仪表调节阀口径的计算与选择

计算调节阀口径需要确定计算流量、确定计算差压、计算流通能

力、选择流通能力、验算和确定调节阀口径这六步骤，今天给大

家分享调节阀口径选择的相关知识。

流通能力是选择调节阀口径的主要依据。为了能正确计算流通能

力，首先必须合理确定调节阀的流量和压差的数值。通常把代入

流通能力计算公式的流量和压差称为计算流量和计算压差。

调节阀口径选择步骤

1、计算流量的确定

计算流量是指通过调节阀的最大流量。流量值应根据工艺设备的

生产能力、对象负荷的变化、操作条件变化以及系统的控制品质

等因素综合考虑、合理确定。但有两种倾向应避免：一是过多考

虑余量，使阀门口径选得过大，这不但造成经济上的浪费，而且

将使阀门经常处于小开度工作，从而使可控比减小，控制性能变

坏，严重时甚至会引起振荡，从而大大降低了调节阀的寿命；二

是只考虑眼前生产，片面强调控制质量，以致当生产力略有提高

时，控制阀就不能适应，被迫更换。

计算流量也可以参考泵和压缩机等流体输送机械的能力来确定。

有时，综合多种方法来确定。

2、计算压差的确定

计算压差是指调节阀阀全开，流量最大时调节阀上的压差。确定

计算压差时必须兼顾控制性能和动力消荒两方面。阀上的压差占

整个系统压差的比值越大，调节阀流量特性的畸变越小，控制性

能就越能得到保证。但阀前后压差越大，所消耗的动力越多。

计算压差主要是根据工艺管路、设备等组成的系统压差大小及变

化情况来选择，其步骤如下：

①把调节阀前后距离最近的、压力基本稳定的两个设备作为系统

的计算范围。

②在最大流量条件下，分别计算系统内各项局部阻力(调节阀除外)

所引起的压力损失aPF,再求出它们的总和ZAPFO

③选择S值。S值应为调节阀全开时控制阀上压差aPV和系统总

的压力损失之比，即S=APV-(APV+ZAPF),常选S=0.3-0.5ofl

某些系统，即使S值小于0.3时仍能满足控制性能的要求。对于

高压系统,为了降低动力消耗，也可降低到S=0.15e对于气体介

质，因为阻力损失较小，调节阀上的压差所占的分量较大，所以

一般S值都大于0.5。但在低压及真空系统中，由于允许压力损

失较小，所以S仍以0.3・0.5为宜。

④按已求出的ZAPF及选定的S值，利用公式

S=APV-(APV+ZAPF)可求取调节阀计算压差

△PV=SZAPF^-(1-S)O

考虑到系统设备中静压经常波动，会影响阀门上压差的变化，使

S值进一步下降。如锅炉给水控制系统中，计算压差应增加系统

设备静压(设锅炉额定静压为P)的5%-10%,即

△PV=SZAPF-(16)+0.0521Po

调节阀上的压差增加固然对控制有利，但是过大的压差有可能使

调节阀出现汽蚀现象。在确定计算压差时还应考虑不产生汽蚀。

3、调节阀调节开度和可控比的验算

计算流量、计算压差确定之后，应作调节阀调节开度和可控比的

验算。

①调节阀开度的验算

一般最大流量下调节阀的开度应在90%左右，最小流量下调节阀

的开度不小于10%。开度验算时必须考虑理想的调节阀流量特性

和工作条件。下面给出两种常用流量特性的调节阀在工作条件下

（串联管道）的开度验算公式。

直线特性调节阀开度：

k=（1.031OJ1PV-0.03）x100%

SI1

qq”

等百分比调节阀开度：

1S

k=（氤1g谬巴+Dxi。。%

式中k为流量qi处的阀门开度；qi为被验算开度处的流量，m3/h;

r为介质密度,kg/m3o

②可控比的验算

目前，我国统一设计的调节阀，其理想可控比R一般均为30,

但在使用时受最大开度和最小开度的限制，一般会使可控比下降

到10左右。在串联管道情况下，实际可控比RC=RA/SO因此，按

下面的公式RC=10A/S进行可控比验算，若Rc>qmax/qmin时则

所选调节阀符合要求。否则，必须改变调节阀的S数值，可采取

增加系统压力或采用两个控制阀（降低S数值），进行分程控制的

方法来满足可控比要求。

综上所述，根据工艺所提供的数据确定调节阀口径的步骤为：

①确定计算流量：根据生产能力、设备负荷及介质状况，确定计

算流量qmax和qmin。

②确定计算压差：根据所选定的流量特性和系统特性选定S值，

然后决定计算压差。

③计算流通能力：根据已决定的计算流量和计算压差，求最大流

量时的流通能力Cmaxe

④选择流通能力C:根据已求得的Cmax在所选用的产品型式的

标准系