1 簡(jiǎn)述
調(diào)壓閥又被稱為調(diào)節(jié)閥門(mén)，是構(gòu)成工控自動(dòng)化自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，它被稱作生產(chǎn)過(guò)程智能化的“手腳”，恰當(dāng)挑選調(diào)壓閥是保證操作系統(tǒng)平穩(wěn)、正常的運(yùn)轉(zhuǎn)的重要。
調(diào)壓閥型號(hào)選擇時(shí)要充分考慮下列要素：液體的種類、腐蝕和黏性；液體的環(huán)境溫度、進(jìn)出口貿(mào)易工作壓力、比例；較大最少工作中總流量、正常的工作中總流量及壓力差；較大容許噪音級(jí)別；氫壓和閃蒸、空蝕發(fā)生的概率；調(diào)壓閥管路材料和規(guī)格等。
從總體上，型號(hào)選擇標(biāo)準(zhǔn)可以概括為以下幾個(gè)方面：
（1）依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，挑選適宜的調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)形式（閥門(mén)、三角閥、碟閥等）和材料（鑄鋼件、不銹鋼板或內(nèi)襯）；
（2）依據(jù)被測(cè)目標(biāo)特性，挑選科學(xué)合理的總流量特點(diǎn)（平行線、等百分?jǐn)?shù)、快開(kāi)）及總流量特點(diǎn)（流開(kāi)、流閉）；
（3）依據(jù)加工工藝主要參數(shù)，測(cè)算出合理性的閘閥規(guī)格；
（4）依據(jù)實(shí)際情況挑選適宜的執(zhí)行器（氣動(dòng)式、電動(dòng)式或液控閥）；
（5）依據(jù)加工工藝過(guò)程控制的規(guī)定，挑選適宜的協(xié)助設(shè)備（密封填料、閥門(mén)定位器、主軸等）。
渤海灣某服務(wù)平臺(tái)基本上設(shè)計(jì)方案新項(xiàng)目中，依據(jù)技術(shù)規(guī)定，共設(shè)定調(diào)壓閥39個(gè)，關(guān)鍵使用在檢測(cè)/生產(chǎn)管匯、熱處理爐、分離設(shè)備、然料汽罐，儀表盤(pán)汽罐、公共汽罐進(jìn)出口貿(mào)易管道上，根據(jù)更改液體總流量調(diào)整被測(cè)目標(biāo)的工作壓力、環(huán)境溫度、液位儀。
2 測(cè)算基本原理及實(shí)例
2.1 流量系數(shù)
危害調(diào)壓閥規(guī)格選中的原因許多，在其中最首要的是調(diào)壓閥流量系數(shù)的明確。流量系數(shù)是用以表明要求情況下調(diào)壓閥商品流通工作能力的基本上指數(shù)，一般指特殊液體在指定氣溫下，當(dāng)閥兩邊為企業(yè)壓力差時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的容積數(shù)。選用不一樣的單位制時(shí)流量系數(shù)有不同的關(guān)系式，流量系數(shù)界定如表1所顯示。

因?yàn)樵摵Ｉ掀脚_(tái)上，加工工藝主要參數(shù)都選用國(guó)際計(jì)量單位，而調(diào)壓閥商品多選用螺紋公稱直徑，因而本文章選用國(guó)際計(jì)量單位流量系數(shù)KV開(kāi)展調(diào)壓閥測(cè)算，根據(jù)Cv開(kāi)展閘閥型號(hào)選擇。Kv與Cv計(jì)算關(guān)聯(lián)為：CV=1.156Kv。
針對(duì)不能縮小液體，流量系數(shù)KV可以用公式計(jì)算（1）表明：
式中，
Q——被測(cè)液體容積總流量，m3/h；
ρ——流過(guò)閥的流體密度，kg/m3；
ρw——5℃~40℃水密度，kg/m3；
ΔP——閥進(jìn)出口貿(mào)易壓力差，bar。
