控制阀的计算
控制阀
计算选型与维护
概论
先进的现代工业是以生产自动化为标志的。各种先进的控制手段虽然不断出现，但基本的控制规律没有改变而技术工具的变化则是日新月异。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好的未来。
右图是一个典型的热交换器的自动调节系统图。从图中可以看出，调节阀的信号来自调节器，根据信号的变化直接改变蒸汽—被调介质的流量，即改变输入到对象（热交换器）的热量，使出口热水的温度保持在给定的温度值。这种典型的自动化控制系统主要有三个环节———检测、控制、执行三大部分。
管道阀门的分类
阀门
自动阀驱动阀
自力式阀止回阀
手动阀气动阀电动阀液动阀电液动阀
控制阀
气动调节阀
附件阀电动调节阀
附件
气动执行机构电动执行机构
阀门定位器阀位传送器电气转换器手动机构三断保护薄
膜
执
行
机
构
活
塞
执
行
机
构
长
行
程
执
行
机
构
滚
动
膜
片
执
行
机
构比例式
两位式
直装式侧装式正作用反作用
角行程
直行程
多转式
按调节型式按移动型式按阀芯型式按流量特性按阀盖型式调节型
切断型
调节切断型
直行程
角行程
直线特性
等百分比
抛物线
快开
普通型
散热型
长颈型
波纹管密封型
平板型
柱塞型
窗口型
套筒型
多级降压型
偏转型
蝶型
球型
?控制阀是以气源、电源或液压为动力，调节管路中的介质的压力和流量。获得工艺过程的温度、压力、流量或液位的要求?由于控制阀在工作时属于截流元件，因此在选择控制阀时应根据工作时介质的特性、工艺要求和和控制阀的特点进行计算、选型。
?控制阀控制阀是多学科知识综合性的产品，需要的专业知识较广泛。牵涉专业很多，不是在课堂上所学的知识可以应付的。
所涉及的专业知识有：
1.阀门专业知识
2.流体专业知识（流体力学和气体动力学）
3.自控专业知识
4.机械专业知识
5.材料专业知识（金属材料和物质物性和化学性等）
6.各种应用专业知识（化工、电厂、石油、煤化工等现场工艺）
对控制阀的要求
?质量稳定，工作可靠，操作安全
1.严格的计算（类型、通径和流通能力）
2.确保可靠的操作性
3.配有应急措施
?保护环境
1.防止污染
2.控制噪声
?节约能源
1.采用低阻抗阀门
2.提高控制阀的密封性
?适用于新的工艺
1.液化天然气
2.煤化工
3.核能
控制阀的计算控制阀的计算包括：
1.流通能力计算
2.开度计算
3.调节比验证
4.噪声预估
5.关闭力的计算
控制阀通径的确定
?控制阀通径是根据工艺状况经计算得出
1.工艺管道参数
2.介质状态及物理参数
3.工艺要求量：入口压力、出口压力、温度及流量
4.其他要求
?计算采用公式法
1.IEC 60534 标准规定的计算方法
2.GB/T 1721
3.2 标准规定的计算方法
控制阀计算的理论基础
控制阀和普通的阀门一样，是一个局部
阻力可以改变的节流元件。当流体流过
调节阀时，由于阀芯、阀座所造成的流
通面积的局部缩小，形成局部阻力，与
孔板类似，它使流体的压力和速度产生
变化，见图。
流体流过调节阀时产生能量损失，通常
用阀前后的压差来表示阻力损失的大小
牛顿型流体
?在确定调节阀的口径时，最主要的依据和工作程序就是计算流量系数.
