| 作 者：
| 上海醫(yī)藥設計院 俞加波
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| 摘 要：
| 不同形式調(diào)節(jié)閥的壓力恢復系數(shù)FL值不同，各制造廠同形式調(diào)節(jié)閥的FL值亦會不同，本文結(jié)合工程設計實例討論如何選用FL合適的調(diào)節(jié)閥。
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| 關鍵字：
| 阻塞流 壓力恢復系數(shù)FL 閥后縮脈處壓力 最大允許壓差 |
1、引言
在工程設計中，經(jīng)常需要對調(diào)節(jié)閥進行選型與計算，以達到穩(wěn)定控制的目的。但調(diào)節(jié)閥選型與計算時對FL的考慮較困難。本文除對FL的一般規(guī)律作分析，同時通過實例，對可能出現(xiàn)阻塞流工況，如何深入考慮FL作出分析。
2、阻塞流的產(chǎn)生
在流量系數(shù)Cv的計算公式中，閥前壓力P1，閥后壓力P2的取壓位置及流體通過調(diào)節(jié)閥的壓力降變化情況如圖1所示。
圖1 閥內(nèi)的壓力恢復特性
閥上壓降為ΔP=P1-P2。按能量守恒定律，在流體縮脈處的流速最大而壓力最低，即壓力降最大，稱為ΔPvc。縮流處后流體流速又減小，直至P2處大部分靜壓得到恢復，此時壓力降為ΔP。
當介質(zhì)是液體，在壓差足夠大時，部份液體在該操作溫度下汽化，即發(fā)生了閃蒸。液體中夾帶了蒸汽，產(chǎn)生了二相流，液體不再是不可壓縮的，這時即使再增加壓差，流量也不再增加，這種極限流量現(xiàn)象稱為液體阻塞流。
3、FL的具體分析
3.1 FL的定義
FL=Sqt（ΔP/ΔPvc）=Sqt（P1-P2）/（P1-Pvc） （1）
3.2 FL的意義
FL是一個實驗數(shù)據(jù)，表明了調(diào)節(jié)閥在液體通過后動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的恢復能力（見圖1），也表明了液體產(chǎn)生阻塞流的臨界條件，故FL又稱為臨界流量系數(shù)。提出FL的目的，在于判斷液體通過調(diào)節(jié)閥時是否產(chǎn)生隆塞流，并用于計算調(diào)節(jié)閥的最大允許壓差。
3.3 阻塞流的判斷
理論上用與的大小關系來判斷是否產(chǎn)生阻塞流，但在工程計算時用壓差大小來判斷。圖2表明了通過閥門的流量與壓差的關系。
圖2 流量與壓差的關系
最大允許壓差定義為ΔPc：
ΔPc = FL2 * ΔPvc=FL2* （P1-FFPv） （2）
Pv：操作溫度下的液體飽和蒸汽壓
FF：液體臨界壓力比系數(shù)
3.4 決定阻塞流的因素
從公式2來看，一旦操作工況決定，最大允許壓差ΔPc與FL有關系。阻塞流的產(chǎn)生與通過調(diào)節(jié)閥流量的大小，調(diào)節(jié)閥口徑?jīng)]有關系。
4、FL值的一般規(guī)律
4.1FL值的大小與調(diào)節(jié)閥的結(jié)構形式、流向、開度有關。一般情況下，制造廠提供的FL值是指調(diào)節(jié)閥全開下的數(shù)值。
4.2幾何結(jié)構完全相同的調(diào)節(jié)閥FL值相同，并與口徑無關。同一類型的調(diào)節(jié)閥由于各制造廠的結(jié)構略有不同，故FL也有差別。
4.3國際知名的制造廠提供了各系列調(diào)節(jié)閥的FL值，國內(nèi)也有推薦值。詳見表1，表2。
表1 Masoneilan 偏心旋轉(zhuǎn)閥
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Parcent of Plug Rotation
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10
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20
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30
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40
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50
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60
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70
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80
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90
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100
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FL
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Flow to Open
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0.96
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0.93
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0.91
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0.89
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0.88
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0.87
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0.87
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0.86
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0.86
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0.85
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Flow to Close
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0.94
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0.91
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0.88
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0.83
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0.80
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0.77
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0.74
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0.72
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0.70
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0.68 |
表2 國產(chǎn)調(diào)節(jié)閥FL的推薦值
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閥型式
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閥芯型式
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流向
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FL
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單座閥
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柱塞形
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流開
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0.90
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柱塞形
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流閉
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0.90
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窗口形
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任意流向
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0.90
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套筒形
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流開
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0.90
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套筒形
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流閉
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0.80
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雙座閥
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柱塞形
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任意流向
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