必須強(qiáng)調(diào)的是，公式計(jì)算（1）表明的是不能縮小液體流量系數(shù)測(cè)算的基本概念公式計(jì)算。當(dāng)液體在閥內(nèi)行程安排堵塞流（Choked flow）、液體處在非中合流動(dòng)性情況或閥兩邊與加工工藝管路間配有銜接管材時(shí)，要對(duì)公式計(jì)算（1）作進(jìn)一步調(diào)整。
當(dāng)液體在閥內(nèi)產(chǎn)生堵塞流時(shí)，調(diào)壓閥的流量系數(shù)KV應(yīng)當(dāng)依照公式計(jì)算（2）測(cè)算：
在其中，
P1——閥進(jìn)口的工作壓力，bar；
Pv——飽和蒸氣壓力，bar；
FL——壓力恢復(fù)系數(shù)；
FF——液態(tài)臨界壓力比指數(shù)；
N1——參量，因單位制及流量系數(shù)界定而異。
流阻Re是一個(gè)用于說(shuō)明液體在管線內(nèi)液體狀況的無(wú)量綱數(shù)。針對(duì)只有一個(gè)流路的調(diào)節(jié)閥門(mén)，如大家經(jīng)常使用的直達(dá)單閥閥、閥門(mén)等，流阻Re可表達(dá)為：
在其中，V為液態(tài)物質(zhì)的黏度；N3為參量，因單位制及流量系數(shù)界定而異。
當(dāng)流阻很低，液體已在層.流情況流動(dòng)性，總流量是與閥壓力降正相關(guān)而不是與閥壓力降的開(kāi)根號(hào)值正相關(guān)。因而針對(duì)流阻稍低的液體在C值測(cè)算時(shí)需要完成調(diào)整：
在其中，F(xiàn)R為流阻修正系數(shù)，可從有關(guān)指南的流阻修正系數(shù)趨勢(shì)圖中查得。
2.2 調(diào)壓閥規(guī)格測(cè)算步驟
（1）測(cè)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的明確。必須加工工藝技術(shù)專業(yè)相互配合給予調(diào)壓閥液體較大工作中總流量（Qmax）、正常的工作中總流量（Qnor）、最少工作中總流量（Qmin）、閘閥進(jìn)口的工作壓力、閘閥出入口工作壓力、液體黏度、液體環(huán)境溫度、飽和蒸氣壓等數(shù)據(jù)信息。取得以上加工工藝數(shù)據(jù)信息后，儀表盤(pán)技術(shù)工程師要依據(jù)實(shí)際情況對(duì)主要參數(shù)開(kāi)展相對(duì)應(yīng)調(diào)整。
（2）堵塞流辨別。依據(jù)公式計(jì)算（5）分辨流過(guò)閘閥的液體是不是為堵塞流。
假如公式計(jì)算（5）創(chuàng)立，則為非堵塞流，依照公式計(jì)算（1）測(cè)算較大工作中總流量工作狀況下的流量系數(shù)Kvmax，從而獲得Cvmax；相反，為堵塞流，依照公式計(jì)算（2）測(cè)算較大工作中總流量工作狀況下的流量系數(shù)Kvmax，從而獲得Cvmax。
（3）低流阻調(diào)整。依據(jù)公式計(jì)算（3）推算出流阻Re，若Re≥3500，不用開(kāi)展低流阻改動(dòng)，流程（2）中測(cè)算出的流量系數(shù)即是所愿；若Re＜3500，必須開(kāi)展低流阻調(diào)整，依照公式計(jì)算（4）對(duì)流量系數(shù)開(kāi)展調(diào)整。
（4）調(diào)壓閥規(guī)格的選中。依據(jù)已估算出的最高工作中總流量工作狀況下的流量系數(shù)Cvmax，在所采用的調(diào)壓閥商品形式系列產(chǎn)品中，選擇超過(guò)Cvmax并與其說(shuō)貼近的一檔額定值流量系數(shù)C100（即閥全開(kāi)時(shí)的流量系數(shù)），從調(diào)壓閥主要參數(shù)規(guī)格型號(hào)表格中查得C100相匹配的閘閥規(guī)格。
