如何使用流量系數(shù)的大小水系統(tǒng)的閥門

為了大小閥門水應(yīng)用程序，必須知道以下：

• 通過閥的流體的體積流量。
• 閥門兩端的壓力差。

的控制閥的尺寸可在目標(biāo)的壓力差，通過使用相關(guān)的流量，壓力下降，閥的流量系數(shù)的曲線圖，另外，使用公式，可以計(jì)算出的流量系數(shù)。一旦確定，流量系數(shù)選擇的正確尺寸的閥門制造商的技術(shù)數(shù)據(jù)，從歷史上看，流量系數(shù)的公式導(dǎo)出使用英制單位，提供1磅每平方一個(gè)差分壓力測(cè)量加侖/分鐘英寸。帝國(guó)系數(shù)，英國(guó)版和美國(guó)版有兩個(gè)版本，必須小心使用它們的時(shí)候，因?yàn)槊總€(gè)人是不同的，即使兩個(gè)版本所采用的符號(hào)是' v '。英國(guó)版使用英制加侖，而美國(guó)版本使用美國(guó)加侖，這是英制加侖0.833的體積。這兩個(gè)版本所采用的符號(hào)是C V 流量系數(shù)的公制最初源于立方米差壓流量測(cè)量千克力（KGF /平方米）每平方米小時(shí)（立方米/小時(shí)）。這個(gè)定義是來(lái)自之前商定的歐洲標(biāo)準(zhǔn)存在，在SI單位（巴）定義的K V 。然而，自1987年以來(lái)一直存在的SI標(biāo)準(zhǔn)IEC 534 -1（現(xiàn)在EN 60534 -1）的形式。現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)定義涉及立方米/小時(shí)流量壓差為1巴。對(duì)十進(jìn)制的版本仍然使用與所采用的符號(hào)為K v，盡管它們之間的差別相當(dāng)小，重要的是要確定或作出明確的，其中一個(gè)在使用。有些制造商錯(cuò)誤地引述K V轉(zhuǎn)換值不符合條件的單位壓差表6.3.1將上述不同類型的流量系數(shù)：

例如，乘以1.16 K V（巴）轉(zhuǎn)換到C v（美國(guó)）。K V版本報(bào)價(jià)在這些教程K V（欄），也就是單位為立方米/小時(shí)營(yíng)業(yè)的酒吧總是計(jì)量，除非另有說明。液體流動(dòng)一般，公式為K表v公式6.3.1所示。

公式6.3.1

其中：

K V	=流動(dòng)的液體，將創(chuàng)建一個(gè)壓降為1巴（立方米/小時(shí)酒吧）
	=流量（立方米/小時(shí)）
?	=，相對(duì)密度/比重的液體（無(wú)量綱）。注：相對(duì)密度的液體的質(zhì)量的比率在4℃下等體積的水的質(zhì)量
ΔP	=閥門兩端的壓降（巴）

有時(shí)，需要確定流體的體積流量，使用閥門的流量系數(shù)和差壓。重新整理等式6.3.1給出：

水，因此水的方程G = 1，可能被簡(jiǎn)化為在式（6.3.2）所示的。
 

6.3.2公式

例6.3.1

10立方米/小時(shí)的水被泵入周圍的電路中，確定帶16的Kv通過使用公式6.3.2閥兩側(cè)的壓力降：

6.3.2公式

其中：

	= 10立方米/小時(shí)
K V	= 16

或者，在這個(gè)例子中，圖6.3.1中所示的圖表，可以被使用。（注：一個(gè)更全面的水K V 圖如圖6.3.2所示）：

1. 輸入以10立方米/小時(shí)的左手側(cè)上的圖表。
2. 項(xiàng)目水平向右線，直到它相交的K表V = 16（估計(jì)值）。
3. 項(xiàng)目一條垂直線向下讀'X'軸（約40 kPa或0.4巴）的壓力降。

注意：在液體系統(tǒng)的大小閥之前，有必要知道的特性的系統(tǒng)和其組成的裝置，如泵。

泵

與蒸汽系統(tǒng)，液體系統(tǒng)需要一個(gè)泵循環(huán)液體。通常用于離心泵，其中有一個(gè)特性曲線圖6.3.3中所示的一個(gè)類似的。需要注意的是，隨著流量的增加，泵的排出壓力下降。

流通體系的特點(diǎn)

