高精度的气体介质调节阀选型计算方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术在 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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体介质调节阀选型计算方法。
技术介绍
在过程控制的管路系统中，调节阀常用来调节系统的流量、压力、温度等过程参数。调节阀的选型过程是指根据流经管路的介质压力、流量、类型、温度等参数选用合适类型和尺寸的调节阀。调节阀的选型计算是过程控制系统设计中的关键步骤，调节阀选型不当将导致过程控制系统无法正确调节过程参数、缩短调节阀的使用寿命，严重时甚至引发安全生产事故。目前，气体介质的调节阀的选型计算主要依据标准ANSI/ISA-75.01.01(IEC60534-2-1Mod)-2007进行。但是由于该标准提供的计算方法没有考虑到气体介质调节阀的压差比系数随阀门开度变化而改变的特性，阀门任意开度下的选型计算过程都选用阀门全开时的压差比系数。对一些压差比系数随阀门的开度改变而变化较大的阀门，该方法将不能准确判别介质的流态，进而不能正确选用对应的流量系数计算公式，最终导致选型计算结果不符合实际使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使气体介质的调节阀的选型计算结果更加准确，满足实际使用要求的高精度的气体介质调节阀选型计算方法。本专利技术的技术解决方案是：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CVi-1，选用其额定气体压差比系数XT。S2:根据公式计算气体比热比系数F、膨胀系数YFγ=γ1.40]]>当x<FXT，气体介质处于非阻塞流状态时，Y=1-x3FγxT]]>当x>FXT，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<FXT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CVi：CVi=WN6Yxp1ρ1]]>S8：调用下列公式计算流量系数CVi：CVi=W0.667N6FγxTp1ρ1]]>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FP和压差比系数XTPFP=11+ΣϵN2(CVid2)2]]>xTp=xTFP21+xTΣϵ1N5(CVid2)2]]>S6:根据公式x<FXT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：CVi=WN6FPYxp1ρ1]]>S10:调用下列公式计算流量系数：CVi=W0.667N6FPFγxTpp1ρ1]]>S11：判断|Cvi-Cvi-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CV即为CVi；若大于0.1则进入步骤S12；S12：根据CVi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XT。重新从步骤S3开始循环计算流量系数直至S11中|Cvi-Cvi-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CV＝CVi。：步骤S7中CVi的计算公式可以采用下列公式：CVi=WN8p1YT1ZxM;]]>或步骤S7中CVi的计算公式采用下列公式：CVi=QN9p1YMT1Zx;]]>或步骤S7中CVi的计算公式采用下列公式：CVi=QN7p1YGgT1Zx.]]>本专利技术在ANSI/ISA-75.01.01(IEC60534-2-1Mod)-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。本专利技术介质流态判别结果能符合实际工况；计算结果中阀门流量系数、阀门开度和压差比系数能相互对应；本专利技术方法流程清晰，非常适合软件编程实现，计算效率高。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的流程示意图、计算过程中涉及到的参数如表1所示。表1计算过程中涉及的参数具体实施方式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CVi-1，选用其额定气体压差比系数XT。S2:根据公式计算气体比热比系数F、膨胀系数YFγ=γ1.40]]>当x<FXT，气体介质处于非阻塞流状态时，Y=1-x3FγxT]]>当x>FXT，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<FXT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CVi：CVi=WN6Yxp1ρ1]]>S8：调用下列公式计算流量系数CVi：CVi=W0.667N6FγxTp1ρ1]]>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FP和压差比系数XTPFP=11+ΣϵN2(CVid2)2]]>xTp=xTFP21+xTΣϵ1N5(CVid2)2]]>S6:根据公式x<FXT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：CVi=WN6FPYxp1ρ1]]>S10:调用下列公式计算流量系数：CVi=W0.667N6FPFγxTpp1ρ1]]>S11：判断|Cvi-Cvi-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CV即为CVi；若大于0.1则进入步骤S12；S12：根据CVi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XT。重新从步骤S3开始循环计算流量系数直至S11中|Cvi-Cvi-1|的值小于等于0本文档来自技高网...

【技术保护点】
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CVi‑1，选用其额定气体压差比系数XT。S2:根据公式计算气体比热比系数F、膨胀系数YFγ=γ1.40]]>当x<F XT，气体介质处于非阻塞流状态时，Y=1-x3FγxT]]>当x>F XT，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 XT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CVi：CVi=WN6Yxp1ρ1]]>S8：调用下列公式计算流量系数CVi：CVi=W0.667N6FγxTp1ρ1]]>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FP和压差比系数XTPFP=11+ΣϵN2(CVid2)2]]>xTp=xTFP21+xTΣϵ1N5(CVid2)2]]>S6:根据公式x<F XT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：CVi=WN6FPYxp1ρ1]]>S10:调用下列公式计算流量系数：CVi=W0.667N6FPFγxTpp1ρ1]]>S11：判断|Cvi‑Cvi‑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CV即为CVi；若大于0.1则进入步骤S12；S12：根据CVi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XT。重新从步骤S3开始循环计算流量系数直至S11中|Cvi‑Cvi‑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CV＝CVi。...

【技术特征摘要】
1.一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CVi-1，选用其额定气体压差比系数XT。
S2:根据公式计算气体比热比系数F、膨胀系数Y
Fγ=γ1.40]]>当x<FXT，气体介质处于非阻塞流状态时，
Y=1-x3FγxT]]>当x>FXT，气体介质处于阻塞流状态时，
Y＝0.667
S3: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<FXT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CVi：
CVi=WN6Yxp1ρ1]]>S8：调用下列公式计算流量系数CVi：
CVi=W0.667N6FγxTp1ρ1]]>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FP和压差比系数XTPFP=11+ΣϵN2(CVid2)2]]>xTp=xTFP21+xTΣϵ1N5(CVid2)2]]>S6:根据公式x<F...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，葛黎明，陆赛浩，
申请(专利权)人：江苏神通阀门股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32