另一种方法现场确定调节阀S值及全开时流量

    1984年第一期的《炼油化工自动化》刊登了瞿润南同志《调节阀S值及全开时流量的现场确定》一文，介绍了利用现场调节阀已有流量特性、两个不同开度及相应流量（或阀压降）计算现场运行调节阀S值及Q₁₀₀的方法。但是由于在正常生产中，某些调节阀的开度不允许在较大幅度的变化，从而使欲取得两个不同开度下的相应流量有一定困难。因此，现在笔者提出测知某开度下的流量，确定调节阀S值及Q₁₀₀的另一种方法。在测知调节阀某开度时的流量及该调节阀的流量特性、额定流通能力、系统压差的情况下，通过以下计算可经求得S值及Q₁₀₀。
     已知调节阀的相对开度l₁/L，相应流量Q₁，额定流通能力C_阀，系统压差△Р，介质重度γ，以及该阀的理想特性。 
   1、计算该开度下调节阀的流通能力C₁
     C₁的计算式为：
     C₁=C_阀f(l/L)                            （1）
      式中：f(l/L)—调节阀理想特性的数学表达式。
     对于线性调节阀
              （2）
     对于等百分比调节阀
                             （3） 
    2、计算该开度下调节阀的压差△Р₁
     将已知的Q₁、γ及所求出的C₁代入调节阀流通能力的计算公式中，即可求出该开度下调节阀的压差△Р₁ 。 
    3、计算调节阀S值
      由于
              （4）
     式中，△Р—系统总压降，包括管路弯头、节流装置、换热器、调节阀等在内的所有与流量有关的各个部分的压力损失产的总和。
      可以导出
         （5）
     将△Р、△Р1、f(l/L)代入式（5），即可计算出S 值。 
    4、计算调节阀全开时的流量Q₁₀₀或G₁₀₀
     调节阀全开时的压差△Р_min
                           （6）
     将S、△Р代入式（6），即可求出△Р_min。将△Р_min、γ、调节阀额定流通能力代入调节阀流通能力计算公式，即可求出Q₁₀₀或G₁₀₀。
    【例1】 已知在焦化幅射流量控制系统中，调节阀的理想特性为线性，相对开度为35%，相应流量为37.5t/h，额定流通能力C阀门为40，系统总压降△Р=24.5kgf/cm²，介质重度γ为0.77kgf/dm³，试求其S值及G₁₀₀各为多少?
      解：
     按照式（1）、（2），计算此开度下的流通能力：
     
     由调节阀基本计算公式经简单变化即可计算调节阀在此开度下的压差△Р₁      
     
     按照式（5）及式（2）计算调节阀S值
     
     按照式（6）计算调节阀全开时的压差△Р_min   
           
     按照调节阀流量计算公式计算G₁₀₀
           
    【例2】已知某调节系统的调节阀为等百分比特性，相对开度为70%，调节阀上的压差为3.5kgf/cm²，调节阀的额定流通能力为100，系统总压降为4kgf/cm²，介质重度为0.78kgf/am³，试求其S值及G₁₀₀各为多少?
      解：
     按照式（5）及式（3）计算调节阀S值    
     
     按照式（6）计算调节阀全开时的压差△Р_min
           
     按照调节阀流量计算公式计算G₁₀₀    
           
    5、系统压差△Р的测取
     系统压差（即总压降）△Р是指包括调节阀在内的整个系统总的压力损失。在自压系统中（见图一），系统压差等于前后两个容器（或塔）的压力差再减去位差。可以表示为
             （7）

图 一
     在使用泵的系统中（见图二），系统压差等于泵出口压力与容器（或塔）的压力之差再减去位差。其数学关系式仍可用式（7）表示。

图 二
     由于某种原因在炼油化工系统中，一般在泵出口及容器或塔上都装有压力表，因此在现场直接测取系统压差是十分方便的。 
    在用上述方法计算调节阀S值及Q₁₀₀或G₁₀₀的同时，也得到了调节阀在某开度下的流通能力、该开度下的压差及全开时的压差。这些数据对于分析调节阀在现场运行的状况，是有一定用处的。 

    参考文献 
   上海工业自动化仪表研究所《气动调节阀计算、使用手册》，1976年10月。

• 上一篇：切断阀知识及选用技巧
• 下一篇：浅议中小型电厂电动调节阀的口径计算与选用