重要的是不僅要考慮水控制閥的大小，而且還循環(huán)水系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可以使用的閥的類型和尺寸的軸承上，它應(yīng)該被定位在電路。由于水進(jìn)行循環(huán)，通過一個(gè)系統(tǒng)，它會(huì)產(chǎn)生摩擦損失。這些摩擦損失可以被表示為壓力損失，將增加的速度的平方成比例。流量可以通過一個(gè)管道的固定孔，在任何其他的壓力損失通過使用公式6.3.3，1和2必須在相同的單位來(lái)計(jì)算，P 1和P 2相同的單位必須是1，2。，P 1和P 2的定義如下。

  

公式6.3.3

其中：1 =流量壓力損失1 P 2 =流量在壓力損耗P 2

例6.3.2

它是觀察到目標(biāo)尺寸的管的流速（1）通過時(shí)的壓力損失（P 1）是4巴2500立方米/小時(shí)。如果確定的壓力損失（P 2）分別為3500立方米/小時(shí)的流速（2），使用公式6.3.3。 

可以看出，隨著越來(lái)越多的液體被泵送通過相同尺寸的管，流量會(huì)增加。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的特性曲線，圖6.3.4中所示的一樣，可以使用公式6.3.3創(chuàng)建，根據(jù)平方律的流量增加。

實(shí)際性能

可以觀察到從泵和系統(tǒng)的特性，即作為流量和摩擦增加，該泵提供較小的壓力。一種情況是最終達(dá)到泵的壓力等于周圍電路的摩擦，并沒有進(jìn)一步的流量可以增加。如果泵的曲線和系統(tǒng)特性曲線繪制在同一圖表上-圖6.3.5，在該點(diǎn)泵曲線和系統(tǒng)特性曲線相交，將泵/電路組合的實(shí)際表現(xiàn)。

 

三通閥

可以被認(rèn)為是一個(gè)恒定的流量閥的三端口閥，因?yàn)?，無(wú)論是用來(lái)混合或分流，通過閥門的流量保持恒定。如閥，在實(shí)際應(yīng)用中，水回路自然會(huì)分裂成兩個(gè)單獨(dú)的循環(huán)，流量恒定和可變流量。圖6.3.6中所示的簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，示出了混合閥，通過負(fù)載電路中保持一個(gè)恒定的水流量。在加熱系統(tǒng)中，負(fù)載電路是指電路的熱發(fā)射體，例如在建筑物內(nèi)的散熱器。

 

發(fā)出的熱量從散熱器的量取決于流過負(fù)載電路，而這又取決于多少水流入混合閥從鍋爐，多少被返回到混合閥通過的水的溫度平衡線。這是必要的，以適應(yīng)在平衡線的平衡閥。平衡閥的設(shè)置，以保持相同的流動(dòng)阻力的可變流量的管道網(wǎng)絡(luò)的一部分，圖6.3.6和6.3.7所示。這有助于維持平滑的調(diào)節(jié)閥，因?yàn)樗淖兾恢?，在?shí)踐中，有時(shí)是設(shè)計(jì)的混合閥不關(guān)閉端口à完全，這保證了最小流量將通過鍋爐泵的影響下，在任何時(shí)候都。或者，可以采用鍋爐的初級(jí)電路，這也被泵送，以允許通過鍋爐的水的恒定流量，防止鍋爐過熱。圖6.3.7中所示的簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，示出保持一個(gè)恒定的水流量分流閥通過不斷的流量回路。在該系統(tǒng)中，負(fù)載電路接收到一個(gè)不同的閥的位置取決于水流量在負(fù)載電路中的水的溫度是恒定的，因?yàn)樗邮諒腻仩t水電路無(wú)論閥的位置。流過負(fù)載電路，這反過來(lái)又依賴于分流閥的開口度的水的量取決于所產(chǎn)生的熱量的散熱器可。
 

可以看出，在圖6.3.8中的效果不合身，設(shè)置平衡閥。這說明泵與閥門位置變化的曲線和系統(tǒng)曲線。這兩個(gè)系統(tǒng)的曲線示出所需的泵的壓力之間的負(fù)載電路P 1和旁路電路的P 2，作為結(jié)果所提供的均衡電路中，如果沒有余額閥安裝的低電阻的差異。如果電路是不正確的平衡，那么短路和饑餓的任何其他子電路（圖中未示出），可以導(dǎo)致，水可能被剝奪的負(fù)載電路。

