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1楼
0调节阀
.慨述
1.基本概念
a.调节阀—(IEC-Control Valve:工业过程控制系统由动力操作装置形成终端元件包括阀内部有改变过程流体流率组件阀又与或多执行机构相连接执行机构用来响应控制元件送来信号)接受调节器控制信号,实现对过程流体自动控制
b.流量系数KV(CV)—温度5-40℃(60℉)水(H2O),0.1MPa(1psi)压降下,1小时内流过调节阀立方米数(US gal/min)
c.液体压力恢复系数(FL)—阀体内部几何形状函数,表示调节阀 流体小收缩断面动能转变压力能量度
非阻塞流时:FL=√(P1-P2)/(P1-PVC)
阻塞流时: FL=√(P1-P2)max/(P1-FFPV)
阻力越小FL越小,压力恢复越厉害
d.压差比系数(XT)—阻塞流时,压差比X(⊿P/P1)=XTK/1.4
达极限值,极限值称临界压差比XT-压差比系数
e.阻塞流—阀入口压力保持恒定逐步降低出口压力,当增加压差能进步增大流量,即流量增加大极限值此时流动状况-阻塞流
f.缩流断面—阀节流,流束小截面缩流断面
g.压力恢复—流体缩流断面流速大,压力低,此流速逐渐减小而压力逐渐回升压力回升现象-压力恢复
h.空化—流体流经调节阀时,缩流断面压力达入口 温度饱和蒸汽压,出现汽泡由于压力恢复使汽泡破灭从汽泡形成直至汽泡破灭全过程-空化
i.闪蒸—流体流经调节阀时,由于压力降低至饱和蒸汽压,产生 汽泡,而下游压力等于或低于入口温度饱和蒸汽压时,汽泡没能破灭,并随液体流出调节阀,此过程-闪蒸
2.调节阀发展
1).20年代.调节阀问世.
2).60年代.我国进行标准化.规范化设计-P.N.S.Q.W.R.T等七大系列.
3).70年代.偏心旋转阀.套筒阀.
4).80年代.引进技术-CV3000.
5).90年代.高性能,专业化,智能化.
6).21世纪.智能化.现场总线技术(Fieldbus)-①远程诊断②远程调校③单端检查④靠性高
3.调节阀构成
4.调节阀选型
二.调节阀阀本体形式
1. 单座调节阀
-特点:1.泄漏率低.IV-0.01%CV,V-0.001%CV,VI-0.00001%
2.平衡轴推力大,ΔP低3.结构简单
-用途:1.清洁流体优选2.小口径(1B下)3.泄漏率低
4.开-关切断5. ΔP低,标准执行器
2. 笼式调节阀
-特点:1.泄漏率大.II-0.5%CV,III-0.1%CV,VI-0.00001%
2.平衡轴推力小,ΔP高
3.耐汽蚀,耐冲刷,噪音低
4.压差变化小,调节稳定性好
-用途:1.压差高,压力变动频繁2.压差高,有轻微汽蚀.冲刷
3. 笼式单座调节阀
-特点:1.泄漏率低.IV-0.01%2.平衡轴推力大,ΔP低
3.两级降压,避免产生空化
-用途:压差大温度高产生空化汽蚀水ΔP≥3Mpa
4.平衡笼式单座调节阀
特点:1.带活塞环压力平衡笼式单座密封
2.泄漏率低.III-0.1%CV,IV-0.01%CV
3.平衡轴推力小,ΔP高
4.压差变化小,调节稳定性好
-用途:压差高,泄漏率低调节及切断放空工况
5.低噪音调节阀
-特点:套筒采用小孔节流避免高压喷流气体产生旋涡而引起
阀震动及高噪音
-用途:高压差气体 ΔP≥1MPa
6.角形调节阀
-特点:1.泄漏率低.IV-0.01%CV.V-0.001%CVVI-0.00001%
2.平衡轴推力大,ΔP低3.流路简单有自洁功能
4.阀本体易被冲蚀
-用途:1.配管需要2.高粘度.浆料状介质
3.高压差,阀体被冲蚀严重
-注意:1.侧进底出时需加大执行器2.底进侧出时相当于单座阀
7.三通调节阀
-特点:1.台阀实现分流或合流,替代两台阀.2.泄漏率低.IV-0.01%CV3.平衡轴推力大,ΔP低4.温差ΔT≤150-200℃
-用途:热交换器,喷涂工况
8.保温夹套调节阀
9.蝶形调节阀
-特点:1.流路简单,压力损失小,阀容量大2.允许差压小
3.阀泄漏:间隙式2%CV,台阶形阀座0.1%CV,0.00001%CV
4.固有流量特性.≈%
-用途:1.低压差大流量2.料浆性介质3.非金属衬里防腐蚀
10.凸轮挠曲调节阀
-特点:1.阀容量大,调比大2.流路平滑,杂质易沉淀
3.偏心旋转无磨擦,密封寿命长,导流翼使流体动态
调节平稳,许容压差大4.泄漏率低.IV-0.01%.
PTFE-0
-用途:1.大容量.大调节范围2.含软质料浆流体
3.开-关动作,切断工况4.小形.轻量要求
11.O形切断球阀
-特点:1.直通流路,低流阻,大容量,杂质沉淀
2.泄漏率低.V-0.001%,VI-0.00001%
3.许容压差大,调节范围大 4.同心旋转,磨擦大,寿命短
-用途:开-关动作,切断工况
12.V形调节球阀
特点:1.低流阻,大容量,杂质沉淀2.泄漏率低.V-0.001%,
VI-0.00001%
3.许容压差大,调节范围大 4.同心旋转,磨擦大,寿命短
-用途:1.开-关动作,调节.切断工况2.料浆状,纤维状介质
调节阀功能比较
三.CV值计算
1.调节阀节流原理和流量系数(Kv)
压缩流体流经调节阀能量损失:
H=(P1-P2)/rg ……(1)
调节阀开度定流体压缩则r变单位重量流体
能量损失与流体动能成正比:
H=§(V02/2g) ……(2) ( V0=√ (H*2g)/§)
流体调节阀平均流速:
V0=Q/A ……(3) (Q=V0*A)
(1).(2).(3)综合,得调节阀流量方程:
Q=A/√§{ √ 2(P1-P2)/r }……(4)
(4)代入单位得:
Q={5.09A/√§}{√△P /r}m3/h 令Kv= 5.09A/√§
Q=Kv√△P/r
Kv=Q√r/△P =5.09A/√§
r-流体密度-t/m3. g-重力加速度. §-调节阀阻力系数.
A-调节阀连接管横截面积cm2.△P=P1-P2 100kPa .
Q-流体体积流量m3/h
CV值计算公式:
1.压缩流体(液体)
部分物质热力学临界压力Pc和临界温度Tc
2.压缩流体(气体) 平均重度法Ym(FCI)
3.水蒸汽
压缩流体(气体) 膨胀系数法(y)(IEC)
蒸汽 膨胀系数法(y)(IEC)
两项流-膨胀系数法(y)(IEC)
液体与非液化气体:采用有效密度法 (Ye)
两项流-膨胀系数法(y)(IEC)
液体与蒸汽:采用两项密度法(Ym)
符号及单位
Z-压缩系数-比压力和比温度函数
调节阀压力恢复特性参数
四.流量特性
2.选择:
1. 压缩流体(液体)
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