多年來國內(nèi)外對(duì)調(diào)節(jié)閥C值的計(jì)算始終說法不一，而C值計(jì)算的準(zhǔn)確性又直接影響調(diào)節(jié)閥的選定。C值的確定通常受工藝參數(shù)、介質(zhì)選定的影響很大，但阻塞流對(duì)流量系數(shù)計(jì)算的影響卻一直被人們所忽視。

      所謂阻塞流是指當(dāng)閥前壓力P₁保持一定面逐步降低閥后壓力P₂時(shí)，流經(jīng)調(diào)節(jié)闊的流量會(huì)增加到一個(gè)極限值，再繼續(xù)降低P₂，流量不再增加，此極限量即為阻塞流，見圖1。

      從圖中可以看出：Q＇_max大大超過了Q_max，因此為了求得確切的C值，應(yīng)該把開始產(chǎn)生阻塞流時(shí)的閥壓降作為計(jì)算閥壓降。

      對(duì)于不可壓縮的流體（液體）要考慮流體壓力在閥內(nèi)變化的情況，由節(jié)流原理可知，流體在節(jié)流時(shí)會(huì)形成在節(jié)流處流速增加而靜壓降低，在節(jié)流口后流束截面并不立即擴(kuò)大，而繼續(xù)縮小到一個(gè)*小值處流速而靜壓，稱為縮流處�？s流處后，隨著流通截面的擴(kuò)大，流體流速減慢，靜壓又逐漸回升稱為壓力恢復(fù)，而P₁- P₂=ΔP為不可恢復(fù)的壓力損失，見圖2。

      以P_VCT表示縮流處的壓力，則當(dāng)P_νc小于人口溫度下流體介質(zhì)的飽和蒸氣壓力P_ν時(shí)，部分液體發(fā)生相變，形成氣泡，產(chǎn)牛閃蒸，繼續(xù)低P_c，流體便會(huì)形成阻塞流。

      P_νc= F_F•P_ν

      式中F_F是液體臨界壓力比系數(shù)，可查表求得或由  求得，P_ν表示閥入口處溫度下介質(zhì)的飽和蒸汽壓，P_c表示熱力學(xué)臨界壓力（絕壓）。引入壓力恢復(fù)系數(shù)F_L ，能夠在計(jì)算C值時(shí)事先確定產(chǎn)生阻塞流時(shí)的閥壓降ΔP_c。

                        （1）

      式中（P₁- P₂）為產(chǎn)生阻塞流時(shí)的閥壓降,F_L表示縮流處和閥出口之間壓力恢復(fù)的程度，是一個(gè)估量調(diào)節(jié)閥的壓力恢復(fù)能力的系數(shù)，它與閥的結(jié)構(gòu)、流路形式有關(guān)，與閥徑無關(guān)。數(shù)值上等于產(chǎn)生阻塞流時(shí)實(shí)際測(cè)得的流量與此時(shí)閥入口壓力與縮流處的壓力差作為壓差，按非阻塞條件計(jì)算而得理論流量之比，由式（1）可見，只要能求得P_νc值，便可得到不可壓縮流體是否形成阻塞流的判斷條件，F(xiàn)_L²（P₁- P_νc）即為產(chǎn)生阻塞流時(shí)的閥壓降，因此當(dāng)ΔP≥F_L²（P₁- P_ν）或ΔP≥F_L²（P₁- F_FP^ν）成立，則為阻塞流。此時(shí)只要以F_L²（P₁- F_FP_ν）取代ΔP代入式  中，便可求得正確的流量系數(shù)值。

      對(duì)于可壓縮流體引入了壓差比X的系數(shù)，定義為X=ΔP/P₁，以空氣為試驗(yàn)流體，對(duì)于一確定的調(diào)節(jié)閥，當(dāng)產(chǎn)生阻塞流州、其壓差比是一個(gè)固定的常數(shù)，稱為臨界壓差比X_T，對(duì)于其它可壓縮流體，只要X_T乘以比系數(shù)F_K，即為產(chǎn)生阻塞流時(shí)的臨界條件，X_T通常由廠家提供，只要將X大于或等于F_KX_T，作為形成阻塞流的條件，并把P₁（F_K•X_T）=ΔP_CT作為ΔP代人計(jì)算C值的公式，便可在阻塞流條件下求出正確的流量系數(shù)。

      舉例說明：介質(zhì)水重度γ=1.0g/cm³，溫度為常溫，ν=1.006cst，D=150mm，P₁=175kPa，P₂=100kPa，Q_max=60m³/h，選型：天津儀表廠雙動(dòng)氣動(dòng)隔膜閥。

      ① 判別是否阻塞流

      查得 F_L=0.55，P_c=21966.5kPa，P_ν=3kPa

      F_F=0.96- 0.28 =0.957

      阻塞流時(shí)的壓差：

      ΔPc=F_L²（P₁- F_FP₂）=52.07

      ΔP=175-106=75kPa>50.07kPa，故為阻塞流。

      ②C值計(jì)算

      若按不考慮阻塞流計(jì)算：

      由上可以作出比較，考慮阻塞流的影響C=83.15，不考慮阻塞流的影響C=69.28。

      由此可見，在阻塞流情況下，C值計(jì)算公式中，壓差一項(xiàng)用F_L²（P₁- F_FP^_ν）代替實(shí)際壓差P₁- P₂，使C值較大。也就是說，由于阻塞流的作用，使閥的流通能力不能充分發(fā)揮出來，必須按更大的C值來選擇閥的口徑，才能滿足流量的要求。

原創(chuàng)作者：浙江金鋒自動(dòng)化儀表有限公司