?而计算流量系数的基型公式是以牛顿不可压缩流体的伯努利方程为基础的，流经调节阀的介质应该属于牛顿型流体。凡遵循牛顿内摩擦定律的流体都属牛顿流体。
?图中表示两板之间流体的流动情况，若y处流体层的速度为ū，在其垂直距离为dy处的邻近流体层的速度为ū +dū, 则dū/dy表示速度沿法线方向的变化率，也称速度梯度。?实验证明两流体层之间单位面积上的内摩擦力（或称为剪应力）与垂直于流动方向的速度梯度成正比。即τ=μ dū/dy
?式中μ为比例系数，称为粘性系数，或称为动力粘度，简称为粘度，公式所表示的关系称为牛顿粘性定律，也就是牛顿内摩擦定律。
?后面讨论的流体计算公式适用于介质是牛顿型不可压缩流体、可压缩的流体或上述两者的均相流体，对于泥浆、胶状液体等非牛顿型流体是不适用的。
公式来源的推导
g
P P H ρ21-=
g v H 22
ξ
= 如果调节阀前后的管道直径一致，流速相同，根据流体的能量守恒原理，不可压缩流体流经调节阀的能量损失为： 式中：
H —单位重量流体流过调节阀的能量损失；
P1 —调节阀阀前的压力； P2 —调节阀阀后的压力； ρ— 流体密度；
g —重力加速度。 v —流体的平均流速 ξ —控制阀的阻力系数 Q —流体的体积流量 A —控制阀连接管的横截面积
A
Q v =如果调节阀的开度不变，流经调节阀的流体不可压缩，则流体的密度不变，那么，单位重量的流体的能量损失与流体的动能成正比，即：
流体在调节阀中的平均流速为：
基本计算公式
()
2
1
2
P
P
A
Q-
=
ρ
ξ
综合上述三式可得调节阀
的流量方程式为：
若方程式中个参数采用下属单位：
A —cm2
P1 、P2—100kPa
ρ — g/cm3
Q —m3/h
将式改写为：
该式即是控制阀实际应用的流量方程。
可见，当调节阀口径一定，并且调节阀
两端压差不变时，阻力系数减小，流量
增大；所以，控制阀的工作原理就是按
照信号的大小，通过改变阀芯行程来改
变流通截面积，从而改变阻力系数而达
到调节流量的目的。
流通能力的定义
C称为流量系数，它与阀芯和阀座的结构、阀前阀后的压差、流体性质等因素有关。因此，它表示调节阀的流通能力，但必须以一定的规定条件为前提。
为了便于用不同单位进行运算，
可把上式改写成一个基型公式：
式中N为各种不同单位制的系数
在采用国际单位制时，流量系数用Kv表示。
Kv的定义为：温度为5~40℃的水在105Pa压降下，1小时内流过阀的立方米数。很多采用英寸制单位的国家用Cv表示流量系数。
Cv的定义为：用40~60F°的水，保持阀门两端压差为1psi，阀门全开状态下每分钟流过的水的美加仑数
流通能力(Kv 与Cv)的换算
P
ΔρQ
10Kv =Kv
1.156△P
ρQ 101.15487822 △P
ρQ 0.3812354.4028
△P
ρQ 0.1450341
4.4028Cv ?=???
? ?
??
??=???? ?
???=???
? ?
????=1kPa=0.001Mpa=0.001*145.034237 = 0.145034237 Psi
1m 3/h =264.17gol/h =4.4028 gpm
1kgf/cm 2 =0.098067 MPa =735.56 mmHg =0.96784 atm =14.223 Psi
1 Mpa =10.19716 kgf/cm
2 =7500.624576 mmHg =9.869221 atm =145.034237 Psi
1 atm =1.03229 kgf/cm
2 =760.00165
3 mmHg =0.101325 MPa =14.695611 Psi
1 Psi =0.070309 kgf/cm
2 =0.006895 MPa =51.716234 mmHg =0.068048 atm
Cv=1.156 Kv Kv=0.865 Cv
实际流体
在建立流量系数的计算公式时，都是把流体假想为理想流体，根据理想的简单条件来推导公式，没有考虑到阀门结构对流动的影响，也就是说，只把调节阀模拟为简单的结构形式，只考虑到阀门前、后的压差，认为压差直接从P1降为P2。而实际上，当流体流过调节阀时，其压力变化情况如图所示。
通过截流的压力变化
根据流体的能量守恒定律可知，在阀芯、阀座处由于节流作用而在附近的下游处产生一个缩流，其流体速度最大，但静压最小。在远离缩流处，随着阀内流通面积的增大，流体的流速减小，由于相互摩擦，部分能量转变成内能，大部分静压被恢复，形成了阀门压差△P。也就是说，流体在节流处的压力急剧下降，并在节流通道中逐渐恢复，但已经不能恢复到P1值。
阻塞流
当介质为气体时，由于它具有可压缩性，当阀的压差达到某一临界值时，通过调节阀的流量将达到极限，这时，即使进一步增加压差，流量也不会再增加。
当介质为液体时，一旦压差增大到足以引起液体气化，即产生闪蒸和空化作用时，也会出现这种极限的流量，这种极限流量称为阻塞流。由图可知，阻塞流产生于缩流处及其下游。
产生阻塞流时的压差为△PT。为了说明这一特性，可以用压力恢复系数FL 来描述：
液体的闪蒸和空化
在控制阀内流动的液体，常常出现闪蒸和空化两种现象。它们的发生不但影响口径的选择和计算，而且将导致严重的噪声、振动、材质的破坏等，直接影响调节阀的使用寿命。因此在阀门的计算和选择过程中是不可忽视的问题。
闪蒸
如图所示，当压力为P1的液体流经节流孔时，流速突然急剧增加，而静压力骤然下降，当
孔后压力P2达到或者低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压PV蒸时，部分液体成为气体，形成汽液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。
产生闪蒸时，对阀芯等材质已开始有侵蚀破
坏作用，而且影响液体计算公式的正确性，
使计算复杂化。
如果产生闪蒸之后，P2不是保持在饱和蒸汽压以下，在离开节流孔之后又急骤上升，这
时气泡产生破裂并转化为液态，这个过程即
为空化作用。
气蚀
所以，空化作用是一种两阶段现象，第一阶段是液体内部形成空腔或气泡，即闪蒸阶段；第二阶段是这些气泡的破裂，即空化阶段。
图中显示就是一个在节流孔后产生空化作用的示意图。许多气泡集中在节流孔阀后，自然影响了流量的增加，产生了阻塞情况.
