.调节阀口径计算
利用调节阀的流量系数Cv ,可以简化调节阀口径计算的问题。调节阀流量系数Cv 定义:阀处于全开状态,两端压差为1 磅/英寸2 ( 0 . O7kgf / c㎡ )的条件下,60°F (+15 .6℃ )的清水,每分钟通过阀的美加仑数。
决定调节阀口径应根据已知的流体条件,先计算出所要求的Cv ,再从《 产品技术参数表》的Cv 表上,选取合适的调节阀口径。
.压差
调节阀两端压差与整个系统压降损失之比(Pr )是评定调节阀的调节性能好坏的标准。如果流量波动幅度较大,这个压降比Pr 数值也应大些,同样,波动幅度较小时,Pr 也应小些。一般来说,Pr 大小最好限制在15 ~30 %之内。
.粘度修正
液体粘度大于IOOSSU (赛波特秒),或者大于20CST (厘斯),计算所要求的Cv 值应按下列次序进行粘度修正。
1 .不考虑粘度影响,用公式(1 )或(1 ' )求出Cv 。
2 ,用公式(A )和(B)或者用公式(A ' )和(日‘) ,求出系数R 。
3 .从粘度修正曲线上,求出系数R 相对应的Cv 的修正系数。
4 .用这个修正系数乘以第一步求出的Cv 。
5 .然后,从Cv 值一览表上,选取合适的调节阀口径。
系数R 的计算公式
(英制)
式中
Q =最大流量 gpm Q =最大流量 m3 /h
Mcs=进口温度下液体运动粘度系数CST
Mssu =进口温度下液体粘度 SSU (赛波特秒)
Cv =未修正过的Cv
备注:液体粘度>200SSU ,使用公式(B)或(B’)计算,粘度小于200SSU ,请把SSU 粘度单位换算成CST粘度单位,再用公式(A )或( A ' )计算。
.流量
选取调节阀口径所采用的最大流量应比工艺流程的最大流量大25 -60%,这是一个必不可缺少的安全系数,这样可避免调节阀在全开位置上运行。然而,当最大流量已包括了这个安全系数,则可以不予考虑。.
闪蒸现象
热力学认为:当饱和温度的热水或者接近饱和温度的热水,流经调节阀缩流断面,压力会降低,调节阀流出的水中可能会含有水蒸气。在这流动条件下,液体流动的基本定律就不再是正确的。所以,计算调节阀口径的传统方法也就不适用。
在这种情况下,要求出所要求的Cv 值,应按下列步骤进行。
1 .△ T <+2 .8 ℃ (5°F ) △ pC = 0 . 06 ×P … … (C )
△ T > + 2 . 8 ° C ( 5 °F ) △ PC = 0 . 9 ( P 1-Ps )… … (D )
式中
△ T=在进口压力下的液体饱和温度与进口温度之差
△ Pc=计算流垦用的允许压差(MPa )
P1 =绝对进口压力 100Kpa
Ps =进口温度下液体的绝对饱和压力 10OKpa
2 .只有当公式(C )或(D )计算出的△Pc 小于调节阀上的买际压差△P时,要用△ Pc 代替公式(1 )或(1 ' )中的△ p 。
.气体
1 .△ P < 时
如果已知标准状态,即76Omm HG ( 1 4 . 7Psia )和+1 5 . 6 ℃ (6O ° F )条件下的最大流量,下列公式不需经过修正可直接计算。
式中
Q =标准状态下最大流星ft3 / h G =比重(空气=1 )
T =流体温度°F
P1=绝对进口压力 psia
P2=绝对出口压力 psia
△ P= P1-P2 psia
注意:P1 和P2 是最大流量时的压力.
