減壓閥流量系數(shù)C的計(jì)算

 

                    減壓閥流量系數(shù)C的計(jì)算
                     上海申弘閥門有限公司

之前介紹組合式減壓閥產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告，現(xiàn)在介紹減壓閥流量系數(shù)C的計(jì)算流量系數(shù)C的計(jì)算
    流量系數(shù)c可按K。或Cv來(lái)計(jì)算，N．的合適值見表1-17，它取決于所選系數(shù)和壓力的測(cè)量單位。

1.8.9不可壓縮流體的數(shù)據(jù)評(píng)估程序
1.8. 9.1非阻塞流
    非阻塞流的不可壓縮流體的基本流量方程式為：
    Q—NI FRFPC√：票
    對(duì)于無(wú)附接管件的閥，F(xiàn)P =1，并且在紊流條件下Fiz—l。
1.8.9.2減壓閥流量系數(shù)C的計(jì)算阻塞流
    對(duì)于阻塞流應(yīng)考慮兩種情況：
    1)無(wú)附接管件
    當(dāng)控制閥無(wú)附接管件時(shí)：
    Qn uci，：N,F．．c^／壓二；丟手云
    注：對(duì)無(wú)附接管件的閥，在阻塞流條件下足以產(chǎn)生流動(dòng)的大壓差為
    △P伽。(1)一F}（pl - FF聲，）
2)帶附接管件
當(dāng)控制閥帶附接管件時(shí)
Q…。。一N，F(xiàn)，c√孺莩廣F虧焉孚i  
  式（1-17）的通用式為

  注：對(duì)于帶附接管件的控制閥，阻塞流條件下足以產(chǎn)生流動(dòng)的大壓差為：

8. 8.1得到的數(shù)據(jù)，代人下式計(jì)算各次流量試驗(yàn)的c：

    每次流量試驗(yàn)得到的3個(gè)值中，大值不應(yīng)比小值大4%以上。如果差值超過(guò)此允差，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行流量試驗(yàn)。如果差值較大是由于空化引起的，則應(yīng)在較高的入口壓力下重復(fù)試驗(yàn)。
    每一行程的流量系數(shù)應(yīng)是3個(gè)試驗(yàn)值的算術(shù)平均值，圓整到不多于3位有效數(shù)字。
1.8.9.4液體壓力恢復(fù)系數(shù)F．．和液體壓力恢復(fù)系數(shù)和管道幾何形狀系數(shù)的復(fù)合系數(shù)FIP
的計(jì)算系數(shù)F．。和F，。．，可用1.8.8.2所獲數(shù)據(jù)和下式計(jì)算。
    1)無(wú)附接管件時(shí)
    當(dāng)控制閥無(wú)附接管件時(shí)：
 
對(duì)于規(guī)定溫度范圍內(nèi)的水，P，／P。
2)帶附接管件
  對(duì)于規(guī)定溫度范圍內(nèi)的水，P．／P。-1并且FF =O．96.
1 8.9.5管道幾何形狀系數(shù)FP的計(jì)算
    用1.8.8.3獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，按下式計(jì)算：
    旦采用1.8 8.2的標(biāo)準(zhǔn)方法確定。
1.8.9.7雷諾數(shù)系數(shù)F。的計(jì)算
    用1.8.8.5所述程序和式(1-2/1)得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)獲得近似c值。這個(gè)c相當(dāng)于cFn，用近似c除以控制閥在同一行程上按1.8.8.1規(guī)定的試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)得到的c，獲得FR。
    盡管可采用任何一種實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為合適的方式使這些數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，但是被證實(shí)能提供令人滿意的相互關(guān)系的方法都要用到控制閥雷諾數(shù)，控制閥雷諾數(shù)由式(1-26)計(jì)算


  
1.8.9.8控制閥類型修正系數(shù)F。的計(jì)算

僅在額定行程下計(jì)算Fd，減小行程會(huì)發(fā)生明顯錯(cuò)誤。
對(duì)于在額定行程時(shí)C/dz≤o．016 N．。的縮徑閥內(nèi)件．F。計(jì)算如下

