多级降压调节阀的选型、设计与计算解读
多级降压调节阀的计算与选型
大连亨利测控仪表工程有限公司于伟
关键词:调节阀、流量系数、降压级数、材料
目前随着石油、化工、冶金、电力工业的迅速发展,工艺水平的日渐提高,对其流体的控制部件调节阀的要求也越来越高;尤其在高压差的场合。为了防止闪蒸、空化,避免汽蚀,增加使用寿命,降低噪音。各大控制阀生产商投入大量的人力、物力研发多级降压高压调节阀并取得相当大的进展。大连亨利测控仪表工程有限公司与国外知名专业控制阀公司合作研发并生产了多层笼式、迷宫式多级降压调节阀,能够有效防止空化、汽蚀。耐腐蚀、抗冲刷,有较长使用寿命。为过程控制提供了优良的控制阀产品。
降压级数:多层笼式可达四级、迷宫式可达二十四级。内件见图一所示,调节阀执行机构有气动薄膜式、气缸式和电子式。下面就具体事例将有关计算与选型略作介绍。
图一
例一:介质:水,Qmax=25T/h,P1=1.6Mpa,P2=0.18Mpa,T=21.1℃,ρ=956Kg/M3液体的饱和蒸汽压Pv =0.0255Kgf/cm2,
调节阀流量系数的计算
△P = P1-P2 =1.6-0.18 = 1.42
△P′=F L2(P1-F F Pv-----------------------(1
式中:
F L ~ 阀门的压力恢复系数,本例取0.9。
F F~ 液体的临界压力比系数;
F F = 0.96-0.28 Pv / Pc ------------------ (2
Pc ~~热力学临界压力,水:Pc = 22.5MPa
代入(2得:
F F =0.96 -0.28 2.55×10-3/22.5 = 0.957
△P′=0.92(1.6-0.957×2.55×10-3=1.294(MPa
∵△P >△P′为阻塞流情况
G
又∵Cv = 1.17Q ---------------- (3
P1-P2
G
∴Cv = 1.17Q ------------------ (4
△P′
其中:Q ~ 流量(M3/h , G ~ 比重, P1 ~ 进口压力(Kgf/cm2,P2 ~ 出口压力(Kgf/cm2,本例中:Q = 25/0.956 = 26.2 (M3/h , G = 0。956 代入(4中
0.956
Cv = 1.17×26.2 = 8.33
12.94
选择额定Cv =11 , 特性为线性。
R -m Cv 11
开度:K = ,其中:m = = = 1.32
(R-1m Cv计8.33
式中:R ~ 可调比;m ~ 流量系数放大倍数
50 -1.32
K = = 75.3%
(50-1×1.32
当阻塞流产生时,必然有闪蒸、空化的发生;闪蒸和空化会对阀门造成一定程度的损坏,降低使用寿命。为了防止空化的产生,控制噪声,单独改变冲刷面的材料已无法满足要求。只有控制缩流面处的压力Pvc,使其保持不低于液体的饱和蒸气压Pv,对于压差较大的场合,可通过多级降压,确保介质通过每一降压段时的压力不小于液体的饱和蒸气压。
闪蒸和空化出现的先决条件是阻塞流的产生。这时调节阀两端压差即为阻塞流压差(△P′当△P≤△P′时,即可避免闪蒸和汽蚀的发生。采用多级降压时每一级降压的实际压差△P均应小于阻塞流压差△P′。
调节阀的降压级数的确定:
根据多级节流的原理,每一级的压降按几何级数递减.即:
△P=△P1+△P2+△P3+△P4+------------+△P n+1-------- (5
△P =△P1+△P1/2+△P1/22+△P1/23------------+△P/2n --------- (6
本例中:由于△P>△P′,且P2>Pv,所以不采用降压措施将产生汽蚀现象。为了避免汽蚀的产生,应采取降压措施。初定为二级降压。
△P = △P1 + △P2
1.42 = △P1 + △P1/2
解之得:
△P1 = 0.947, △P2 = 1.42 -0.947 = 0.473
根据式(1得:
△P1′=0.92(1.6-0.957×2.55×10-3=1.294(MPa
△P2′=0.92(0.653-0.957×2.55×10-3=0.527(MPa
由于△P1<△P1′, △P2<△P2′每级降压后都不会出现汽蚀现象,采用二级降压是正确的,如果采用二级降压后还会出现△P1>△P1′, △P2>△P2′即出现汽蚀现象,可继续增加降压级数。
例二:介质:水,T =60℃,ρ= 988 Kg/M3,Pv = 0.2031Kgf/cm2,P1 =10.2MPa,P2
=0.15MPa F L = 0.8,Pc = 226,Q =18 M3/H
∵△P =10.2 -0.15 = 10.05
△P1′= 0.82 (10.2 -0.95×20.31×10-3 = 6.52 MPa
△P>△P′
0.988
∴Cv = 1.17×18= 2.61
6.52
∵△P<△P′出现闪蒸、空化情况,必须采用多级降压调节阀,经验算二、四级降压不能满足要求,所以采用六级降压。
△P1 = 5.1 <△P′=6.52 (MPa
△P2 = 2.55<△P2′=3.12 (MPa
、
、
△P6 = 0.16<△P6′=1.61 (MPa
每级△P均小于F L2(P1-F F Pv不会出现闪蒸、空化情况,所以该设计是合理的。选用特性为线性,Cv =3.5 六级降压迷宫式(盘片式多级降压调节阀即可.
