彈簧式減壓閥流量計算選型

【資料簡介】

彈簧式減壓閥流量計算選型

減壓閥的流量是應用中重要的技術參數，依據減壓原理，大多數減壓閥在正常工作后，減壓的同時也會減流量。而最終流量的大小是否符合使用需求是用戶關心的問題之一。通過減壓閥使用的介質場合、閥門口徑、介質流動速度、介質密度比容等參數，是可以計算出減壓閥減壓后的大致流量的，計算公式如下：

彈簧式減壓閥流量計算選型關鍵詞：介質流速，介質密度，管道口徑，介質類型，流量系數。

根據流程要求、設備能力及介質特性等條件確定。對于一般生產過程，應選擇公稱壓力PN（MPa）、公稱直徑DN（mm）和流通能力的值；對于特殊生產過程則應選擇PN（MPa）、NPSI或NPSII和流通能力的值。

流通能力Cv是選擇調節閥的主要參數之一，調節閥的流通能力的定義為：當調節閥全開時，閥兩端壓差為0.1MPa，流體密度為1g/cm3時，每小時流徑調節閥的流量數，稱為流通能力，也稱流量系數，以Cv表示，單位為t/h，液體的Cv值按下式計算。

根據流通能力Cv值大小查表，就可以確定調節閥的公稱通徑DN。 調節閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質流經調節閥的相對流量與它的開度之間關系。調節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算選型三種注量特性的意義如下：

（1）等百分比特性（對數）

等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調節精度。

（2）線性特性（線性）

線性特性的相對行程和相對流量成直線關系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。

（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，就其調節性能上講，以等百分比特性為，其調節穩定，調節性能好。而拋物線特性又比線性特性的調節性能好，可根據使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。

2、彈簧式減壓閥流量計算選型流量的計算

（1）當過程中介質為空氣、水蒸汽時： 公稱通徑 D1 = （0.04+0.03）×D2 + 0.03×D3 + 0.015×D4 - 0.05×D5 - 0.06 ×D6。

（2） 當過程中介質為蒸汽時： 公稱通徑 D1 = （0.02+0.002）×D2 + 0.025×D3 - 0.01 ×d4。

（3） 當過程中介質為氣體時： 公稱通徑 D1 = （0.01-0.01）×d2 + 0.015-d3。

（4） 當過程中介質為液體或油液時： 公稱通徑 D1= P1+ P2+ P3+P4。

（5）當采用節流口進行節流控制操作時，其節流過后的流量Q= Q1- Q2= Q1-Q2-Q3-Q4-Q5-q6。

（6）在執行手動操作的情況下，其過流面積A= A1+ A2+A3+A4-a5。

彈簧式減壓閥流量計算選型設計已知條件：

①介質種類；

②進口壓力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，但對于通用范圍較廣的減壓閥，亦可用下列方法計算。

（1）彈簧式減壓閥流量計算選型質量流量

對于水和空氣，W為主閥流通面積計算

①液體介質對于不可壓縮的流體，如水和其他液體介質，根據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	壓力/MPa	流動速度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）計算的流通面積僅是理論值。實際上，為了改善調節性能，選用的流通面積比理論計算值大2?4倍，主閥的實際流通面積A為

為了滿足上述要求，通常根據不同介質按經驗選取主閥的通道直徑。液體介質為Dt=Dn，蒸汽介質為 Dt = 0. 8Dn，空氣介質為 i>r = 0. 6Dn。GB/T12246標準規定，先導式減壓閥的通道直徑一般不小于 0. 8DN o流量特性是指被調介質流過調節閥的相對流量與調節閥的相對開度之間的關系。其數學表達式為式中：

Qmax-- 調節減壓閥全開時流量

L---- 調節減壓閥某一開度的行程

Lmax-- 調節減壓閥全開時行程

調節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節閥進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4種特性(表1)

（2）彈簧式減壓閥流量計算選型主閥開啟高度計算

主閥瓣開啟后，與閥座形成一個環形面積，此面 積應大于或等于主閥瓣的流通面積。對于不同類型的閥瓣采用不同的方法計算主閥瓣的開啟高度。

①平面密封閥瓣如圖13-18所示，理論開啟高度Hz為

密封結構往往在大口徑（DiV>150mm）的減壓閥上采用。計算時，應首先求出總的節流面積，然后再計算大閥瓣、小閥瓣的節流面積以及它們的開啟高度。

用戶在選擇減壓閥時，應先確定好減壓閥使用管道的口徑、介質的類型、介質的流速、介質的密度、體積等，選擇合適的減壓閥類型，經過公式計算得出減壓閥的流量，流量系數符合使用要求，才可進行安裝使用，定期還需不定期進行讀數驗證，及時排查故障，保證流量穩定符合要求。