    試驗(yàn)應(yīng)在R8v小于100或FR小于0.26對(duì)進(jìn)行。Fd應(yīng)由3次試驗(yàn)的小值的平均值
確定。
1.8. 10可壓縮流體的試驗(yàn)程序
    本部分對(duì)各種試驗(yàn)的操作方法作了具體說(shuō)明。對(duì)這些試驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)的評(píng)估方法
見1.8，11。
L8. 1._1藏量系數(shù)C蔚試驗(yàn)程序
    f定童量系數(shù)C需要以下試驗(yàn)程序。試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)按1.8.11.1計(jì)算。
    1)按照表l一14的管道要求安裝無(wú)附接管件的試驗(yàn)樣品。
    2)流量試驗(yàn)應(yīng)包括3種壓差下的流量測(cè)量。為了接近流動(dòng)條件，可以假設(shè)其為不可壓
縮的．壓差比(_r=Ap/p，)應(yīng)當(dāng)小于或等于o．020另一種程序見1.8.10. 2 5）．
  3)應(yīng)通過(guò)流量試驗(yàn)確定：
  ①99%額定行程時(shí)的額定流量系數(shù)C；
  ②5% .10%.20%、30%.40%.50%.60%、70%、80%、90%和99%額定行程時(shí)的固
有流量特性（任選）。
    注：為更完整地確定固有流量特性，還可以在小于額定行程5%的行程下進(jìn)行流量試驗(yàn)。
    4)記錄下列數(shù)據(jù)：
    ①控制閥行程；
    ②入口壓力p，；
    ③上、下游取壓口的壓差（p一- pz）5
    ④流體入口溫度L；
    ⑤體積流量Q；
    ⑥大氣壓力；
    ⑦試驗(yàn)樣品的結(jié)構(gòu)描述（如：閥類型、公稱尺寸、公稱壓力、流向）。


1.8. 10. 2壓差比系數(shù)z，和JTP的試驗(yàn)程序
    對(duì)于F，一1（y一1.4）的流體，z，和j．，這兩個(gè)量是壓差與入口壓力之比(△p/pj)6
但當(dāng)使用F。≠1的試驗(yàn)氣體時(shí)，根據(jù)式(1-36)和式(1-37)仍篚求得這兩個(gè)值。在計(jì)算XT（對(duì)給定的無(wú)附接管件的試驗(yàn)樣品）和。．，（對(duì)給定的帶附接管件的試驗(yàn)樣品）時(shí)，還需要大體積流量Q…（稱為阻塞流）。在固定的入口條件下-如果壓差增大而流量不再增加，這就證明是阻塞流。。，和/-TF的值應(yīng)當(dāng)分別按1.8.11.2和1.8.11.3進(jìn)行計(jì)算。
    確定Q_ax應(yīng)當(dāng)采用下列試驗(yàn)程序：
    1)用1.8.5.2規(guī)定的試驗(yàn)段，試驗(yàn)樣品的行程為99%額定1程；
    2)與試驗(yàn)樣品前后的壓差一樣，只要符合阻塞流的要求[在1.8. 10.2中3）中規(guī)定]可以采用任何一種足以產(chǎn)生阻塞流的上游匿力。
    3)下游節(jié)流閥應(yīng)處于全開位置，在預(yù)先選定的入口壓力下測(cè)量流量，并記錄入口壓力和出口壓力。本試驗(yàn)確定試驗(yàn)系統(tǒng)中試驗(yàn)樣品的大壓差( pE - p:)。在相同的入口壓力下，將壓差降低到第1次試驗(yàn)確定壓差的90%，進(jìn)行第2次試驗(yàn)。如果第2次試驗(yàn)的流量與第1次試驗(yàn)的流量相差不超過(guò)0.5%，那么就可將第1次試驗(yàn)測(cè)得到的流量作為大流 量。否則，要在較高的入口壓力下重復(fù)此試驗(yàn)。
    盡管測(cè)量流量值的誤差應(yīng)不超過(guò)±2%，但是為了達(dá)到預(yù)期的度'zT的試驗(yàn)重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于±。．5%。這一系列試驗(yàn)應(yīng)在使用相同的儀表并且不改變?cè)囼?yàn)裝置的條件下連續(xù)進(jìn)行。


