GB/T 17213.2-2017 工業(yè)過(guò)程控制閥 第2-1部分：流通能力 安裝條件下流體流量的計(jì)算公式介紹

GB/T 17213.2-2017 規(guī)定了工業(yè)過(guò)程控制閥在安裝條件下流體流量的計(jì)算公式，以下是德特森相關(guān)介紹：

一、基本流量系數(shù)公式

公式： ，其中  為體積流量， 為流量系數(shù)， 為管道幾何形狀修正系數(shù)， 為雷諾數(shù)修正系數(shù)， 為控制閥上下游的壓差， 為流體密度。

說(shuō)明：此公式是計(jì)算流體流量的基礎(chǔ)，通過(guò)流量系數(shù)  以及修正系數(shù)  、 等，綜合考慮了控制閥本身的特性以及安裝管道等因素對(duì)流量的影響。

二、流量系數(shù) C 的確定

· 流量系數(shù)  是表征控制閥流通能力的重要參數(shù)，其值與控制閥的結(jié)構(gòu)、尺寸、開(kāi)度等因素有關(guān)。對(duì)于不同類(lèi)型和規(guī)格的控制閥，通常需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)或根據(jù)制造商提供的數(shù)據(jù)來(lái)確定具體的流量系數(shù)。

· 一般來(lái)說(shuō)，在控制閥全開(kāi)時(shí)，流量系數(shù)達(dá)到最大值，此時(shí)流體通過(guò)控制閥的阻力最小，流量最大。隨著控制閥開(kāi)度的減小，流量系數(shù)也相應(yīng)減小，流體流量也隨之降低。

三、管道幾何形狀修正系數(shù) F_P

· 計(jì)算方法： ，其中  為管道中各種局部阻力系數(shù)，如彎頭、三通、變徑等管件產(chǎn)生的阻力系數(shù)， 為管件的數(shù)量。

· 意義：該修正系數(shù)用于考慮安裝控制閥的管道系統(tǒng)中由于管件等造成的局部阻力對(duì)流量的影響。當(dāng)管道系統(tǒng)中存在較多的管件或復(fù)雜的管道布局時(shí)，局部阻力增大， 值減小，從而導(dǎo)致實(shí)際流量減小。

四、雷諾數(shù)修正系數(shù) F_R

· 公式： ，其中  為管道的相對(duì)粗糙度， 為管道內(nèi)徑， 為雷諾數(shù)， ， 為流體平均流速， 為流體動(dòng)力粘度。

· 作用：雷諾數(shù)修正系數(shù)主要考慮了流體的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)流量的影響。在不同的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，流體的流動(dòng)特性不同，對(duì)控制閥的阻力特性也會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)雷諾數(shù)較低時(shí)，流體的粘性力占主導(dǎo)地位，流動(dòng)狀態(tài)較為復(fù)雜， 值較小，流量也相應(yīng)減小。

五、壓差 Δp 的測(cè)量與計(jì)算

· 壓差  是指控制閥上下游之間的壓力差，準(zhǔn)確測(cè)量壓差對(duì)于計(jì)算流體流量至關(guān)重要。通常使用壓力傳感器或差壓變送器等儀表來(lái)測(cè)量控制閥上下游的壓力，然后計(jì)算出差值得到  。

· 在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意壓力測(cè)量點(diǎn)的位置選擇，應(yīng)盡量避免測(cè)量點(diǎn)受到流體擾動(dòng)等因素的影響，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

六、流體密度 ρ 和動(dòng)力粘度 μ 的確定

· 流體的密度  和動(dòng)力粘度  是與流體性質(zhì)相關(guān)的重要參數(shù)，其值取決于流體的種類(lèi)、溫度和壓力等因素。對(duì)于常見(jiàn)的流體，如液體水、氣體空氣等，可以通過(guò)查閱相關(guān)的物理性質(zhì)手冊(cè)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定其在不同條件下的密度和動(dòng)力粘度。

· 在實(shí)際工程中，如果流體的成分或工況較為復(fù)雜，可能需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)或測(cè)試來(lái)準(zhǔn)確獲取流體的密度和動(dòng)力粘度。