因此，闪蒸和空化作用产生的前后的计算公式必然不同。
在产生空化作用时，在缩流处的后面，由于压力恢复，升高的压力压缩气泡，达到临界尺寸的气泡开始变为椭圆形，接着，在上游表面开始变平，然后突然爆裂，所有的能量集中在破裂点上，产生极大的冲击力
减压控制阀的设计
*******学院 毕业课题（设计） 题目减压控制阀的设计 指导教师 院系 班级 学号 姓名 年月日
摘要 随着工业技术的不断发展，使得越来越多的机器设备使用上了高效的液压系统，在不同规格，不同型号，不同大小的液压设备里，我们都可以发现一个共同的控制元件—液压控制阀。它的性能和寿命在很大程度上决定了液压系统的稳定性。但是我发现仅仅是安装了液压控制阀还是完全不够的，有些机器还会发生机械元件过热，推进器失灵，没有过载保护而产生的机器毁坏。而这些事故都是因为液压系统压力过大而产生的问题。本文将着重研究减压控制阀的设计，并对减压阀结构进行探究。意在不断优化减压阀的整体性能。 关键词：压力控制阀, 技术调节阀, 管式连接, 阀芯
目录 1引言 (1) 1.1压力控制阀的介绍 (1) 1.2减压控制阀的介绍 (1) 1.2减压阀的运行机制 (2) 1.4减压阀的生活作用 (2) 2减压控制阀的设计 (3) 2.1定比减压阀 (3) 2.2减压阀研究优化设计 (5) 2.3定差减压阀 (6) 2.4导阀和主阀研究的重要性 (7) 3 减压控制阀的导阀设计 (8) 3.1主要结构尺寸确定 (9) 3.2先导锥阀角2的选定 (11) 3.3减压阀的定值输出方式 (12) 4主阀弹簧的设计 (12) 4.1弹簧外径的计算 (14) 4.2弹簧曲度系数计算 (15) 4.3弹簧的工作圈数 (16) 5减压阀设计中有关注意事项 (17) 6研究课题的优化设计 (18) 6.1观点 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20)
第一章引言 液压元件减压处理技术在功率密度、结构组成、响应速度、调速保护、过载保护、电液整台等方面都具有一定的优势，使其成为现代传动的重要技术手段和不可替代的关键基础技术之一，这些应用已经遍及了国民经济各个领域。 压力控制阀的介绍： 压力控制阀是指用来对液压系统中液流的压力进行控制与调节的阀。压力控制阀是控制和调节液流压力的阀的总称，简称压力阀。它是采取使作用在阀芯上的液压力与阔芯弹簧力相平衡的方法，建立和维持被控液体的工作压力。如果弹簧力是可调的，则被控液体的压力也可随之改变，从而达到控制和调节液流压力的目的。压力阀都并联在油路系统中加以使用。当被控液体由于外界原因压力升高超过弹簧预调压力时，阀芯与弹簧的平衡关系被破坏，此肘，阀芯将被迫移动，打开通路向回油管路泄油（溢流），使被控油液的压力仍维持在弹簧预调压力的水平；有时阀芯移动不是打开回油通路，而是改变其专设节流减压口的通流断面，即改变其压力降，来使预调减压油路的工作压力维持不变；有时则有意提高油液压力，使其进入另一工作油路，以达到顺序动作的目的。压力控制阀是制压力的阀的总称。按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。 减压控制阀的介绍： 减压控制阀隶属液压控制阀这一大类，拥有以下特征： 1.减压阀是能够将出口压力调节到低于进口压力的控制阀。减压阀可以减低系统中任一分支液压油路的压力，用来满足液压设备执行元件的需要，常见于各种液压控制系统、夹紧系统、辅助系统及润滑系统中。 2.按调节要求的不同其可以分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀。定压减压阀控制出口压力为定值，使液压系统中某一部分比供油压力更低的稳定压力；定比减压阀可以控制它的进、出口压力保持恒定的比例；定差减压阀可以控制进、出口压力差为恒定的大小。
多孔式套筒控制阀节流孔的设计
｜ Control Valve Magazine ｜ July 2016 70Application Story 设计与制造 应用园地 文/吴建曼 陈志滔 浙江金锋自动化仪表有限公司 The Design of Throttling Holes for Multi-holes Cage Guided Control Valve 阀笼节流孔的设计 引言 在工业自动化流体控制系统中，控制阀是得到广泛应用的流体控制设备之一，用来调节系统的流量或者压力参数。当阀门前后压差较大时介质流过控制阀节流处，由于节流口面积的急剧变化，流通面积缩小，流速升高，压力下降，易产生阻塞流，出现闪蒸空化现象，这种现象是诱发阀内件破坏以及噪音的主要原因。当阀门前后压差不大时，介质正常流动选用常规的控制阀即可满足要求。而当压差较大时，为了降低噪音以及消除气蚀的破坏，我们必须要采用多孔式套筒控制阀来解决这个问题。多孔式套筒控制阀降压的原理是采用了带有多孔式节流的阀笼，当介质从各对小孔喷射进去后，介质从各阀笼的小孔流过，分担总压差的一部分。