    4)記錄下列數(shù)據(jù)：
    ①控制閥的行程；
    ②人口壓力Pi；
    ③出口壓力聲t；
    ④流體人口溫度Tl；
    ⑤體積流量Q,
    ⑥大氣壓力；
    ⑦試驗(yàn)樣品的結(jié)構(gòu)描述（如閥類型、公稱尺寸、公稱壓力、流向）。
    5)壓差比系數(shù)。。和。，，及流量系數(shù)c的替代試驗(yàn)程序
    如果試驗(yàn)室無(wú)法用上述程序確定zt值，可采用此替代試驗(yàn)程序。

    至少應(yīng)有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)( YC)．滿足(YC)．≥。．97(YC)。的要求，其中(YC)。對(duì)應(yīng)于240。
    至少應(yīng)有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)( YC)。滿足(YC)n≤0.83( YC)。的要求。
    樣品的z．應(yīng)從YC=O. 667(YC)。的曲線處獲取。
    如果采用此法，應(yīng)加以說(shuō)明。


1.8. 10.3管道幾何形狀系數(shù)F，的試驗(yàn)程序
    上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥管道幾何形狀系數(shù)F，修正帶附接管件閥的流量系數(shù)C-系數(shù)F。是在同樣工作條件下
試驗(yàn)時(shí)，帶附接管件閥的C與無(wú)附接管件閥的額定C之比：
    為了獲得此系數(shù)，用要求的閥和附接管件的組合作為試驗(yàn)樣品．按照1.8. 10.1進(jìn)行流
量試驗(yàn)，以確定試驗(yàn)段的管道直徑。如，DN100的閥裝在附接漸縮管和漸擴(kuò)管的DN150的
管線上，應(yīng)按DN150管線來(lái)確定取壓口的位置。
    數(shù)據(jù)評(píng)估見1.8. 11.4。
1.8. 10.4雷諾數(shù)系數(shù)FR的試驗(yàn)程序
    為了確定雷諾數(shù)系數(shù)F。的值，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)閥產(chǎn)生非紊流。在使用可壓縮流體時(shí)，如果
c。值用c。表示時(shí)小于o．5，用K.表示時(shí)小于0 43．只能非常典型地產(chǎn)生這種條件。
    當(dāng)使用l 8. 10.2列出的程序時(shí)，對(duì)于特定的控制閥，即使I≥zt，但測(cè)得的氣體流量數(shù)
值依然在增加，即不存在阻塞流，則認(rèn)為存在非紊流條件。
    力了獲得這種非紊流，試驗(yàn)樣品人口壓力應(yīng)小于：
    單位是bar，但不會(huì)低于2 bar（壓力）。
    確定F。的值要用無(wú)附接管件的閥安裝在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)段進(jìn)行流量試驗(yàn)。在每個(gè)選定閥行
程下通過(guò)改變?nèi)丝趬毫M(jìn)行足夠次數(shù)的試驗(yàn)，以覆蓋從紊流到層流的整個(gè)范圍。
    數(shù)據(jù)計(jì)算見1.8. 11.5。
1.8. 10.5控制閥類型修正系數(shù)Fd的試驗(yàn)程序
    控制閥類型修正系數(shù)F。主要考慮閥內(nèi)件幾何形狀對(duì)雷諾數(shù)的影響。它被定義為特定
流路的水利直徑與總流路面積等效圓直徑之比。
    控制閥類型修正系數(shù)F。應(yīng)在所需行程下測(cè)量。其值僅能在采用1. 11.8.5所述試驗(yàn)
程序達(dá)到*層流的條件下測(cè)量。
    *層流被定義為√瓦／FR保持恒定，允差范圍在±5%的條件(通常ReV值低于50)。
    數(shù)據(jù)計(jì)算見1.8. 11.6。