执行机构可按样本选用满足压差要求就可以了。
材料的选择:
阀部件名称材料温度℃
阀体、阀盖WCB -29~425
WC6、WC9 -29~595
CF8、-254~600
CF8M、CF3M
阀芯440B、A182-F11-29~595
304、316堆焊司太立合金
阀杆304、316、630 -254~600
阀座440B、A182-F11-29~595 304、316堆焊司太立合金
套筒304、316、440B、630 -254~600 密封填料V型PTFE、石墨-40~450
【开题报告】暖通电动调节阀的结构设计
开题报告 机械设计制造及其自动化 暖通电动调节阀的结构设计 一、选题的背景与意义 随着社会的发展，人居生活条件的不断改善，人们对生活质量追求的不断提高，室内温度的舒适度成为了人们生活的一项基本要求，对于我国北方来说冬季供暖必不可少，但由于近年来的能源紧张，能源价格上涨，节能环保成为了未来供暖系统所必须面临的一个重要问题。目前民用供暖的方式主要是铸铁管道俗称暖气片供暖与地热管道供暖，商用的主要是中央空调的温度调节。现存的主要供暖方式主要存在能源浪费与温度调节能力不灵敏等的缺陷。供暖系统中的控制端主要是电动调节阀，因此为了达到节能环保低碳的未来经济模式，就必须对这一结构进行分析改进。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题 研究的基本内容： 1.查找相关产品资料，对暖通电动调节阀的现状与发展进行了解概括，分析国内外现有暖通调节阀；了解电动调节阀的应用现状，应用领域，并对产品的驱动部分进行分析；通过参考资料了解它的工作原理与应用领域；了解交流电机的原理和用途，比较几种常见类型的优点和缺点，掌握双向交流同步电机在暖通阀中使用特点。 2.对现有产品进行分析，弄懂其各部分的功能，原理与传动关系，以及暖通电动调节阀在整个供暖系统中的作用；掌握双向交流同步电机的工作原理，并与其他类型电机进行比较，得出其优势所在；分析暖通阀的开关量与模拟量控制的差别，完成本课题调节阀的设计； 3.完成齿轮的设计计算，实现暖通电动调节阀的产品设计，完成三维建模，画出装配图和零件图。 主要解决的问题： 由于现在使用的暖通电动调节阀仍然存在这样或者那样的缺点与不足，主要表现在，调节能力不够灵敏致使室内温度不够舒适，影响居民生活质量，并且造成大量的能源浪费，与我国目前的节能低碳的经济发展方向不一致；另外对产品的设计进行改进，降低成本，增加可靠性。
调节阀的选型计算
二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座调节阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。 （2）双座调节阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。 （3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀内部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适
用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 （4）角形阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。 （5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许压差大，适用于要求调节范围宽，流通能力大，稳定性好的场合。 （6）V型球阀（VV）：流通能力大、可调比宽R=200~300，流量特性近似等百分比，v型口与阀座有剪切作用，适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 （7）O型球阀（VO）：结构紧凑，重量轻，流通能力大，密封性好，泄漏量近似零，调节范围宽R=100~200，流量特性为快开，适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质，要求严密切断的场合。（8）隔膜调节阀（VT）：流路简单，阻力小，采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能，流量特性近似为快开，适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 （9）蝶阀（VW）：结构简单，体积小、重量轻，易于制成大口径，流路畅通，有自洁作用，流量特性近似等百分比，适用于大口径、大流量含悬浮颗粒的流体控制。 三、调节阀的流量特性及其选择 调节阀流量特性分固有特性和工作特性两种。固有特性又称调节阀的结构特性，是由生产厂制造时决定的。调节阀在管路中工作，管路系
调节阀的特性及选择
调节阀的特性及选择 调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。 电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。 本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。 1．调节阀工作原理 从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为 ()()212 212 42 P P D P P A Q -=-= ρ ζ πρζ 式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3 /s ； Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ； Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2 ； Ｄ——阀的公称通径，mm ； ρ——流体的密度，kg/m 3 ； ζ——阀的阻力系数。 可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。 2．调节阀的流量特性 调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即 ?? ? ??=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。 一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。 2.1 调节阀的理想流量特性 调节阀在阀前后压差不变的情况下的流量特性为调节阀的理想流量特性。调节阀的理想流量特性仅由阀芯的形状所决定，典型的理想流量特性有直线流量特性、等百分比(或称对数)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性，如图5－6所示。