各个阀笼的局部压差能防止液体压力低于汽化压力，消除气泡的形成。根据阀门前后压差的不同阀内件可设计成一级降压，二级降压，三级降压，这种阀内件的设计在国内外的各个厂家中都是十分常见的。其中最著名的就是Fisher公司的Cavitrol系列阀内件（见图1）。 对于工程师来说该类型阀内件的结构设计是不复杂的只要根据阀门的腔体将多个套筒阀笼相互嵌套形成一个降压阀笼组放置在阀体内即可；而真正的难点在于如何根据给定的额定Cv值以及流量特性来确定阀笼上的孔大小，数 本文介绍如何根据给定的额定Cv值来对多孔式套筒控制阀阀笼上的节流孔进行设计，节流孔的设计包括孔大小、数量以及排列形式的确定。再利用CFD软件对设计方法进行流体模拟分析来论证计算方法的准确性，为广大控制阀设计人员提供一种计算方法。 图1 Cavitrol系列阀内件 量以及排列形式，额定Cv值以及流量特性对于一台控制阀的调节性能是至关重要的。在笔者与国内众多厂家的技术人员接触过程中了解到对于多孔式阀笼节流孔大小、数量设计这一问题上，很多技术人员给出的设计依据是将同口径阀门的阀笼上节流孔总面积与传统套筒控制阀的窗口面积进行比值然后得出Cv值也成正比关系。由于传统的套筒控制阀与多孔式的套筒控制阀流阻系数的不同，将节流面积与阀门的额定Cv 值成正比关系作为设计依据显然不够严谨。下面笔者就将对这一问题进行剖析，为广大控制阀设计人员提供一种计算方法。 设计原理 一台阀门的总流通能力C v 受两个因 素影响，即阀座的流通能力C Vb 及多孔式阀笼的流通能力C vc 。从理论上讲提高C vb 或C vc 可以使阀的C v 增加。但阀座的流通能力C vb 取决于阀的公称通径，公称通径确定后，一般阀座直径也就确定了，所以C vb 是定值。阀门的总流通能力可以用以下公式概括： 当阀笼为一级降压时，阀门的总流通能力C V ： 阀座的流通能力C Vb ：一级阀笼的流通能力C vc1： C V = 1+1C vb 21C vc12 C Vb = πD b 2K b 4×25.42 C Vc1=×n 1 πD c12K c1 4×25.42
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。
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
差压变送器用控制阀门的原理及设计
差压变送器用控制阀门的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利—差压变送器用控制阀门。该专利由宝山钢铁股份有限公司申请，并于2018年8月10日获得授权公告。 内容说明本发明涉及流体压力测量领域，具体来说，本发明涉及一种差压变送器用控制阀门，连接于工艺管道与差压变送器之间。 发明背景差压测量仪表也就是差压变送器，是仪表在线检测中一项非常常用的测量方式，差压变送器采用工艺管道流体流向截流产生相对高、低压，并通过采样管道将高低压引入到仪表，由仪表将检测到的高低压的压差进行相应的转换，并将转换后的结果由标准信号输出，从而完成测量。 现用差压变送器测量与管道的典型连接方法，左部为工艺管道，将工艺管道流体流向由节流孔板200产生相对高、低压（下高上低），高、低压由工艺管道的采样口引出经过一次阀10a、10b分别到达高压侧阀20a和低压侧阀20b，并通过高压侧阀20a和低压侧阀20b 接入差压变送器100进行测量，平衡阀30用于仪表零点校验；高压侧排污阀21a和低压侧排污阀21b用于排污。 现用的技术存在如下问题：（1）差压变送器在实际使用中需要根据不同的要求进行操作，分别是差压变送器的运行、零点调整、停运。三个阀门为保证减少对差压变送器的冲击，根据不同的状态操作如下：运行：先开低压侧阀20b再开高压侧阀20a；零点调整：先关高压侧阀20a再关低压侧阀20b，再打开平衡阀30；停运：先关高压侧阀20a再关低压侧阀20b。从上述可以看到，阀门的操作有先后顺序比较烦琐； （2）由于现场实际使用的差压变送器数量很多，使用一段时间后，差压变送器上原先标注的高、低压字样变得模糊不清，容易出现操作失误，从而对仪表的冲击比较大； （3）在打开高压侧排污阀21a和低压侧排污阀21b排污的时候，会引起管道卸压，造成测量仪表压力的严重不平衡，形成测量的严重干扰，从而影响到工艺控制，严重时引起停机。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种差压变送器用控制阀门，其能够便于简化
调节阀Kv值计算