（5）開(kāi)啟度檢算。把正常的工作中總流量（Qnor）、最少工作中總流量（Qmin）依照以上過(guò)程開(kāi)展測(cè)算，各自求取Cnor、Cmin。依據(jù)項(xiàng)目工作經(jīng)驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，假如較大工作中總流量工作狀況下閥開(kāi)啟度（Cmax/C100）坐落于70~90%中間、正常的工作中總流量工作狀況下閥開(kāi)啟度（Cnor/C100）坐落于30%~70%中間、最少工作中總流量工作狀況下閥開(kāi)啟度（Cmin/C100）坐落于10%~30%中間，則覺(jué)得調(diào)壓閥規(guī)格挑選有效。
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2.3 調(diào)壓閥測(cè)算實(shí)例
下邊以渤海灣某服務(wù)平臺(tái)基本上設(shè)計(jì)方案新項(xiàng)目中加工工藝閘閥LV-2013為例子，詳細(xì)介紹開(kāi)展調(diào)壓閥規(guī)格測(cè)算的全過(guò)程。
如下圖1所顯示，液位儀調(diào)壓閥LV-2013為氣動(dòng)式直線式單閥閥，組裝在一級(jí)分離設(shè)備CEPA-V-2001的油相出入口管道上，根據(jù)調(diào)整出入口總流量做到操縱一級(jí)分離設(shè)備內(nèi)油相液位儀的目地。
調(diào)壓閥LV-2013初始加工工藝主要參數(shù)見(jiàn)表2。

依據(jù)本畢業(yè)論文給予的調(diào)壓閥規(guī)格測(cè)算流程開(kāi)展測(cè)算：
（1）計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的明確。加工工藝技術(shù)專業(yè)供應(yīng)的原始記錄如表2所顯示，儀控技術(shù)工程師必須對(duì)表中數(shù)據(jù)開(kāi)展調(diào)整。
較大工作中總流量（Qmax）的明確：因?yàn)檎{(diào)壓閥生產(chǎn)制造時(shí)具有一定的偏差，從妥當(dāng)考慮到，調(diào)壓閥測(cè)算中須要運(yùn)用的最高工作中總流量（Qmax）務(wù)必超過(guò)表2中給定的“較大工作中總流量”（即117.7m3/h）。依據(jù)項(xiàng)目工作經(jīng)驗(yàn)，一般取“穩(wěn)定較大總流量”的1.15～1.5倍做為較大總流量（Qmax）選值，本工程中，選擇倍率為1.3，因此有Q=117.7×1.3=153（m3/h）。正常的工作中總流量（Qnor）、最少工作中總流量（Qmin）可以立即應(yīng)用表2中選值，即Qnor=90 m3/h，Qmin=34.7 m3/h。
閥壓力降（ΔP）的明確：表2中給定的“管道總壓力降”就是指管道系統(tǒng)軟件中包含調(diào)節(jié)閥門(mén)以內(nèi)的管道總摩阻降。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，要依據(jù)管道液體總流量、液體黏度、接管段距離、彎管、手動(dòng)閥、漸縮管等主要參數(shù)開(kāi)展數(shù)值模擬才可以獲得閥壓力降（ΔP）值。為優(yōu)化測(cè)算，建筑工程設(shè)計(jì)中一般建議選用“管道總壓力降”的30%～50%做為調(diào)壓閥閥壓力降（ΔP）選值，本新項(xiàng)目選擇50%，因而有閥壓力降ΔP=0.7|*50|%=0.35（bar）。
（2）堵塞流辨別。這兒，ΔP=0.35bar，F(xiàn)L取0.9，F(xiàn)F取0.93，帶入測(cè)算得F2L（P1-FFPv）=0.92（4-0.93*3）=0.98bar，則有ΔP<F2L（P1-FFPv），因此液體情況為非堵塞流，應(yīng)根據(jù)公式計(jì)算（1）測(cè)算流量系數(shù)Kvmax。