调节阀配管设计规定
目次 1 总则 1.1 范围 1.2 引用标准 2 设计原则 2.1 一般要求 2.2 安装位置 3 安装要求 3.1 调节阀的布置 3.2 调节阀布置的间距 3.3 调节阀组直径的确定 3.4 调节阀组的配管 附录A调节阀组的布置 附录B调节阀的安装尺寸 1 总则 1.1 范围 1.1.1 本标准规定了调节阀布置的一般要求和安装位置的要求，并对调节阀的安装要求和布置方案的适用性作了规定。 1.1.2 本标准适用于石油化工工艺装置用气动调节阀的配管设计；电动、液动调节阀，可参照执行。 1.2 引用标准 使用本标准时，应使用下列标准最新版本。
SH 3012 《石油化工管道布置设计通则》 2 设计原则 2.1 一般要求 2.1.1 在布置调节阀时，应执行SH 3012中有关气动调节阀的布置规定。 2.1.2 调节阀的安装位置应满足工艺流程设计要求，并应尽量靠近与其有关的一次指示仪表，尽量接近测量元件位置，便于在用旁路阀手动操作时能观察一次仪表。 2.1.3 调节阀应尽量正立垂直安装于水平管道上，只有在特殊情况下才可以水平或倾斜安装，但须加支撑。对于气动偏心旋转调节阀，其执行机构可根据需要在四象限内自由安装。 2.2 安装位置 2.2.1 调节阀应布置在地面、楼面或操作平台上便于安装、维修和操作的地方。 2.2.2 调节阀尽可能靠近其相关联的设备。 2.2.3 调节阀应安装在环境温度不高于60 ℃，不低于 -40 ℃的地方。 2.2.4 调节阀应安装在离振动源较远的地方。 2.2.5 遥控阀、自动调节阀及其控制系统的安装位置应尽量避开火灾危险和火灾的影响。 3 安装要求 3.1 调节阀的布置 3.1.1 在调节阀的布置设计中应考虑核对调节阀组件的尺寸（如操纵器的高度和宽度），以保证调节阀所需的空间和指示仪表及操作的正常位置。如有手轮，还应考虑其方位。 3.1.2 调节阀组垂直于地面安装时，调节阀接管直径不小于DN25时，应把调节阀安装在旁路的下方或旁路相同标高；调节阀接管直径小于DN25时，调节阀可安装在旁路的上方、下方或与旁路相同标高，当调节阀安装在旁路上方时，旁路上应装排液阀。 3.1.3 输送含有固体颗粒介质的管道上的调节阀小于DN25时，小口径调节阀容易堵塞，应在入口隔断阀后增设过滤器或将旁路阀布置在调节阀的下方。
调节阀选型计算
?调节阀计算与选型指导（一） ?2010-12-09来源：互联网作者:未知点击数：588 ?热门关键词：行业资讯 【全球调节阀网】 人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。 二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座调节阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。 （2）双座调节阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。 （3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 （4）角形阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。 （5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许压差大，适用于要求调节围宽，流通能力大，稳定性好的场合。 （6）V型球阀（VV）：流通能力大、可调比宽R=200~300，流量特性近似等百分比，v型口与阀座有剪切作用，适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 （7）O型球阀（VO）：结构紧凑，重量轻，流通能力大，密封性好，泄漏量近似零，调节围宽R=100~200，流量特性为快开，适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质，要求严密切断的场合。 （8）隔膜调节阀（VT）：流路简单，阻力小，采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能，流量特性近似为快开，适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 （9）蝶阀（VW）：结构简单，体积小、重量轻，易于制成大口径，流路畅通，有自洁作用，流量特性近
流量调节阀选型设计