调节阀Kv 计算 上期简述控制阀选型，本期主要介绍调节阀Kv 计算。 一、调节阀Kv 值计算 1） 一般液体的Kv 值计算 a 、 非阻塞流 判别式：()21L F V p F P F P <-V ； 计算公式：Kv = 或 Kv =； b 、 阻塞流 判别式：()21L F V p F P F P ≥-V ； 计算公式： Kv = 或 Kv = 式中： F L ——压力恢复系数 X T ——压差比系数 F F ——流体临界压力比系数，0.96F F =-P V ——入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），MPa P C ——流体热力学临界压力（绝对压力），MPa Q ——体积流量m3/h W ——质量流量T/h P1——阀前压力（绝对），MPa （A ） P2——阀前压力（绝对），MPa （A ） △P ——阀入口和出口间的压差，即(P1-P2)，MPa ；
ρ——介质密度，Kg/m 3 表1 调节阀的压力恢复系数 F L,、临界压差比系数X T 调节阀 的类型 单座阀 双座阀 套筒阀 角型阀 V 型球阀 偏心旋转阀 蝶阀 VP VN VM VS VV VE VW 流开 流关 任意 流开 流关 流开 流关 任意 流开 90° 60° F L 0.90 0.80 0.85 0.90 0.80 0.93 0.80 0.62 0.85 0.55 0.68 X T 0.72 0.55 0.70 0.75 0.70 0.56 0.53 0.40 0.61 0.72 0.52 2） 低雷诺数修正（高粘度液体KV 值的计算） 当流经阀门的介质为高粘度、低流速或相当低的压差液体时，此时流体在阀门处于低雷诺数（层流）状态，（流经调节阀流体雷诺数Rev 小于104），需对Kv 值进行粘度修正。 计算公式：'/V V R K K F = 在求得雷诺数Rev 值后可查曲线图得F R 值。 计算调节阀雷诺数Rev 公式如下： 对于单座阀、套筒阀、角阀、球阀等只有一个流路的阀 Re 70700L V v v F K = 对于双座阀、碟阀、偏心旋转阀等具有二个平行流路的阀 Re 49490L V Q v v F K =
120型控制阀主阀结构设计
摘要 由于经济的迅猛发展，资本在全球市场内的流通，跨区域间的合作愈加密切，铁路运输压力越来越大。现代机车正向着―多拉快跑‖的方向发展，列车的制动技术在铁路的发展中也变的尤为重要。论文首先介绍了制动的相关知识，包括120 阀的制动原理；然后分析了120型控制阀的构造，并进行120型空气控制阀主阀部的结构设计；最后以120控制阀为研究对象，705试验台为平台，进行了120 控制阀的性能试验研究。通过对试验数据的分析，可以得知120型空气控制阀的各项指标是否符合国家标准。 试验结果表明，120型控制阀主阀部在实际应用中仍具有较高的可靠性。性能试验中出的主阀故障现象也可以作为120阀在铁路运用中可能出现的故障提供参考，分析试验中的故障原因也可以作为实际检修中的借鉴。同时发现，现有705型试验台上有关120型阀的评价体系中还有不妥当，还有需要改进的地方。 关键词: 120型控制阀；列车制动；705试验台；性能试验
ABSTRACT Due to the rapid economic development and the flow of capital in the global market, the cross-regional cooperation is becoming much closely which increases the railway transport pressure. Modern locomotive is going towards the direction of ―carry more and run faster ", the train's braking technology is particularly important in the development of the railway. In this paper, The braking-related knowledge is introduced first, including the braking principle of 120 valves. After analyzing the structure of the type 120 control valve, design the structure of the main Department of 120 valves. Finally, use 120 control valves for the study and the 705 test bed as a platform to simulate the working status of 120 control valves and problems that may arise. Through the analysis of experimental data, to check if the sensitivity of the 120 air control valve is meet with national standards. The test results show that the main