2控制阀的计算演示教学.ppt

两相流的计算 流体状态 计算公式 单位 液体与非液化气体 Wg __气体标准质量流量 kg/h WL __液体质量流量 kg/h ρN——蒸气标准状态下的密度 （273K 101.3kPa) kg/Nm3 P1___ 入口压力 kPa X ___ 压差比 X=△P/P1 y ___ 膨胀系数 T1___ 入口绝对温度 K(℃+273) Z ____ 压缩系数 k　＿＿气体的绝热指数 Fk___ 比热比系数　空气Fk=1 M____ 气体分子量 液体与蒸气 管件的修正计算 调节阀阀体的上游和（或）下游装有附接管件时，必须考虑管件几何形状的影响，即管件几何形状系数Fp的影响。 Fp是流过装有附接管件调节阀的流量与不装有附装管件时的流量之比。 两种安装情况的流量均在不产生阻塞流的同一试验条件下测得。为了保证±5%的最大允许偏差，可以通过试验确定Fp，其压差值以不出现阻塞流为限。 　如采用国际单位制，利用公式进行修正： 气体密度计算 控制阀计算中气体的基本公式是由理想气体基本定律推导得出的。 PnVn=NRTn 工作状态的公式为 ： P1V1=NRT1 因为当气体温度、压力变化是气体的克分子数未变，所以N不变，而R为常数。则 NR= PnVn/Tn= P1V/T1 而当物质的质量不变时：ρnVn= ρ1V1 所以： ρ1=ρnVn/V1=ρn*P1*Tn/(Pn*T1) 例：空气20℃时的密度=1.293*273/(273+20)=1.2047 可调比 控制阀的可调比就是控制阀所能控制的最大流量和最小流量之比。 可调比也称可调范围： R=Qmax/Qmin 要注意：最小流量Qmin和泄漏量含义不同。 最小流量是指可调流量的下限值，一般为最大流量的2%~4% 而泄漏量是阀门全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1%~0.01% 理想可调比：当控制阀上压差一定时，可调比称为理想可调比。它是由控制 阀的结构决定的。一般控制阀的可调比为50. 实际可调比：控制阀在工作时不是与管路系统串联就是与旁路阀并联，随着 管路系统的变化或旁路阀的开启程度不同，控制阀的可调比也 产生相应的变化。这使得可调比称为实际可调比 控制阀的特性 固有流量特性：指介质流过阀门的相对流量与相对行程的关系。 流量特性分为：快开型、直线型、等百分比型和抛物线型 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 快开 开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，很快达到最大流量 此后再增大开度，流量变化很小。 等百分比 等百分比特性也称为对数特性 单位相对位移变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比 直线： 相对流量与相对位移是直线关系 单位位移变化所引起的流量变化时常数。放大系数是常数。 特性曲线 控制阀开度的验算 根据流量和压差计算得到Kv 值，并按制造厂提供的各类调节阀的标准系列，选取调节阀的口径后，考虑到选用时要圆整，因此，对工作时的阀门开度应该进行验算。 一般最大流量时，调节阀的开度应在90%左右。最大开度过小，说明调节阀选得过大，它经常在小开度下工作。可调比缩小，造成调节性能的下降和经济上的浪费。一般不希望最小开度小于10%，否则阀芯和阀座由于开度太小，受介质冲蚀严重，特性变坏，甚至失灵。 不同的流量特性，其相对开度和相对流量的对应关系是不一样的。理想特性和工作特性又有差别。因此验算开度时，应按不同特性进行。 开度计算公式 控制阀材料的选择 控制阀材料分为三类： 用于承压零件材料 用于阀内件材料 各种辅助材料 承压零件材料 铸钢材料 WCB WCC LCB WC6 不锈钢材料 CF3 CF8 CF8M 抗温度变化的合金钢 蒙乃尔 哈斯特莱 特殊合金 哈氏C 塑料 PTFE 阀内件材料 耐磨性 耐温度变化性 耐腐蚀性 控制阀压力等级的选择 GB/T 12224-2005 钢制阀门 一般要求 ISO7005-1:1992 PN20 PN50 PN63 PN110 ASME B16.34a-1998 Class 150 Class 300 Class