二通閥

當(dāng)一個(gè)二通換向閥用于水系統(tǒng)，控制閥關(guān)閉時(shí)，流量會(huì)減少，在閥門的上游的壓力會(huì)增加。泵頭的變化會(huì)發(fā)生，作為控制閥節(jié)流向一個(gè)封閉的位置。的影響示于圖6.3.9。流量的下降，不僅增加了泵的壓力，但也可能會(huì)增加由泵消耗的功率。泵壓力的變化，也可以使用作為一個(gè)信號(hào)操作兩個(gè)或兩個(gè)以上的泵不同的職責(zé)，或提供一個(gè)信號(hào)，變速泵驅(qū)動(dòng)器（S）。這使泵送速率匹配需求，節(jié)省泵浦功率成本。2端口控制閥是用來(lái)控制水流的一個(gè)過程，例如，用于蒸汽鍋爐電平控制，還是保持在給水箱中的水位。也可用于熱交換過程，但是，在這兩個(gè)端口的閥是關(guān)閉的，在管上的控制閥的邊的水的流動(dòng)停止時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)“死腿'。死段中的水可能會(huì)失去溫度到環(huán)境中。當(dāng)控制閥再次打開，冷卻器的水將進(jìn)入熱交換盤管，和干擾的過程溫度。為了避免出現(xiàn)這種情況，控制系統(tǒng)可包括一個(gè)安排，以保持最小的流量通過一個(gè)小口徑管道和可調(diào)的截止閥，該旁通控制閥和負(fù)載電路。二通閥被成功地用于大的加熱電路，其中a眾多的閥引入到整個(gè)系統(tǒng)中。在大型系統(tǒng)中，這是極不可能的，所有的兩通閥同時(shí)關(guān)閉，導(dǎo)致在一個(gè)固有的“自我平衡”的特點(diǎn)。這些類型的系統(tǒng)也傾向于使用變速泵，從而改變其流動(dòng)特性相對(duì)于系統(tǒng)的負(fù)載要求，這有助于自平衡操作。

當(dāng)選擇一個(gè)雙端口的應(yīng)用程序的控制閥，用于：

• 如果一個(gè)巨大的矮小的兩個(gè)端口控制閥安裝在系統(tǒng)中，泵將使用大量的能量，簡(jiǎn)單地通過足量的水通過閥門。假設(shè)足夠的水，可能會(huì)被迫通過閥門，控制將是準(zhǔn)確的，因?yàn)榧词故呛苄〉拈y門運(yùn)動(dòng)的增量會(huì)導(dǎo)致流量的變化。這意味著，在全行程的閥可能被用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。
  
   
• 如果一個(gè)巨大的過大的兩個(gè)端口的控制閥安裝在同一系統(tǒng)中，從泵所需的能量將減少，在閥完全打開的位置中的小壓降。

然而，從全 ??開向關(guān)閉位置的初始控制閥行程的過程流量的影響不大。當(dāng)達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)，大瓣口閥門行程豈不是非常小的增量，將流量有很大的影響。這可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定控制的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性較差，需要妥協(xié)，平衡小閥門取得了良好的控制，對(duì)減少能量損失大閥門。閥門的選擇將影響泵的大小，資本和運(yùn)行成本。考慮這些參數(shù)，它是很好的做法，因?yàn)樗麄儗⒂邢到y(tǒng)的整體生命周期成本的影響，這些結(jié)余可實(shí)現(xiàn)安裝系統(tǒng)，它通過計(jì)算“閥權(quán)”相對(duì)。

閥權(quán)

閥權(quán)度可能會(huì)使用公式6.3.4確定。

6.3.4公式

其中：

N的值應(yīng)該是接近0.5（但不超過），肯定不會(huì)低于0.2，這將確保每增加閥動(dòng)作，將有一個(gè)流量的影響而不會(huì)過度增加成本的抽力。
 

例6.3.3

的電路的總壓力為125千帕，這包括控制閥的壓降（ΔP 1 +ΔP 2）。
一）如果控制閥必須有一個(gè)閥機(jī)構(gòu)（N）為0.4，壓力降是用來(lái)尺寸的閥？
b）若電路/系統(tǒng)流量（）是3.61升/秒，什么是所需的閥K V 部分a）確定ΔP

6.3.4公式

因此，使用50千帕的閥ð P的尺寸的閥，電路的其余部分留下75千帕（125千帕- 50千帕）。零件b）確定所要求的K V

 

6.3.2公式

其中：= 3.61升/秒（13M³/小時(shí)）ΔP= 50千帕（0.5巴）

 

另外，水K V 圖（圖6.3.2）也可使用。

三端口控制閥門和閥門管理局

三端口控制閥用于合流或分流應(yīng)用程序如前所述，在本教程中。當(dāng)選擇閥分流的應(yīng)用程序：
 

• 一個(gè)巨大的矮小的三端口控制閥將產(chǎn)生抽水成本高，小的增量運(yùn)動(dòng)將影響每個(gè)排放口直接通過液體的數(shù)量。
• 一個(gè)巨大的超大閥會(huì)降低抽水費(fèi)用，但在開始和結(jié)束，控制閥的行程閥動(dòng)作將液體分布的影響最小。這可能會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確的控制與大負(fù)荷突然變化。不必要的超大閥比足夠大，也將更加昂貴。

