5.9　调节阀

5.9.1　调节阀的计算应符合现行国家标准《电站调节阀》GB/T 10869以及《气动调节阀》GB/T4213的规定。

5.9.2　调节阀的流量系数CV值与KV值应符合下列规定：

1　CV值与KV值的关系可由下式确定：

式中：CV——在调节阀某给定行程，阀两端压差为ΔP为1 lb/in2，介质为40℉～100℉清水时，每分钟流经调节阀的体积数（USgal/min）；

KV——在调节阀某给定行程，阀两端压差为ΔP为100kPa，介质为5℃～40℃清水时，每小时流经调节阀的体积数（m3/h）。

2　额定流量系数Kvmax或Cvmax为调节阀在全开状态时的流量系数，应根据调节阀型式在该阀型的流量系数标准系列中选择适当的Kvmax，其选择条件应符合下列规定：

在选择Kvmax时，宜使小于或等于85％。

5.9.3　调节阀流量和流量系数的计算应符合下列规定：

1　液体非阻塞紊流时，即调节阀两端压差ΔP小于ΔPS时，调节阀流量应按下式计算：

式中：QL——调节阀液体流量（m3/h）；

ΔP——调节阀前后压差（MPa）；

ΔPS——调节阀阻塞流压差（MPa）；

γ——相对密度，规定温度范围内的水可取值1；

FL——流体压力恢复系数，阀门厂通过试验获得，按照表5.9.3的规定选取；

FF——流体临界压力比系数；

PV——介质在入口温度下得饱和蒸汽压力（MPa）；

PC——热力学临界压力，对于水PC取22.5MPa。

2　液体阻塞紊流时，即当调节阀两端压差ΔP大于等于ΔPS时，调节阀流量应按下式计算：

3　蒸汽为亚临界流动，即当ΔP小于时，调节阀流量应按下式计算：

式中：Qs——调节阀蒸汽流量（kg/h）；

P1——调节阀前绝对压力（MPa）；

P2——调节阀后绝对压力（MPa）；

Tsh——蒸汽过热温度（℃）。

4　蒸汽为临界流动，即当ΔP大于或等于时，调节阀流量应按下式计算：

5.9.4　调节阀管路系统中的闪蒸与汽蚀应按以下方法判定：

1　当调节阀两端压差ΔP小于ΔpC时，不会发生闪蒸和汽蚀，初始闪蒸压差应按下式计算：

式中：ΔpC——初始闪蒸压差；

KC——初始闪蒸系数，阀门厂通过试验获得，可按表5.9.3的规定选择。

2　当调节阀两端压差ΔP大于或等于ΔpC时，且小于Δps时，开始逐步产生闪蒸现象；

3　当调节阀两端压差ΔP大于或等于Δps时，且P2小于或等于PV，闪蒸现象加剧严重，但不产生汽蚀现象；

4　当调节阀两端压差ΔP大于或等于Δps时，且P2大于PV，将产生汽蚀现象。

5.9.5　调节阀前后压差ΔP的计算应符合下列规定：

1　宜选择调节阀前、后最接近的两个压力基本稳定的装置或设备作为系统的计算范围；

2　可按最大工况流量和式5.9.5-1计算系统中除调节阀外的各局部阻力而引起压力损失的总和∑ΔPf，即管道、弯头、节流装置、热交换器、手动阀等局部阻力上的压力损失之和，但不包括设备间的位差和静压差。

式中：∑ΔPf——系统中除调节阀外的各局部阻力而引起压力损失的总和（MPa）；

ξf——管道总阻力系数；

V——管内介质流速（m/s）；

γ——管内介质重度（N/m3）；

g——重力加速度（m/s2）。

3　若管路系统中介质的动力源由调节阀两端压差确定后再确定，则按系统具体情况和调节要求选定调的压降分配比S，S值选定范围为0.3～0.6，宜选0.5左右，则调节阀全开时两端压差ΔP应按下列公式计算：

4　对于系统设备中背压有波动的场合，考虑到背压的波动会影响阀上压差的变化，计算压差时还应增加系统设备中背压的5％～10％，并应按下式计算：

式中：Pb——系统背压（MPa）。

5　如系统总阻力损失按∑ΔPf与调节阀两端压差ΔP确定，则系统动力源总扬程应按下式计算：

式中：H——系统动力源总扬程（MPa）；

Pq——系统前绝对压力（MPa）；

PH——系统前、后高程压差（MPa）。

6　若系统动力源总扬程已确定，则调节阀两端压差按下式计算：

7　若系统动中无动力源时，系统的总压差只与系统的起始压力和终点压力有关，则调节阀两端压差应按下式计算：

5.9.6　调节阀可调比验算应符合下列规定：

1　调节阀的Kvmax值选定后，调节阀的实际可调比RO应按式5.9.6-1计算，实际可调比RO大于3即满足要求；

2　调节阀压降分配比在调节阀Kvmax值选定后，应按下式进行修正：

式中：S——实际调节阀压降分配比；

P总——系统总压差（MPa）；

Kvmax——调节阀额定流量系数；

KV——调节阀计算流量系数。

5.9.7　调节阀开度验算应符合下列规定：

1　调节阀开度应根据计算得Kv值及已被选定的额定Kvmax和调节阀流量特性进行验证；

2　最大流量时阀开度不应超过90％，调节阀相对开度应按下列公式计算：

1）固有直线流量特性调节阀应按下式计算：

2）固有等百分比流量特性调节阀应按下式计算：

式中：l——调节阀的行程（mm）；

Lmax——调节阀的最大行程（mm）。