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控制阀KV计算

控制阀KV计算
控制阀KV计算

第一章 基本概念及术语

1、 力:压力,拉力,推力,摩擦力等,我们用到的输出力有时是推力,有时是拉力,单位:N 牛顿-国际单位制,=0.1kgf 公斤力-工程单位制;

2、 压强(工程上常叫做压力):单位面积上的压力,单位1MPa (国际单位制)=1000kPa=1000000

Pa=N/M 2 =10kgf/cm 2工程单位制=10bar (欧洲单位)=145PSI (英制单位,磅每平方英寸lb/in 2); 3、 大气压:是地球的地面的空气而产生的压力,大小为0.1 MPa=1kgf/cm 2 4、 表压(管道压力表的示数)G :压力表的压力值示数,叫表压=绝压-大气压 5、 绝压(绝对压力)A :=表压+大气压

6、 温度:摄氏度℃,华氏度:℉,开氏度(也叫热力学温度或者绝对温度)K 绝对温度-273℃=0°K ;

7、 流量:单位时间通过的介质量,最大流量Q MAX 常用流量Q NOR 最大流量Q MIN

质量流量:单位为T/h=1000kg/ h ,

体积流量:m 3/h 立方米每小时,1000L/h 升/每小时,Nm 3/h 标状下立方米每小时(指气体) 液体介质流量Q L ,气体介质流量Q g ,蒸气流量Gs

8、 阀门流向:流向有低进高出(流开式)和高进低出(流关式);

9、 常用材质:EPDM 代表橡胶-做膜片、密封件等,PTFE 代表聚四氟乙烯做密封垫,填料,45#、

304、316等为圆钢,F11\F22为锻钢,WCB 铸造碳钢、WC9为高温铸造碳钢,CF8、CF8M 等为铸造不锈钢;18-8不锈钢的硬度为HRC14~20、410 HRC38~44热处理,司太莱硬质合金堆焊HRC42~48,630(17-4PH )沉淀硬化不锈钢热处理HRC38~44,

10、 调节阀具有调节功能,可以停留在总行程的任意位置,一般调节阀工作时很少处于关闭状态,最

大、最小流量的开度一般在行程的10%—90%,常用流量的开度在行程的40%—80%调节; 11、 可调比

理想可调比为(阀门压差不变):控制阀所能控制的最大流量与最小流量之比 公式为

从公式看,可调比也等于最大流量系数和最小流量系数的比值。 精小型为可调比50:1;单座、双座为可调比30:1

min

max

min max Kv Kv Q Q R =

=

第二章流量系数及计算(额定流量系数)

Kv:国际单位制、Cv:英制单位制

1、Kv指阀门在全开时压差保持105pa时,每小时流过的常温水的吨数。表示该阀门的流动能力用

KV值表示(国际单位);

2、Cv指阀门在全开时压差保持1PSI时,每小时流过的常温水的美加伦数。表示该阀门的流动能力

用CV值表示(英制单位);

3、换算:CV=1.17KV;

4、流量系数是控制阀的重要参数,它表示通过流体的能力,是选择控制阀口径的重要依据;

额定流量系数,它与阀芯和阀座的结构、阀体内腔形状等因素有关。口径越大kv越大

5、Kv、Cv值的计算:

1)液体额定流量系数计算

a、Kv

●注意单位一定要按公式给定的单位带进去,

●压力单位是绝对压力A=表压+0.1MPa, 不是表压G。

●常温下水的密度=1g / cm3=k g / dm3 =T / m3=1000g / dm3

举例1:

流量Q=4m3/h,

P1=0.17MPa(G)=0.17+0.1=0.27 MPa(A)=270kPa P2=0.06MPa(G)=0.06+0.1=0.16 MPa(A)=160kPa ρ=1086kg/m3=1.086g/cm3

Kv=10*4√1.086/(270-160)

