安裝條件下減壓閥流量計(jì)算

安裝條件下減壓閥流量計(jì)算 安裝減壓閥流量計(jì)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(xiàn)在介紹安裝條件下減壓閥流量計(jì)算 安裝條件下控制閥流量計(jì)算流程圖是什么？
安裝條件下減壓閥流量計(jì)算不可壓縮流體
    1)根據(jù)控制閥的類型和尺寸按表2 19選擇F．，（有疑問時(shí)將人口管道尺寸作為閥的尺寸）。1.1 調(diào)節(jié)閥的流量特性調(diào)節(jié)閥的流量特性是指流過調(diào)節(jié)閥介質(zhì)的相對流量與調(diào)節(jié)閥的相對開度之間的關(guān)系，即：減壓閥的流量是應(yīng)用中重要的技術(shù)參數(shù)，依據(jù)減壓原理，大多數(shù)減壓閥在正常工作后，減壓的同時(shí)也會減流量。而終流量的大小是否符合使用需求是用戶關(guān)心的問題之一。通過減壓閥使用的介質(zhì)場合、閥門口徑、介質(zhì)流動速度、介質(zhì)密度比容等參數(shù)，是可以計(jì)算出減壓閥減壓后的大致流量的，計(jì)算公式如下：

減壓閥流量特性公式

式中：
Q/Qmax：相對流量，即調(diào)節(jié)閥某一開度下的流量與全開流量之比；
L/Lmax：相對開度，即調(diào)節(jié)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(diào)式減壓閥,自力式減壓閥流量特性是由調(diào)節(jié)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(shí)保持不變條件下，所得到的流量特性，這自然應(yīng)在實(shí)驗(yàn)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(dāng)開度為零時(shí)，相對流量為 3.3%，可知在相對開度為零時(shí)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(shù)，與相對流量值無關(guān)；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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(yīng)用于雙位控制和程序控制中。因此，在選擇閥門特性時(shí)，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(yīng)用場合：① 管道阻力大時(shí)，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(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷大幅度變化時(shí)，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(qiáng)的適應(yīng)性。

（2）直線特性閥應(yīng)用場合：① 閥前后壓差一定；② 閥上壓差大；③ 負(fù)荷變化小。（因?yàn)橹本€特性閥在小流量時(shí)不穩(wěn)定）。

用式(2-74-1)計(jì)算F，
式中：p。  人¨溫度下液體蒸汽的壓力，kPa或bar;
    戶。——熱力學(xué)臨界壓力，kPa或bar;
    FF    液體臨界壓力比系數(shù)，見圖2 42。
    圖2-42液體臨界壓力比系數(shù)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(jì)算流量系數(shù)C
式中：C-流量系數(shù)(K。、C。)；
    Q  體積流量，m3／h；
    N    數(shù)字常數(shù)，見表2-20；
    Pl -在P1和7、．時(shí)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(shù)字常數(shù)，見表2-20;
    N。-數(shù)字常數(shù)，見表2-20；
    p -運(yùn)動黏度，m2／s；1厘斯=10-6 m2／s；
    F。——控制閥類型修正系數(shù)，見表2-19；
    Ci-用于反復(fù)計(jì)算的假定流量系數(shù)；
    D-管道內(nèi)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(jì)算出的流量系數(shù)C。
    b)若不采用閥門尺寸等于管道尺寸
    FP =1，C，=C，F(xiàn)，～管道幾何形狀系數(shù)
    具體計(jì)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(jì)算實(shí)例

例1：非阻塞流、無附接管件（摘自文獻(xiàn)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(yùn)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(jì)算：
查表得流體流體壓力恢復(fù)系數(shù)FL=0.9，
FF=0.96-0.28SQR(Pv/Pc)=0.9442
確定流動形態(tài)：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(shù)：Rev=70700Q/（ν*SQR(Kv)）=70700*360/（0.326*SQR(164.9)）=6.08*106
遠(yuǎn)大于3500，為紊流，無需進(jìn)行雷諾數(shù)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(yīng)選后者。

