引言
在自动控制专业工程设计中,调节阀选择计算是一项非常重要的工作,其计算相对复杂,选择所需的参数较多,特别是在中大型工程中,阀门数量较多,阀门参数的计算需要大量的能源。LABVIEW软件开发的阀门选择参数计算程序可以快速计算阀门参数,方便工程师根据个人设计习惯修改相关逻辑和计算参数,高效完成工程设计任务。
1 调节阀口径的计算原理
确定调节阀口径的关键是计算流量系数的两个重要参数Cv调节阀最大/最小开度。Cv计算后,根据圆形值,在选型样本中初选相应公称口径的额定Cv,因此,可以计算出额定Cv值时,调节阀的最大/最小开度。相对行程标准规定范围:线性阀10~80%,等比阀30~90%,检查计算出的最大/最小开度结果是否在范围内,最终确定阀门额定Cv值、口径和阀芯尺寸。
1.1 流量系数Cv的计算
流量系数由流体力学中的节流原理和调节阀流量方程得出Cv计算公式:
Q:流量,m3/h;γ:密度,g/cm3;△p:压差,kgf/cm2。
推导公式过程不再重复,计算时应注意使用正确的单位。
1.2 计算调节阀最大/最小开度
开度计算公式由阀阻比、流量系数比和开度之间的关系推导出:
R:阀阻比;Cmin:最小流量系数值;Cmax:最大流量系数值;额定Cv:在阀门口径下选择额定流量系数。
2 调节阀计算程序的图形语言
LABVIEW图形语言编程易于使用,具有数学、逻辑、测量、信号处理、模拟等综合功能。软件开发分为程序和操作界面两部分。根据上述公式和设计要求,编写选择计算程序,注释输入和输出参数,易于阅读和修改。
图1
3 操作界面计算调节阀口径选择
LABVIEW软件界面简单直观,适合工程应用。如图2所示,前两种行为的输入包括最大/正常/最小流量Q、密度γ、压差△p、可调比R、圆整系数、Cv选择值。后两种行为的输出包括:最大/正常/最小流量Cv、最大/正常/最小开度,圆形Cv。界面底部有4个常用说明,方便用户理解和操作。
在图1和图2中,程序面板和界面上注释一致的变量一一对应,动态相关,可结合阅读。
图2 调节阀口径选择计算操作界面
44 阀门选型参数计算应用
以实际工程设计中液氨调节阀进入设备的选择参数为例。主要操作条件:最大流量,40.0m3/h;正常流量,30.0m3/h,最小流量,10.0m3/h;设计压力,1.3MPa;密度,0.604g/cm3;压差,0.1MPa;可调比:50。将上述参数输入操作界面,计算操作程序Cv=53.601。
工艺管的尺寸为DN125.参照调节阀样本选择值Cv135满足实际需要。相应的阀门直径为80mm,阀芯尺寸也为80mm。检验开度41.3~66.4%在30~90%范围内。
LABVIEW该程序具有打印功能,可作为工程设计的计算书直接打印。
5 结论
进口阀的计算采用Cv如果国内阀门采用值,Kv根据公式,值Cv=1.167×Kv换算。对于阻塞流动和气体介质还可以通过FL膨胀系数法可以在此程序的基础上进行修正,并结合LABVIEW实现逻辑结构语言。
LABVIEW它是一款非常适合工程设计师的独立程序开发软件,易于编写程序,时间短;根据需要,还可以定制个性化功能,不断改进和补充,帮助工程师更好地完成设计工作,也是一种节省时间、低成本的工程计算软件开发方法。
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