， 浅析流量调节阀的选型设计 内容来源自网络 { 摘要：流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有非常重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型与设计，就显得特别关键！本文从流量调节阀的构造及工作原理入手，提出在调节阀的选型与设计中应注意的问题。 ~ 摘要：流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有非常重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型与设计，就显得特别关键！本文从流量调节阀的构造及工作原理入手，提出在调节阀的选型与设计中应注意的问题。在温控阀的选型设计中，在选出与管道同口径的温控阀的同时，还要给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件；电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设备，一般多在无人值守的热力站中采用；对手动平衡法来说，如何利用阀门的特性曲线分析阀门的调节性能，如何解决阀门在小开度情况下阀门容易导致导致汽水击现象的问题；对自力式流量控制阀在设计选型时注意阀门有最小工作差的要求。 关键词：温控阀电动调节阀平衡阀差压调节阀 供热系统实行热计量收费可以节约能源，提高供热系统的能效。就目前现状而言，我国供热系统的能效只有30％左右。人们往往只注意锅炉和外网的热损失，而忽略了热用户散热损失。热用户散热损失，主要是由于冷热不均造成的，这部分热损失约为30～40％，是相当可观的的。供热系统搞计量收费，从节能的角度考虑，主要是挖掘这部分的节能潜力。 计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡，进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用，利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热；第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见，流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有何等重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。 一、温控阀 1、散热器温控阀的构造及工作原理(1) 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。 " 温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量，实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0～100％的范围内变动，流量调节余地大，但价格比较贵，结构较复杂。二通温控阀有的用于双
调节阀的流量计算
调节阀的流量计算 调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 1．一般液体的Kv值计算 a．非阻塞流 判别式：△P＜FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中： FL－压力恢复系数，见附表 FF－流体临界压力比系数，FF＝－ PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa QL－液体流量m/h ρ－液体密度g/cm P1－阀前压力（绝对压力）kPa P2－阀后压力（绝对压力）kPa b．阻塞流 判别式：△P≥FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中：各字符含义及单位同前 2．气体的Kv值计算 a．一般气体 当P2＞时
当P2≤时 式中： Qg－标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P＝P1－P2 G －气体比重（空气G＝1） t －气体温度℃ b．高压气体（PN＞10MPa） 当P2＞时 当P2≤时 式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 3．低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算） 液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为： 式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量 m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν ―流体运动粘度mm/s FR －Rev关系曲线 FR-Rev关系图 4．水蒸气的Kv值的计算
工程设计中调节阀的选择
收稿日期:1997年10月22日修回日期:1998年4月10日 工程设计中调节阀的选择 孙光模 (山东省冶金设计院) 摘 要 从调节阀的流通能力的计算、压差及阀权度的选择、流量特性的选择、阀的实际可调范围的验 算等几方面详细地介绍了工程设计中选择调节阀的方法。 关键词 调节阀,流通能力,压损,压差,流量特性 Selection of Adjusti ng Va lve i n Eng i neer i ng D esign Sun Guangmo (Shandong M etallurgical Industrial D esign Institute ) Abstract T h is paper introduces in detail the selecting m ethod of adjusting valve in the engineering design from som e w ays of the flow ability calculati on of adjusting valve ,the selecti on of differential p ressure and valve w eigh t degree ,the selecti on of flow p roperty and the check ing calculati on m ethod of p ractical adjust 2ing range of valve ,etc . Keywords adjusting valve ,flow ability ,p ressure lo ss ,differential p ressure ,flow p roperty 1 前 言 调节阀对自控系统的质量起着举足轻重的作用。