例2：阻塞流、有附接管件（根據(jù)以上所學(xué)公式自行進(jìn)行計(jì)算，原創(chuàng)內(nèi)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(jì)算：
查表得流體壓力恢復(fù)系數(shù)FL=0.6，
FF=0.96-0.28SQR(Pv/Pc)=0.9442
確定流動形態(tài)：FL2 (P1-FFPv)=221kPa<ΔP=460 kPa，為阻塞流
Kv=10Q/FL *SQR[ρ1/(ρ0*(P1-FFPv))]=238m3/h
雷諾數(shù)：Rev=70700Q/（ν*SQR(Kv)）=70700*360/（0.326*SQR(238)）=5.06*106
遠(yuǎn)大于3500，為紊流，無需進(jìn)行雷諾數(shù)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(jìn)行計(jì)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(jìn)行計(jì)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(jié)：從以上兩例可以看出，壓力恢復(fù)系數(shù)小的閥門，如蝶閥、球閥，有以下兩點(diǎn)值得提出：
（1）在同樣的流量下，比其它控制閥更加容易產(chǎn)生阻塞流?？匆幌聫木W(wǎng)上收集來的一張圖，我覺得很有意思

    (2)可壓縮流體
    1)根據(jù)控制閥類型和尺寸按表2 19選擇工．（有疑問時(shí)將人口管道尺寸作為閥的尺
寸）。
    2)用式(2-74-6)計(jì)算F。
    F,一l40    (2-74-6)
式中：F，——比熱比系數(shù)，見表2-21;
    y-比熱比，見表2-21。
    具體計(jì)算流程參見GBjT 17213. 2--2005附錄B。
    計(jì)算中的符號：
    d-控制閥公稱尺寸，DN；
  D,-上游管道內(nèi)徑，mm；
  Do -下游管道內(nèi)徑．mm;
  Do -節(jié)流孔直徑，mm.
  F。——雷諾數(shù)系數(shù)；
  F，——比熱比系數(shù)；
  M-流體分子量，kg jkmol;
  N——數(shù)字常數(shù)，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(xué)臨界溫度，K；
  T，——對比溫度(T1/T。)；
  ￡，——標(biāo)準(zhǔn)條件下的參比溫度，K;
  Ⅳ——質(zhì)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(shù)；（見注4）
/t-，——阻塞流條件下帶附接管件控制閥的壓差比系數(shù)；（見注4）
Y-膨脹系數(shù)；
Z  壓縮系數(shù)；
Y-比熱比；
}——控制閥或閥內(nèi)件附接漸縮管、漸擴(kuò)管或其他管件時(shí)速度頭損失系數(shù)；
§——管件上游速度頭損失系數(shù)；
雖——管件下游速度頭損失系數(shù)；
C131-A口的伯努力系數(shù)；
2 -出口的伯努力系數(shù)。

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(shè)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(shí)。 

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

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

注：必須給定流速才能計(jì)算流量，上述是按照4米/秒計(jì)算的。
注1：為確定常數(shù)的單位，應(yīng)使用表2-20給出的單位對相應(yīng)的公式進(jìn)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(guān)，由制造商發(fā)布。
注5：體積流量Q以立方米每小時(shí)為單位，是指標(biāo)準(zhǔn)條件，標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)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(shí)，應(yīng)先確定好減壓閥使用管道的口徑、介質(zhì)的類型、介質(zhì)的流速、介質(zhì)的密度、體積等，選擇合適的減壓閥類型，經(jīng)過公式計(jì)算得出減壓閥的流量，流量系數(shù)符合使用要求，才可進(jìn)行安裝使用，定期還需不定期進(jìn)行讀數(shù)驗(yàn)證，及時(shí)排查故障，保證流量穩(wěn)定符合要求。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求