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1、调节阀计算选型培训教材本学习资料由海王仪器仪表技术开发部全体技术人员花费大量精力编制，在编制过程中得到了海王总裁郑云海先生及同行专家的大力指导和帮助，在此表示感谢！ 调节阀又称控制阀，是工业自动化过程控制仪表的执行单元，是工业自动化控制的手和足。正确选择和使用调节阀不仅直接关系到整个系统的正常运行，同时涉及到人生和系统的安全、环保及经济效益等方面。据了解自控系统不能正常投入运行，其中有70%80%的原因是执行单元的影响。 随着我国生产的发展系统对流量、压力、温度等参数的过程控制要求不断提高；耐蚀性能、调节精度、可靠性要求也越来越高。所以正确选择、合理使用调节阀对控制系统有着举足轻重的作用。调节
2、阀计算选型资料可供设计院、企业自动化控制室及工程部有关人员，在调节阀计算选型时参考；对从事调节阀生产、销售、使用、维修人员作为调节阀基础知识的培训教材。一概述在工业生生产中，往往往要对对被调介介质的参参数，如如温度、压压力、流流量、液液位、物物位等进进行控制制，使其其稳定并并达到预预定的要要求。从从而实现现生产过过程的自自动化。其其控制过过程简化化示意如如图。 调节阀接受受到调节节器送来来的（偏偏差）信信号时，它它是怎样样实现对对介质的的调节的的呢？伯伯努诺方方程告诉诉我们：（1） 就是是说流动动介质处处于任意意状态（位位置）时时，它的的能量（总总水头）是是一个定定值（常常数）（流流体内部部摩
3、擦热热能散失失忽略不不计）。它它包括三三部分：h位能（位位置水头头）、压力能能（静压压水头）、动能（动力水头）。在不同形状、大小的管道内三种能量（水头）只是相互转换而已。如图1-2，过水断面A、B两点的总能量（水头）都是等于Z。在水平管道道中，而而A、B两点的的h位能（位位置水头头）是一一个定值值，则公公式（11）可写写成： .（2） 从图11-3可可以看出出A、B两点能能量（水水头）的的转换。能能量转换换部分hh的大小小可用下下式表示示： .（3）因为流量：Q=FF1V1=F2V2.（4）F1、F22分别表表示两过过流断面面面积V1、V22分别表表示两过过流断面面流体流流速。 则 将V2代入
4、入（3）式 设 流体阻阻力系数数。 （5）当调节阀的的口径一一定、管管道直径径一定，其其流量QQ随阻力力系数变变化而变变化。而而阻力系系数的变变化直接接受管道道直径既既调节阀阀开度的的影响。就是说调节节阀接收收到调节节器送来来的（偏偏差）信信号后，推推动阀杆杆或轴移移（转）动动，执行行机构根根据信号号的大小小，使阀阀的开度度成一定定比例开开大或关关小。由由于阀芯芯形状和和阀芯的的位移（开开度）建建立了一一定的数数学关系系，从而而使调节节阀的流流量Q随节流流孔过水水断面面面积的变变化相应应的变化化，而迅迅速补偿偿（调节节）被控控对象（流流体），直直至达到到平衡。调节阀选择择主要包包括以下下几个方
5、方面：调调节阀结结构型式式和材质质的选择择；流量量特征的的选择；调节阀阀Cv值的的计算及及口径的的选择；许用压压差的计计算及执执行机构构的选择择；公称称压力及及温度等等级的选选择。调节阀实际际上是一一个可调调节的节节流单元元，它直直接与戒戒指接触触，使用用环境十十分恶劣劣、复杂杂多变。选选型时既既要注意意适用、安安全、可可靠性，又又要考虑虑经济性性。总的的来说，应应根据介介质性质质、温度度、压力力及系统统工艺要要求和其其他有关关条件来来选择，一一般可遵遵循以下下几个原原则来选选取。1. 调节阀阀的结构构型式应应能满足足介质温温度、压压力、流流量特性性、流向向、毒性性、调节节范围以以及密封封等要
6、求求。2. 调节阀阀的材质质应能满满足介质质温度、压压力和腐腐蚀性要要求。3. 调节阀阀的流量量特性应应能对调调节阀系系统进行行合理的的补偿。4. 调节阀阀的口径径应能满满足工艺艺上对流流量特性性的要求求。5. 调节阀阀的执行行机构，输输出力应应能满足足现场使使用压差差的要求求，其刚刚度应能能满足系系统稳定定性要求求。6. 在特殊殊情况下下，通过过定位器器、电磁磁阀、快快速排气气阀、手手轮机构构等辅助助装置使使调节阀阀满足动动作、换换向、分分程控制制等要求求。二 Cv值值计算及及口径选选择流量系数CCv值是是调节阀阀的重要要参数，它它反映调调节阀的的能力（容容量），根根据Cvv值的大大小来确确
