流量控制阀有哪几种,流量控制阀有哪几种图形符号?

流体系统中不适当的尺寸和流动特性可能会导致阻塞流动,从而导致性能损失或系统损坏。预防或纠正对于延长可靠的服务寿命至关重要。

什么是阻塞流?

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流量示例示意图。

控制阀内的阻塞流是指由于阀体内的气蚀,流量不再随着阀门或阀嘴的压力下降而增加。阻塞流的情况通常发生在阀门两侧压力和流量恒定的系统中。一个阀门或孔口两侧压力相等的管道将没有流量,但如果阀门下游一侧的压力降低,将有流量从高压侧流向低压侧。

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流程示例示意图

每个阀门,无论是液体还是气体系统,都有一定程度的限制。这种限制水平被称为阀门的Cv。我们可以用以下公式计算通过阀门的流量。

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假设我们使用比重为1.0的水,Cv是一个常数。我们可以看到,随着压力delta(阀门上游和下游的压力差)的增加,流量也会增加。因为流量不可能增加到无限大,它必须达到一个平衡点或阻塞的流量情况。

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显示流量和压降之间相关性的图表

如果压力下降到低于管道流体的蒸汽压力,流体中会形成气泡。这些气泡将在阀体中占据更多的空间,造成限制。这也是流量不再增加并达到平衡的原因。

围绕阻塞流进行设计的原因

阻塞流会对一些设备如流量计、阀门或泵造成损害。当液体中出现气泡时,这些气泡会导致泵内出现空化现象,而流量计将无法提供准确的流量测量。

大部分的气蚀会发生在阀门内限制性最强的地方,即所谓的血管收缩,一旦下游的压力恢复,这些气泡中的一部分就会升高。如果阀内的空化现象足够严重,就会对阀体造成损害;如果损害足够大,结果就会造成整个阀体的泄漏。

检测阻塞的流量

当确定你有一个阻塞流动的情况时,噪音和振动可能是你的第一个迹象。根据阀门的尺寸和流量,阀体内的空化现象可能足够响亮和剧烈,导致管道内的过度噪音或振动。

安装位置也可能给人以阻塞流动的迹象。如果阀门安装在比设计高度更高的地方,那么入口压力可能低于设计压力,这就会造成很大的压力降低,导致阀门气蚀。

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控制阀上的气蚀损坏

另一个确定你是否有阻塞的情况的方法是测量阀门上的流量或压降,然后查找该阀门的Cv。你现在有了上述公式中的所有变量,可以计算出阀门上的理论流速。如果在设计的Cv设置下,你在阀门下游测得的流速小于计算的流速,你可能有一个阻塞的流量情况。

大多数阀门制造商提供一个阀门尺寸表,列出了特定阀门的最大Cv。该公司甚至可能列出阻塞的压力降。如果压降大于列出的阻塞压降,那么你可能需要调整阀门的Cv或进入阀门的压力。

设计阶段是确定阻塞流量情况的最佳时机。通常情况下,阀门前后所需的流量和压力以及阀门的Cv都是已知的,因此可以计算出delta压力,看看所选的阀门是否会造成阻塞流的情况。

解决阻塞流的问题

无论你是在什么时候发现你有阻塞流,无论是在设计阶段,在现场,还是在使用多年后,都有一些方法来纠正这个问题。

最简单的解决方案是减少流入的流量。这也会减少进入的压力,从而降低压降。减少流量有时可以简单地改变变频驱动器(VFD)的参数,或其他驱动泵的速度控制指令。

另一个解决方案是增加下游压力,从而降低压降。如果系统压力可以安全地增加,那么阀门上的压降就会减少。

有时,不可能减少流量或增加压力,所以下一个选择是选择一个具有较大Cv值的阀门。这意味着更换当前的阀门,如果阀门已经安装在现场,这可能会很费时。如果系统仍处于设计阶段,改变阀门的尺寸或类型可以是一个简单的解决方案。

控制阀中的阻塞流动

控制阀的主要目的是控制系统中的流量。控制阀可以被认为是一个改变尺寸以适应不同流速的孔口。

任何制造商都会为阀门提供一个最小和最大的Cv。这就需要设计者在不同的Cv设置下,根据所需的进水流量和压力计算出压降。设计者还要确保阀门在最小设置时不会引起气蚀,以防阀门安装或调整不当。

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