1 引言
在开展调压阀流量计算公式时，界定CV为调压阀流量系数，它是与闸阀构造、阀前后左右压力差、通道流体密度和液体特点相关的指数，是个无量纲的数。实际测算中，，在其中：Q是通过调压阀的总流量，ρ1是调压阀阀前流体密度，N是工程项目企业指数，也是无量纲数，ΔP是调压阀前后左右压力差。可以看出，ΔP越大，CV值越小。
可是针对发生了堵塞流工作状况下的调压阀的测算，以上基本的测算压力差ΔP＝P1－P1的确认方法并不适合，会造成闸阀计算误差，造成闸阀型号选择过小。下边根据案例详细介绍堵塞流工作状况的辨别流程以及工作状况下测算气体压力的明确，有益于恰当的闸阀型号选择。
在某石油化工更新改造工程中，有一台闸阀是原八十年代设计方案型号选择的，依据当初的加工工艺数据信息，总流量18000kg/h，阀前工作压力P1=3.3MPaA，阀后压力P2=0.86MPaA，压力差ΔP＝P1－P1＝2.44MPa，融合环境温度相对密度等主要参数，带到测算CV值，最终挑选了一台CV=17的2″规格调压阀。可是这台闸阀在具体运用中一直偏小，小区业主反映，即使平常闸阀已经开全，但运用中或是觉得偏小，迫切需要此次更新改造中对阀体开展再次测算，再次型号选择，挑选适宜的闸阀。因为加工工艺主要参数并并没有转变，或是依据以前的技术主要参数，小编再度测算CV值，发觉并没有任何问题，CV值测算等于4.962，挑选CV=17的闸阀应当非常合适了，为什么具体运用偏小呢？深入分析后，发觉原先因为阀后工作压力P2不大，具体已经发生了堵塞流（闪蒸）的工作状况，因而，这时开展CV值测算时，ΔP已经不等于P1－P2的2.44MPa，应当带到产生堵塞流时的相对应的临界压降ΔPcr。ΔPcr<ΔP，因此，造成了原来闸阀的测算偏小。
由此可见，一般来说ΔP＝P1－P2，即调压阀阀前工作压力与阀后压力之差，即假如阀前工作压力P1稳定，则ΔP伴随着阀后工作压力P2的变动而转变，P2越小，则ΔP越大。但假如P2减少到一定的值，通过调压阀的液体发生了堵塞流的状况，ΔP的选值则不会再相当于P1－P2，必须慎重考虑。下边主要探讨堵塞流工作状况下，闸阀CV值测算时ΔP的选值的问题，进一步再分辨闸阀是闪蒸工作状况或是汽蚀工作状况，及其相对应工作状况下的正确处理对策。
2 堵塞流的分辨
堵塞流：针对不能缩减的液体，调压阀阀前工作压力P1维持一定时，逐渐减少阀后工作压力P2时，穿过调压阀的总流量会逐步提升，但当阀后工作压力P2减少到某一数据后，穿过调压阀的总流量抵达一个较大规定值Qmax，这时再减少P2，就无法使根据调压阀的总流量再提高了。这一根据调压阀总流量的最高规定值便是堵塞流（chockedflow）。如下图1所显示。
图1 总流量与闸阀两边压力降的关联
因而，P2越小，造成具体调压阀两边的压力降超过堵塞流相匹配的临界压降ΔPcr时，会产生堵塞流，即ΔP>ΔPcr时，闸阀CV值的测算就无法选用加工工艺给的规定压力降ΔP来估算了，而应当选用堵塞流相匹配的临界压降ΔPcr。换句话说，假如发生了堵塞流，依然用阀前后左右压力差P1－P2带到测算CV值得话，会促使ΔP增大，造成CV测算缩小，最后造成闸阀选小了，这也是在建筑工程设计中常不想要见到的。因而，针对很有可能产生堵塞流工作状况的闸阀，设计方案工作人员在预估时必须需注意，最先要确定是不是的确产生堵塞流，进而选用准确的ΔP选值。
针对不能缩小液体，当流体节流阀时，流动速度扩大，工作压力减少，较大流动速度处具备最少工作压力。可是，当节流阀后，流束的截面并没马上扩张，反而是再次变小，因而，较大流动速度并没有在节流阀处，反而是在节流阀处中下游某点，这里称之为静缩流处，此处工作压力最少，称之为Pvc。以后，伴随着流束横截面的扩张，工作压力提高，流动速度减少，但最后的出入口工作压力不太可能再修复到通道工作压力P1，为之P2。即穿过调压阀后工作压力获得修复，但也具有不能修复的的压力损害：ΔP＝P1－P2。如下图2所显示。
图2 静缩流处平面图
不能缩小液体产生堵塞流的因素是因为液体通过调压阀后，通过节流阀，工作压力会慢慢减少，当工作压力降低到低于液体的饱和蒸气压Pv，使一部分液态气化，此后即使工作压力再减少，总流量也不会再提升了。那样就发生了堵塞流。
