如何确定控制阀的口径

根据工艺操作参数，选择合理的 控制阀尺寸
当我们选定了控制阀的类型和特性之后，就可进一步决定它的尺寸。流通能力是确定控制阀口径的重要依据，从工艺提供数据到算出流通能力，直到阀的口径确定，需经以下几个步骤：
1、计算流量的确定
根据现有的生产能力、设备负荷及介质状况来计算最大流量Qmax和最小流量Qmin 。
在计算C值时应按最大流量来考虑，最大流量考虑过多的余量时，使控制阀口径偏大；这不但造成经济上的浪费，而且更不利的是使控制阀经常工作在小开度，可调比减小，调节性能变坏，严重时甚至引起振荡，因而大大降低了阀的使用寿命。
在选择最大流量时，应根据对象负荷的变化及工艺设备的生产能力来合理确定。对于调节质量高的场合，更应以现有的工艺条件来选择最大流量，但也要注意不能片面强调调节质量，以致当负荷变化以及当现有生产设备经过技改或扩建，当生产能力稍有提高，控制阀就不能适应，即需更换。也就是说，应当兼顾当前与今后在一定的范围内扩大生产能力这两方面的因素，然后合理的确定最大计算流量。
2、计算压差的决定
根据已选择控制阀的流量特性及系统特点选择S值，然后决定计算压差。
要使控制阀能起到调节作用，就必须在阀前后有一定的压差，阀上的压差占整个系统压差的比值越大，则调节流量特性的畸变就越小，调节性能就能得到保证，但是阀前后压差越大，即阀上的压力损失越大，所消耗的动力越多。因此必须兼顾调节性能和动力消耗，合理地计算压差。系统总压差是指系统中包括控制阀在内的与流量有关的动能损失，如弯头、管件、节流装置、工艺装置、手动阀门等局部阻力上的压力损失。
选择控制阀的计算压差主要是根据工艺管路、设备等组成系统的总压降大小及变化情况来选择，其步骤如下：
 选择系统的两个恒压点，把离控制阀前后最近且压力基本稳定的两个设备作为系统的计算范围。
 计算系统内各项局部阻力（除控制阀外）所引起的压力损失的总和ΣΔPF ，按最大流量分别进行计算，并求出它们的总和。
 选取S值。S值应为控制阀全开时阀上压差ΔPV和系统中压力损失总和（在最大流量时）之比，即
S= ΔPV /(ΔPV+ΣΔPF )
S值一般不希望小于0.3，通常选S=0.3~0.5。对于高压系统，考虑到节约动力消耗，允许降低到S=0.15。对于气体介质，由于阻力损失较小，控制阀上压差所占的分量较大，一般S值都大于0.5。但在低压及真空系统中，由于允许压力损失较小，所以仍在0.3~0.5之间为宜。
 求取控制阀压差ΔPV，按求出的ΣΔPF及选定的S值。由下式求出ΔPV即
ΔPV= S*ΣΔPF/(1-S)
考虑到系统设备中静压经常波动影响阀上压差的变化，使S值进一步下降，如锅炉给水调节系统，锅炉压力波动就会影响控制阀上的压差变化。此时计算压差还应增加系统设备中静压P的5-10%，即
ΔPV= S*ΣΔPF/(1-S) +（0.05~0.1）P
这里必须注意，在确定计算压差时，要尽量避免气蚀和噪音。
3、流通能力的计算：选择合适的计算公式或图表，根据已确定的计算流量和计算压差，求取最大和最小流量时的Cmax 和Cmin值。
4、流通能力C值的选用：根据已求得的Cmax，在所选用的产品型号标准系列中，选取大于Cmax值并与其最接近的那一级的C值。
5、控制阀开度验算：一般要求最大计算流量时的开度在90%左右，最小计算流量时的开度不小于10%。
根据流量和压差计算得到的Cmax值，并按照制造厂提供的各类控制阀的标准系列选定控制阀的口径。因选定的控制阀的C值大于Cmax值，所以需要验算控制阀工作时的开度。
一般最大流量时控制阀的开度应在90%左右，在最大开度过小，说明控制阀选的过大，它经常在小开度下工作，造成调节性能下降和经济上的浪费。最小开度，希望不小于10%，否则，阀芯阀座受流体冲蚀严重特性变坏，甚至失灵。
流量特性不同，阀的相对开度和相对流量的对应关系也不同，理想特性和工作特性又有差别，因此验算开度应根据阀的特性进行。
控制阀流量特性的数学表达式为：
Q/Qmax=f(l/L)
式中 Q/Qmax： 相对流量 控制阀某一开度下的流量与全开流量之比。
l/L ： 相对位移控制阀某一开度阀芯位移与全开位移之比。
6、控制阀可调比的验算：一般要求实际可调比不小于10。
控制阀的可调比就是控制阀所控制的最大流量与最小流量之比，也称为可调范围，若以R来表示，则
R=Qmax/Qmin
要注意最小流量和泄漏量是不同的。最小流量是指可调流量的下限值，它一般为最大流量的2-4%；而泄漏量是阀全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1-0.01%。
也就是说理想可调比等于最大流通能力与最小流通能力之比，它反映了控制阀调节能力的大小，是以结构设计决定的。
控制阀在实际工作中总是与管路系统相串联或与旁路阀并联，随管路系统的阻力变化或旁路阀开启程度的不同，控制阀的可调比也发生相应变化，此时的可调比称为实际可调比。
由于在选择控制阀口径时，已使阀的C值大于计算的Cmax值，特别是在使用时对最大开度和最小开度的限制，都会使可调比下降，一般R值只有10左右。此外，还受到工作流量特性畸变的影响，使可调比下降。
当选用的控制阀不能同时满足工艺上最大流量与最小流量的调节要求时，除增加系统压力外，可采用两个控制阀进行分程控制来满足可调比的要求。
7、阀座直径和公称直径的决定，验证合适后，根据C值决定。