系数Cv,二是以德国为代表的以公制单位定义的流量系数Kv 。
两者的换算关系为Cv≈1.167Kv。
流量系数Cv 值定义:一个与调节阀的几何结构有关的、对于一个给定行程的常数,可用来衡量流通能力。
它是在每平方英寸1磅(psi)的压力降下,每分钟流过调节阀的 60 ℉ 水的美国加仑数。
流量系数Kv 值定义:一个与调节阀的几何结构有关的、对于一个给定行程的常数,可用来衡量流通能力。
它是在1bar 压力降下,每小时流过调节阀的 5-40 ℃度水的立方米数。
(二)Kv 值的计算1、气体(要考虑压缩系数)Kv 值计算当P2>0.5P 1时 Kv =121Q ()514(273)H P P P r t -+ε式中:Q :NM 3/hr H :标准状态下气体重度kg/NM 3 ε:气体膨胀系数 t :介质温度℃如1210.08P P P -≤, ε=1如121>0.08P P P -, ε=1-0.46121P P P -当P2≤0.5P 1时,Kv =1Q1280P (273)H r t +2、水蒸汽或其他蒸汽Kv 值计算当P 2>0.5P 1时 Kv =1213.16()W P P r -ε当P 2≤0.5P 1时 Kv =1117.3W Pr式中:W :重量流量 公斤/时r 1:介质在操作状态下的重度 公斤/米3 ε:介质膨胀系数,算法同上。
(三)调节阀的Kv 值范围 ·等百分比阀门阀门的额定Kv 值通常是正常流量Kv 值的2倍,或者最大流量Kv 值的1.3倍,或者说,正常流量Kv 值是阀门额定Kv 值的30%~70%。
·线性阀门阀门的额定Kv 值是正常流量Kv 值的1.5倍,或者最大流量Kv 值的1.1倍,或者说,正常流量Kv 值是阀门额定Kv 值的60%~80%。
(四)调节阀的Kv 值范围在最大流量Kv 值下,线性调节阀的行程应≤90%,等百分比阀的行程应≤92%,在最小流量Kv 值下,调节阀的行程应≥10%。
·蝶阀的最大开度应≤60°。
任何调节阀的全行程时间均应≤30秒。
(五)调节阀的阀体尺寸根据计算出的Kv 值,查表,以确定调节阀的阀体尺寸。
调节阀的阀体尺寸可比工艺管道直径小1级,最多可以小2级。
但是阀体尺寸不应小于其上游管道直径尺寸的一半。
四、调节阀的执行机构选型调节阀的执行机构,通常首选气动薄膜式执行机构(其弹簧为反作用),对于活塞式执行机构(即气缸式),首选多弹簧双作用型执行机构。
对于带电磁阀的调节阀,要求选用带弹簧的执行机构。
执行机构的弹簧材质至少应为碳钢,并在出厂时进行了防腐涂层处理。
当供气压力为 4.15kgf/cm2(60Psig)时,对于薄膜执行机构的膜片盒应采用钢材质,并且其压力等级至少为1.0MPag。
五、调节阀的结构型式及其选择现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如:单座调节阀(VP,JP):泄漏量小(额定Kv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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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,流量特性近似等百分比,适用于大口径、大流量含悬浮颗粒的流体控制。
蝶阀通常用较大口径,最小为4”,最大使用压力≤Cl600。
六、调节阀的噪音(应符合IEC60534-8标准)(一)调节阀噪音的来源调节阀的噪音主要来源于阀内件机械噪音和流体噪音。
(二)允许范围应≤85dB(在距阀1米处),有些场合要求≤75db,任何场合都不允许≥105db。
七、调节阀的密封填料函(参见API608规范)40℃以下,采用聚四氟乙烯合成体或石墨纤维。
40℃~230℃之间,采用聚四氟乙烯和石墨。
230℃以上采用石墨填料。
对于高压气体介质,可以采用双填料。
一般不用石棉或封装石棉作填料。
石墨填料,不应含有氯离子。
要求石墨填料中的可滤出氯离子<100ppm。
八、调节阀阀体及阀芯材质的选择阀体、阀盖材质的选择是以流动介质的温度、压力、腐蚀性和冲刷性为依据的,宜选择与连接管道上的阀门材质相同,至少为碳钢,一般口径小于等于DN40的阀门采用锻钢。
采用ASTM标准的调节阀其材料选择应在ASME B16.34所列范围之内,阀常用的阀体材质及温度限制如下,(根据ASME B16.34温度压力等级规定)。
锻钢铸钢下限,℃上限,℃碳钢ASTM A105碳钢ASTM A216 Grade WCB -30 425碳钢ASTM 352 Grade LCB -45 340 不锈钢Type 304 ASTM A182 Grade F304 ASTM A351 Grade CF8 -200 810 Type 316 ASTM A182 Grade F316 ASTM A351 Grade CF8M -200 810 Type 347 ASTM A182 Grade F347 ASTM A351 Grade CF8C -200 810 Type 321 ASTM A182 Grade F321 (321 铸钢)-200 810 合金钢1Cr-12Mo ASTM A182 Grade F1 ASTM A217 Grade WC1 -30 450114Cr-12Mo ASTM A182 Grade F11 ASTM A217 Grade WC6 -30 590214Cr-1Mo ASTM A182 Grade F22 ASTM A217 Grade WC9 -30 5905Cr-12Mo ASTM A182 Grade F5 ASTM A217 Grade C5 -30 648 9Cr-1Mo ASTM A182 Grade F9 ASTM A217 Grade C12 -30 648312Ni ASTM A350 Grade LF3 ASTM A352 Grade LC3 -100 310表1:常用的阀体材质及温度限制由上表可知,常用材料的温度范围为:ASTM A216/WCB(碳钢):-30~425℃ASTM A217WC9(CrMo合金钢),-30~590℃ASTM A351 CF8(304不锈钢),-200~810℃ASTM A351 CF8M(316不锈钢),-200~810℃ASTM A182 F321(锻钢不锈钢),-200~810℃。