=3.97

b、Cv

G:液体比重=液体密度/水的密度

2)气体额定流量系数计算

a、Kv

Q g:Nm3/h 是指标准状况下

Pm: 阀前阀后压力平均值,一定按绝对压力带入公式G: 气体比重=气体密度/空气密度

举例2:

流量Qg=900Nm3/h,

温度t=15℃

P1=0.1MPa(G)=0.1+0.1=0.2 MPa(A)=200kPa

P2=0.003MPa(G)=0.003+0.1=0.103 MPa(A)=103kPa P2>0.5P1

△P=97 kPa

Pm=(P1+P2)/2=151.5 kPa

G=0.09(氢气的密封)/1.29(空气的密度)=0.07

900

Kv= √0.07*(273+15)/(97*151.5)

4.73

=7.05

b、Cv

3)蒸气额定流量系数计算

a、Kv

举例3:

流量Gs=17000kg/h,

温度t=184℃,查饱和水蒸气表1.0Pa时饱和温度是184℃,判定为饱和蒸气P1=1.0MPa(G)=1.0+0.1=1.1 MPa(A)=1100kPa

P2=0.9MPa(G)=0.9+0.1=1.0 MPa(A)=1000kPa

P2>0.5P1

△P=100 kPa

P1+P2=2100 kPa

120*17000

Kv= √1/(1100+1000)*100

19.4

=229.5

举例4:

如果例3中温度改为t=220℃,则为过热蒸气,过热度△t=220-184=36

则 1+0.0013*36

Kv= 6.23*17000* = 242

√(1100+1000)*100

b、Cv

W: kg/h

K:=1+0.0013x过热温度(T1-TS)

Ts: 饱和温度(一定压力下)

T1:介质入口温度(大于饱和温度)

6、KV值的选用:

a)计算值(KV计算)一般要进行放大圆整,即选用值(KV选用)一般大于计算值,

M(放大系数)= KV选用/KV计算>1,

b)直线特性的CV一般选用值是计算值的1.4MAX—1.8NOR倍,

等百分比特性的CV一般选用值是计算值的1.8MAX—2.5NOR倍

c)选用KV值偏大阀会经常处在小开度工作;

举例1:

流量Q=4m3/h,

P1=0.17MPa(G)=0.17+0.1=0.27 MPa(A)=270kPa

P2=0.06MPa(G)=0.06+0.1=0.16 MPa(A)=160kPa

ρ=1086kg/m3=1.086g/cm3

Kv=10*4√1.086/(270-160)

=3.97

●如果选择直线特性的

KV选用=1.4*3.97=5.56 查阀门KV值表,选择DN20*20的KV为6.9,M=6.9/3.97=1.74

●如果选择等百分比特性的

KV选用=1.8*3.97=7.15 查阀门KV值表,选择DN20*20的KV为6.9,M=6.9/3.97=1.74 7、开度验算

常规要求阀在15%—85%的开度调节性能较好,

(1)等百分比流量特性开度验算:

等百分比特性的控制阀开度范围为:20%~90%

公式:开度(用百分数表示)=1-logM/logR

上述例1:

●如果选择等百分比特性的

KV选用=1.8*3.97=7.15 查阀门KV值表,选择DN20*20的KV为6.9,M=6.9/3.97=1.74 开度(用百分数表示)=1-logM/logR=1—log1.74/log50=0.86=86%

(2)线性(直线)流量特性开度验算:

线性(直线)特性的控制阀开度范围为:15%~80%

公式:开度(用百分数表示)=(R-M)/〔(R-1)M〕

上述例1:

●如果选择直线特性的

KV选用=1.4*3.97=5.56 查阀门KV值表,选择DN20*20的KV为6.9,M=6.9/3.97=1.74 开度(用百分数表示)=(R-M)/〔(R-1)M〕=0.57=57%

