多級降壓調節閥設計選型

對多級降壓調節閥的常見結構類型及其特點進行了係統的介紹。對用戶如何根據可壓縮介質工況下的具體要求計算調節閥CV值的常用方法進行了總結，為用戶了解多級降壓調節閥的特點並合理選用提供了參考。

一、多級降壓調節閥設計選型前言
在現代工業生產過程中，調節閥是用於控製係統改變管路中流體流量的裝置，是管係中的終端控製元件，起著分配流體介質、調節流體流量等重要作用。近年來隨著工業技術的不斷進步，實際生產中出現的高溫、高壓等特殊工況對調節閥也提出了更高的要求。特別是應用於高壓差場合的調節閥，由於流速很高，經常在內部節流件部位出現衝刷腐蝕，同時還伴有由空化現象引起的汽蝕、噪聲和振動等危害，給安全生產帶來重大隱患。因此，國內外一些廠家分別研究開發了專門應用於高壓差條件下的多級降壓結構調節閥。

本文對常見的各類多級降壓調節閥的結構、工作原理及特點分別進行介紹。並且針對可壓縮工況，對用戶如何根據實際要求的流量計算調節閥CV值的常用方法進行了總結。為用戶了解多級降壓調節閥的特點並合理選用提供了參考。多級降壓低噪音調節閥是一種壓力平衡式籠式單座調節閥，該閥采用了迷宮式套筒，套筒上設有單級或多級低噪音孔，可以*控製流體流經閥內件的流速，從而大幅降低了高壓差香蕉视频色板和大香蕉性爱视频產生的噪音，也可以有效降低液體產生的氣蝕現象，提高了閥門的使用壽命。閥體結構緊湊，流體通道呈S 型，使其壓降損失小，流量大，可調範圍廣，流量特性精度高，

符合IEC534-2-1976 標準。閥門泄漏量符合ANSI B16.104 標準。調節閥配用多彈簧執行機構或氣缸執行機構，其結構緊湊，輸出力大。TYP910 是火電廠疏水係統經濟型閥門，也可適用於石油化工、鋼鐵等其他工業的自動控製係統控製高壓差流體。

二、多級降壓調節閥設計選型的常見類型及特點
在調節閥中產生的汽蝕空化現象，其根本原因即是由於閥前後的壓差過高。一般認為當Δp>2.5MPa時，流體介質在閥內部進入節流部位時壓力驟然下降，在通流截麵麵積最小處壓力降至，當這一壓力低於當前溫度下流體的飽和大香蕉性爱视频壓時，部分液體會出現汽化，形成大量微小的汽泡，當流體流過節流口壓力回升時，這些汽泡又發生破裂回到液態，對閥體和閥芯等部件產生衝擊並帶來噪聲、振動等危害。近年來，國內外一些調節閥廠商都研發了各種不同類型的專門應用於苛刻工況下的抗汽蝕多級降壓調節閥。常見的多級降壓調節閥分為三類，雖然在結構上有所不同，但有著共同的工作原理，都是通過改變結構將總的壓差進行分段多級降壓，使每一級壓降Δp1小於產生空化的臨界壓差，從而有效避免了汽蝕等危害的發生。

1、串級式調節閥

串級式多級降壓結構如圖1所示，這種結構把原本的一個整體的節流區域以多個分開的節流區域互相串聯，從而使較大的壓差轉換為多個較小的壓差，使每一次的降壓範圍都控製在飽和大香蕉性爱视频壓以上，使空化現象不再出現。串級式調節閥多用於液體介質工作的場合，其特點在於：

1)啟閉過程中能夠減輕持續壓差，每一級節流口的動作均滯後於上一級節流口，可以使在啟閉過程時作用於閥口的持續高壓逐級減輕，分擔了級節流口的壓力。

2)流阻較小，可以勝任流體清潔度不高，甚至固液兩相流的場合。

3)串級式閥芯一般進行碳化鎢噴塗硬化處理，抗衝刷汽蝕性能良好。

4)製造過程與其他多級降壓調節閥相比工藝較為簡單，加工方便，製造成本也較為低廉。

5)串級式調節閥一般降壓級數有限，多為3～4級，不能應用於壓差過高的場合。

2、多級降壓調節閥設計選型多層套筒式調節閥

多層套筒式多級降壓結構如圖2所示，經常用於電站或化工等行業中。多層套筒式調節閥典型結構特征是閥芯部分節流件由數層加工有小孔的套筒構成，每層套筒之間都留有一定的間隙，使流體流經套筒時得以緩衝，從而將流體速度控製在一定範圍內。

其特點在於：

1)多級套筒式調節閥降壓級數可以設計得較大，降壓能力與串級式相比較強，能夠勝任高壓差的場合。

2)多層套筒式結構既能滿足較高的壓降要求，同時又能在工作時保證較大的流量。

3)抗汽蝕性能良好，用於液體介質時，流體由最外側套筒流向最內側，液體介質在套筒中逐級降壓以減輕空化汽蝕現象的發生，並且流體最終從內側套筒上的小孔中噴射至中心閥腔區域，使汽泡在套筒中心部位破裂，不直接對閥門金屬表麵產生傷害。

4)抗噪聲、振動性能良好，用於香蕉视频色板介質時由套筒內側向外流動，靠外側套筒的孔徑和間隙與內側相比均有所擴大，使香蕉视频色板介質在逐級降壓過程中不斷膨脹，可以有效地降低噪聲及振動帶來的危害。