针对不能缩减的液体，产生堵塞流的前提是上式创立：
ΔP＝P1－P2≥FL2（P1－Pvcr）＝ΔPcr （1）
上式中，ΔP＝P1－P2，由加工工艺明确提出，不言而喻。因此，关键是如何计算ΔPcr的尺寸。下边主要探讨。
3 ΔPcr的测算
产生堵塞流时，ΔPcr＝P1－Pcr＝FL2（P1－Pvcr），式中有两个主要参数不明，Pvcr和FL，下边各自开展探讨。
3.1 Pvcr
当产生堵塞流时，其静缩流处较大流动速度相匹配的最少工作压力Pvc用Pvcr表明。Pvcr与溶液的物质物理学特点相关：
ΔPvcr＝FFPv （2）
式中，Pv是溶液的饱和蒸气压。FF是溶液的临界压力比指数，是液态在通道环境温度下液态的饱和蒸气压Pv和液态的临界压力Pc比例的函数公式，
（3）
由下式得知，FF只和液态的物理特性相关，和气动阀门的其它主要参数不相干。
从而得知，Pvcr也只和液态的饱和蒸气压Pv和液态的临界压力Pc相关，和其它主要参数不相干。穿过调压阀的液态一旦明确，Pvcr的值也就确定了。
3.2 FL
FL即工作压力恢复系数，是用于表明调压阀内部结构液体流过缩流处后，机械能转换为负压的恢复力。
（4）
FL是与闸阀和流路特点相关的函数公式。例如，IEC强烈推荐测算CV值时，直达单阀角式截止阀的流开流入时，取FL=0.9，流关流向时，取FL=0.8；轴力旋转阀在随意流入时，取FL=0.85。FL越小，表明该调压阀流路设计方案越好，其工作压力恢复系数越好，即经缩流后，负压可以修复到贴近通道工作压力。例如，碟阀的FL在0.5~0.68中间，为高工作压力修复阀，直达阀FL在0.8~0.9中间，为低工作压力修复阀。通常，加工工艺明确提出的ΔP越大，即P1和P2误差越大，则采用低工作压力修复阀比较适合。
那样，就可以较为ΔP和ΔPcr的尺寸，针对不能缩减的液态，产生堵塞流的前提是：ΔP≥ΔPcr
即：P1－P2≥FL2（P1－Pvcr）＝FL2（P1－FFPv）（5）
由以上不会太难获得下列结果：当分辨出ΔP≥2ΔPcr＝FL2（P1－FFPv））时，由流量系数：
中的气体压力ΔP则不等于加工工艺所提的P1－P2，必须用ΔPcr带入测算，获得合理的CV值。
下边再返回文中开始的那一个案例，依据以上剖析，小编再次测算了这台闸阀的CV值，在其中CV值测算中带到上式（1）的ΔP＝ΔPcr＝FL2（P1－FFPv），在其中依据IEC的强烈推荐取FL=0.9，饱和蒸气压Pv＝2.81MPaA，临界压力Pc=4.62MPaA，测算后可获得ΔPcr＝0.985MPa，远远地低于加工工艺所提的ΔP＝2.44MPa，那样再测算出的CV值＝10.3，最后闸阀型号选择的结论：挑选了CV值＝44的4″规格调压阀。相较为以前选用的CV值＝17的2″规格闸阀，新挑选的闸阀不论是规格或是CV值都变大很多，也怪不得原先的闸阀在具体运用中一直偏小。换句话说，一旦加工工艺所提的ΔP≥0.985MPa，那便是已经发生了堵塞流工作状况，这时无论加工工艺得出的P2多小，带到开展CV值测算的ΔP都不会再转变，都相当于0.985MPa，那样才可以测算出恰当的闸阀CV值，开展恰当或是文中开始的那一个案例，的闸阀型号选择。
根据下表1，可以更为清晰的看见这台闸阀在以前八十年代并没有开展堵塞流分辨，选用基本优化算法而造成闸阀型号选择规格过小的问题。
4 闪蒸和汽蚀工作状况
针对闸阀而言，一旦ΔP>ΔPcr，产生堵塞流后，就需要考虑到闪蒸和汽蚀二种工作状况。这时，再依据阀后工作压力P2和液体饱和蒸气压力Pv的多少来实现分辨。因而，在最先分辨ΔP>ΔPcr的情形下：
（1）若P2<Pv，静缩流处的工作压力Pvc直到阀出入口负压P2一直低于液体的饱蒸汽压Pv，一部分液态会产生改变，液态会挥发为汽体，产生液气两相的情况，就称之为闪蒸（flashing）；
（2）若P2>Pv，最先静缩流处的工作压力Pvc小于Pv，产生闪蒸，一部分液态会产生改变，液态会挥发为汽体，在高效液相中造成汽泡，下面中下游工作压力修复，慢慢提升，到阀出入口工作压力P2又超过液体的饱和蒸气压Pv，则以前产生的汽泡又溃裂回应为高效液相，这类汽泡造成又裂开的整个过程就称之为汽蚀（cavitation）。
