[发明专利]高精度的气体介质调节阀选型计算方法

摘要

本发明公开了一种高精度的气体介质调节阀选型计算方法，在选用阀门全开时的压差比系数得到初始流量系数后，考虑压差比系数随阀门开度变化的特性，反复迭代计算，最终得到给定工况下阀门正确的流量系数。本发明在 ANSI/ISA-75.01.01(IEC 60534-2-1 Mod)-2007 中气体介质流量系数计算部分的基础上对计算过程进行改进，根据阀门开度的变化选用相应的压差比系数，并对流量系数进行迭代运算，使气体介质的调节阀的选型计算结果更加准确，满足实际使用要求。

主权项

一种高精度的气体介质调节阀选型计算方法，其特征是：包括下列步骤：S1:根据所选用的阀门类型，得到该阀门的额定流量系数并将其设置为C_Vi‑1，选用其额定气体压差比系数X_T。S2:根据公式计算气体比热比系数F、膨胀系数Y$F_{\mathrm{\&gamma;}}=\frac{\mathrm{\&gamma;}}{1.40}$当x<F X_T，气体介质处于非阻塞流状态时，$Y=1-\frac{x}{3F_{\mathrm{\&gamma;}}{x}_T}$当x>F X_T，气体介质处于阻塞流状态时，Y＝0.667S3:判断选用阀门的尺寸是否和所连接管道的尺寸一致；若步骤S3中得到阀门的尺寸和所连接管道的尺寸一致，则进入步骤S5；S5：根据公式x<F X_T来判别介质是否处于阻塞流状态；若介质处于非阻塞流状态，则进入步骤S7,否则进入步骤S8；S7：调用下列公式计算流量系数C_Vi：$C_{Vi}=\frac{W}{N_{6}Y\sqrt{{\mathrm{xp}}_1{\mathrm{\&rho;}}_1}}$S8：调用下列公式计算流量系数C_Vi：$C_{Vi}=\frac{W}{0.667N_6\sqrt{F_{\mathrm{\&gamma;}}{x}_T{p}_1{\mathrm{\&rho;}}_1}}$若步骤S3中得到阀门的尺寸和所连接管道的尺寸不一致，则进入步骤S4：计算带接管的管道几何形状系数F_P和压差比系数X_TP$F_P=\frac{1}{\sqrt{1+\frac{\mathrm{\&Sigma;}\mathrm{\&epsiv;}}{N_2}{\left(\frac{C_{Vi}}{d^2}\right)}^2}}$$x_{Tp}=\frac{\frac{x_T}{{F_P}^2}}{\sqrt{1+\frac{x_T{\mathrm{\&Sigma;\&epsiv;}}_1}{N_5}{\left(\frac{C_{Vi}}{d^2}\right)}^2}}$S6:根据公式x<F X_T来判别介质是否处于阻塞流状态；若介质处于非阻塞流状态，则进入步骤S9，否则进入步骤S10；S9：调用下列公式计算流量系数：$C_{Vi}=\frac{W}{N_6{F}_{P}Y\sqrt{{\mathrm{xp}}_1{\mathrm{\&rho;}}_1}}$S10:调用下列公式计算流量系数：$C_{Vi}=\frac{W}{0.667N_6{F}_P\sqrt{F_{\mathrm{\&gamma;}}{x}_{Tp}{p}_1{\mathrm{\&rho;}}_1}}$S11：判断|C_vi‑C_vi‑1|的值是否小于0.1，若小于等于0.1则最终计算的流量系数C_V即为C_Vi；若大于0.1则进入步骤S12；S12：根据C_Vi计算该流量系数下阀门对应的开度；S13：根据得到的阀门开度选取对应的气体压差比系数X_T。重新从步骤S3开始循环计算流量系数直至S11中|C_vi‑C_vi‑1|的值小于等于0.1的条件得到满足后结束计算；最终阀门流量系数的计算值C_V＝C_Vi。