相同的邏輯也可以應(yīng)用于混合應(yīng)用。同樣，閥機(jī)構(gòu)，將提供在這兩個(gè)極端之間的一種折衷。三通閥，閥權(quán)總是使用P 2有關(guān)的電路與可變流量計(jì)算。如圖6.3.10所示的示意圖。
 

注：由于混合和分流應(yīng)用程序使用通常明顯低于一個(gè)兩通閥的三通閥在“均衡”電路，預(yù)計(jì)在一個(gè)三通閥的壓降。作為一個(gè)粗略的指南：

• 水的基礎(chǔ)上推薦的速度（通常為1米/秒，從DN25到2米/秒DN150）行駛時(shí)的三端口閥將是'行大小。
• 可被視為一個(gè)三端口的控制閥的典型壓降為10kPa。
• 閥權(quán)度（N）的目標(biāo)是在0.2和0.5之間，越接近0.5越好。

可以發(fā)生在液體中的氣蝕的氣蝕的液體流量控制閥的壓力降，因此流體流速的足以與流動(dòng)的水通過兩個(gè)端口閥等癥狀，有時(shí)是由于“空化”和“閃爍”。導(dǎo)致的局部壓力下降到低于該液體的蒸氣壓在閥座后。這導(dǎo)致形成蒸汽氣泡。壓力可能會(huì)進(jìn)一步復(fù)蘇的下游，導(dǎo)致蒸汽氣泡迅速崩潰。當(dāng)氣泡崩潰時(shí)產(chǎn)生很高的局部壓力，如果相鄰的金屬表面，可以造成損壞閥內(nèi)件，閥體或下游管道。這種損傷通常有一個(gè)非常粗略的，多孔的海綿狀的外觀，這是很容易識(shí)別。其他效果，可能會(huì)注意到，包括噪音，振動(dòng)和加速腐蝕，由于重復(fù)的保護(hù)性的氧化層的去除。氣蝕往往發(fā)生在控制閥

• 高壓降的應(yīng)用中，由于在閥座面積，導(dǎo)致局部的壓力降低的高速。
• 當(dāng)下游壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液體的蒸氣壓。這意味著，氣穴是更容易與熱的液體和/或低的下游壓力。

氣蝕破壞較大的閥的體積，由于在流的功率增加，可能會(huì)更嚴(yán)重，在液體閃爍閃爍氣蝕是一個(gè)類似的癥狀，但發(fā)生時(shí)，閥出口壓力較低的蒸汽壓力比條件。在這些條件下，壓力不恢復(fù)在閥體內(nèi)，和蒸汽將繼續(xù)流入連接管。最終將會(huì)復(fù)蘇，在管道內(nèi)的蒸汽壓力和折疊蒸氣會(huì)引起類似于氣蝕經(jīng)歷的噪音。閃爍減少閥的能力，由于具有較大的體積比水的蒸氣的節(jié)流作用。圖6.3.11示出典型的壓力分布，通過閥由于氣蝕和閃爍的現(xiàn)象。

防止氣蝕，
這并不總是可能的，以確保閥兩側(cè)的壓力降和溫度的水，使得不會(huì)發(fā)生氣蝕。在這種情況下，一個(gè)可能的解決方案是安裝一個(gè)閥門與閥閥芯和閥座特別設(shè)計(jì)，以克服問題。這樣一套內(nèi)部將被歸類為'抗汽蝕的修剪，抗汽蝕飾板由標(biāo)準(zhǔn)等百分比閥芯閥座內(nèi)配有穿孔籠。使用正常的流動(dòng)方向。其特征在于插頭和保持架，這限制了每個(gè)階段中的壓力降，因此發(fā)生的最低壓力的壓力降之間的分裂。多個(gè)流動(dòng)路徑在穿孔籠也增加動(dòng)蕩和降低閥門的壓力恢復(fù)。這些影響都發(fā)生輕微氣蝕的情況下采取行動(dòng)，以防止氣蝕，或減少氣蝕的強(qiáng)度稍微更嚴(yán)厲的條件。一個(gè)典型的特點(diǎn)閥芯與閥籠如圖6.3.12所示。

 

被分割的壓力降之間的節(jié)流孔流通面積與保持架。在許多應(yīng)用中的壓力不下降到低于該液體的蒸氣壓，并且避免氣蝕。圖6.3.12顯示如何的情況會(huì)有所改善。