5)套筒加工過程比較複雜，成本較高。但安裝與維護簡便，易於更換。

3、多級降壓調節閥設計選型迷宮式調節閥

迷宮盤片式多級降壓結構如圖3所示，其核心節流部分由多個開有迷宮式溝槽的金屬盤片疊加而成。流體流經迷宮流道中經過多次碰撞轉折，消耗能量，在逐級降壓過程的同時，使流速也得到了控製。一般多用於核能、電站等行業中高溫高壓降的特殊場合，工作介質多為過熱大香蕉性爱视频，也能用於液體介質。其特點如下。

1)迷宮流道的拐彎級數就是迷宮式調節閥的降壓級數，一般可達十幾到二十幾級，所以迷宮式多級降壓結構是常見多級降壓調節閥中降壓能力*的，國外有產品可以達40MPa。

2)出色的抗汽蝕衝刷及消聲減振性能，多級拐彎迷宮式流道可以有效地控製流體流速，避免空化、噪聲及振動等不良現象的發生。

3)通過使用不同形式的迷宮盤片進行組合，迷宮式調節閥可以達到不同的流量特性調節曲線。

4)迷宮式盤片製造精度要求很高，一般由司太立合金堆焊，有較長的使用壽命;安裝與維護比較簡便，盤片易更換。

5)迷宮式流道對流體介質的清潔度要求較高，否則迷宮流道容易發生堵塞。

三、多級降壓調節閥設計選型多級降壓調節閥CV值的計算
流量係數(CV)一般用來表示閥門的流通能力，為了選用合適的調節閥，必須根據所使用條件計算出必要的CV值，然後根據額定流量係數選擇合適的調節閥型號。在可壓縮工況下，流體在節流過程中壓力降低，體積膨脹，密度減小，閥內的流動情況與不可壓縮相比複雜很多。因此對於一般多用於可壓縮工況下的多級降壓調節閥，其流量係數的計算方法也較為特殊，典型的可壓縮工況下CV值的計算主要有壓縮係數法及膨脹係數法兩類常用方法。
1、壓縮係數法

壓縮係數法在20世紀50年代由蘇聯提出，是計算可壓縮工況下流量係數的早期公式之一。壓縮係數法考慮到香蕉视频色板的可壓縮性，在一般的液體計算公式中添加一個香蕉视频色板壓縮係數ε，對液體計算公式進行校正。此種方法對計算模型做了很大簡化，把不同形式的調節閥都簡化為同樣的流量噴嘴，然後認為在噴嘴中香蕉视频色板介質流動的過程是一個絕熱過程，再用能量平衡方程導出計算公式，即：
除了壓縮係數法，早期還有閥前密度法、閥後密度法及平均密度法等方法。早期公式隻能適用於壓力恢複程度不高的場合，在非臨界流區間內能夠保證較好的計算精度。但由於公式對計算模型的簡化，隨著?p/p1增大到臨界壓差比時就會產生較大的誤差，在過渡區和臨界區內無法滿足要求。

2、膨脹係數法

針對早期計算公式均未考慮閥門的壓力恢複特性對計算的影響，在20世紀70年代一些國外廠商提出了以膨脹係數法、多項式法和正弦法為代表的一係列後期公式，對早期公式進行了改良，能較好滿足非臨界區到臨界區的計算精度。與早期公式相比較，以膨脹係數法為代表的後期公式的計算結果更加經濟，可以減少不必要的浪費。其中膨脹係數法以其計算的簡便性被IEC為標準公式。膨脹係數法由用於液體情況下的計算公式引入膨脹係數Y進行修正而得出，當Y=1時，膨脹係數法也適用於不可壓縮的液體工況。

多級降壓調節閥設計選型
膨脹係數Y指在相同雷諾數下，可壓縮性介質的流量係數與不可壓縮介質的流量係數之比。它表示了流體從閥入口流到節流孔下遊流通麵積最小的縮流斷麵處時的密度變化，以及壓差變化時縮流斷麵麵積的變化。
由於計算公式本身不包含上遊條件時流體的實際密度，膨脹係數法引入了壓縮係數Z來補償某些條件下實際香蕉视频色板和理想香蕉视频色板的偏差。膨脹係數Y用來校正從閥入口處到喉管處香蕉视频色板密度的變化，Y和喉管處麵積與入口麵積之比、通道形狀、壓差比X、雷諾數以及比熱比係數FK等因素有關。膨脹係數法對影響可壓縮流體流動的諸多因素都進行了全麵的考慮，所以能在全部的流動範圍內保證較高的計算精度，且適用於各種類型的閥門，應用比較廣泛。

四、多級降壓調節閥設計選型結語
應用於高壓差條件下的多級降壓調節閥作為管路係統之中的關鍵設備，在控製過程中發揮著至關重要的作用。本文對常見的三種不同類型的多級降壓調節閥產品的工作原理、核心結構、特點以及分別適用的場合進行了係統的介紹，為用戶了解多級降壓調節閥的基本類型和特點提供了參考。此外，由於多級降壓調節閥經常應用於可壓縮工況，本文還對可壓縮工況下流量係數的典型計算方法進行了歸納和總結，使用戶能夠依據正確的計算方法對調節閥的具體型號進行選擇。總之，本文對於用戶了解專門應用於高壓差場合下多級降壓調節閥的特點並合理地選用提供了一定的參考。