department of 120 the control valve still has a higher reliability in practical applications. The main department of valve failure in the simulation experiments can also be a reference that may occur in the railway. Analyze the reasons for the failure in the test can be used as a reference in the actual repair. Also there is something need to improve of the evaluation system which the existing 705-type test stands about 120 of the valve Keywords：120 main valve; train brake; type 705 experiment platforms; research on the capability
控制阀细节分析之8_控制阀模块化设计
控制阀细节分析之八——控制阀模块化设计 李宝华 摘要：模块化设计是先进制造技术的现代设计方法，对控制阀产品进行模块化设计是发展趋势。从系统论出发，一个好产品首先要全系统通盘考虑，有一个响应全局的结构；再由系统结构决定部件功能；细节决定功能的完善与缺陷。在决定系统结构后，在结构没有问题的前提下，细节决定成败。本文试对控制阀模块化设计以及部分厂家的模块化控制阀产品进行探讨和细节分析 关键词：模块化设计；控制阀系统结构；细节优化；分析 引言 控制阀（Control valve，国标GB/T 17213.1-1998定义为控制阀，国内旧称调节阀）是终端控制元件，决定着过程控制是否及时有效，在整个控制回路中较为重要但又是长期以来技术比较薄弱的环节。 国内外控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐。相比之下，国产控制阀更显弱势，原有的产品设计理念和制造模式使其与国外控制阀厂家的技术差距加大，产品质量更存有较多问题，需要努力和改进的地方很多。 不同厂家的同类型控制阀的设计差异、技术特点和应用情况如何？产品设计理念向何方转变？都是大家关注的问题。针对大多数厂家都能生产的直通单座控制阀，本文试对控制阀模块化设计以及部分厂家的模块化控制阀产品进行探讨和细节分析。 模块化设计 模块化设计（Modular Design缩写MD）是先进制造技术的现代设计方法，也是上世纪九十年代初国际上迅速发展的快速设计技术（Rapid Design Technology缩写RDT）中的重要组成，面对整个产品系统的标准化、组合化设计。 模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能而不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，并通过对模块的选择和组合构成不同产品的设计方法。分散的相对独立的模块遵守共同的明确规则，以保证这些模块能够组合成一个完整的系统，并能够随时加入新的模块增加系统功能。动态的模块化设计创造了选择权，缩短了产品生产周期，事后竞争性再集中大大增强了产品的灵活性和竞争力。从产品的集中设计到模块化分散设计是一种创新，是工业产品的发展趋势。 从系统论出发，一个好产品首先要全系统通盘考虑，有一个响应全局的结构；再由系统结构决定部件功能。细节决定功能的完善与缺陷。在决定系统结构后，在结构没有问题的前提下，细节决定成败。模块化设计就是系统结构优先、部件功能优化、模块动态组合，用现代设计技术实现包括控制阀在内的工业产品先进制造的成功之路。 控制阀模块化设计 控制回路中向来薄弱的是终端控制元件（控制阀、执行机构），源自OREDA的回路故障分析，终端控制元件的故障率占了全部故障的50％。传统的控制阀产品性能落后、功能单一、维修不便，在技术上急待改进和创新，发展的方向应是控制阀模块化设计以及数字化应用。 控制阀模块化设计也是遵守从系统结构入手，将整个控制阀系列产品按照功能切分成有限多的通用模块（不变部分）和专用模块（变化部分），各模块独立开发并要求具有更多更好的性能，优化设计并尽可能多地在不同口径的阀门中采用相同的零部件，基于大部分部件确定使用通用模块、少部分按用户技术条件选择专用模块，从而快速响应市场，组合成满足需求的控制阀产品。 模块化设计的控制阀以其全新的系统结构、优化的模块部件、简便的计算与选型、高安全性和可靠性，以及产品紧凑坚固、号型齐全多样、部件通用可换、易于维护检修，使控制阀整体功能和性能明显提升。有统计资料显示，采用模块化设计的控制阀与传统设计的控制阀相比，其零部件数量可减少25%，成本可降低20%，可组成的品种规格可增加40%之多。对最终用户来说，会更有利于设备管理和运行维护，并能大幅度减少备件库存数量。对制造厂而言，工装模具数量将明显减少，中间产品数量和库存也将大大减少，响应市场更快。 对控制阀实施模块化设计较早出现在欧洲的控制阀厂家及其产品系列，在上世纪八、九十年代，德国SAMSON公司有模块化的紧凑型240/250/280系列控制阀、德国ARCA公司有模块化的ECOTROL 控制阀。而全球生产控制阀历史最久的美国FISHER公司（属EMERSON集团）一直坚守传统的设计、推崇原有的E家族系列控制阀，最终也在2004年推出模块化GX型控制阀。中国的控制阀制造厂也开
