阻塞流状态下调节阀的计算与选型 | |
来源:哲成阀门 作者:哲成阀门贸易部 发布时间:2024-1-16 阅读:次 | |
某项目阀门厂家在计算阀门时, 采用了错误的饱和蒸汽压和临界压力, 没有判断出该阀门为阻塞流状态, 导致选用的阀门流通能力不能满足工艺要求。在技术澄清阶段发现此问题后,更正了饱和蒸汽压和临界压力, 判断出该阀门为阻塞流状态,最终选用了更为合适的阀门 Cv 值。当流过调节阀的介质为液体时,尤其阀前、后压降较大时,常常伴随着阻塞流的发生。饱和蒸汽压、临界压力关系到阻塞流状态的判断依据, 对阀门 Cv 值的计算存在影响,应当引起足够的重视。阻塞流状态判断的对与错, 决定着能否选择合适的阀门流通能力,对阀门的选型至关重要。
1 阻塞流的判断 对于不可压缩流体, 阀门的流量系数计算公式[1]为: 式中:Q—液体体积流量,m3 / h; N1—常数,N1=8.65×10-1; ρ / ρ0—液体相对密度,对于 15.5 ℃的水,ρ / ρ0=1.0; ΔP—阀门入口与出口压差,0.1 MPa。
此时流量系数的计算公式[1]为: 式中:ΔPcr—发生阻塞流临界状态时,阀前后压差, 0.1 MPa。 对于不可压缩的流体, 发生阻塞流的判定条件[1]为: ΔP=P1-P2>ΔPcr=FL2(P1-Pvcr) (3)式中:FL—阀门压力恢复系数, 可从阀门厂家样本中查到;vcr—发生阻塞流时, 缩流断面处的静压,MPa,可由式(4)计算[1]得到。 (3), 得到:ΔPcr=8.56 MPa, 工艺提供 的 ΔP=18.67> ΔPcr,故该调节阀为阻塞流工况。 2 调节阀流量系数计算 2.1 阻塞流与闪蒸、气蚀工况的关系 同时,根据式(4),由于 FF=0.96-0.28 Pv / Pc由以上可以得出, 发生阻塞流时缩流断面处 液体一定发生汽化, 故而必定存在闪蒸或气蚀工 况。而存在闪蒸或者气蚀工况,不一定为阻塞流状 态,不展开讨论。 2.2 阻塞流工况时的解决方案 1) 降低阀前、 后压差 ΔP或者通过降低阀入 口液体的温度来降低饱和蒸气压力 Pv, 使 ΔP< ΔPcr。可以考虑将阀门移到下游处有较高静压头的 位置,可以提高 P2;在阀门下游增设限流孔板或类 似的背压装置,也能提高 P2。 2) 提高材质硬度。选用硬质合金作为阀芯,或 在可能发生闪蒸的部位焊接硬质材料, 提高材质 硬度。 3, ) 降低流体流速。设计合理流路,降低下游流 体流速,从而降低冲刷速度。例如在控制阀下游设置扩径管,降低流速。 4) 选择压力恢复系数大的阀门, 即低压力恢 复阀,比如直通单座柱塞阀,当压差较大时,可选 用多级降压型阀芯[2]。 3 结束语 |
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本文Tag:调节阀、调节阀选型、控制阀、阻塞流、流量系数、闪蒸、气蚀 | |
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