7、定调节节阀的公公称通径径。Cvv值的定定义是：阀处于于全开状状态，两两端压差差为1磅/寸2的条件件下，660（15.6）的清清水，每每分钟通通过阀的的美加仑仑数。我我国流量量系数是是按公制制定义的的。符号号为Kvv，Kv与Cv的关关系是CCv=11.177Kv。1.液体介介质计算算：（英英制） （公公制） .（1） （1）式中Q=最大流流量 gpmm（美加加仑/分） Q=最最大流量量 m3/h G=比重（水水=1） G=比重（水水=1）P1=进口口压力 ppsi PP1=进口压压力 1000kpaa（kgff/cmm2）P2=出口口压力 ppsi PP2=出口压压力 1000kpaa（kgff
8、/cmm2）P=P11-P2注意：P11和P2为最大大流量时时的压力力(1) 粘粘度修正正液体粘粘度大于于1000SSUU（塞波波特秒）或或者大于于20CCST（厘厘斯）即即20mmm2/s时，计计算所要要求的CCv值应应按下列列次序进进行粘度度修正。1） 不不考虑粘粘度影响响，用公公式（11）或（11）求出出Cv2） 用用公式（2）和（3）或者公式（2）和（3），求出系数R。3） 从从图2-1粘度度修正曲曲线上，求求出系数数R相对应应的Cvv的修正正系数。4） 用用这个修修正系数数乘上第第一步求求出的CCv。5） 然然后，从从Cv值一一览表上上，选取取合适的的调节阀阀口径。系数R的计计算公式
9、式（英制） （公公制） .（2） （3）式中Q=最大流流量 ggpm QQ=最大大流量 mm3/hMcs进口温温度下液液体运动动粘度系系数csstCv未未修正的的CvMssu进口口温度下下液体粘粘度SSSU（塞塞波特秒秒）备注：液体体粘度2000SSUU，使用用公式（3）或（3）计算，粘度200SSU，请把SSU粘度单位换算成CST粘度单位，再用公式（2）或（2）计算。（2）闪蒸蒸修正当饱和温度度或接近近饱和温温度的液液体，在在流经调调节阀节节流口时时，由于于流速加加快，液液体压力力下降，液液体内部部会产生生瞬间快快速蒸发发。即液液体会产产生大量量蒸气。在在这种情情况小，仍仍然采用用原液体体流
10、动的的基本定定律（公公式）计计算就不不正确了了，必须须进行（压压差）修修正。修修正方法法如下：T2.8（5） Pc=0.006P11 .（4）T2.8（5） Pc=0.99(P11-Pss) （5）式中T=在在进口压压力下的的液体饱饱和温度度与进口口温度之之差 Pc=计算流流量用的的允许压压差 1000kpaa（kgff/cmm2） aabsPs=进口口温度下下液体的的绝对饱饱和压力力1000kpaa（kgff/cmm2） aabs只有当公式式（4）或（55）计算算出的Pc小于于调节阀阀上的实实际压差差P时，公公式（11）或（11）必须须用Pc，而而不准用用P。2.气体（一一般气体体）介质质计
11、算如果已知标标准状态态，即7760mmmHgg（14.7pssia）和和15.6（60）条件件下的最最大流量量，下列列公式不不需经过过修正，可可直接计计算。（1） P时（6） （6）（2） P时.（7） （7）式中Q=标准状状态下最最大流量量 ftt3/h Q=标标准状态态下最大大流量 m3/hG=比重（空空气=11） G=比比重（空空气=11）T=流体温温度 T=流体温温度 P1=绝对对进口压压力 PPsiaa P11=绝对进进口压力力 1100KKpa（kgff/cmm2）P2=绝对对出口压压力 PPsiaa P22=绝对出出口压力力 1100KKpa（kgff/cmm2）P= PP1P2 PPsiaa P= P1P2 1000Kpaa（kgff/cmm2）3.过热蒸蒸气介质质计算（1） P时（8） （8）（2） P时.（9） .（9）式中W=最大流流量 IIbe/h W=最最大流量量 kgg/hP1=绝对对进口压压力 PPsiaa
