多孔式套筒控制阀节流孔的设计

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1、应用园地ApplicationStory设计与制造设计与制造多孔式套筒控制阀阀笼节流孔的设计TheDesignofThrottlingHolesforMulti-holesCageGuidedControlValve文/吴建曼陈志滔浙江金锋自动化仪表有限公司本文介绍如何根据给定的额定Cv值来对多孔式套筒控制阀阀笼上的节流孔进行设计，节流孔的设计包括孔大小、数量以及排列形式的确定。再利用CFD软件对设计方法进行流体模拟分析来论证计算方法的准确性，为广大控制阀设计人员提供一种计算方法。引言在工业自动化流

2、体控制系统中，控制阀是得到广泛应用的流体控制设备之一，用来调节系统的流量或者压力参数。当阀门前后压差较大时介质流过控制阀节流处，由于节流口面积的急剧变化，流通面积缩小，流速升高，压力下降，易产生阻塞流，出现闪蒸空化现象，这种现象是诱发阀内件破坏以及噪音的主要原因。当阀门前后压差不大时，介质正常流动选用常规的控制阀即图1Cavitrol系列阀内件可满足要求。而当压差较大时，为了降低噪音以及消除气蚀的破坏，我们必须要采用多孔式套筒控制阀来解决这个问量以及排列形式，额定Cv值以及流量素影响，即阀座的流通能

3、力CVb及多孔题。多孔式套筒控制阀降压的原理是采特性对于一台控制阀的调节性能是至关式阀笼的流通能力Cvc。从理论上讲提用了带有多孔式节流的阀笼，当介质从重要的。在笔者与国内众多厂家的技术高Cvb或Cvc可以使阀的Cv增加。但阀座各对小孔喷射进去后，介质从各阀笼的人员接触过程中了解到对于多孔式阀笼的流通能力Cvb取决于阀的公称通径，小孔流过，分担总压差的一部分。各个节流孔大小、数量设计这一问题上，很公称通径确定后，一般阀座直径也就确阀笼的局部压差能防止液体压力低于汽多技术人员给出的设计依据是将同口径定

4、了，所以Cvb是定值。阀门的总流通化压力，消除气泡的形成。根据阀门前阀门的阀笼上节流孔总面积与传统套筒能力可以用以下公式概括：后压差的不同阀内件可设计成一级降控制阀的窗口面积进行比值然后得出当阀笼为一级降压时，阀门的总压，二级降压，三级降压，这种阀内件Cv值也成正比关系。由于传统的套筒流通能力CV：的设计在国内外的各个厂家中都是十分控制阀与多孔式的套筒控制阀流阻系数1CV=常见的。其中最著名的就是Fisher公司的不同，将节流面积与阀门的额定Cv112+2的Cavitrol系列阀内件（见图1）。值成

5、正比关系作为设计依据显然不够严CvbCvc1对于工程师来说该类型阀内件的谨。下面笔者就将对这一问题进行剖阀座的流通能力CVb：结构设计是不复杂的只要根据阀门的腔析，为广大控制阀设计人员提供一种计πD2KbbCVb=2体将多个套筒阀笼相互嵌套形成一个降算方法。4×25.4压阀笼组放置在阀体内即可；而真正的一级阀笼的流通能力Cvc1：难点在于如何根据给定的额定Cv值以设计原理2πDc1Kc1CVc1=2×n1及流量特性来确定阀笼上的孔大小，数一台阀门的总流通能力Cv受两个因4×25.470｜Contro

6、lValveMagazine｜July2016当阀笼为二级降压时，阀门的总表1Kb值的选取流通能力CV：Kb阀座直径=阀门口径阀座直径＜阀门口径1直通阀体Kb=19.7Kb=21CV=1+1+1角式阀体Kb=19.7Kb=31222CvbCvc1Cvc2表2Kc值的选取阀座的流通能力CVb：KcKc1Kc2Kc32πDbKb直通/角式阀体3121.9217.89CVb=24×25.4备注：流通系数与阀体流道相关，以上表格数值为笔者所在企业的试验数值。其他厂家在进行设计计算时一级阀笼的流通能力Cvc1

7、：也可借鉴这些数值，总体出入不会太大。2πDc1Kc1CVc1=2×n14×25.4二级阀笼的流通能力Cvc2：2πDc2Kc2CVc2=2×n24×25.4当阀笼为三级降压时，阀门的总流通能力CV：1CV=11112+2+2+2CvbCvc1Cvc2Cvc3阀座的流通能力CVb：2πDbKbCVb=24×25.4一级阀笼的流通能力Cvc1：2πDc1Kc1CVc1=2×n14×25.4二级阀笼的流通能力Cvc2：2πDc2Kc2CVc2=2×n24×25.4三级阀笼的流通能力C：图2选型软件计算结

8、果vc3πD2K备注：阀门的压力恢复系数FL取0.9，可调比R取50.c3c3CVc3=2×n34×25.4表3节流孔直径推荐值其中：阀门口径DN≤50DN≤100DN≤200DN≤400Db—阀座的内孔直径，单位为mm节流孔直径（单位mm）Φ=3.2Φ=5.0Φ=6.4Φ=10.0Kb—阀的总流通系数，无量纲3Dc1、Dc2、Dc3—分别代表一级、二650m/h，流量特性要求为直线特性；对于不同口径的阀门，节流孔的直径可级、三级阀笼节流孔直径，单位为mm我们将以上的