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     在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行選型與計(jì)算，以達(dá)到穩(wěn)定控制的目的。但調(diào)節(jié)閥選型與計(jì)算時(shí)對(duì)F_L的考慮較困難。本文除對(duì)F_L的一般規(guī)律作分析，同時(shí)通過實(shí)例，對(duì)可能出現(xiàn)阻塞流工況，如何深入考慮F_L作出分析。

      2、阻塞流的產(chǎn)生

     在流量系數(shù)Cv的計(jì)算公式中，閥前壓力P₁，閥后壓力P₂的取壓位置及流體通過調(diào)節(jié)閥的壓力降變化情況如圖1所示。

圖1  閥內(nèi)的壓力恢復(fù)特性

     閥上壓降為ΔP=P₁-P₂。按能量守恒定律，在流體縮脈處的流速最大而壓力最低，即壓力降最大，稱為ΔP_vc。縮流處后流體流速又減小，直至P₂處大部分靜壓得到恢復(fù)，此時(shí)壓力降為ΔP。

     當(dāng)介質(zhì)是液體，在壓差足夠大時(shí)，部份液體在該操作溫度下汽化，即發(fā)生了閃蒸。液體中夾帶了蒸汽，產(chǎn)生了二相流，液體不再是不可壓縮的，這時(shí)即使再增加壓差，流量也不再增加，這種極限流量現(xiàn)象稱為液體阻塞流。

      3、F_L的具體分析

      3.1 F_L的定義

             F_L=S_qt（ΔP/ΔP_vc）=S_qt（P₁-P₂）/（P₁-P_vc）        （1）

      3.2  F_L的意義

     F_L是一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表明了調(diào)節(jié)閥在液體通過后動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的恢復(fù)能力（見圖1），也表明了液體產(chǎn)生阻塞流的臨界條件，故F_L又稱為臨界流量系數(shù)。提出F_L的目的，在于判斷液體通過調(diào)節(jié)閥時(shí)是否產(chǎn)生隆塞流，并用于計(jì)算調(diào)節(jié)閥的最大允許壓差。

     3.3 阻塞流的判斷

      理論上用與的大小關(guān)系來判斷是否產(chǎn)生阻塞流，但在工程計(jì)算時(shí)用壓差大小來判斷。圖2表明了通過閥門的流量與壓差的關(guān)系。

圖2  流量與壓差的關(guān)系

     最大允許壓差定義為ΔPc：

             ΔPc = F_L² * ΔPvc=F_L²* （P₁-F_FP_v）       （2）

     P_v：操作溫度下的液體飽和蒸汽壓
      F_F：液體臨界壓力比系數(shù)

      3.4 決定阻塞流的因素

     從公式2來看，一旦操作工況決定，最大允許壓差ΔPc與F_L有關(guān)系。阻塞流的產(chǎn)生與通過調(diào)節(jié)閥流量的大小，調(diào)節(jié)閥口徑?jīng)]有關(guān)系。

      4、F_L值的一般規(guī)律

     4.1F_L值的大小與調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式、流向、開度有關(guān)。一般情況下，制造廠提供的F_L值是指調(diào)節(jié)閥全開下的數(shù)值。

     4.2幾何結(jié)構(gòu)完全相同的調(diào)節(jié)閥F_L值相同，并與口徑無關(guān)。同一類型的調(diào)節(jié)閥由于各制造廠的結(jié)構(gòu)略有不同，故F_L也有差別。

     4.3國(guó)際知名的制造廠提供了各系列調(diào)節(jié)閥的F_L值，國(guó)內(nèi)也有推薦值。詳見表1，表2。

表1 Masoneilan 偏心旋轉(zhuǎn)閥

表2 國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)閥F_L的推薦值