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
控制阀项目规划设计方案
控制阀项目 规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营
控制阀项目规划设计方案说明 21世纪以来，随着科学技术的不断进步，原有的控制阀产品已不能满 足市场的需求，一些带有自动化控制技术的智能控制阀产品逐步受到市场 的欢迎，自此，我国智能控制阀行业步入了快速发展期。在此期间市场上 涌现出一批控制阀厂商，国营企业中以吴忠仪表、川仪股份等为行业龙头，而民营企业如智能自控、浙江力诺等也以优质的产品和服务成为不可忽视 的市场参与者。 该控制阀项目计划总投资18745.66万元，其中：固定资产投资 13263.95万元，占项目总投资的70.76%；流动资金5481.71万元，占项目 总投资的29.24%。 达产年营业收入38915.00万元，总成本费用30017.34万元，税金及 附加360.34万元，利润总额8897.66万元，利税总额10485.26万元，税 后净利润6673.24万元，达产年纳税总额3812.01万元；达产年投资利润 率47.47%，投资利税率55.93%，投资回报率35.60%，全部投资回收期 4.31年，提供就业职位594个。 重视施工设计工作的原则。严格执行国家相关法律、法规、规范，做 好节能、环境保护、卫生、消防、安全等设计工作。同时，认真贯彻“安
全生产，预防为主”的方针，确保投资项目建成后符合国家职业安全卫生的要求，保障职工的安全和健康。 ...... 报告主要内容：基本情况、建设背景分析、项目市场分析、产品及建设方案、项目选址说明、项目建设设计方案、项目工艺说明、环境保护概述、项目安全卫生、项目风险说明、节能分析、项目进度方案、项目投资规划、经济效益分析、综合评价结论等。
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
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/817790519.html, 纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析作者：张宇涵 来源：《科学与信息化》2019年第03期 摘要近年来，我国机械自动化技术越来越完善。阀门是流体系统中的重要组成部门，阀门的应用能够对流体流动的流量、方向以及压力等进行控制。就目前来看，对纯机械自动控制阀门的相关研究较少，市场上成熟的纯机械自动控制阀门也相对较少，而纯机械自动控制阀门有着使用方便、自动化程度高、成本低等优点。基于以上，本文从纯机械自动控制阀门概述入手，提出了一种新型纯机械自动控制阀门，并探讨了其设计方案和控制原理，旨在为纯机械自动控制阀门的设计和研发实践提供参考。 关键词纯机械；自动控制；阀门；设计 引言 目前对自动阀门的研究大多数是有源控制，事实上无源控制的能够进行自动调节，是一种纯机械自动控制的阀门，它的应用和操作灵活、简单且方便，所以，加大对纯机械自动控制阀门的研究具有重要意义，基于此，本文对纯机械自动控制阀门的设计及控制原理进行主要分析。 1 纯机械自动控制阀门的设计 本文以Irristat阀门为基础，以土壤水分张力为主要设计原理。Irristat阀门的自动控制主要是通过水分平衡原理来实现的，借助真空压力表的读数，张力计能够对土壤水分情况进行监测，以监测结果为基础来实现对阀门的自动化控制。在整个控制过程中，张力计相当于一个土壤温度的传感器，Irristat阀门通过内部凝胶吸水膨胀及失水收缩来判断土壤中水分情况，从而通过阀门来实现对水流量的自动化控制，实现灌溉自动化，其不需要计算机和传感器，属于一种无源自动控制阀门，通过纯机械来实现阀门的自动化控制。本文提出的纯机械自动控制阀门结构设计如图所示：阀门结构主要包括控制元件、两个弹簧（一个缓冲弹簧即弹簧1，一个复位弹簧即弹簧2）、进水口以及两个出水口组成，通过弹簧1能够推动阀芯移动，当阀芯锥形面封堵进水口的时候，则阀门关闭，灌溉停止，通过阀门2可以推动阀芯反向移动，封住进水口的阀芯锥形面会慢慢后退，从而实现阀门入水口的逐渐开启，灌溉恢复[1]。 2 纯机械自动控制阀门的控制原理 2.1 纯机械自动控制阀门的控制原理分析 对纯机械自动控制阀门的控制原理进行分析有利于了解阀门的操作，对阀门的应用和设计都具有重要意义。纯机械自动控制阀门中的自动控制元件材料有一种叫湿敏材料，湿敏材料对水是比较敏感的，也就是如果土壤中的含水量特别大，水分还在增多的过程中，此时湿敏材料
