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0調(diào)節(jié)閥
.慨述
1.基本概念
a.調(diào)節(jié)閥—(IEC-Control Valve:工業(yè)過程控制系統(tǒng)由動(dòng)力操作裝置形成終端元件包括閥內(nèi)部有改變過程流體流率組件閥又與或多執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來(lái)響應(yīng)控制元件送來(lái)信號(hào))接受調(diào)節(jié)器控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)過程流體自動(dòng)控制
b.流量系數(shù)KV(CV)—溫度5-40℃(60℉)水(H2O),0.1MPa(1psi)壓降下,1小時(shí)內(nèi)流過調(diào)節(jié)閥立方米數(shù)(US gal/min)
c.液體壓力恢復(fù)系數(shù)(FL)—閥體內(nèi)部幾何形狀函數(shù),表示調(diào)節(jié)閥 流體小收縮斷面動(dòng)能轉(zhuǎn)變壓力能量度
非阻塞流時(shí)：FL=√(P1-P2)/(P1-PVC)
阻塞流時(shí)： FL=√(P1-P2)max/(P1-FFPV)
阻力越小FL越小,壓力恢復(fù)越厲害
d.壓差比系數(shù)(XT)—阻塞流時(shí),壓差比X(⊿P/P1)=XTK/1.4
達(dá)極限值,極限值稱臨界壓差比XT-壓差比系數(shù)
e.阻塞流—閥入口壓力保持恒定逐步降低出口壓力,當(dāng)增加壓差能進(jìn)步增大流量,即流量增加大極限值此時(shí)流動(dòng)狀況-阻塞流
f.縮流斷面—閥節(jié)流,流束小截面縮流斷面
g.壓力恢復(fù)—流體縮流斷面流速大,壓力低,此流速逐漸減小而壓力逐漸回升壓力回升現(xiàn)象-壓力恢復(fù)
h.空化—流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥時(shí),縮流斷面壓力達(dá)入口 溫度飽和蒸汽壓,出現(xiàn)汽泡由于壓力恢復(fù)使汽泡破滅從汽泡形成直至汽泡破滅全過程-空化
i.閃蒸—流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥時(shí),由于壓力降低至飽和蒸汽壓,產(chǎn)生 汽泡,而下游壓力等于或低于入口溫度飽和蒸汽壓時(shí),汽泡沒能破滅,并隨液體流出調(diào)節(jié)閥,此過程-閃蒸
2.調(diào)節(jié)閥發(fā)展
1).20年代.調(diào)節(jié)閥問世.
2).60年代.我國(guó)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化.規(guī)范化設(shè)計(jì)-P.N.S.Q.W.R.T等七大系列.
3).70年代.偏心旋轉(zhuǎn)閥.套筒閥.
4).80年代.引進(jìn)技術(shù)-CV3000.
5).90年代.高性能,專業(yè)化,智能化.
6).21世紀(jì).智能化.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(Fieldbus)-①遠(yuǎn)程診斷②遠(yuǎn)程調(diào)校③單端檢查④靠性高
3.調(diào)節(jié)閥構(gòu)成
4.調(diào)節(jié)閥選型
二.調(diào)節(jié)閥閥本體形式
1. 單座調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn):1.泄漏率低.IV-0.01%CV,V-0.001%CV,VI-0.00001%
2.平衡軸推力大,ΔP低3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
-用途:1.清潔流體優(yōu)選2.小口徑(1B下)3.泄漏率低
4.開-關(guān)切斷5. ΔP低,標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行器
2. 籠式調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn):1.泄漏率大.II-0.5%CV,III-0.1%CV,VI-0.00001%
2.平衡軸推力小,ΔP高
3.耐汽蝕,耐沖刷,噪音低
4.壓差變化小,調(diào)節(jié)穩(wěn)定性好
-用途:1.壓差高,壓力變動(dòng)頻繁2.壓差高,有輕微汽蝕.沖刷
3. 籠式單座調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn)：1.泄漏率低.IV-0.01%2.平衡軸推力大,ΔP低
3.兩級(jí)降壓,避免產(chǎn)生空化
-用途：壓差大溫度高產(chǎn)生空化汽蝕水ΔP≥3Mpa
4.平衡籠式單座調(diào)節(jié)閥
特點(diǎn):1.帶活塞環(huán)壓力平衡籠式單座密封
2.泄漏率低.III-0.1%CV,IV-0.01%CV