1.8. 10.6小流量閥內(nèi)件的試驗(yàn)程序
    流量系數(shù)c小于o．。5(c，)或。．043( K.)的閥內(nèi)件被定義為小流量閥內(nèi)件。要保證小
流量閥內(nèi)件的流量系數(shù)是在*紊流狀態(tài)下的流量系數(shù)，入口壓力p．應(yīng)該不小于下式給
出的值：
  
    這里出口壓力小于o．3p，。應(yīng)使用1.8.5.2的試驗(yàn)段，試驗(yàn)樣品的額定行程為99%，
保持入口壓力不變，改變出口壓力獲得3個(gè)不同的流量。
    數(shù)據(jù)計(jì)算見1.8. 11.7。
1.8. 11可壓縮流體的數(shù)據(jù)評(píng)估程序
    可壓縮流體的基本流量方程式為：
    Q—IXrqFPCPiy√云磊    ‘1-33’
    (1—34)
式中：y=i- 3Fi
式中：F，一7／1.4。
    對(duì)無(wú)附接管件閥的流量試驗(yàn)，F(xiàn)P -l。
    對(duì)于處理不同于空氣的氣體的控制閥，z的極限值（即FVzt）應(yīng)當(dāng)在FVzT項(xiàng)中修正口在任何一種計(jì)算方程式或者與Y的關(guān)系式中，盡管實(shí)際壓差比比較大，z的值仍667持在這個(gè)極限以內(nèi)。實(shí)際上，Y值的范圍可以從壓差很小時(shí)的將近l到阻塞流時(shí)的0.667(。一F，zl)。


1 8. 11.1流量系數(shù)C的計(jì)算
    流量系數(shù)C可用C..或K.來(lái)計(jì)算。壓力的測(cè)量單位。

  在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)取得的3個(gè)值中，大值不應(yīng)比小值大4%。如果差值超過(guò)允許偏差則該點(diǎn)試驗(yàn)應(yīng)重復(fù)進(jìn)行。各行程的流量系數(shù)應(yīng)是3個(gè)試驗(yàn)值的算術(shù)平均值．圓整到不多于3位有效數(shù)字。如果用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)，則Fv=1,M=28.97 kg/kmol且z-i。



1.8. 11.4管道幾何形狀系數(shù)FP的計(jì)算
    用1. 8.10.3獲得的平均值計(jì)算FP。
    如果用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)，則M=28. 97 kg/km。I。
1.8.11.5可壓縮流體的雷諾數(shù)系數(shù)F。的計(jì)算
    用1·8. 10.4所述程序獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用式(1-39)獲得近似的Coc近似等于CFR，用近似的c除以在同一行程上的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下確定的試驗(yàn)控制閥c的試驗(yàn)值，獲得FR。盡管數(shù)據(jù)與使用的任何一種試驗(yàn)方法都有關(guān)聯(lián)，但是與采用控制閥雷諾數(shù)相關(guān)的試驗(yàn)方法被證實(shí)是令人滿意的，控制閥雷諾數(shù)由式( 1-26)計(jì)算，這里的Fd由1.8.11.6計(jì)算。
1.8- 11.6控制閥類型修正系數(shù)Fd的計(jì)算
    用1.8- 10.1獲得的數(shù)據(jù)，用適用的式(1-27)或式(1-28)計(jì)算Fd值。
1.8. 11.7小流量閥內(nèi)件的流量系數(shù)C的計(jì)算
    用1.8. 10.6獲得的數(shù)據(jù)，用式(1-40)計(jì)算c并對(duì)三個(gè)不同流量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行平均：
1.8. 12 12附錄A(規(guī)范性附錄)標(biāo)明取壓口恰當(dāng)位置的各種試驗(yàn)樣品典型實(shí)例與本產(chǎn)品相關(guān)論文：減壓閥裂紋檢修