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1、蝶阀的力矩计算公式如下:M=X0.0654XA PXD3式中：M蝶阀的驱动力矩 kg - m P阀前后差压mmH 2OD蝶阀直径mK系数2-4 倍可压缩流体流经蝶阀的流量系数的计算一、前言蝶阀不仅可以用于控制管路的通断，而且也可以用于流量的调节，在蝶板开度在15。60。范围内，具有良好的线性调节特性。 由于蝶阀结构简单， 所需安装空间小，操作便捷， 可以实现快速启闭以及流阻损失小等优点，故广泛应用于工业及民用各个领域， 近年来由于金属密封蝶阀在技术上日趋成熟，进一步扩大了蝶阀适用的压力和温度范围。由于蝶阀具有流量调节的功能，因而不同开度下的流量系数是蝶阀的重要性能指标， 它的数值大小反映蝶阀在
2、不同开度下介质的流通能力。对于水或其他不可压缩的流体，流量系数可以比较容易地通过试验测试来确定，许多企业、研究所和高等学校都有相应的试验装置，在专业手册中也已有比较完整的数据可供借鉴。而对于空气、水蒸气等可压缩性流体， 由于通过蝶阀后其压力、温度、容积等状态参数都将产生变化，所以相关的测试技术和试验装置比较复杂，蝶阀的制造企业大多不具备这样的试验条件，因而如何确定用于可压缩性流体时的蝶阀流量系数值，是一个设计、制造和使用单位都亟待解决的问题。通过流体力学和热力学分析，提出一种用蝶阀的不可压缩流体的流量系数近似计算其 可压缩流体流量系数的方法，可供用户参考应用。二、确定流f系数的方法1 .阀门的
3、流量系数流量系数是衡量阀门流通能力的指标，在数值上相当于流体流经阀门产生单位压力损 失时流体的体积流量，如果蝶阀在1 lbf/in 2 (1 lbf/in 2 = 6894.76Pa )的压降下能通过1 gal/min (1 gal/min = 0.68L/s )的水，它的流量系数 Cv=1.0 。由于单位的不同， 流量系数有几种不同的代号和量值。(1) Av值计算式% =(1)式中Av一流量系数;Q体积流量，单位为 m3/s;流体密度，单位为 kg/mA p阀门的压力损失，单位为 Pa。(2) Kv值计算式(2)式中Kv流量系数；Q 体积流量，单位为 m 3/h ;3P 一流体留度，单位为
4、kg/m ；A p阀门的压力损失，单位为 Pa。(3) Cv值计算式& =(3)式中Cv流量系数；Q- 体积流量，单位为 U Sga1/min ;G水的相对密度，取 G=1 ;2A p阀门的压力损失，单位为 lbf/in 。(4)流量系数Av、Kv、Cv间的关系Cv=1.17K v(4)Cy =2.阀门的流量系数与流阻系数的关系阀门的流阻系数取决于阀门的尺寸、结构以及内腔形状等。流体通过阀门时，对于紊 流流态的液体阀门的压力损失p (M Pa)为：&产二，止2式中I阀门的流阻系数；u流体在管道内的平均流速，单位为 m/s ; 3 P 流体留度，单位为 kg/m 。阀门流量系数K
5、v与流阻系数I套的关系为：。: 39648.5 罕式中dL进口管道直径，单位为 m。I的数值基本上不受温度、压力和流量变化的影响，从而使它在某种工况条件下取得的数据可以用于其他工况。由于蝶板可以在090。范围内调节，因而需要适用于不同开度的一组系数J其值可以查取有关手册或由试验所得。二、可压缩流体通过蝶阁的流量系数的计算1 .几个基本假设为了简化实际流体流动的复杂性，对于可压缩性流体作如下假设。2 ）流体在系统中作恒定流动。3 ）流体通过蝶阀没有相态变化。4 ）流体通过蝶板后，管道截面压力分布均匀。5 ）流体通过一定开度的蝶板后，没有惯性收缩6 ）流体通过蝶阀是绝热过程。7 .理论模型的建立对
6、不可压缩流体，蝶阀流量系数的一般表达式为：C = Q9pTLP（ 9）式中C流量系数；Q流体体积流量；P 流体密度；A p阀门的压力损失。可压缩流体通过蝶阀时，由于产生压力降，从而使流体的密度发生变化，故引进一个压缩修正系数 3 （或称气体膨胀系数），于是可压缩流体通过蝶阀的流量系数C'为：C'=C 3（10）户竽，憎，储（11）式中P1阀前压力；舄 167m-蝶阀的流通面积与管道断面面积之比，对蝶阀，加一五一忑k卫K-气体的绝热指数，O ，其值决定于气体分子结构。单原子气体k=1.66 ,双原子气体、包括空气 k=1.4 ,多原子气体 k=1.33根据压缩流体流动的全能量方程
7、，用 助二% %(12 )相应的连续性方程Aivi pi= Aov2 p2(13 )式中VI、V2蝶阀前、后的流速；pi、P2一蝶阀前、后流体的密度;P2 一阀后压力。及绝热过程玲=自)/(14)经整理得作为节流元件，蝶阀与孔板的原理相同， 故蝶阀的压缩修正系数 3也可以根据 m,、k查取有关孔板压缩修正系数图表得其近似值。8 .蝶阀压力损失 p的确定在计算3过程中，用到 P=P 1 - P2,但是用户往往希望厂家直接算出阀门压力损失, 而不用其提供的P2O若不考虑热损失、边界摩擦、渗漏、外界作用等影响，阀门的压力损 失简化(为方便计算，均采用法定计量单位)。殍二0月11，哗(16)式中Q一流
8、体体积流量，单位为 m3/s。若为流体质量流量q (kg/h ),则A/? = 6 26xl0-14(17 )四、计算实例DN900蝶阀参数：介质为水蒸气。蝶阀全开流量 328.5t/h,阀前压力874.8kPa,阀前温度350.9 C,阀前比容 0.3241m3/kg 。计算蝶阀开度分别为 40 C, 50 C时的阀门流量系数。查取有关手册得，蝶阀开度40 C , 50 C时的流阻系数分别为10.8、32.6 。300 C水蒸气，取k=1.285,计算结果如表1所示。表1 DN900蝶阀流量系数开度0流阻系数（不可压缩流体Kv压力损失 P/Mpa P/P比值m压缩修正系数3可压缩流体Kv&#
9、39;40°10.89772.370.0360.04120.50820.96469426.450°32.65624.750.1090.12430.29250.91705157.7若采用图算法，其结果如表 2所示。表2 DN900蝶阀流量系数开度9流阻系数（不可压缩流体Kv压力损失 P/Mpa P/P比值m压缩修正系数3可压缩流体Kv'40°10.89772.370.0360.04120.50820.98209596.5450°32.65624.750.1090.12430.29250.95005343.5与计算值相比，其误差均在5%以内（1.8%及3.6% ）,故图算法基本满足工程需要。