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产品描述

  调节阀又名控制阀,在工业自动化过程控制领域中,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点,调节阀可分为直行程和角行程;按其所配执行机构使用的动力,可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种;按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。英文名:control valve,位号通常FV开头。调节阀常用分类:气动调节阀,电动调节阀,液动调节阀,自力式调节阀。
  工作原理
  调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号,自动控制阀门的开度,从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
  调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种,后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。
  CV值
  通能力Cv值()是调节阀选型的主要参数之一,调节阀的流通能力的定义为:当调节阀全开时,阀两端压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每小时流径调节阀的流量数,称为流通能力,也称流量系数,以Cv表示,单位为t/h,液体的Cv值按下式计算。根据流通能力Cv值大小查表,就可以确定调节阀的公称通径DN。
  流量特性
  等百分比特性
  等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比,流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。
  线性特性
  线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时,流量相对值变化小,流量小时,则流量相对值变化大。
  抛物线特性
  流量按行程的二方成比例变化,大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
  从上述三种特性的分析可以看出,就其调节性能上讲,以等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,可根据使用场合的要求不同,挑选其中任何一种流量特性。
  计算公式
  调节阀的流量系数Kv,是调节阀的重要参数,它反映调节阀通过流体的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径,必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为10Pa,流体的密度为lg/cm,额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。
  1. 一般液体的Kv值计算
  a. 非阻塞流
  判别式:△P<FL(P1-FFPV)
  计算公式:Kv=10QL
  式中:FL-压力恢复系数,见附表
  FF-流体临界压力比系数,FF=0.96-0.28调节阀型号,调节阀选型,调节阀图例,调节阀工作原理
  PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPa
  PC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPa
  QL-液体流量m/h
  ρ-液体密度g/cm
  P1-阀前压力(绝对压力)kPa
  P2-阀后压力(绝对压力)kPa
  b. 阻塞流
  判别式:△P≥FL(P1-FFPV)
  计算公式:Kv=10QL
  式中:各字符含义及单位同前
  2. 气体的Kv值计算
  a. 一般气体
  当P2>0.5P1时
  当P2≤0.5P1时
  式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/h
  Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa
  △P=P1-P2
  G -气体比重(空气G=1)
  t -气体温度℃
  b.高压气体(PN>10MPa)
  当P2>0.5P1时
  当P2≤0.5P1时
  式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》
  3. 低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算)
  液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式应为:
  式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量 m/h
  对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀
  对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀
  式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系
  ν ―流体运动粘度mm/s
  FR -Rev关系曲线
  FR-Rev关系图
  4. 水蒸气的Kv值的计算
  a. 饱和蒸汽
  当P2>0.5P1时
  当P2≤0.5P1时
  式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含义及单位同前,K-蒸汽修正系数,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、异丁烷蒸汽:K=43.5。
  b. 过热水蒸汽
  当P2>0.5P1时
  当P2≤0.5P1时
  式中:△t―水蒸汽过热度℃,Gs、P1、P2含义及单位同前。

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