水蒸气
Q=标准状态下最大流量m 3/H G =比重(空气=1 ) T=流体温度℃
P1 =绝对进口压力 100Kpa P2 =绝对出口压力100Kpa
△ p =pl-p2 100Kpa
附录6 . 100 系列低噪音调节阀控制可压缩流体噪音计算
.计算公式
SPL = SPLp + SPLcv +SPLv + SPLt
式中:SPL =调节阀噪音声压级dBA 。它离开调节阀出口下侧1 米,离开管道表面1 米远处的噪音。
SPLp=调节阀两端压差弓!起的噪音声压级,见图1 。
SpLcv =调节阀流垦噪音声压级修正值,见图2 。
SPLv=调节阀结构型式噪音声压级修正值,见图3 。
SpLt 二调节阀出口下侧管道噪音声压级衰减值,见图4 。
说明:管道规格是ANSI B3610 标准规定的管道规格。STD 是标准壁厚管道,XS 是厚壁管道,XXS 是特厚壁管道,SGP 是标准压力管。
.计算步骤
1 .确定调节阀结构型式。
2 .按已知流体条件,计算Cv 值,由此决定阀的公称通径。
3 .按工艺过程的实际流体条件,计算实际Cv 值。
4 .计算L,L =
5 .计算△ p/ p1(△ P =调节阀两端压差MPa ,P1 =调节阀进口压力MPa ) 6 .分别在图1 、2 、3 、4 或表,上,求出相应的噪音值。
7 .然后代入噪音计算公式。
1 .调节阀安装前应对管路污物、防锈油脂和焊渣等进行清理;安装后,应将阀门处于最大开度,对管路、阀门进行清洗及试验各连接处的密封性,以免运行时发生卡滞现象或损坏阀芯、阀座。
2.应安装在靠近地面或楼板的地方,以便于维护检修;对于装有阀门定位器或手轮机构的阀,应保证观察、调整和操作的方便。
3 .安装时,应使介质流向与阀体上箭头指示方向一致。
4 .安装时应避免给调节阀带来附加应力,以免因温度或自重的影响使调节阀法兰变形及破损,当调节阀安装在管道较长的地方时,应安装支承架,特别使用在震动剧烈的场合必须辅以支承或采取相应的避振措施。大口径的调节阀安装时应避免倾斜,防止阀内件机械磨损和填料泄漏,对此应特别注意。
5 .为安全起见气动调节阀应加旁路管线(重要的场合),以便在调节阀发生故障成维修时,不致于停止生产。
6 .装有手轮机构时,可对阀门进行手动操作,还可用于限制阀门开度。当停止使用时,手轮机构必须恢复至空档位置,以利自控系统运行正常进行。
7 .对于高温阀,应每隔三个月对其填料部份注入润滑脂。
8 .安装在室外的电动调节阀,应加适当保护措施,防止爆晒和雨淋。投入运行前应仔细检查接线是否正确可靠、电源电压是否正常。
9 .电动调节阀就地操作时,应断电或将操作器切换至“手动”位置,将执行器上手轮拉出即可操作,在恢复自动操作时,应将手轮推入至“自动”位置。
10 .电动执行机构使用要求,请参阅其使用说明书(电动调节阀发货时配有说明书)
符号:A .能够或被成功地应用 B.应用过程应注意 C.不能应用
.L 缺乏资料
摘自《 调节阀手册》 第二版 美国仪表学会J . W 哈森主编
本表是用来大致指出与某种流体接触而发生反应时,应如何选择适当的材料。表中的推荐不是绝对的,因为材料的耐腐蚀性与流体的浓度、温度、压力和杂质等因素有关。因此,必须强调本表只能作为一个导则。
材料中,英文对照表
蒙乃尔合金-Monel
哈氏合金B ( C )- Hastelloy“B”(“ C”)
不锈钢#20 – Durimet 20
钻 - 铬合金# 6 – Alloy6 0y6 ( CO -Cr )
附录10 .定货须知
客户在订购我厂产品时, 按调节阀规格书上的内容, 填上技术工艺参数,或提出具体要求,由我公司销售人员处理。也可提出你们所需要的工艺产数,由我厂技术人员帮助设计选型。
说明:① “*”表示为仅有原装德国ARCA产品,
②其它型号产品既有合资产品,也有德国ARCA 产品。
③ 定货时,请注明是合资产品还是原装产品。
举例:104 –P1 : 带波纹管密封和安全填料函的单座阀.抛物线阀芯一级。(PN 1.0 - 4 .0)。
101 -S :普通三法兰单座阀,二位式阀芯。(PN1.0 -4.0) .
107 -Ll :107 –L1带平衡设计双座笼阀,( PN1.0 - 4.0 ) ,
128 -L1 –LK2 : P N25.0 ,法兰,带散热片,压力平衡型阀芯,笼式降低嗓音 阀芯一级,二层低噪音盒 151-P1 : PN1.6 -25.0 ,双导向,三法兰,一级抛物线阀芯的单座阀。
381-L2-LS1 : 381 –L2 – LS1 型特殊设计.二级降噪阀笼.一层低噪音隔板。
45O-O :PN1. 6 -4.0 .O 型球阀
460-V : PN6.3 -16.0,V 型调节球阀
517 –L2 -LS3 :蒸汽条件用阀门,压力平衡型阀芯,二层降噪阀笼,三层低噪音隔板.
589 -L4 :蒸汽条件用角阀,从底部注射冷却水,带压力密封圈阀盖的双喷嘴.四级抛物线阀芯.
700 :偏心旋转阀配840 系列高性能气动薄膜执行机构。
720 : PN1.0-1.6 普通型硬密封蝶阀.