各种特性的开度下的相对流量系数

第三章选型参考资料1、口径对照表

Metric Equivalent Charts

2、压力等级的选择

压力等级的选择要考虑温度常温时压力等级选最大压力的1.25 英制为‘磅’级制,日表为“K”级制

磅级和公称压力对照表

3、阀体连接形式的选择

阀体连接形式:法兰连接、对焊连接、承插焊接、螺纹连接、对夹连接

a、法兰:法兰端阀门很容易从管道上拆下,适合用于大多数控制阀为之而制造的工作压力范围。法兰连接端可以用于从绝对 -273℃至约815℃的温度范围。它们可用于所有口径的控制阀。

最常见的法兰连接端包括平面、凸面和环型接合面法兰连接端。

平面型允许配对法兰与夹持在法兰之间的垫片全面积地接触。这种结构常用于低压、铸铁和铜体阀门,可以减少由初始螺栓连接力引起的法兰应力。

凸面法兰有一个圆形凸面,其内部直径与阀门开口相等,其外径略小于螺孔中心圆直径。凸面上加工有同心圆槽,以获得良好的密封并防止垫片被吹出。这种法兰配合各种各样的垫片材料和法兰材质,用于最高达414 bar的压力和最高至 815℃的温度。

环形接合面法兰看上去象凸面法兰,除了在凸面上切出一个与阀门开口同心的U形槽。垫片由一个带椭圆形或八边形截面的金属环组成。当法兰螺栓旋紧时,垫片被压入配对法兰的U形槽,严密的密封就形成了。垫片通常是软铁或蒙乃尔,但是几乎可以使用任何金属。这是一种在高压力下的优良连接,可用于高达1034bar的压力,但通常不可用于高温工况。只有钢或合金阀体在指定时才提供这种连接端形式

b、焊接连接端

控制阀的焊接连接端在所有压力和温度下都是严密防泄漏的,而且初始成本低廉。采用焊接端的阀门从管线上拆卸比较困难,并且明显地局限于可焊接的材质。焊接端有两种形式:承插焊焊和对焊。

承插焊连接端是在阀门的入口、出口端车削一个内径比管道外径稍大的孔。焊接时把管子插入该孔,在孔与管道对接的管道外壁阀门焊接。通常2英寸以下的阀门用此焊接形式。

对焊连接端是在阀门的入口、出口端车削出一个倒角与管道上的一个类似的倒角相匹配。阀门的两端与管道对接,并用全穿透焊联接起来。通常2英寸以上的阀门用此焊接形式。

所有焊接形式的阀门要注意阀内件的耐温性,是否需要间隔冷却阀体。

c、螺纹:旋入式连接端,常用于小型控制阀,具有比法兰连接端更好的经济性。通常指定的螺纹是阀体上的锥管阴螺纹NPT(美国国家管道螺纹)。它们通过与管道端上配对的阳螺纹相接合形成金属对金属的密封。这种连接形式通常限制于不大于2英寸的阀门,不推荐用于高温工况。如果必须把阀体从管线拆下,阀门的维护可能很复杂,因为不断开法兰接合或联接处使阀体旋出管道,就不能把阀门取走。

d、对夹连接

阀体与管道对夹连接是只阀体本身没有法兰,与管道连接时是靠管道法兰把阀体夹起来的连接形式。对夹连接主要用于蝶阀或者球阀,而且法兰距比较短的阀门,节省空间。

阀门技术特性表汉英对照

ITEM NO 序号

APPLICATION 阀门用途

KKS CODE KKS编码

QUANTITY 数量

PIPE SIZE 管道尺寸

PIPE MATERIAL 管道材料

DESIGN PRESS./TEMP. 设计压力/温度

OPERATE PRESS./TEMP. 运行压力/温度

MEDIUM 介质

FLOW RATE 流量

END CONNECTION 连接方式

FIG NO 阀门代号

V ALVE TYPE 阀门型式

PRESSURE CLASS 压力等级

BONNET TYPE 阀盖型式

BODY FORMING 阀体工艺(锻件或铸钢)

