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流量特性与阀芯

来源：常熟市常阳仪表科技有限公司 2008年04月11日 15:00

流量特性与阀芯的关系

流量特性与阀芯

流量特性

　　调节阀的流量特性是指流过调节阀的不可压缩流体的相对

流量与调节阀相对开度之间的函数关系。一般用直角座标系来

表示。纵轴为相对开度，横轴为相对流量。

　　在保持阀两端压差恒定时所获得的流量特性称固有流量特

性，通常所讲的流量特性多指固有流量特性，在调节阀控制工

艺介质时，随阀门开度的变化，阀两端的压差也会相应产生一

些变化，这时调节阀的相对流量和相对开度的特性函数相对固

有流量特性会产生一畸变，这种特性称为实际流量特性。

1.线性流量特性

　　线性流量特性，指调节阀的流量与开度成比例关系。

　　Cv=KL 　K：常数　　L：开度参阅图1

2.等百分比流量特性

　　等百分比流量特性，指行程变化所引起的流量变化率与此

点原来的流量成正比关系。

	dCv
		=K·Cv
	dL

　　图2是用半对数直角坐标系数来表示这两种流量特性。等

百分比是相等，流量小时，流量变化小，流量大时，流量变化

也大。

3.可调范围

　　在调范围是指调节阀所能控制的Z大流量和Z小流量的比

值。

　　当调节阀上两端压差不变时，调节阀的可调范围称为固有

的可调范围。

		Cv max
	即：
		Cv min

　　在负荷变化大的场合，必须计算出Z大流量时的Cv max和

Z小流量时的Cv min，然后检查一下按Cv max所选择的调节阀

，是否满足Z小流量的Cv min要求。

流量特性的选择

　　选择的原则是：选择的流量特性与调节对象的特性和调节器的特性相反。这样，调节系统的综合特性可接近于线性。

　　但是，对调节阀制造厂来说，实际上不可能都通晓各个流程的管道流阻、储压罐及泵类等装置的特性。用户是根据掌握

的体资料来选择调节阀的流量特性，大多选用等百分比流量特性。

选择基本原则是：

1、线性流量特性

　　1压差变化小，几乎恒定。　　　

　　2整个系统的压力损失大部分分配在阀上开度变化，阀上压差变化相对较小。

　　3外部干扰小，给定值变化小。可调范围要求小的场合。

　　4流程的主要参数的变化呈线性。

2.等百分比流量特性

　　1要求大的可调范围

　　2管道系统压力损失大

　　3开度变化、阀上压差变化相对较大。

阀芯型式

　　调节阀阀芯有等百分比流量特性和线性流量特性，其几何形状有柱塞形、V形缺口和套筒形等。

1.柱塞形阀芯

　　柱塞形阀芯的流量特性，有等百分比特性和线性特性两种，还有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯

2.V形缺口阀芯

　　它是三通阀阀芯，流量特性为线性。

3.套筒形阀芯

　　笼式阀的流量特性，由套筒窗口几何形状决定的。流量特性有等百分比和线性两种。还有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯

　　大口径阀和温阀采用分离式套筒，低噪音笼式阀可以降低噪音。

4.快开特性两位式阀芯

　　快开阀芯几何形状呈平底器皿形，有表面堆焊司太莱合金Qs的阀芯，也有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯。如阀座密封

压力太大，可改用线性阀芯，但它的允许压差不宜太大。

5.偏心旋转阀芯凸轮挠曲阀用

　　偏心旋转阀芯可调范围为100：1，固有流量特性接近线性，但在40%开度以内，流量特性近似于等百分比特性，通过变换阀

门定位器反馈凸轮，可把这个固有流量特性改变成等百分比特性。另外嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯，可达到气密性。

压力和温度等级

　　阀体是连接在管道上的压力容器，选择公称压力目的是使长期受到流体温度、压力和管道应力作用，而不损坏。

　　标准的公称压力一般按管道规格的标准来决定。常用的公称压力ANSI标准为150～25001bf/in².

标准的公称压力

　　一般一说，阀体壁厚由阀体壁厚强度来决定，而壁厚强度与当时流体温度下材料许用压力和流体压力有关。但是流体条

件千变万化，不可能对这个条件进行计算。

　　因此，在ANSI B16.5-1977标准规定的标准公称压力条件下，壁厚是由某一个选定的设计应力7000psi来决定的。而与材料

种类无关。按材料种类确定应力·温度等级关系。

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