气动调节阀选型及计算
气动调节阀选型及计算 执行器是控制系统的终端控制元件，是重要的环节，气动调节阀在常用的执行器中约占85﹪以上。控制系统中因气动调节阀造成不能投运或运行不良者有占50﹪-60﹪以上。其中除提供的工艺参数出入较大，阀制造质量欠佳和使用不当外，选型与计算的方法不妥则是一个相当突出的因素。因此，如何合理正确地选择和计算气动调节阀就是自控设计中至关重要的问题了。 调节阀按调节仪表的控制信号，直接调节流体的流量，在控制系统中起着十分重要的作用。要根据使用条件和用途来选择调节阀。选择调节阀项目有：结构型式、公称通经、压力－温度等级、管道连接、上阀盖型式、流量特性、材料及执行机构等。深入研究各个项目和它们之间的相互关系，是极其重要的。选择调节阀必须知道控制系统的各种工艺参数，以及调节仪表、管道连接等基本条件，才能正确地选择调节阀。下面为一般选用调节阀的基本准则：(图一、图二)
调节阀的选择 工艺流体条件流体名称、流量、进/出口确认选择条件压力、全开/全关时压差、温度、 比重、粘度、泥浆等。 选择品种规格调节仪表条件流量特性、作用型式、调节 仪表输出信号等。 写出规格书 管道连接条件公称压力、法兰连接型式、 材料等。 （图二） 选型和计算（定尺寸）是选择一个调节阀的两个重要部分。它们是不同的，然而又是互相关联的。以往，各工业部门的自控设计的选阀工作有些基本上没有考虑到它们之间的内在联系。对国内一般产品来说，用一组工艺参数计算两个不同阀型的流通能力，临界条件下的计算结果最大可相差40％以上。 不同结构的调节阀有其各自的压力恢复特性。此特性用压力恢复系数F L或最大有效压差比X T表示。一般的单、双座阀等属于低压力恢复阀，F L和X T较大；蝶阀和球阀等属于高压力恢复阀，F L和X T 较小；偏心旋转阀则介于两者之间。参数F L和X T的引入有助于在计算中根据已知的工艺参数来确定真正有效压差，以计算出精确的流通能力。 F L和X T的数值必须在阀型选定之后才能获得，而阀型的选定不仅与流体的性状、压力、温度、腐蚀性等因素有关，并且与流通能力、可调范围、允许压差等参数有关；但是这些参数必须经计算后才能得到，而往往由于这些参数的限制又必须改选阀型；因此问题的关键就在于要设计出一套合理的方法和步骤，把选型和计算作为一个有机的整体综合起来考虑。
多功能水泵控制阀的原理及设计
多功能水泵控制阀的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——多功能水泵控制阀。该专利由爱合肥瑞联阀门有限公司申请，并于2016年11月30日获得授权公告。 内容说明本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种多功能水泵控制阀。 发明背景水泵控制阀就是水压控制的阀门，根据使用目的﹑功能及场所的不同可演变成遥控浮球阀﹑减压阀﹑缓闭止回阀和流量控制阀等。比如现有技术中常见的缓闭止回阀，该阀门中的阀瓣启闭是由流体控制，在进水时，流体推开阀瓣并连通进水段和出水段；不进水时，阀瓣在自身重力或流体逆流的反推力下，阀瓣关闭进水段，阀瓣关闭避免过力撞击在进水段上并产生噪音，因此在阀体底部安装有缓冲装置，可以减轻阀瓣的撞击力，但是会影响阀瓣的密封性；或者如目前现有技术申请的（申请号为201120220005 .7 ）新型缓闭止回阀，该止回阀中在阀瓣上连接活塞杆，活塞杆上端连接至少两个缓冲装置，该结构所解决的问题是“在活塞杆带动阀板旋转时，有时由于驱动力过大，阀板与介质流道内壁碰撞会产生噪音，也容易破坏阀板与介质流道内壁之间的硬密封，从而影响缓闭止回阀的密封性能。” 从上述的两个现有技术文件中来看，其结构所解决的都是阀瓣的缓冲问题，但是其结构存在一个很大的问题，由于止回阀的阀瓣的打开是靠流体推动的，因此阀瓣对流体起到很大的阻力，阀瓣无法转动至水平方向，阀瓣改变从进水段进入的流体方向，并使流体撞击在阀体的通道内壁，这不仅减小阀门的流量，而且流体对通道的撞击产生很大的噪音和震动，对阀体也是具有很大的损伤，特别是如上述第二个现有技术申请的（申请号为201120220005 .7 ）新型缓闭止回阀，该阀瓣的朝向进水口的端面是内凹形状，这种内凹形状增大了对流体的阻力。 然而就现有技术公开的止回阀，在阀瓣的启闭时，通道内产生巨大的水锤，虽然缓冲装置能缓慢开启或关闭阀瓣，减小水锤，但还是不可避免地产生较大的水锤和噪音。 发明内容本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种多功能水泵控制阀，阀瓣打开的角度大，对流体产生的阻流小，同时也减小噪音和水锤。