BODY MATERIAL 阀体材料

DISC/WEDGE 阀盘闸板/材料

SEAT 阀座材料和密封面材料

STEM 阀杆材料

PACKING 盘根材料

LEAKAGE CLASS 泄漏等级

V ALVE LENGTH 阀体长度

V ALVE WEIGHT 阀门总重(含执行器)

V ALVE BODY MADE IN 阀体产地国家/城市

V ALVE MADE IN 阀门产地国家/城市

ACTUATOR 执行器

MANUFACTURER 生产厂家

MODEL NO 型号

POWER SUPPLY 动力电源

MOTOR OUTPUT 马达功率

STROKE TIME 全行程时间

RATED CURRENT 额定电流

LOCKED CURRENT 启动电流

LIMIT SWITCH 限位开关

TORQUE SWITCH 力矩开关

ENCLOSURE 防护等级

INSULATION CLASS 绝缘等级

LOCAL DIAL POSITION INDICATOR 就地阀位指示器HANDWHEEL 手轮

材质耐温参考表

13

KV值计算新公式

4 KV值计算新公式 目前,调节阀计算技术国外发展很快,就KV值计算公式而言,早在20世纪70年代初ISA(国际标准协会标准)就规定了新的计算公式,国际电工委员会IEC也正在制定常用介质的计算公式。下面介绍一种在平均重度法公式基础上加以修正的新公式。 4.1 原公式推导中存在的问题 在前节的KV值计算公式推导中,我们可以看出原公式推导中存在如下问题:(1)把调节阀模拟为简单形式来推导后,未考虑与不同阀结构实际流动之间的修正问题。 (2)在饱和状态下,阻塞流动(即流量不再随压差的增加)的差压条件为△P/P=0.5 ,同样未考虑不同阀结构对该临界点的影响问题。 (3)未考虑低雷诺数和安装条件的影响。 4.2 压力恢复系数 FL 由P1在原公式的推导中,认为调节阀节流处由P1直接下降到P2,见图2 -3中虚线所示。但实际上,压力变化曲线如图2-3中实线所示,存在差压力 恢复的情况。不同结构的阀,压力恢复的情况不同。阻力越小的阀,恢复越厉害,越偏离原推导公式的压力曲线,原公式计算的结果与实际误差越大。因此,引入一个表示阀压力恢复程度的系数FL来对原公式进行修正。FL称为压力恢复系数(Pressure reecvery factor),其表达式为: (9) 式中,、表示产生闪蒸时的缩流处压差和阀前后 压差。 图2-3 阀内的压力恢复关键是FL的试验问题。用透明阀体试验,将会发现当节流处产生闪蒸,即在节流处产生气泡群时,Q就基本上不随着△P的增加而增加。这个试验说明:产生闪蒸的临界压差就是产生阻塞流的临界压差,故FL又称临界流量系数(Critical flow factor),因此FL既可表示不同阀结构造成的压力恢复,以修正不同阀结构造成的流量系数计算误差,又可用于对正常流动,阻塞流动的差别,即FL定义公式(9)中的压差△Pc就是该试验阀产生阻塞流动的临界压差。这样,当△P<△Pc时为正常流动,当△P≥△Pc时为阻塞流动。从(9)公式中我们即可解出液体介质的△Pc为:△Pc = FL(P1-Pv) (10) 由试验确定的各类阀的FL值见表2-3。 4.3 梅索尼兰公司的公式——FL修正法 1)对流体计算公式的修正 当△P<△PC时,为正常流动,仍采用原公式(4);当△P≥△Pc时,因△P 增加Q基本不增加,故以△Pc值而不是△P值代入公式(4)计算即可。当 △Pv≥0.5P1时,意味差有较大的闪蒸,此时△Pc还应修正,由试验获得:

