压缩系数法就是考虑到气体的可压缩性,在
调节阀一般的液体计算公式中添加一个气体压缩系数ε,对液体计算公式进行校正,即
…………….…….…………………………(3-72)
上式中
为操作状态下的气体重度(kgf/m
3),它换算成标准状态(0℃,760mmHg)下的气体重度
为:
…………………………………………….(3-73)
式中 T
N——273K;
pN——760mmHg,相当于
p1——阀前绝对压力,kgf/cm
2T——操作温度,K。
故
..…….……..…...…………….….(3-74)
将上式代入液体计算公式并经单位换算得:
…….…………………………….(3-75)
…………………………………...(3-76)
式中 Q
N——气体标准状态下体积 积量,Nm
3/h;
t——气体操作状态下的温度,℃。
压缩系数ε可用实验确定,对空气实验的结果,得到ε和Δp/p
1的近似关系如下:
……………….………………………….(3-77)
从气体动力学中知道气体在临界压力比
的情况下,通过调节阀的流量达到最大。这时进一步增加
电动调节阀的压降,流量不再增加,对空气来说,
阀门在不同的开度下临界压力比在0.48附近波动,即
故
这样,对于气体
流量系数C的计算公式可归纳如下:
当
<0.52时,此时称亚临界状态,C值可按式(3-76)计算,其中压缩系数ε按式(3-77)计算。
当
≥0.52时,此时称超临界状态,则以ε=0.76,Δp=0.52p
1,代入式(3-76)得:
需要说明的是,压缩系数不仅与
气动调节阀通道的几何形状有关,而且与介质的物理性质有关,对
于各种不同的气体,ε计算式为:
…………………………………………...(3-78)
η是各种气体的校正系数,空气的η=1,一般气体η值也接近1。
当
≤0.08时,阀后气体密度的变化不大,此时可以不必修正。