控制阀压力恢复系数的试验分析及应用

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1、控制阀压力恢复系数的试验分析及应用｜ControlValve｜May201234控制阀综述MarketOverview控制阀压力恢复系数的试验分析及应用文/邢建辉天津精通控制仪表技术有限公司ByJianhui,XingTianjinJINGTONGInstrumentTechnologyCO.,Ltd压力恢复系数FL的介绍FL值是阀体内部几何形状的函数，它是一个实验数据，它表示了控制阀内液体流经缩流处后动能转变为静压能的恢复能力，故称为压力恢复系数。提出FL的目的，在于判断流体通过控制阀时是否产生阻塞流，并用于在产生阻塞流条件下，计算控制阀流量并合

2、理地选用。当介质是液体，阀前压力为P1，液体通过控制阀时在节流面附近下游处产生缩流，因为系统物料守恒，系统内各点的流量相等，所以此时其流速最大，又因能量守恒，其静压最小；在远离缩流处，随着阀内流通面积的增大，流体的流速逐渐减小，压力增大，由于有压力损失，所以只能恢复部分压力，这时阀后压力P2形成，控制阀压差△P也就最终形成。当压差△P达到一定数值时，部分流体在该操作温度下气化，产生了气液两相流，即产生了闪蒸和空化作用，这时P1不变，进一步增加压差△P，介质中的气体会压缩以致阻止流量在工程项目中，控制阀的合理选择至关重要，需要根据参数对控制阀进行计算

3、与选型，在计算和选型中通常需要考虑压力恢复系数FL对流量的影响。Reasonableselectionofcontrolvalveplaysanimportantroleinengineeringprojects,whichshouldbebasedonparameters.FLmustbeconsidedduringcalculatingandselecting.图1开度和P1不变，压差与流量的关系增加，这种极限状态称为阻塞流。（见图1）其中，Q-阻塞流条件下的流量，m3/h；△P?阀门前后压差，kPa；FL?液体压力恢复系数，无量纲；非阻塞流理

4、想状态临界点FLP1-Ff×PvP1-Ff×PvQQ0△PExperimentalAnalysisandApplicationofControlValvePressure-RecoveryFactorsP1?阀门入口绝对压力，kPa；Ff?液体临界压力比系数（规定温度范围内的水Ff0.96），无量纲；Pv?入口温度下液体蒸汽的绝对压力（规定温度范围内的水Pv2.34），kPa。阻塞流2012年5月｜控制阀信息｜35流量并记录入口压力和出口压力。本试验可确定此试验系统中试验样品的最大压差（P1-P2）。在相同入口压力下，将压差降低到第一次试验确定压差

5、的90%（此处应注明可低于90%），进行第二次试验。如果第二次试验的流量与第一次试验的流量相差不超过2%，则可以将第一次试验测得的流量作为Q，否则就在一个较高的入口压力下重复整个试验过程。为获得FL与开度的特性关系，应在不同开度下进行试验。我们对本公司生产的GZ单座控制阀、GT笼式阀和201C系列V型球阀进行了FL值的试验，并按GB/T17213.9??2005/IEC60534-2-3:1997无附接管件的FL计算公式进行了计算：其中，Q?阻塞流状态下第一次试验确定的流量，m3/h；N1?数字常数，压力取105Pa时的值为1，压力取kPa时值为0

6、.1；Kv?非阻塞流状态下该开度的流产生阻塞流时的压差为△P阻，为了说明这一特性，可以用压力恢复系数FL来描述：即△P阻FL2（P1-PVC）式中P1和P2为阀门前后的压力；Pvc表示产生阻塞流时缩流断面的压力，由于难以测量，一般计算时用Ff×Pv代替，Ff为液体临界压力比系数，Pv为入口温度下液体蒸汽的绝对压力。一般FL0.5-0.99，当FL1时，压差△P的平方根与流量Q成正比，FL越小，压差△P比P1-Pvc小的越多，即压力恢复能力越大。各种阀门因结构不同，其压力恢复能力和压力恢复系数也不尽相同。有的阀门流路好，流动阻力小，具有高压力恢复能力

7、，这类阀门称为高压力恢复阀，例如：O型球阀，V型球阀，蝶阀，隔膜阀等；有的阀门流路复杂，流阻大，压力恢复能力差，则称这类阀为低压力恢复阀，例如：单座阀，笼式阀等。低噪音控制阀，抗气蚀控制阀由于流路非常复杂，FL值可达0.95-0.99。压力恢复系数FL的试验本公司已建成全新的大型流量试验室，试验压力可达4.0MPa，为压力恢复系数FL的试验创造了较好的条件。我们最近对我公司生产的GT系列笼式阀，GZ系列单座阀和201C系列V型球阀的压力恢复系数进行了试验。FLP1-P2P1-PVC图2测试线布局测试线布局图如图2所示。为获取预先选定的测试阀入口压力

8、与压差，上、下游V型控制阀需共同调节，并使压力压差在一个较短的时间段里保持相对稳定，方便数据的采集。选用V型球阀在FL等试