实际如下图3所显示：
图3 闪蒸和汽蚀工作状况闸阀前后左右工作压力转变平面图
也就在很有可能产生堵塞流的情况下的闸阀测算，加工工艺务必给予饱和蒸气压Pv，临界压力Pc等液体的物理性能主要参数，有利于仪表盘技术专业开展ΔPcr的测算，进而分辨ΔP和ΔPcr的尺寸，确定是不是产生堵塞流。若的确产生堵塞流，从而再分辨阀后工作压力P2和饱和蒸气压Pv的尺寸，确定到底是产生闪蒸工作状况或是汽蚀工作状况。
或是文中开始的那一个案例，由以上的辨别流程获知，此闸阀已经产生的堵塞流的工作状况。再依据加工工艺所提的阀后工作压力P2=0.86MPaA<饱和蒸气压Pv=2.81MPaA，因而可以看出，此闸阀已发生了闪蒸工作状况，这也是一台闪蒸阀。
4.1 闪蒸工作状况
闪蒸工况很有可能没法防止，由于这也是加工工艺规定的。例如：液态汽化边做冷却液，原材料进塔前闪蒸分离出来等。可是针对调压阀而言，闪蒸会对阀体的阀心造成明显的冲洗毁坏外，其优点是受冲击表层有光滑打磨抛光的外观设计，如下图4所显示。冲洗最明显的地区，一般是在流动速度最高点，通常坐落于阀体和高压闸阀环的触碰网上或周边。
图4 闪蒸破环的经典外观设计图
因而，针对会产生闪蒸工作状况的闸阀型号选择而言，由于闪蒸没法防止，因此，最好的办法是选用适合的几何图形外形和资料的闸阀来尽量减少毁坏。关键如下所示：
（1）挑选适宜的调压阀种类和流入。不一样的调压阀和流入，其工作压力恢复系数不一样，采用FL大的闸阀种类和流入，可以避免产生堵塞流。例如，对便于气化的液态，不适合采用高工作压力修复的阀门或碟阀，可以采用低工作压力修复的单阀阀。
（2）将这种表层尽量硬底化。一般而言，原材料越硬，抗冲洗越长。
（3）减少冲洗性液体的速率。设计方案科学合理的流路，减少中下游液体的流动速度，进而减少冲洗速率。例如：调压阀中下游设定扩径管等。
4.2 汽蚀工作状况
汽蚀工作状况是应当尽量减少的，由于这时闸阀内部结构发生了液变气，气再变液的全过程，而当汽体变回液态时，因为汽泡裂开而释放出来很多的动能，噪音、震动和磨蚀也与此同时造成，这样的事情下阀体的使用寿命会大大减少。典型性工作状况如离心空压机的旁通阀。
汽蚀的毁坏特性是受冲击表层有不光滑的炉渣状外观设计，如下图5所显示。他显著有别于由闪蒸冲洗造成的光滑打磨抛光外观设计。
图5 汽蚀破环的经典外观设计图
由之前的研究得知，汽蚀是因为静缩流处Pvc低于Pv，而阀后P2又超过Pv所致使的。因而，清除和减少汽蚀产生的方法如下所示：
（1）操纵压力降，防止汽蚀产生进而避免毁坏。例如：选用多级别降血压的方法，使调压阀的压力降分成多少级，而每级的压力降都保证不使缩紧流处的Pvc低于饱和蒸气压Pv，进而清除汽泡的造成，也就不容易造成汽蚀了。
（2）若气蚀没法清除，那么就尽量减少或防护其毁坏，选用与闪蒸解决方法相近的方式 ，例如：提升材料强度，减少流动速度等，把汽蚀产生的危害降至最少。
（3）选用科学合理的技术系统软件，有效的分派加工工艺管道工作压力，提升阀后工作压力P2，使缩紧流处Pvc也提升，一旦Pvc提高到饱和蒸气压Pv以上，就不太可能产生堵塞流，也就不容易产生汽蚀了。例如：将调压阀组装在中下游有较高压力的部位，加设限流孔板等。
5 结语
在工程技术中，设计方案员工在开展液态操纵阀阀门CV值测算时，要需注意ΔP的选值。假如阀后工作压力P2减少到发生了堵塞流工作状况，ΔP的选值就不等于闸阀前后左右压力差，而应当相当于产生堵塞流时的临界压降ΔPcr。挑选恰当的的ΔP的选值，可以合理的防止CV测算过小，造成的闸阀型号选择过小问题。而且一旦分辨出的确发生了堵塞流工作状况，还能够进一步分辨出是闪蒸工作状况，或是汽蚀工作状况，进而选用合理的正确处理对策，挑选准确的闸阀种类，增加闸阀的使用期限。
论文参考文献：
[1]何衍庆，邱宣振，杨洁，王为国.调压阀建筑工程设计与运用[M].北京市：化工出版社出版，2005.
[2]费希尔控制系统有限责任公司.《控制阀手册》，第三版.2010.
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