调节阀KV值计算 Microsoft Word 文档

调节阀的计算、选型方法 调节阀根据驱动方式分类,一般分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀、自力式调节阀等。根据结构可分为单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、角式调节阀、球阀、蝶阀等九大类。调节阀的计算选型是指在选用调节阀时,通过对流经阀门介质的参数进行计算,确定阀门的流通能力,选择正确的阀门型式、规格等参数,包括公称通径,阀座直径,公称压力等,正确的计算选型是确保调节阀使用效果的重要环节。 1.调节阀流量系数计算公式 1.1 流量系数符号: Cv—英制单位的流量系数,其定义为:温度60°F(15.6℃)的水,在16/in2(7KPa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv—国际单位制(SI制)的流量系数,其定义为:温度5~40℃的水,在105Pa压降下,每小时流过调节阀的立方米数。 注:Cv≈1.16 Kv 1.2不可压缩流体(液体)Kv值计算公式 1.2.1 一般液体的Kv值计算 非阻塞流阻塞流 流动工况 判别式△P<FL2(P1-FFPv) △P≥FL2(P1-FFPv) 计算公式 备注: # 式中:P1—阀入口绝对压力KPa 2—阀出口绝对压力KPa QL—液体流量m3/h ρ—液体密度g/cm3

FL—压力恢复系数,与调节阀阀型有关,附后 FF—流体临界压力比系数, PV—阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力KPa) PC—物质热力学临界压力(绝对压力KPa) 注:如果需要,本公司可提供部分介质的PV值和PC值 1.2.2 高粘度液体Kv值计算 当液体粘度过高时,按一般液体公式计算出的Kv值误差过大,必须进行修正,修正后的流量系数为 式中:K′V —修正后的流量系数 KV —不考虑粘度修正时计算的流量系数 FR—粘度修正系数(FR值从FR~Rev关系曲线图中确定) 计算雷诺数Rev公式如下: 对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀、球阀等: 对于有二个平行流路的调节阀,如双座阀,蝶阀,偏心旋转阀等: 1.3可压缩流体—气体的KV值计算 P2>0.5P1 P2≤0.5P1 判别式 计算公式 式中:P1—阀入口绝对压力KPa P2—阀出口绝对压力KPa Qg—气体流量 Nm3/h G—气体比重(空气=1)

调节阀Kv值计算

调节阀Kv 计算 上期简述控制阀选型,本期主要介绍调节阀Kv 计算。 一、调节阀Kv 值计算 1) 一般液体的Kv 值计算 a 、 非阻塞流 判别式:()21L F V p F P F P <-V ; 计算公式:Kv = 或 Kv =; b 、 阻塞流 判别式:()21L F V p F P F P ≥-V ; 计算公式: Kv = 或 Kv = 式中: F L ——压力恢复系数 X T ——压差比系数 F F ——流体临界压力比系数,0.96F F =-P V ——入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),MPa P C ——流体热力学临界压力(绝对压力),MPa Q ——体积流量m3/h W ——质量流量T/h P1——阀前压力(绝对),MPa (A ) P2——阀前压力(绝对),MPa (A ) △P ——阀入口和出口间的压差,即(P1-P2),MPa ;

ρ——介质密度,Kg/m 3 表1 调节阀的压力恢复系数 F L,、临界压差比系数X T 调节阀 的类型 单座阀 双座阀 套筒阀 角型阀 V 型球阀 偏心旋转阀 蝶阀 VP VN VM VS VV VE VW 流开 流关 任意 流开 流关 流开 流关 任意 流开 90° 60° F L 0.90 0.80 0.85 0.90 0.80 0.93 0.80 0.62 0.85 0.55 0.68 X T 0.72 0.55 0.70 0.75 0.70 0.56 0.53 0.40 0.61 0.72 0.52 2) 低雷诺数修正(高粘度液体KV 值的计算) 当流经阀门的介质为高粘度、低流速或相当低的压差液体时,此时流体在阀门处于低雷诺数(层流)状态,(流经调节阀流体雷诺数Rev 小于104),需对Kv 值进行粘度修正。 计算公式:'/V V R K K F = 在求得雷诺数Rev 值后可查曲线图得F R 值。 计算调节阀雷诺数Rev 公式如下: 对于单座阀、套筒阀、角阀、球阀等只有一个流路的阀 Re 70700L V v v F K = 对于双座阀、碟阀、偏心旋转阀等具有二个平行流路的阀 Re 49490L V Q v v F K =

