调节阀门的基本定义与计算

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1、调节阀门的基本定义与计算——摘自《调节阀使用与维修》吴国熙著调节阀的可调比调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。可调比也称可调范围，若以R来表示，则           （1）  要注意最小流量Qmin和泄漏量的含义不同。最小流量是指可调流量的下限值，它一般为最大流量Qmax的2%～4%，而泄漏量是阀全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1%～0.01%。1、理想可调比  当调节阀上压差一定时，可调比称为理想可调比，即       （2）  也就是说，理想可调比等于最大流量系数与最小流

2、量系数之比，它反映了调节阀调节能力的大小，是由结构设计所决定的。一般总是希望发可调比大一些为好，但由于阀芯结构设计及加工方面的限制，流量系数Kvmin不能太小，因此，理想可调比一般均小于50。目前我国统一设计时取R等于30。2、实际可调比  调节阀在实际工作时不是与管路系统串联就是与旁路关联，随管路系统的阻力变化或旁路阀开启程度的不同，调节阀的可调比也产生相应的变化，这时的可调比就称为实际可调比。（1）串联管道时的可调比  如图1所示的串联管道，由于流量的增加，管道的阻力损失也增加。若系统的总压差△Ps

3、不变，则分配到调节阀上的压差相应减小，这就使调节阀所能通过的最大流量减小，所以，串联管道时调节阀实际可调比会降低。若用R'表示调节阀的实际可调比，则令                          （3）则                                                      （4）式中△Pvmax—调节阀全关时阀前后的压差约等于系统总压差；        △Pvmin—调节阀全开时阀前后的压差；        △Ps—系统的压差。       s—调节阀全开时阀

4、前后压差与系统总压差之比，称为阀阻比，也称为压降比。     由式（4）可知，当s值越小，即串联管道的阻力损失越大时，实际可调比越小。它的变化情况如图2所示。   （2）并联管道时的可调比     如图3所示的并联管道，当打开与调节阀并联的旁路时，实际可调比为：若令          则                        （5）    从上式可知：当X值越小，即旁路流量越大时，实际可调比就越小。它的变化如图4所示。从图中可以看出旁路阀的开度对实际可调比的影响极大。  从式（4）可得     

5、                    一般来说，R≥1，所以                            （6）  上式表明并联实际可调比与调节阀本身的可调比无关。调节阀的最小流量一般比旁路流量小得多，故其可调比实际上只是总管最大流量与旁路流量的比值。    综上所述，串联或并联管道都将使实际可调比下降，所以在选择调节阀和组成系统时不应使s值太小，要尽量避免打开并联管道的旁路阀，以保证调节阀有足够的可调比。闪蒸以及空化定义说明当压力为p1的液体流经节流孔时，流速突然急剧增加，而静压力骤然下降

6、，当孔后压力p2达到或者低于该流体所在情况下的饱和蒸气压pv时，部分液体就汽化成为气体，形成汽液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。产生闪蒸时，对阀芯等材质已开始有侵蚀破坏作用，而且影响液体计算公式的正确性，使计算复杂化。如果产生闪蒸之后，p2不是保持在饱和蒸汽压以下，在离开节流孔之后又急骤上升，这时气泡产生破裂并转化为液态，这个过程即为空化作用。缩流体定义不可压缩流体或要压缩流体在流过调节阀时所达到的最大流量状态（即极限状态）。在固定的入口条件下，阀前压力p1保持一定而逐步降低阀后压力p2时，流经调节阀

7、的流量会增加到一个最大极限值，再继续降低p2，流量不再增加，这个极限流量即为阻塞流。FL压力恢复系数以及定义1、定义：   FL是阀体内部几何形状的函数，它表示调节阀内流体经缩流处之后动能变为静压的恢复能力。2、说明：   一般，FL=0.5-0.8。当FL=1时，p1-p2=p1-pvc，p1直接下降为p2，与原来的推导假设一样。FL越小，P比p1-pvc小得越多，即压力恢复越大。   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相同。有的阀门流路好，应允动阻力小，具有高压力恢复能力，这类阀门

8、称为高压力恢复阀，例如球阀、蝶阀、文丘里角阀等。有的阀门流路复杂，流阻大，摩擦损失大，压力恢复能力差，则称为低压力恢复阀，如单座阀、双座阀等。   FL值的大小取决于调节阀的结构形状，通过试验可以测定各类典型阀门的FL值。Kv流量系数定义为反映不同调节阀结构,不同口径流量系数的大小,需要跟调节阀统一一个试验条件,在相同试验条件下，Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。于是调节阀流量系数的定义为:当调节阀全开,阀两端压差△P为100KP