彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型 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(huì)減流量。而最終流量的大小是否符合使用需求是用戶關(guān)心的問(wèn)題之一。通過(guò)減壓閥使用的介質(zhì)場(chǎng)合、閥門口徑、介質(zhì)流動(dòng)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: 彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型關(guān)鍵詞:介質(zhì)流速,介質(zhì)密度,管道口徑,介質(zhì)類型,流量系數(shù)。 根據(jù)流程要求、設(shè)備能力及介質(zhì)特性等條件確定。對(duì)于一般生產(chǎn)過(guò)程,應(yīng)選擇公稱壓力PN(MPa)、公稱直徑DN(mm)和流通能力的值;對(duì)于特殊生產(chǎn)過(guò)程則應(yīng)選擇PN(MPa)、NPSI或NPSII和流通能力的值。
流通能力Cv是選擇調(diào)節(jié)閥的主要參數(shù)之一,調(diào)節(jié)閥的流通能力的定義為:當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí),閥兩端壓差為0.1MPa,流體密度為1g/cm3時(shí),每小時(shí)流徑調(diào)節(jié)閥的流量數(shù),稱為流通能力,也稱流量系數(shù),以Cv表示,單位為t/h,液體的Cv值按下式計(jì)算。 根據(jù)流通能力Cv值大小查表,就可以確定調(diào)節(jié)閥的公稱通徑DN。 調(diào)節(jié)閥的流量特性,是在閥兩端壓差保持恒定的條件下,介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與它的開(kāi)度之間關(guān)系。調(diào)節(jié)閥的流量特性有線性特性,等百分比特性及拋物線特性三種。
彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型三種注量特性的意義如下: (1)等百分比特性(對(duì)數(shù)) 等百分比特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量不成直線關(guān)系,在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比,流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點(diǎn)是流量小時(shí),流量變化小,流量大時(shí),則流量變化大,也就是在不同開(kāi)度上,具有相同的調(diào)節(jié)精度。 (2)線性特性(線性) 線性特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量成直線關(guān)系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時(shí),流量相對(duì)值變化小,流量小時(shí),則流量相對(duì)值變化大。 (3)拋物線特性 流量按行程的二方成比例變化,大體具有線性和等百分比特性的中間特性。 從上述三種特性的分析可以看出,就其調(diào)節(jié)性能上講,以等百分比特性為,其調(diào)節(jié)穩(wěn)定,調(diào)節(jié)性能好。而拋物線特性又比線性特性的調(diào)節(jié)性能好,可根據(jù)使用場(chǎng)合的要求不同,挑選其中任何一種流量特性。 2、彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型流量的計(jì)算 (1)當(dāng)過(guò)程中介質(zhì)為空氣、水蒸汽時(shí): 公稱通徑 D1 = (0.04+0.03)×D2 + 0.03×D3 + 0.015×D4 - 0.05×D5 - 0.06 ×D6。 (2) 當(dāng)過(guò)程中介質(zhì)為蒸汽時(shí): 公稱通徑 D1 = (0.02+0.002)×D2 + 0.025×D3 - 0.01 ×d4。 (3) 當(dāng)過(guò)程中介質(zhì)為氣體時(shí): 公稱通徑 D1 = (0.01-0.01)×d2 + 0.015-d3。 (4) 當(dāng)過(guò)程中介質(zhì)為液體或油液時(shí): 公稱通徑 D1= P1+ P2+ P3+P4。 (5)當(dāng)采用節(jié)流口進(jìn)行節(jié)流控制操作時(shí),其節(jié)流過(guò)后的流量Q= Q1- Q2= Q1-Q2-Q3-Q4-Q5-q6。 (6)在執(zhí)行手動(dòng)操作的情況下,其過(guò)流面積A= A1+ A2+A3+A4-a5。 彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型設(shè)計(jì)已知條件: ①介質(zhì)種類; ②進(jìn)口壓力P、及其變化范圍A介; ③出口壓力A:及其變化范圍; ④質(zhì)量流量W及其變化范圍AW (或體積流量 Q其變化范圍AQ); 減壓閥的流量一般由選用單位提供,但對(duì)于通用范圍較廣的減壓閥,亦可用下列方法計(jì)算。 (1)彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型質(zhì)量流量 對(duì)于水和空氣,W為主閥流通面積計(jì)算 ①液體介質(zhì)對(duì)于不可壓縮的流體,如水和其他液體介質(zhì),根據(jù)流量的基本方程可得出主閥的流通面積Az為 溫度/°c | 0 | 4 | 10 | 20 | 密度 p/(kg/m3) | 999. 87 | 1000 | 999. 75 | 998. 26 | 溫度/°c | 40 | 60 | 80 | 100 | 密度"/(kg/m3) | 992. 26 | 983. 38 | 971. 94 | 958. 65 |
介質(zhì) | 壓力/MPa | 流動(dòng)速度i;/(m/s) | 液體 |
| 1?3 | 低壓氣體 | <0.8 | 1?10 | 中壓氣體 | >0.8 | 10 ?20 | 低壓蒸汽 | <1.6 | 20 ?40 | 中壓蒸汽 | 2. 5?6. 4 | 40 ?60 | 高壓蒸汽 | >10 | 60 ?80 |
用式(13-7)?式(13-13)計(jì)算的流通面積僅是理論值。實(shí)際上,為了改善調(diào)節(jié)性能,選用的流通面積比理論計(jì)算值大2?4倍,主閥的實(shí)際流通面積A為 為了滿足上述要求,通常根據(jù)不同介質(zhì)按經(jīng)驗(yàn)選取主閥的通道直徑。液體介質(zhì)為Dt=Dn,蒸汽介質(zhì)為 Dt = 0. 8Dn,空氣介質(zhì)為 i>r = 0. 6Dn。GB/T12246標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,先導(dǎo)式減壓閥的通道直徑一般不小于 0. 8DN o流量特性是指被調(diào)介質(zhì)流過(guò)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開(kāi)度之間的關(guān)系。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為式中: Qmax-- 調(diào)節(jié)減壓閥全開(kāi)時(shí)流量 L---- 調(diào)節(jié)減壓閥某一開(kāi)度的行程 Lmax-- 調(diào)節(jié)減壓閥全開(kāi)時(shí)行程 調(diào)節(jié)閥的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性。理想流量特性是指在調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口壓差固定不變情況下的流量特性,有直線、等百分比、拋物線及快開(kāi)4種特性(表1)
(2)彈簧式減壓閥流量計(jì)算選型主閥開(kāi)啟高度計(jì)算 主閥瓣開(kāi)啟后,與閥座形成一個(gè)環(huán)形面積,此面 積應(yīng)大于或等于主閥瓣的流通面積。對(duì)于不同類型的閥瓣采用不同的方法計(jì)算主閥瓣的開(kāi)啟高度。 ①平面密封閥瓣如圖13-18所示,理論開(kāi)啟高度Hz為 密封結(jié)構(gòu)往往在大口徑(DiV>150mm)的減壓閥上采用。計(jì)算時(shí),應(yīng)首先求出總的節(jié)流面積,然后再計(jì)算大閥瓣、小閥瓣的節(jié)流面積以及它們的開(kāi)啟高度。
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(guò)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。 |