安裝條件下減壓閥流量計算

安裝條件下減壓閥流量計算 安裝減壓閥流量計算 減壓閥安裝 安裝減壓閥流量 減壓閥流量

之前介紹減壓閥前后的壓力變化，現在介紹安裝條件下減壓閥流量計算 安裝條件下控制閥流量計算流程圖是什么？
安裝條件下減壓閥流量計算不可壓縮流體
    1)根據控制閥的類型和尺寸按表2 19選擇F．，（有疑問時將人口管道尺寸作為閥的尺寸）。1.1 調節閥的流量特性調節閥的流量特性是指流過調節閥介質的相對流量與調節閥的相對開度之間的關系，即：減壓閥的流量是應用中重要的技術參數，依據減壓原理，大多數減壓閥在正常工作后，減壓的同時也會減流量。而終流量的大小是否符合使用需求是用戶關心的問題之一。通過減壓閥使用的介質場合、閥門口徑、介質流動速度、介質密度比容等參數，是可以計算出減壓閥減壓后的大致流量的，計算公式如下：

減壓閥流量特性公式

式中：
Q/Qmax：相對流量，即調節閥某一開度下的流量與全開流量之比；
L/Lmax：相對開度，即調節閥某一開度下的行程與全開行程之比。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調式減壓閥,自力式減壓閥流量特性是由調節閥閥芯形狀決定的。閥芯形狀有柱塞閥和開口閥兩類，而每一類都分為直線特性、等百分比特性和拋物線特性。此外還有平板形的快開特性。圖 1 是閥芯形狀示意圖，圖 2 是理想流量特性圖。

閥芯形狀示意圖（圖 1）
圖 1 閥芯形狀
理想流量特性圖（圖 2）
圖 2 理想流量特性 （1）直線特性；（2）等百分比特性；（3）快開特性；（4）拋物線特性

所謂理想流量特性是指閥前后壓差在流量改變時保持不變條件下，所得到的流量特性，這自然應在實驗條件下才能形成恒定的壓差。

從圖 2 可以看出，各流量特性線，當開度為零時，相對流量為 3.3%，可知在相對開度為零時為小流量，且此小流量與大流量之比為 3.3%，或者說大流量與小流量之比為 30。直線流量特性的斜率等于常數，與相對流量值無關；等百分比流量特性的斜率與相對流量成正比；拋物線特性介于直線和等百分比特性之間。

1.2 減壓閥流量特性的選擇

工程所用調節閥的特性有直線特性、等百分比特性及介于兩者之間的拋物線特性，此外還有快開特性。對于直通調節閥可用等百分比特性閥代替拋物線特性閥，而快開特性閥只應用于雙位控制和程序控制中。因此，在選擇閥門特性時，更多的是指如何選擇等百分比特性閥和直線特性閥。

（1）等百分比特性閥應用場合：① 管道阻力大時，或者閥前后壓差變化比較大的情況，使用等百分比特性閥；② 當系統負荷大幅度變化時，且各開度處的流量相對值變化為一定值，因此選用等百分比特性閥具有較強的適應性。

（2）直線特性閥應用場合：① 閥前后壓差一定；② 閥上壓差大；③ 負荷變化小。（因為直線特性閥在小流量時不穩定）。

用式(2-74-1)計算F，
式中：p。  人¨溫度下液體蒸汽的壓力，kPa或bar;
    戶。——熱力學臨界壓力，kPa或bar;
    FF    液體臨界壓力比系數，見圖2 42。
    圖2-42液體臨界壓力比系數F．
3)用式(2-74-2)確定是否阻塞流
①是非阻塞流用式(2-74-3)計算流量系數C
式中：C-流量系數(K。、C。)；
    Q  體積流量，m3／h；
    N    數字常數，見表2-20；
    Pl -在P1和7、．時的流體密度，kg,/d；
    墮——相對密度（對于15℃的水，叢一1．O）；
    po pf’
    △p——上、下游取壓口的壓力差（p．p。），kPa或bar。
    N；——數字常數，見表2-20;
    N。-數字常數，見表2-20；
    p -運動黏度，m2／s；1厘斯=10-6 m2／s；
    F。——控制閥類型修正系數，見表2-19；
    Ci-用于反復計算的假定流量系數；
    D-管道內徑，mm。
    4) Re。>10000
    ①Re。>10000，閥門尺寸等于管道尺寸；
    a)若閥門尺寸等于管道尺寸，采用計算出的流量系數C。
    b)若不采用閥門尺寸等于管道尺寸
    FP =1，C，=C，F，～管道幾何形狀系數
    具體計算流程參見GB/T 17213. 2-2005的附錄B。
不可壓縮流體的C值（口徑）計算實例