据统计,目前不能正常投入的自控系统有70%～80%是由调节阀的影响造成的。调节阀与介质直接接触,它既是可调节的节流元件,又是承受一定温度、压力的容器,所以应根据介质的种类、性质、温度、压力以及工艺所要求的其它条件合理选择。 2 调节阀的选用步骤 211 流通能力C 的计算 为满足生产要求,调节阀的开度是变化的,因此必然产生一定的压损。由伯努力方程,调节阀前后的能量守恒公式为: h 1+ P 1 Θ+v 2 12g =h 2+P 2Θ+v 2 2 2g +h F (1) 式中 h 1、h 2——阀前后的压头,m ;Θ——介质密度,g c m 3 ;P 1、P 2——阀前后的绝对压力,M Pa ;h F ——阻力损失,m 。 调节阀的阻力损失为: 第20卷 第5期1998年10月 山 东 冶 金Shandong Yejin V o l 120,NO 15O ctober 1998
多级降压调节阀的选型、设计与计算解读
多级降压调节阀的计算与选型 大连亨利测控仪表工程有限公司于伟 关键词:调节阀、流量系数、降压级数、材料 目前随着石油、化工、冶金、电力工业的迅速发展,工艺水平的日渐提高,对其流体的控制部件调节阀的要求也越来越高;尤其在高压差的场合。为了防止闪蒸、空化,避免汽蚀,增加使用寿命,降低噪音。各大控制阀生产商投入大量的人力、物力研发多级降压高压调节阀并取得相当大的进展。大连亨利测控仪表工程有限公司与国外知名专业控制阀公司合作研发并生产了多层笼式、迷宫式多级降压调节阀,能够有效防止空化、汽蚀。耐腐蚀、抗冲刷,有较长使用寿命。为过程控制提供了优良的控制阀产品。 降压级数:多层笼式可达四级、迷宫式可达二十四级。内件见图一所示,调节阀执行机构有气动薄膜式、气缸式和电子式。下面就具体事例将有关计算与选型略作介绍。
图一 例一:介质:水,Qmax=25T/h,P1=1.6Mpa,P2=0.18Mpa,T=21.1℃,ρ=956Kg/M3液体的饱和蒸汽压Pv =0.0255Kgf/cm2, 调节阀流量系数的计算 △P = P1-P2 =1.6-0.18 = 1.42 △P′=F L2(P1-F F Pv-----------------------(1
式中: F L ~ 阀门的压力恢复系数,本例取0.9。 F F~ 液体的临界压力比系数; F F = 0.96-0.28 Pv / Pc ------------------ (2 Pc ~~热力学临界压力,水:Pc = 22.5MPa 代入(2得: F F =0.96 -0.28 2.55×10-3/22.5 = 0.957 △P′=0.92(1.6-0.957×2.55×10-3=1.294(MPa ∵△P >△P′为阻塞流情况 G 又∵Cv = 1.17Q ---------------- (3 P1-P2 G ∴Cv = 1.17Q ------------------ (4 △P′ 其中:Q ~ 流量(M3/h , G ~ 比重, P1 ~ 进口压力(Kgf/cm2,P2 ~ 出口压力(Kgf/cm2,本例中:Q = 25/0.956 = 26.2 (M3/h , G = 0。956 代入(4中 0.956 Cv = 1.17×26.2 = 8.33
调节阀口径计算
调节阀口径计算 1、口径计算原理 在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa 压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行K V值计算。把各种实际参数代入相应的K V值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的K V值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 、口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤： （1）计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax 和最小工作流量Qmin。 （2）计算压差的决定。根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。 （3）Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。 （4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。 （5）开度验算。 （6）实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 （7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。 （8）上述验算合格，所选阀口径合格。若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。 3 、口径计算步骤中有关问题说明 1）最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2）计算压差的决定——口径计算的最关键因素
调节阀计算选型培训教材