3.平衡軸推力小,ΔP高
4.壓差變化小,調(diào)節(jié)穩(wěn)定性好
-用途:壓差高,泄漏率低調(diào)節(jié)及切斷放空工況
5.低噪音調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn)：套筒采用小孔節(jié)流避免高壓噴流氣體產(chǎn)生旋渦而引起
閥震動(dòng)及高噪音
-用途：高壓差氣體 ΔP≥1MPa
6.角形調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn):1.泄漏率低.IV-0.01%CV.V-0.001%CVVI-0.00001%
2.平衡軸推力大,ΔP低3.流路簡(jiǎn)單有自潔功能
4.閥本體易被沖蝕
-用途:1.配管需要2.高粘度.漿料狀介質(zhì)
3.高壓差,閥體被沖蝕嚴(yán)重
-注意:1.側(cè)進(jìn)底出時(shí)需加大執(zhí)行器2.底進(jìn)側(cè)出時(shí)相當(dāng)于單座閥
7.三通調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn):1.臺(tái)閥實(shí)現(xiàn)分流或合流,替代兩臺(tái)閥.2.泄漏率低.IV-0.01%CV3.平衡軸推力大,ΔP低4.溫差ΔT≤150-200℃
-用途:熱交換器,噴涂工況
8.保溫夾套調(diào)節(jié)閥
9.蝶形調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn):1.流路簡(jiǎn)單,壓力損失小,閥容量大2.允許差壓小
3.閥泄漏:間隙式2%CV,臺(tái)階形閥座0.1%CV,0.00001%CV
4.固有流量特性.≈%
-用途:1.低壓差大流量2.料漿性介質(zhì)3.非金屬襯里防腐蝕
10.凸輪撓曲調(diào)節(jié)閥
-特點(diǎn):1.閥容量大,調(diào)比大2.流路平滑,雜質(zhì)易沉淀
3.偏心旋轉(zhuǎn)無(wú)磨擦,密封壽命長(zhǎng),導(dǎo)流翼使流體動(dòng)態(tài)
調(diào)節(jié)平穩(wěn),許容壓差大4.泄漏率低.IV-0.01%.
PTFE-0
-用途:1.大容量.大調(diào)節(jié)范圍2.含軟質(zhì)料漿流體
3.開-關(guān)動(dòng)作,切斷工況4.小形.輕量要求
11.O形切斷球閥
-特點(diǎn):1.直通流路,低流阻,大容量,雜質(zhì)沉淀
2.泄漏率低.V-0.001%,VI-0.00001%
3.許容壓差大,調(diào)節(jié)范圍大 4.同心旋轉(zhuǎn),磨擦大,壽命短
-用途:開-關(guān)動(dòng)作,切斷工況
12.V形調(diào)節(jié)球閥
特點(diǎn):1.低流阻,大容量,雜質(zhì)沉淀2.泄漏率低.V-0.001%,
VI-0.00001%
3.許容壓差大,調(diào)節(jié)范圍大 4.同心旋轉(zhuǎn),磨擦大,壽命短
-用途:1.開-關(guān)動(dòng)作,調(diào)節(jié).切斷工況2.料漿狀,纖維狀介質(zhì)
調(diào)節(jié)閥功能比較
三.CV值計(jì)算
1.調(diào)節(jié)閥節(jié)流原理和流量系數(shù)(Kv)
壓縮流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥能量損失：
H=(P1-P2)/rg ……（1）
調(diào)節(jié)閥開度定流體壓縮則r變單位重量流體
能量損失與流體動(dòng)能成正比：
H=§(V02/2g) ……（2） ( V0=√ (H*2g)/§)
流體調(diào)節(jié)閥平均流速：
V0=Q/A ……(3) （Q=V0*A）
(1).(2).(3)綜合,得調(diào)節(jié)閥流量方程:
Q=A/√§｛ √ 2(P1-P2)/r ｝……(4)
(4)代入單位得：
Q=｛5.09A/√§｝｛√△P /r｝m3/h 令Kv= 5.09A/√§
Q=Kv√△P/r
Kv=Q√r/△P =5.09A/√§
r-流體密度-t/m3. g-重力加速度. §-調(diào)節(jié)閥阻力系數(shù).
A-調(diào)節(jié)閥連接管橫截面積cm2.△P=P1-P2 100kPa .
Q-流體體積流量m3/h
CV值計(jì)算公式:
1.壓縮流體（液體）
部分物質(zhì)熱力學(xué)臨界壓力Pc和臨界溫度Tc
2.壓縮流體(氣體) 平均重度法Ym(FCI)
3.水蒸汽
壓縮流體(氣體) 膨脹系數(shù)法(y)(IEC)
蒸汽 膨脹系數(shù)法(y)(IEC)
兩項(xiàng)流-膨脹系數(shù)法(y)(IEC)
液體與非液化氣體:采用有效密度法 (Ye)
兩項(xiàng)流-膨脹系數(shù)法(y)(IEC)
液體與蒸汽:采用兩項(xiàng)密度法(Ym)
符號(hào)及單位
Z-壓縮系數(shù)-比壓力和比溫度函數(shù)
調(diào)節(jié)閥壓力恢復(fù)特性參數(shù)
四.流量特性
2.選擇：
1. 壓縮流體（液體）