例1：非阻塞流、無附接管件（摘自文獻1）
條件：
流體：水
流量：Q=360m3/h
入口溫度：T1=363K
入口壓力：P1=680kPa
出口壓力：P1=220kPa
密度：ρ=965.4kg/m3
入口飽和蒸汽壓（絕壓）：Pv=70.1kPa
液體臨界壓力（絕壓）：Pc=22120 kPa
運動粘度：ν=0.326*10-6m2/s
管道口徑：D=150mm
控制閥類型：單座直通柱塞閥，流開
控制閥口徑：d=150mm
計算：
查表得流體流體壓力恢復系數FL=0.9，
FF=0.96-0.28SQR(Pv/Pc)=0.9442
確定流動形態：FL2 (P1-FFPv)=497.2kPa＞ΔP=460 kPa，為非阻塞流
Kv=10Q*SQR[ρ1/(ρ0*ΔP)]=164.9m3/h
雷諾數：Rev=70700Q/（ν*SQR(Kv)）=70700*360/（0.326*SQR(164.9)）=6.08*106
遠大于3500，為紊流，無需進行雷諾數修正。
對于azbil的HTS高流量特性DN150控制閥，閥座尺寸100的Cv=175（Kv=151），閥座尺寸125的Cv=275（Kv=238），所以應選后者。

例2：阻塞流、有附接管件（根據以上所學公式自行進行計算，原創內容）
除了以下條件不同外，其余條件與上例相同：
控制閥類型：蝶閥，流開
計算：
查表得流體壓力恢復系數FL=0.6，
FF=0.96-0.28SQR(Pv/Pc)=0.9442
確定流動形態：FL2 (P1-FFPv)=221kPa<ΔP=460 kPa，為阻塞流
Kv=10Q/FL *SQR[ρ1/(ρ0*(P1-FFPv))]=238m3/h
雷諾數：Rev=70700Q/（ν*SQR(Kv)）=70700*360/（0.326*SQR(238)）=5.06*106
遠大于3500，為紊流，無需進行雷諾數修正。

選用申弘的VBL型DN80輕型蝶閥，Cv=320（Kv=277），安裝附接管件后重新進行計算：
FP =1/SQR{1+1.5[1-（80/150）2] 2*(238/802) 2/0.0016}=0.7753
FLP =0.6/ SQR{1+0.6 2 [(1-（80/150）2) 2+(1-（80/ 150）4）] *(238/802) 2/0.0016}=0.541
ΔP≥ （FLP /FP）2（P1- FF Pv）=（0.541/0.7753）2*（680-0.9442*70.1）=299 kPa<ΔP=460 kPa，仍為阻塞流
Kv=10Q/FLP *SQR[ρ1/(ρ0*(P1-FFPv))]=341m3/h
選用VBL型DN80輕型蝶閥，Cv=320（Kv=277）偏小。

選用DN100的蝶閥，Cv=560（Kv=484）安裝附接管件后重新進行計算：
FP =1/SQR{1+1.5[1-（100/150）2] 2*(238/1002) 2/0.0016}=0.9269
FLP =0.6/ SQR{1+0.6 2 [(1-（100/150）2) 2+(1-（100/ 150）4）] *(238/1002) 2/0.0016}=0.5881
（FLP /FP）2（P1- FF Pv）=（0.5881/0.9269）2*（680-0.9442*70.1）=247kPa<ΔP=460 kPa，仍為阻塞流
Kv=10Q/FLP *SQR[ρ1/(ρ0*(P1-FFPv))]=314m3/h