《调节阀计算选型培训教材》 本学习资料由海王仪器仪表技术开发部全体技术人员花费大量精力编制，在编制过程中得到了海王总裁郑云海先生及同行 专家的大力指导和帮助，在此表示感谢！ 调节阀又称控制阀，是工业自动化过程控制仪表的执行单元，是工业自动化控制的手和足。正确选择和使用调节阀不仅 直接关系到整个系统的正常运行，同时涉及到人生和系统的安全、环保及经济效益等方面。据了解自控系统不能正常投入 运行，其中有70%?80%的原因是执行单元的影响。 随着我国生产的发展系统对流量、压力、温度等参数的过程控制要求不断提高；耐蚀性能、调节精度、可靠性要求也越 来越高。所以正确选择、合理使用调节阀对控制系统有着举足轻重的作用。 《调节阀计算选型资料》可供设计院、企业自动化控制室及工程部有关人员，在调节阀计算选型时参考；对从事调节阀 生产、销售、使用、维修人员作为调节阀基础知识的培训教材。 一概述 在工业生产中，往往要对被调介质的参数，如温度、压力、流量、液位、物位等进行控制，使其稳定并 达到预定的要求。从而实现生产过程的自动化。其控制过程简化示意如图1-1。 调节阀接受到调节器送来的（偏差）信号时，它是怎样实现对介质的调节的呢？伯努诺方程告诉我们： (1) 就是说流动介质处于任意状态（位置）时，它的能量（总水头）是一个定值（常数）（流体内部摩擦热能散失忽略不计）。它包括三部分：h —位能（位置水头）、一压力能（静压水头）、一动能（动力水头）。在 不同形状、大小的管道内三种能量（水头）只是相互转换而已。如图1-2，过水断面A、B两点的总能量（水头）都是等于Z。 在水平管道中，而A、B两点的h —位能（位置水头）是一个定值，则公式（ 1 ）可写成： ....................... . （2）
调节阀流量系数计算公式与选择数据
1、流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F （15.6℃）的水，在1b/in2(7kpa)压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv-国际单位制（SI制）的流量系数，其定义为：温度5-40℃的水，在10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判不式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正，修正后的流
量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数Rev公式如下： 关于只有一个流路的调节阀， 如单座阀、套筒阀，球阀等： 关于有五个平行流路调节阀， 如双座阀、蝶阀、偏心施转阀 等 文字符号讲明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa；Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa；
Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； F F--液体临 界压力比系数， F R--雷诺数系数，依照ReV值可计算出；F L--液体压力恢复系数 QL--液体体积流量，m3/h P L--液体密度，Kg/cm3 ν--运动粘度，10-5m2/s W L--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判不式（气体、蒸气）表1-2 文字符号讲明： X-压差与入口绝对压力之比（△P/P1）；X T- 压差比系数； K-比热比； Qg-体积流量，Nm3/h
调节阀的配管设计规定
海洋化工设计院标准 HYDI 333C06-2011 调节阀的配管设计规定 0 新制疋全部于扬王淑青于海洋2010.12.30 修改标记 简要说明 修改页 码 编制校核审核审定日期 海洋化工设计院 2011-01-01 发布2011-01-15
目录 第一章总则 (1) 第二章调节阀的配管 (1) 第一■节调节阀的布置 (1) 第二节调节阀的配管 (1) 附图1— 1调节阀安装实例“A”（用于非蒸汽系统） (3) 附图1-2调节阀安装实例“ B”（用于旁路标高超过 1.8m的非蒸汽系统） (4) 附图1-4调节发安装实例“ D” （用于非蒸汽系统） (5) 附图1- 5调节阀安装实例“ E”（底部进口的角形调节阀） (5) 附图1- 6调节阀安装实例“ F”（侧向进口的角形调节阀） (6) 附图1-7调节阀安装实例“ G'（仅用于蒸汽系统） (6) 附图1-8调节阀安装实例“ H” （仅用于蒸汽系统） (7) 附图1-9调节阀安装实例“ I” （仅用于蒸汽系统） (7) 附图1- 10气动偏心旋转调节阀（ZNAZ-64B型、ZGTA-64K型） (8) 附图1- 11凸轮挠曲阀（H型） (8) 附图1- 12气动蝶阀图例 (9) 附图1- 13气动薄膜调节阀 (10) 附表1 — 1 调节阀组参考尺寸表 (11)
第一章总则 第1.0.1条本规定适用于石油化工装置中所有调节阀的配管设计。 第1.0.2条调节阀的配管设计除执行本规定外尚应符合有关配管材料等级设计规定。 第二章调节阀的配管 第一节调节阀的布置 第2.1.1条调节阀应布置在地面、楼面或操作平台上便于操作和检修的地方。 第2.1.2条调节阀应尽可能靠近其关联的设备。 第2.1.3条在调节阀的布置设计中应考虑核对调节阀组件的尺寸（如膜头的高度和宽度），以保证调节 阀所需的空间和指示仪表及操作的正常位置。如有手轮，还应考虑其方位。 第2.1.4条调节阀布置的典型间距见图 2.1.4。 一、调节阀膜头边缘和邻近障碍物最小净距为200mm。 二、调节阀膜头或切断阀阀杆（对明杆式闸阀按全开考虑）和邻近设备之间的最小维修通道为 900mm。 图2.1.4调节阀布置的典型间距 第二节调节阀的配管 第2.2.1条调节阀安装图中的管件应根据管道等级规定选用。 第2.2.2条在附图中，当安装尺寸线标有“X”记号时为管件接管件的尺寸，要校核调节阀膜头与附 近阀门或管道之间是否有足够的净距。 第2.2.3条除法兰连接的调节阀外，对其它型式连接的调节阀在配管中应考虑调节阀的拆卸。 第2.2.4条调节阀的上游侧，在切断阀和调节阀之间，靠近调节阀的最低点设置放净阀，放净阀采用 3/4"闸阀，放净管一般不设在异径管上。放净管应垂直向下，管口距地面最小为100mm。 第2.2.5条切断阀的安装 一、在考虑放净，手轮净空、膜头净空和必要的连接管件所需的间距外，切断阀应尽量靠近调节阀。 二、在工艺条件许可的前提下切断阀安装在立管上可以缩短调节阀组的长度，见附图1-1。这种配管型式是最常用的。切断阀的标高一般为 1.2?1.3m为宜。 三、在位置许可的情况下，同时又符合工艺条件时，一般可将上游侧切断阀装在立管上，下游侧切 断阀装在水平管上，见附图1-3。这种配管型式可使调节阀膜头与旁通阀错开，从而降低旁通管的标高。 但蒸汽调节阀因上游切断阀前需设冷凝水捕集管，见附图1-7, 1-8,上、下游侧切断阀安装位置正与上