阀门系数Cv值确定

阀门系数Cv 值的确定 概述: 通常测定阀门的方法是阀门系数(Cv ),时,使用阀门系数确定阀门尺寸,该阀门可在工艺流体稳定的控制下,能够通过所需要的流量。阀门制造商通常公布各种类型阀门的Cv 值,它是近似值,并能按照管线结构或阀座制造而变动上调10%。 如一个阀门不能正确计算Cv ,通常将削弱在两个方面之一的阀门性能:如果Cv 对所需要的工艺而言太小,则阀门本身或阀内的阀芯尺寸不够,会使工艺系统流量不够。此外,因为阀门的节流会导致上游压力增加,并在阀门导致上游泵或其他上游设备损坏之前产生高的背压。尺寸不够的Cv 也会产生阀内的较高阻力降,它将导致空穴现象或闪蒸。 如果Cv 计算值比系统需要的过高,通常选用一个大的超过尺寸的阀门。显然,一个大尺寸阀门的造价、尺寸及重量是主要的缺点。除此之外,如果阀门是节流操作,控制问题明显会发生。通常闭合元件,如旋塞或阀盘,正位于阀座之外,它有可能产生高压力降和较快流速而产生气穴现象及闪蒸,或阀芯零件的磨损。此外,如果闭合元件在阀座上闭合而操作器又不能够控制在该位置,它将被吸入到阀座。这种现象被称为溶缸闭锁效应。 1. Cv 的定义 一个美国加仑(3.8L )的水在60°F (16℃)时流过阀门,在一分钟内产生1.0psi (0.07bar )的压力降。 2. Cv 值的计算方法 3.1 液体 3.11 基本液体确定尺寸公式 1) 当?P <?Pc=F L 2 (P1-Pv):一般流动 Cv=Q P Sg ? 2) ?P ≥?Pc :阻塞流动 当Pv <0.5P1时 ?Pc=F L 2(P1-Pv) 当Pv ≥0.5P1时 ?Pc= F L 2[P-(0.96-0.28 Pc P 1 )Pv ] Cv=Q Pc Sg ? 式中 Cv----阀门流动系数; Q------流量,gal/min ; Sg-----流体比重(流动温度时); ?P----压力降,psia ?Pc---阻塞压力降 psia F L -------压力恢复系数 见表1

调节阀的流量计算

调节阀的流量计算 调节阀的流量系数Kv,是调节阀的重要参数,它反映调节阀通过流体的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径,必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为10Pa,流体的密度为lg/cm,额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 1.一般液体的Kv值计算 a.非阻塞流 判别式:△P<FL(P1-FFPV) 计算公式:Kv=10QL 式中: FL-压力恢复系数,见附表 FF-流体临界压力比系数,FF=0.96-0.28 PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPa PC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPa QL-液体流量m/h ρ-液体密度g/cm P1-阀前压力(绝对压力)kPa P2-阀后压力(绝对压力)kPa b.阻塞流 判别式:△P≥FL(P1-FFPV) 计算公式:Kv=10QL 式中:各字符含义及单位同前 2.气体的Kv值计算 a.一般气体 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中: Qg-标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P=P1-P2 G -气体比重(空气G=1) t -气体温度℃ b.高压气体(PN>10MPa) 当P2>0.5P1时

当P2≤0.5P1时 式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 3.低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算) 液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式应为: 式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν ―流体运动粘度mm/s FR -Rev关系曲线 FR-Rev关系图 4.水蒸气的Kv值的计算 a.饱和蒸汽 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含义及单位同前,K-蒸汽修正系数,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、异丁烷蒸汽:K=43.5。 b.过热水蒸汽 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:△t―水蒸汽过热度℃,Gs、P1、P2含义及单位同前。

