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    調節閥流通能力計算

    時間: 2013-09-26 13:53:10     來源: 西安奧信自動化儀表有限責任公司    點擊次數:0

                                    調節閥流通能力計算

    調節閥的流通能力Kv值,是調節閥的重要參數,它反映流體通過調節閥的能力,也就是調節閥的容量。根據調節閥流通能力Kv值的計算,就可以確定選擇調節閥的口徑。為了正確選擇調節閥的尺寸,必須準確計算調節閥的額定流量系數Kv值。
           調節閥額定流量系數的定義是:在規定條件下,即閥的兩端壓差為105Pa,流體的密度為1g/cm3,額定行程時流經調節閥以m3/h或t/h的流量數。
           1.一般液體的Kv值計算
           a.非阻塞流
    式中:FL—壓力恢復系數,查表1。
     FF—液體臨界壓力比系數,F=0.96-0.28
     Pv閥入口溫度下,液體的飽和蒸汽壓(絕對壓力),查表4~表10。
     Pc物質熱力學臨界壓力,查表2和表3。
     QL—液體流量m3/h。
     ρ液體密度g/cm3
     P1—閥前壓力(絕對壓力)KPa.
     P2—閥后壓力(絕對壓力)KPa.
    b.阻塞流 
    式中:各字母含義及單位同前。
    2.低雷諾數修正(高粘度液體Kv值的計算)
             液體粘度過高時,由于雷諾數下降,改變了流體的流動狀態,在Re<2300時流體處于低速層流,這樣按原來公式計算出的Kv值,誤差較大,必須進行修正。此時計算公式為:
    式中:φ粘度修正系數,由Re查圖求得。
    對于單座閥、套筒閥、角閥等只有一個流路的閥:
    Re=70000
    對于雙座閥、蝶閥等具有二個平行流路的閥:
    Re=49600
    式中:K'v不考慮粘度修正時計算的流通能力。
    γ流體運動粘度mm2/s。
     
    雷諾數Re
    粘度修正曲線
     
    3.氣體的Kv值的計算:
    a.一般氣體
    當P2>0.5P1
    當P2≤0.5P1
    式中:Qg—標準狀態下氣體流量m3/h,
    Pm—(P1、P2為絕對壓力)KPa,
    △P=P1-P2
    G—氣體比重(空氣G=1),
    t—氣體溫度℃
    b.高壓氣體(PN>10MPa)
    當P2>0.5P1時,
    當P2≤0.5P1時,
    式中:Z—氣體壓縮系數,可查GB2624-81《流量測量節流裝置的設計安裝和使用》。
    4.蒸汽的Kv值的計算
    a.飽和蒸汽
    當P2>0.5P1時,
    當P2≤0.5P1
    式中:Gs—蒸汽流量Kg/h     P1、P2含義及單位同前
                K—蒸汽修正系數
    部分蒸汽的K值如下:
    水蒸汽K=19.4      甲烷、乙烯蒸汽K=37
    氨蒸汽K=25          丙烷、丙烯蒸汽K=41.5
    氟里昂11K=68.5   丁烷、異丁烷蒸汽K=43.5
    b. 過熱水蒸汽
    當P2>0.5P1
    當P2≤0.5P1
    式中:△t—水蒸汽過熱度℃ Gs、P1、P2含義及單位同前。
    5.兩相流的Kv值計算:
    當介質為氣液兩相流量,一般采用分別計算液體和氣體的Kv值,然后相加求取調節閥總Kv值,這種方法是基于兩種流體相互獨立互不影響的觀點,但實際上隨著液相和氣相成分的變化,流體的狀態趨向也不同,所以計算出Kv值的誤差較大,在實際使用中常用的是濕蒸汽和含有水蒸汽的水。下面介紹一種蒸汽與凝液混合液體Kv值計算方法,計算步驟為:
    (1)根據混合介質中蒸汽和凝液含量,求出汽化液。
    (2)根據汽化率及進口壓力P1從圖中查行修正系數Ks.
    (3)將已知流量除以Ks得到相應的蒸汽流量作為計算流量。
    (4)應用蒸汽的Kv值計算公式求出Kv值。
    6.口徑選擇步驟:
    根據過程,確定調節閥的口徑,具體步驟為:
    (1)首先根據生產能力和設備負荷計算最大流量Qmax和最小流量Qmin
    (2)根據所選擇的流量特性及系統特點選定S值,然后再根據壓力分配和管路損失,確定最小壓差△Pmin和最大壓差△Pmax
    (3)按流通能力計算公式,求行最大流量時的Kvs。
    (4)根據Kvs在所選產品型式的標準,選取大于Kvs并接近的Kv值。
    (5)根據選定的Kv值和流量特性,驗證調節閥的開度,要求開度在10%與90%之間。
    (6)計算R,驗算可調比。
    (7)名項驗證合格后,根據Kv值確定調節閥的口徑。

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