调节阀选型方法总结
调节阀选型 自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。 1调节阀结构形式的选择 常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀，应当根据不同的使用情况，结合不同结构形式阀门各自的特点，从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
球阀V形球阀的流量特性曲线近似对数 型，流量调节性能较好，小开度下 调节性能较好，可实现小流量下的 微调功能； O型球阀可调比R的范围为： 100-200 V型球阀可调比R的范围为 200-300球阀一般适用于低温 介质，在温度小于 160℃的情况下使用 球阀的公称通径范 围可从8mm到 1200mm 球阀适用于压力较高的 场合，从真空到40MPa 都可以选用球阀 对于粘度较大的介 质，适宜使用球阀。 球阀是石油和天然气 的理想阀门，并可用 于带固体颗粒的介 质，是自洁性能最好 的阀门 球阀全开时具有最小的 流体阻力，且密封性能良 好 球阀可以承受较高的截断差压， 适用于高压截断的情况，泄流量 小，密封性能较好 可靠性差、体积较大、结 构笨重、成本较高 套筒阀调节稳定性好，调节精度较高，可 调比R值在50左右；其可选公称通径从 15mm到250mm 套筒式调节阀可承受的 最大介质压力从到 40Mpa左右 对于不干净介质和易 结晶、结巴、结垢介 质不应选用此阀 套筒调节阀可承受较大的阀门前 后差压值，相同配置的条件下， 其承受差压值为为单座调节阀的 2倍；但套筒式调节阀的泄流量 较大 体积较大，结构笨重 直通单座阀直通单座阀的调节精度较高，其公称通径可在 20mm到200mm的范 围内进行选择，高 压差、大口径的应 用场合，不宜采用单座调节阀的使用压力 范围一般在到之间 不适用于含固体颗 粒、含纤维介质和高 黏度流体的控制 直通单座阀可承受的阀前后差压 值较小，DN100单座调节阀的允 许压差仅120kPa，但密闭性较好， 泄流量小，标准泄漏量为%C 体积大、结构笨重
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浙江**阀门有限公司 DN50/PN40 单座调节阀泄漏量计算 依据GB/T413-2008中的泄漏量要求，选择泄漏量等级IV级，试验介质为水（L），试验程序按程序1，试验压差0.35M pa。阀门的泄漏量为：10-4?阀的额定容量。 因为：?P=350Kpa ,单座调节阀流开式的压力恢复系数为F L:0.9 F2L(P1-F F P V)=0.92(350-0.95?2.34)=281.7 F L:无附接管件控制阀的液体压力恢复系数，无量纲; P1:阀前绝对压力，Kpa ; F F:液体临界压力比系数，（规定温度范围内的水F F=0.96）,无量纲; P V:入口温度下液体蒸汽的绝对压力，（规定温度范围内的水P V=2.34）, Kpa ; Q1:液体流量，m3/h; K V:阀门的额定流量系数（DN50单座调节阀40），无量纲; ρ/ρ0：相对密度，（规定温度范围内水的相对密度ρ/ρ0=1） 所以：?P> F2L(P1-F F P V),流量计算按公式：Q1=0.1F L K V[(P1-F F P V)/（ρ/ρ0）]1/2 Q1=0.1F L K V[(P1-F F P V)/（ρ/ρ0）]1/2 Q1=0.1?0.9?40?[350-2.2464]1/2=67.14m3/h 得DN50单座调节阀的充许泄漏量为：Q max=10-4?67.14m3/h =10-4?67.14?106/60ml/h =111.9ml/min
5 浙江**阀门有限公司 DN50/PN40 单座调节阀壁厚设计计算书 1、按薄壁阀体计算，用薄壁容器的计算公式：（阀体材质：WCB）t B=pD n/[2.3[]σ-p]+C t B，=pD n/｛2.3[]σ-p｝ t B--考虑附加裕量的壁厚（mm） t B，--按强度计算机的壁厚（mm） p--设计压力（常温下的最大允许工作压力）=4.0（Mpa） D n--阀体内腔的最大直径=50（mm） [σL]--材料的许用拉应力（常温）=87Mpa C--考虑铸、锻造偏差、工艺流体的腐蚀等因素的附加裕量（设计给定S b，<5时取5mm) t B，=(4.0?50）/（2.3?87-4.0） =1.02 （t B=1.02+5mm=6.02mm） 按照GB/T 12224-2005标准中对DN50/PN40売体最小壁厚的规定为4.8mm.而产品设计的实际数据为7.2mm,大于设计标准，故产品实际壁厚标准采用7.2mm。 结论：t B=7.2mm (D MN+b M）2pπ/4 π(D2MW-D MN2)(1+f M/tanα)q MF/4 2
调节阀的口径计算
调节阀口径计算 1 口径计算原理 在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行Kv值计算。把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤： （1）计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。 （2）计算压差的决定。根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。 （3）Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。 （4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。
