调节阀口径计算

  口径计算原理 
    在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行KV值计算。把各种实际参数代入相应的KV值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的KV值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，zui后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 
  口径计算步骤 
    从工艺提供有关参数数据到zui后口径确定，一般需要以下几个步骤： 
    （1）计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的zui大工作流量Qmax和zui小工作流量Qmin。 
    （2）计算压差的决定。根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。 
    （3）Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出zui大工作流量时的Kvmax。 
    （4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。 
    （5）开度验算。 
    （6）实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 
    （7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。 
    （8）上述验算合格，所选阀口径合格。若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。 
  口径计算步骤中有关问题说明 
 1）zui大工作流量的决定 
    为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。 
 2）计算压差的决定——口径计算的zui关键因素 
     压差的确定是调节阀计算中的关键。在阀工作特性讨论中知道：S值越大，越接近理想特性，调节性能越好；S值越小，畸变越厉害，因而可调比减小，调节性能变坏。但从装置的经济性考虑时，S小，调节阀上压降变小，系统压降相应变小，这样可选较小行程的泵，即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。综合的结果，一般取S＝0.1～0.3（不是原来的0.3～0.6）。对高压系统应取小值，可小至S＝0.05。zui近，为减小调节阀上的能耗，我们还提出了采用低S值的设计方法（S＝0.05～0.1），即选用低S节能调节阀。 
    压差计算公式，由S定义S＝△P／（△P＋△P管）得： 
式中，△P为调节阀全开时的阀上压降； △P管为调节阀全开时，除调节阀外的系统损失总和，即管道、弯头、节流装置、手动阀门、热交换器等损失之和。 
    若一个实际投运了的系统，如引进装置，对方提供了已知的zui大、zui小流量及相应压差，阀门的标准KV值，即可由下公式求S值： 
 3）开度验算 
    由于决定阀口径时Kv值的圆整和S值对全开时zui大流量的影响等因素，所以还应进行开度验算，以验证阀实际工作开度是否在正确的开度上。 
    在过去的有关资料中，在开度验算公式和工作开度允许值方面存在一些问题。针对存在的问题，特推导出相应的验算公式和工作开度允许值，其内容见表2－5。其中开度验算公式应采用以理想流量特性解出的公式，该公式简单，但其Kvi应是对应工作条件计算出的流量系数。 
 4）可调比验算 
调节阀的理想可调比R＝30，但在实际运行中，受工作特性的影响，S值越小，zui大流量相应减小。同时工作开度也不是从0至全开，而是在10％～90％左右的开度范围内工作， 
使实际可调比进一步下降，一般能达10左右，因此验算时，以R＝10来进行。