调节阀通流面积设计.docx

调节阀通流面积设计1概述调节阀是控制电厂机组安全和经济运行的重要设备主要用在生产 系统中进行介质的流量控制和压力控制.以及这两种控制过程的组合 如过热器减温水调节阀，就是通过控制减温水流量来调节过热蒸汽的温 度而给水泵再循环阀既能控制流量，又能降压，起双重作用调节阀 是在接收控制单元的模拟信号后（0〜10mA或4〜20mA），按模拟信号成比例 地调节阀门的行程（阀位），进而调节流经其中的介质流量或压力，以满 足系统的需要对调节阀来说，流量特性是至关重要的，而流量特性是 由通流面积来保证的因此，调节阀通流面积的设计是调节阀设计的关 键点2基础理论的论述及推导对于自动调节技术来说，对数（等百分比）和线性特性（图1）的调节 阀能较好地满足控制的需要对于线性特性曲线，有公式网 %如 如二她,+(1-愉)龙 (1)对于对数(等百分比)特性曲线，有公式KV _筋尸雳H无二元， 瓦式中 KV--对应某一行程H时的流量系数KVioo--在全开度(Hioo)时的公称流量系数 kv--对应某一 KV值的比流量系数金跖--理论可调比H--调节阀的实际行程，mmh--全行程的百分数Hioo--额定行程(常数)，mm其余为常数。

在式⑴和式(2)中，h是自变量，kv是因变量，对于线性特性曲线—=l-b.0=常数说明行程和流量成线性关系，给出每一行程，可求出对应的流量(KV) 值对于对数特性曲线dkv w忒 T/d如 = ——=由于n是常数，当dh二常数(即行程增幅相同)时，dkv/kv二常数，此 式说明，每一等增量的行程，使对应于某点的kv值以相同的百分数增加， 即阀塞行程的等量变化，相应行程的流量变化的比率也相同其特点是 开始时，原始流量小，流量增加的绝对值也小接近全开时，流量增加的 绝对值也大对应每一行程，可求出相应的kv值对于给定工况，可以很容易地 选定其流量特性并计算其KV值，公式为式中 Q--流量，m3/hp —特定流体的相对密度△ P--阀门进出口处的压力差，MPa3通流面积分析计算图2是某一开度下的通流面积，图3阴影部分是孔的最小通流面积理论上通流面积计算公式为2R—钻孔直径.mm一钻孔倾角1一某一行 癌下乳的垂直并食. mm d—南样直径.mm h—最小通流截面并度.mm图2通流面积分析在给定条件下（l 一定），解此方程，可求得交点X1和X2此时一孔 通流面积在一定行程下，分别计算各孔通流面积，将其相加，即得总通流面 积。

实际情况下，阀芯各孔位置不同，求每一对应行程的通流面积必须 解很多方程所以，在工程设计中，常采用一种近似的算法（图4）用 直线上方的阴影面积代替原来的阴影面积，并转化成便于求解的图形 可取得满意的效果如已知阀塞钻孔直径为2Rmm，倾角为，节流面距孔 的低部距离为lmm，求孔的虽小通流面积S则C a）原阴影面积（b）简化阴影面积（•：）用于实际计耸的面积orcos这时求出的仅是对应某一行程的一个孔的通流面积但由于一阀塞 上通常有十几个孔，且孔的高低位置不同，即l不同为了求某一行程 的总通流面积，就得将不同的l值代入上式，然后将其相加，过程十分 繁锁另外，设计的通流面积应符台理论通流面积，为此，要进行大量 的试算，因此，必须借助计算机才能完成上述工作（图5）图5通流面积计耸程序框图4结论调节阀通流面积的设计，为调节阀的整体设计奠定了基础，这项工 作在我国才刚刚起步要赶上国际先进水平，需要在理论及实践上做艰 苦的努力和探索。