（5）开度验算。 （6）实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 （7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。 （8）上述验算合格，所选阀口径合格。若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。 3 口径计算步骤中有关问题说明 1）最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2）计算压差的决定——口径计算的最关键因素 压差的确定是调节阀计算中的关键。在阀工作特性讨论中知道：S值越大，越接近理想特性，调节性能越好；S值越小，畸变越厉害，因而可调比减小，调节性能变坏。但从装置的经济性考虑时，S小，调节阀上压降变小，系统压降相应变小，这样可选较小行程的泵，即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。综合的结果，一般取S＝0.1～0.3（不是原来的0.3～0.6）。对高压系统应取小值，可小至S
各种流量调节阀的工作原理及正确选型
各种流量调节阀的工作原理及正确选型
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各种流量调节阀的工作原理及正确选型? 计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡,进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用,利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热;第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见,流量调节阀，在计量收费的供热系统中,占有何等重要的地位。因此,如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。??一、温控阀 ?1、散热器温控阀的构造及工作原理? 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成,其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化,带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节,恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量,从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量,实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0~１00％的范围内变动,流量调节余地大，但价格比较贵,结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统,有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大；用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体，感温包本身即是现场室内温度传感器。如果
控制阀的设计分析
减温减压控制阀的设计分析 减温减压控制阀是1种在蒸汽系统既能减低温度、又能降低压力且具有调节性能的 自动控制阀。文中对减温减压控制阀设计中的关键技术进行分析，提出阀门各部分 的结构的优化设计方案和材质的选用。 减温减压控制阀是1种在蒸汽系统既能减低温度、又能降低压力且具有调节性能的自动控制阀。文中对减温减压控制阀设计中的关键技术进行分析，提出阀门各部分的结构的优化设计方案和材质的选用。 目前国内还没有针对减温减压控制阀进行更深入的研制和开发，而国内炼油化工企业对减温减压控制阀的需求量还很大。因减温减压控制阀的短缺且无替代产品，每年都需要花费大量外汇从国外进口这种减温减压控制阀。该产品的研制成功，将替代国外进口的产品，满足炼油化工企业的生产需要、节省大量投资。 由于减温减压控制阀使用工况条件比较恶劣，主要用于控制温度高、压差较大的调节。设计选择了输出力大的ZMSZ-4型多弹簧气动薄膜执行机构。即采用8组组合弹簧均匀地分布于膜头之内，这样采用较小的弹簧组替代较大的独立弹簧的方式，降低了加工成本，缩小了整体尺寸，使轴向长度缩短为原来普通结构的1/3左右，特别是减温减压控制阀采用这种结构后体积大大缩小，降低了安装难度，方便了工艺配管的设计。同时节约了材料，降低了制造难度，控制了制造成本，上海明精提高了产品零配件的通用程度。 1.2 阀内件 阀内件是减温减压控制阀的关键部件，它直接影响减温减压控制阀的流量特性。过去通常采用普通单座阀芯、阀座，但这种型式阀内件的可调比较小，使用压差较低。由于现场工作条件苛刻，经过几年冲刷，阀芯的流量特性发生了较大变化，控制阀的减温减压的工作特性逐渐变坏，就经常出现因汽、水分配不匀而产生打水锤现象，伴随着阀芯震动又出现了阀芯转动、卡滞的现象对生产造成较大影响。因此，对减温减压控制阀阀内件型式进行了研究和设计;针对阀芯所受的不平衡力，阀门可调比较小的具体情况，将阀内件设计成为笼式双座结构。提高减温减压控制阀工作稳定性，增大可调比，消除了噪音. 1.3 分流配水器的结构 分流器配水不均一直是困扰减温减压控制阀应用的难题。目前减温减压控制阀分流配水方式主要有2种顶部配水(阀芯中间)和底部配水结构。采用底部配水结构，在阀的底部配水，不将水直接注入在阀芯上使水不在阀芯上汽化，从而避免了阀芯震动的可能。上海明精为了提高注入与过热蒸汽的换热面积，将分流配水器设计成导流罩的形状，同时在上面开出导流槽，水从导流槽里的孔中喷出与被导向的过热蒸汽充分换热汽化。采用分流配水器的结构和阀内件笼式双座结构具有较为先进水平。 2 材料的性能分析 2.1 机械性能 对于阀门的密封面的硬度指标，最重要的是在高温下材料硬度的变化，高温下控制阀材质的硬度变化见图1。