小結：從以上兩例可以看出，壓力恢復系數小的閥門，如蝶閥、球閥，有以下兩點值得提出：
（1）在同樣的流量下，比其它控制閥更加容易產生阻塞流。看一下從網上收集來的一張圖，我覺得很有意思

    (2)可壓縮流體
    1)根據控制閥類型和尺寸按表2 19選擇工．（有疑問時將人口管道尺寸作為閥的尺
寸）。
    2)用式(2-74-6)計算F。
    F,一l40    (2-74-6)
式中：F，——比熱比系數，見表2-21;
    y-比熱比，見表2-21。
    具體計算流程參見GBjT 17213. 2--2005附錄B。
    計算中的符號：
    d-控制閥公稱尺寸，DN；
  D,-上游管道內徑，mm；
  Do -下游管道內徑．mm;
  Do -節流孔直徑，mm.
  F。——雷諾數系數；
  F，——比熱比系數；
  M-流體分子量，kg jkmol;
  N——數字常數，見表2-20;（見注1）
  戶．——上游取壓口測得的人口絕耐靜壓力；kPa或bar;（見注2）
  P2一一下游取壓口測得的出口靜壓力；kPa或bar；
  P，——對比壓力(P,/P。)；
  丁，——一人口溫度，K；
  丁。……一熱力學臨界溫度，K；
  T，——對比溫度(T1/T。)；
  ￡，——標準條件下的參比溫度，K;
  Ⅳ——質量流量，kg/h；
z一一壓差與人口壓力之比(△p jp,)；
n    阻塞流條件下無附接管件控制閥的壓差比系數；（見注4）
/t-，——阻塞流條件下帶附接管件控制閥的壓差比系數；（見注4）
Y-膨脹系數；
Z  壓縮系數；
Y-比熱比；
}——控制閥或閥內件附接漸縮管、漸擴管或其他管件時速度頭損失系數；
§——管件上游速度頭損失系數；
雖——管件下游速度頭損失系數；
C131-A口的伯努力系數；
2 -出口的伯努力系數。

DN15、DN25、DN50管徑的截面積分別為： 

DN15：15²*3.14/4=176.625平方毫米，合0.0177平方分米。 

DN25：25²*3.14/4=490.625平方毫米，合0.0491平方分米。 

DN50：50²*3.14/4=1962.5平方毫米，合0.1963平方分米。 

設管道流速為V=4米/秒，即V=40分米/秒，且1升=1立方分米，則管道的流量分別為（截面積乘以流速）： 

DN15管道：流量Q=0.0177*40=0.708升/秒，
合2.55立方米/小時。 

DN25管道：流量Q=0.0491*40=1.964升/秒，
合7.07立方米/小時。 

DN50管道：流量Q=0.1963*40=7.852升/秒，
合28.27立方米/小時。

注：必須給定流速才能計算流量，上述是按照4米/秒計算的。
注1：為確定常數的單位，應使用表2-20給出的單位對相應的公式進行量綱分析。
注2:l bar=102 kPa=10.Pa.
注3：1厘斯=10-6 m2／s。
注4：這些值與行程有關，由制造商發布。
注5：體積流量Q以立方米每小時為單位，是指標準條件，標準立方米每小時是在101. 325 kPa(1013
    25 mbar)和273 K或288 K下的值（見表2 20）。用戶在選擇減壓閥時，應先確定好減壓閥使用管道的口徑、介質的類型、介質的流速、介質的密度、體積等，選擇合適的減壓閥類型，經過公式計算得出減壓閥的流量，流量系數符合使用要求，才可進行安裝使用，定期還需不定期進行讀數驗證，及時排查故障，保證流量穩定符合要求。與本產品相關論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求