（3）低流阻調(diào)整。依據(jù)公式計(jì)算（3）推算出流阻
故無(wú)須作低流阻調(diào)整。
（4）調(diào)壓閥規(guī)格的選中。依據(jù)已估算出的最高工作中總流量工作狀況下的流量系數(shù)|Cvmax=1.156 Kvmax=1.156*242.60=280.45，在所采用的調(diào)壓閥商品形式系列產(chǎn)品中，選擇超過(guò)Cvmax并與其說(shuō)貼近的一檔額定值流量系數(shù)C100值396，相匹配的閘閥規(guī)格為6in。
（5）開(kāi)啟度檢算。
運(yùn)用以上方式 ，獲得正常的工作中總流量工作狀況下、最少工作中總流量工作狀況下流量系數(shù)各自為：Cvnor=169.59，Cvmin=65.39。
較大工作中總流量工作狀況下閥開(kāi)啟度：Cvmax/C100 = 280.45/396 = 71%
正常的工作中總流量工作狀況下閥開(kāi)啟度：Cvnor/C100 = 169.59/396 = 43%
最少工作中總流量工作狀況下閥開(kāi)啟度：Cvmin/C100 = 65.39.45/396 = 17%
閘閥開(kāi)啟度均在有效區(qū)域內(nèi)，調(diào)壓閥規(guī)格挑選有效。
2.4 運(yùn)用InstruCalc手機(jī)軟件認(rèn)證
InstruCalc手機(jī)軟件是做儀表閥門(mén)工程項(xiàng)目測(cè)算必備軟件，操縱閥閥門(mén)規(guī)格測(cè)算控制模塊人機(jī)交互如下圖2所顯示。在其中“Input Data”框中具體內(nèi)容是規(guī)定導(dǎo)入的原始記錄，Case1、Case2、Case3表明較大、正常的、最少三種不一樣工作狀況；“Output Data”框?yàn)閷?dǎo)出數(shù)據(jù)信息；“Valve Rated Data”為依據(jù)數(shù)值選中的閥型及有關(guān)閘閥主要參數(shù)。
本工程中開(kāi)展調(diào)壓閥規(guī)格測(cè)算運(yùn)用的便是InstruCalc手機(jī)軟件，現(xiàn)運(yùn)用此手機(jī)軟件對(duì)手工制作數(shù)值開(kāi)展檢算。將表2中的原始記錄鍵入InstruCalc手機(jī)軟件，從圖2可以看得出，利用計(jì)算機(jī)測(cè)算的3種情況下Cv值分別是280.54、169.65、67.608，與本畢業(yè)論文手工制作數(shù)值基本一致，認(rèn)證了文中調(diào)壓閥規(guī)格手工制作數(shù)值的合理化。

3 結(jié)語(yǔ)
本文章以渤海灣某服務(wù)平臺(tái)基本上設(shè)計(jì)方案新項(xiàng)目中調(diào)壓閥測(cè)算為實(shí)例，探討了一種根據(jù)不能縮小液體的調(diào)壓閥主要參數(shù)選擇及其閘閥規(guī)格手工制作計(jì)算方式。閘閥數(shù)值恰當(dāng)是否，非常大水平上在于較大工作中總流量（Qmax）和閥壓力降（ΔP）的明確。這就必須儀控技術(shù)工程師與加工工藝技術(shù)專業(yè)密切配合，從加工工藝目標(biāo)的特性、調(diào)整規(guī)定及其合理性等領(lǐng)域綜合性衡量，以選擇有效的主要參數(shù)。
調(diào)壓閥的測(cè)算是比較復(fù)雜麻煩的，要充分考慮各個(gè)方面的要素。現(xiàn)階段規(guī)劃院中一般選用專業(yè)的系統(tǒng)開(kāi)展測(cè)算。在以后的工作上，可以將手工制作測(cè)算與手機(jī)軟件測(cè)算緊密結(jié)合，二者相互之間認(rèn)證，提升數(shù)值的穩(wěn)定性。