調節閥口徑計算

  口徑計算原理 
    在不同的自控系統中，流量、介質、壓力、溫度等參數千差萬別，而調節閥的流量系數又是在100KPa壓差下,介質為常溫水時測試的，怎樣結合實際工作情況決定閥的口徑呢？顯然，不能以實際流量與閥流量系數比較（因為壓差、介質等條件不同），而必須進行KV值計算。把各種實際參數代入相應的KV值計算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作條件下所需要的流量轉化為該條件下所需要的KV值，于是根據計算出的Kv值與閥具有的Kv值比較，從而決定閥的口徑，zui后還應進行有關驗算，進一步驗證所選閥是否能滿足工作要求。 
  口徑計算步驟 
    從工藝提供有關參數數據到zui后口徑確定，一般需要以下幾個步驟： 
    （1）計算流量的確定。根據現有的生產能力、設備負荷及介質的狀況，決定計算的zui大工作流量Qmax和zui小工作流量Qmin。 
    （2）計算壓差的決定。根據系統特點選定S值，然后決定計算壓差。 
    （3）Kv值計算。根據已決定的計算流量、計算壓差及其它有關參數，求出zui大工作流量時的Kvmax。 
    （4）初步決定調節閥口徑，根據已計算的Kvmax，在所選用的產品型式系列中，選取大于Kv-max并與其接近的一檔Kv值，得出口徑。 
    （5）開度驗算。 
    （6）實際可調比驗算。一般要求實際可調比應大于10。 
    （7）壓差校核（僅從開度、可調比上驗算還不行，這樣可能造成閥關不死，啟不動，故我們增加此項）。 
    （8）上述驗算合格，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，再驗算至合格。 
  口徑計算步驟中有關問題說明 
 1）zui大工作流量的決定 
    為使調節閥滿足調節的需要，計算時應考慮工藝生產能力、對象負荷變化、預期擴大生產等因素，但必須防止過多地考慮余量，使閥口徑選大；否則，不僅會造成經濟損失、系統能耗大，而且閥處小開度工作，使可調比減小，調節性能變壞，嚴重時還會引起振蕩，使閥的壽命縮短，特別是高壓調節閥，更要注意這一點。現實中，絕大部分口徑選大都是此因素造成的。 
 2）計算壓差的決定——口徑計算的zui關鍵因素 
     壓差的確定是調節閥計算中的關鍵。在閥工作特性討論中知道：S值越大，越接近理想特性，調節性能越好；S值越小，畸變越厲害，因而可調比減小，調節性能變壞。但從裝置的經濟性考慮時，S小，調節閥上壓降變小，系統壓降相應變小，這樣可選較小行程的泵，即從經濟性和節約能耗上考慮S值越小越好。綜合的結果，一般取S＝0.1～0.3（不是原來的0.3～0.6）。對高壓系統應取小值，可小至S＝0.05。zui近，為減小調節閥上的能耗，我們還提出了采用低S值的設計方法（S＝0.05～0.1），即選用低S節能調節閥。 
    壓差計算公式，由S定義S＝△P／（△P＋△P管）得： 
式中，△P為調節閥全開時的閥上壓降； △P管為調節閥全開時，除調節閥外的系統損失總和，即管道、彎頭、節流裝置、手動閥門、熱交換器等損失之和。 
    若一個實際投運了的系統，如引進裝置，對方提供了已知的zui大、zui小流量及相應壓差，閥門的標準KV值，即可由下公式求S值： 
 3）開度驗算 
    由于決定閥口徑時Kv值的圓整和S值對全開時zui大流量的影響等因素，所以還應進行開度驗算，以驗證閥實際工作開度是否在正確的開度上。 
    在過去的有關資料中，在開度驗算公式和工作開度允許值方面存在一些問題。針對存在的問題，特推導出相應的驗算公式和工作開度允許值，其內容見表2－5。其中開度驗算公式應采用以理想流量特性解出的公式，該公式簡單，但其Kvi應是對應工作條件計算出的流量系數。 
 4）可調比驗算 
調節閥的理想可調比R＝30，但在實際運行中，受工作特性的影響，S值越小，zui大流量相應減小。同時工作開度也不是從0至全開，而是在10％～90％左右的開度范圍內工作， 
使實際可調比進一步下降，一般能達10左右，因此驗算時，以R＝10來進行。