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調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算
點(diǎn)擊次數(shù):194 發(fā)布時(shí)間:2013-7-13
口徑計(jì)算原理
在不同的自控系統(tǒng)中,流量、介質(zhì)、壓力、溫度等參數(shù)千差萬(wàn)別,而調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)又是在100KPa壓差下,介質(zhì)為常溫水時(shí)測(cè)試的,怎樣結(jié)合實(shí)際工作情況決定閥的口徑呢?顯然,不能以實(shí)際流量與閥流量系數(shù)比較(因?yàn)閴翰?、介質(zhì)等條件不同),而必須進(jìn)行KV值計(jì)算。把各種實(shí)際參數(shù)代入相應(yīng)的KV值計(jì)算公式中,算出Kv值,即把在不同的工作條件下所需要的流量轉(zhuǎn)化為該條件下所需要的KV值,于是根據(jù)計(jì)算出的Kv值與閥具有的Kv值比較,從而決定閥的口徑,zui后還應(yīng)進(jìn)行有關(guān)驗(yàn)算,進(jìn)一步驗(yàn)證所選閥是否能滿足工作要求。
口徑計(jì)算步驟
從工藝提供有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)到zui后口徑確定,一般需要以下幾個(gè)步驟:
(1)計(jì)算流量的確定。根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷及介質(zhì)的狀況,決定計(jì)算的zui大工作流量Qmax和zui小工作流量Qmin。
(2)計(jì)算壓差的決定。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選定S值,然后決定計(jì)算壓差。
(3)Kv值計(jì)算。根據(jù)已決定的計(jì)算流量、計(jì)算壓差及其它有關(guān)參數(shù),求出zui大工作流量時(shí)的Kvmax。
(4)初步?jīng)Q定調(diào)節(jié)閥口徑,根據(jù)已計(jì)算的Kvmax,在所選用的產(chǎn)品型式系列中,選取大于Kv-max并與其接近的一檔Kv值,得出口徑。
(5)開(kāi)度驗(yàn)算。
(6)實(shí)際可調(diào)比驗(yàn)算。一般要求實(shí)際可調(diào)比應(yīng)大于10。
(7)壓差校核(僅從開(kāi)度、可調(diào)比上驗(yàn)算還不行,這樣可能造成閥關(guān)不死,啟不動(dòng),故我們?cè)黾哟隧?xiàng))。
(8)上述驗(yàn)算合格,所選閥口徑合格。若不合格,需重定口徑(及Kv值),或另選其它閥,再驗(yàn)算至合格。
口徑計(jì)算步驟中有關(guān)問(wèn)題說(shuō)明
1)zui大工作流量的決定
為使調(diào)節(jié)閥滿足調(diào)節(jié)的需要,計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮工藝生產(chǎn)能力、對(duì)象負(fù)荷變化、預(yù)期擴(kuò)大生產(chǎn)等因素,但必須防止過(guò)多地考慮余量,使閥口徑選大;否則,不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失、系統(tǒng)能耗大,而且閥處小開(kāi)度工作,使可調(diào)比減小,調(diào)節(jié)性能變壞,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起振蕩,使閥的壽命縮短,特別是高壓調(diào)節(jié)閥,更要注意這一點(diǎn)。現(xiàn)實(shí)中,絕大部分口徑選大都是此因素造成的。
2)計(jì)算壓差的決定——口徑計(jì)算的zui關(guān)鍵因素
壓差的確定是調(diào)節(jié)閥計(jì)算中的關(guān)鍵。在閥工作特性討論中知道:S值越大,越接近理想特性,調(diào)節(jié)性能越好;S值越小,畸變?cè)絽柡?,因而可調(diào)比減小,調(diào)節(jié)性能變壞。但從裝置的經(jīng)濟(jì)性考慮時(shí),S小,調(diào)節(jié)閥上壓降變小,系統(tǒng)壓降相應(yīng)變小,這樣可選較小行程的泵,即從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)約能耗上考慮S值越小越好。綜合的結(jié)果,一般取S=0.1~0.3(不是原來(lái)的0.3~0.6)。對(duì)高壓系統(tǒng)應(yīng)取小值,可小至S=0.05。zui近,為減小調(diào)節(jié)閥上的能耗,我們還提出了采用低S值的設(shè)計(jì)方法(S=0.05~0.1),即選用低S節(jié)能調(diào)節(jié)閥。
壓差計(jì)算公式,由S定義S=△P/(△P+△P管)得:
式中,△P為調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)的閥上壓降; △P管為調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí),除調(diào)節(jié)閥外的系統(tǒng)損失總和,即管道、彎頭、節(jié)流裝置、手動(dòng)閥門、熱交換器等損失之和。
若一個(gè)實(shí)際投運(yùn)了的系統(tǒng),如引進(jìn)裝置,對(duì)方提供了已知的zui大、zui小流量及相應(yīng)壓差,閥門的標(biāo)準(zhǔn)KV值,即可由下公式求S值:
3)開(kāi)度驗(yàn)算
由于決定閥口徑時(shí)Kv值的圓整和S值對(duì)全開(kāi)時(shí)zui大流量的影響等因素,所以還應(yīng)進(jìn)行開(kāi)度驗(yàn)算,以驗(yàn)證閥實(shí)際工作開(kāi)度是否在正確的開(kāi)度上。
在過(guò)去的有關(guān)資料中,在開(kāi)度驗(yàn)算公式和工作開(kāi)度允許值方面存在一些問(wèn)題。針對(duì)存在的問(wèn)題,特推導(dǎo)出相應(yīng)的驗(yàn)算公式和工作開(kāi)度允許值,其內(nèi)容見(jiàn)表2-5。其中開(kāi)度驗(yàn)算公式應(yīng)采用以理想流量特性解出的公式,該公式簡(jiǎn)單,但其Kvi應(yīng)是對(duì)應(yīng)工作條件計(jì)算出的流量系數(shù)。
4)可調(diào)比驗(yàn)算
調(diào)節(jié)閥的理想可調(diào)比R=30,但在實(shí)際運(yùn)行中,受工作特性的影響,S值越小,zui大流量相應(yīng)減小。同時(shí)工作開(kāi)度也不是從0至全開(kāi),而是在10%~90%左右的開(kāi)度范圍內(nèi)工作,
使實(shí)際可調(diào)比進(jìn)一步下降,一般能達(dá)10左右,因此驗(yàn)算時(shí),以R=10來(lái)進(jìn)行。