調(diào)解閥計(jì)算與設(shè)計(jì)要求2

調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)計(jì)算

何為阻塞流？它有什么意義

所謂阻塞流是指當(dāng)閥入口壓力保持恒定，并逐步降低出口壓力時(shí)，流過(guò)閥的流量會(huì)增加到一個(gè)最大值；這時(shí)若繼續(xù)降低出口壓力，流量不再增加，此極限流量稱(chēng)為阻塞流。在阻塞流條件下，流經(jīng)閥的流量不再隨閥后壓力的降低而增加，即此時(shí)閥的開(kāi)度增大只會(huì)導(dǎo)致壓力的損失，而不能增加流量，因此對(duì)于調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō)失去了調(diào)節(jié)流量的能力，是不利的；但另一方面它可以控制調(diào)節(jié)閥的最大流量，使之滿(mǎn)足特定的工藝要求。流量系數(shù)的定義是什么？試寫(xiě)出不可

壓縮流體的流量系數(shù)計(jì)算的基本公式

流量系數(shù)是指在給定行程下，閥兩端的壓差為0.1Mpa，流體的密度為1000kg∕m3時(shí)每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)（m3/h）。基本公式為：27題.調(diào)節(jié)閥計(jì)算試為一個(gè)壓力控制系統(tǒng)選擇合適的調(diào)節(jié)閥口徑。一直管內(nèi)介質(zhì)為丙烷與丁烷的混合物，最大流量條件下的計(jì)算數(shù)據(jù)為：qv=250m3/h，p1=0.2MPa，p2=0.12MPa，t1=50℃，F(xiàn)R=0.98，ρH=2.4kg/m3，Z=1。調(diào)節(jié)閥為V型單座閥。

(直通單座閥的特點(diǎn)是關(guān)閉時(shí)泄漏量較小，是雙座閥的1/10左右。單座閥與雙座閥圖形結(jié)構(gòu)區(qū)別見(jiàn)教材P217)1）判別是否為阻塞流在計(jì)算C值時(shí)，首先要判別是否處于阻塞流。為此，對(duì)于氣體、蒸汽等可壓縮流體，引入一個(gè)系數(shù)x稱(chēng)為壓差比,x=⊿P/P1實(shí)驗(yàn)表明，空氣流體產(chǎn)生阻塞流時(shí)其壓差比為一個(gè)固定常數(shù)，稱(chēng)為臨界壓差比xT，空氣以外的其他可壓縮流體，產(chǎn)生阻塞流的臨界條件是xT乘以比熱容比系數(shù)FK。FK的定義為該介質(zhì)的可壓縮流體的絕熱指數(shù)K介與空氣絕熱指數(shù)之比。（空氣絕熱指數(shù)K=1.4)即為Fk=K介/1.4解：（1）判別是否為阻塞流

臨界壓差比為FkXT

而Fk=K/1.4，其中丙烷、丁烷均為多原子氣體K＝9/7;XT值查表XT＝0.72（選取流開(kāi)型），故

FkXT

=9×0.72/(1.4×7)=0.661又小于=0.661故為非阻塞流

即氣體X﹤

FkXT

為非阻塞流

(教材P223表4-4)流開(kāi)與流閉的區(qū)別凡流體流動(dòng)使閥芯打開(kāi)的為流開(kāi)。若流體流向是從下向上流過(guò)閥芯與閥座之間的間隙，閥桿便受到向上的力而閥芯趨向于離開(kāi)閥座，此即為流開(kāi)；反之，若流體流向是從上向下流過(guò)，閥桿便受到向下的力而閥芯趨向于靠近閥座，此即為流閉。（2）Cmax的計(jì)算

對(duì)于非阻塞流，其中則因氣體流速較高，不必進(jìn)行雷諾數(shù)修正。(因C值計(jì)算公式屬經(jīng)驗(yàn)式，當(dāng)雷諾數(shù)

Re﹤3500時(shí)要求對(duì)C值計(jì)算公式修正)調(diào)節(jié)閥的選擇根據(jù)計(jì)算結(jié)果Cmax=13查表5-2（林德杰書(shū)）故選用公稱(chēng)直徑Dg=40mm，閥座直徑dg=40mm，流量系數(shù)C100=20的V型單座閥。28.試為某水廠(chǎng)選擇一臺(tái)氣動(dòng)雙座調(diào)節(jié)閥已知流體為水，正常流量下的數(shù)據(jù)為：P1=1.5MPa，⊿P=0.05MPa，t1=170℃，Pv=0.808MPa，

ρL=897.3kg/m3，qv=100m3/h，v=1.81×10-7m2/s，Sn=0.65，n=1.25，（Pv是閥入口溫度下液體飽和蒸汽壓）接管直徑D1=D2=100mm。解：（1）判別是否為阻塞流。液體產(chǎn)生阻塞流的最小壓差即臨界壓差⊿PT為：（1）判別是否為阻塞流由表4-5查得FL=0.85，Pc=22.05MPa，則實(shí)際⊿P=0.05MPa﹤

⊿PT=

0.556故為非阻塞流.（2）計(jì)算（3）低雷諾數(shù)修正判別Re的計(jì)算故不需做低雷諾數(shù)修正。（4）計(jì)算28.試為某水廠(chǎng)選擇一臺(tái)氣動(dòng)雙座調(diào)節(jié)閥初選公稱(chēng)直徑，查表選流量系數(shù)C100=250

Dg=125mm，dg上=125mm，dg下=123mm（6）管件形狀修正判別

D=D1=D2=100mmD/Dg=100/125=0.8<1.5，可不必做此項(xiàng)修正故選用C100=250

Dg=125mm，dg上=125mm，

dg下=123mm的氣動(dòng)雙座調(diào)節(jié)閥。29.調(diào)節(jié)閥計(jì)算已知流體介質(zhì)為氟利昂，在最大流量條件下的計(jì)算數(shù)據(jù)為：qm=9000kg/h，ρs=43.5kg/m3，k=1.14，P1=0.8MPa，P2=0.38MPa，接管直徑D1=D2=50mm，試選擇所需的調(diào)節(jié)閥。解：選用流開(kāi)型的直通單座閥。（1）判別是否阻塞流，臨界壓差比為FkXT29.調(diào)節(jié)閥計(jì)算而

XT

值查表得XT=0.72由則大于0.525處于非阻塞流狀態(tài)（2）Cmax

的計(jì)算對(duì)于蒸汽29.調(diào)節(jié)閥計(jì)算其中則初選用C100=32Dg=50dg=50(3)管件形狀修正判別D=D1=D2=50mm可不必做此項(xiàng)修正故選用C100=32Dg=50dg=50的直通單座閥30.調(diào)節(jié)閥計(jì)算某煉油廠(chǎng)重油管道需要安裝一臺(tái)氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，已知最大計(jì)算流量條件下的計(jì)算數(shù)據(jù)為：P1=5.2MPa，⊿P=0.07MPa，t1=150℃，PL=850kg/m3，qv=6.8m3/h，v=1.80ⅹ10-4m2/s，接管直徑D1=D2=50mm，流體為非阻塞流，試確定該調(diào)節(jié)閥（流開(kāi)形）的口徑。30.調(diào)節(jié)閥計(jì)算解：（1）Cmax的計(jì)算由流體為非阻塞流，則（2）低雷諾數(shù)修正判別

查FRRev關(guān)系圖，則FR=0.8則30.調(diào)節(jié)閥計(jì)算初選用C100=20Dg=40mm