调节阀的流通能力Kv值计算

调节阀的流通能力Kv值,是调节阀的重要参数,它反映流体通过调节阀的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流通能力Kv值的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的尺寸,必须准确计算调节阀的额定流量系数Kv值。 调节阀额定流量系数的定义是:在规定条件下,即控制阀的两端压差为105Pa,流体的密度为1g/cm3,额定行程时流经调节阀以m3/h或t/h的流量数。 1.一般液体的Kv值计算 a.非阻塞流 式中:FL—压力恢复系数,查表1。 FF—液体临界压力比系数,F=0.96-0.28 Pv—调节阀入口温度下,液体的饱和蒸汽压(绝对压力),查表4~表10。 Pc—物质热力学临界压力,查表2和表3。 QL—液体流量m3/h。 ρ—液体密度g/cm3 P1—阀前压力(绝对压力)KPa. P2—阀后压力(绝对压力)KPa. b.阻塞流

式中:各字母含义及单位同前。 2.低雷诺数修正(高粘度液体Kv值的计算) 液体粘度过高时,由于雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在Re<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的Kv值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式为: 式中:φ—粘度修正系数,由Re查图求得。 对于单座调节阀、套筒调节阀、角形阀等只有一个流路的调节阀: Re=70000 对于双座调节阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀门: Re=49600 式中:K''v—不考虑粘度修正时计算的流通能力。 γ—流体运动粘度mm2/s。 雷诺数Re 粘度修正曲线 3.气体的Kv值的计算: a.一般气体 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时

式中:Qg—标准状态下气体流量m3/h, Pm—(P1、P2为绝对压力)KPa, △P=P1-P2 G—气体比重(空气G=1), t—气体温度℃ b.高压气体(PN>10MPa) 当P2>0.5P1时, 当P2≤0.5P1时, 式中:Z—气体压缩系数,可查GB2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》。 4.蒸汽的Kv值的计算 a.饱和蒸汽 当P2>0.5P1时, 当P2≤0.5P1时 式中:Gs—蒸汽流量Kg/h P1、P2含义及单位同前 K—蒸汽修正系数 部分蒸汽的K值如下:

调节阀一般参数计算公式

调节阀一般参数计算公式 调节阀的流量系数Kv,是调节阀的重要参数,它反映调节阀通过流体的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径,必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为10Pa,流体的密度为lg/cm,额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 一般液体的Kv值计算 a.非阻塞流 判别式:△P0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P=P1-P2 G -气体比重(空气G=1) t -气体温度℃ b.高压气体(PN>10MPa)

当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算) 液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式应为: 式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量 m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν―流体运动粘度mm/s FR -Rev关系曲线 FR-Rev关系图 水蒸气的Kv值的计算 a.饱和蒸汽 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含义及单位同前,K-蒸汽修正系数,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、异丁烷蒸汽:K=43.5。 b.过热水蒸汽 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:△t―水蒸汽过热度℃,Gs、P1、P2含义及单位同前。 上海富日阀门制造有限公司 https://www.doczj.com/doc/4a12243622.html, 调节阀制造厂商 2012/5/7

Cv值与Kv值的定义及计算方法

Cv值与Kv值的定义及计算方法 Cv值与Kv值的定义及计算方法是调压阀的选型过程中非常重要的依据,我们可以根据Cv值或Kv值来算出某个减压阀能达到的最大流量,也可以根据需要的流量来选择特定Cv/Kv值的调节阀。 Cv值和Kv值不是某个单位,它们是经过公式得出的流量系数,和阀前和阀后的压力,流量,介质的种类、比重,这几个参数紧密相关的。 目前国际上在北美地区比较习惯使用Cv值,在欧洲国家和中国则大多使用Kv值。Kv值与Cv值之间有一个简单的关系:Cv=1.167Kv,但这个关系是在某一特定条件时得出的结果,在实际工况中有出入,为尽可能地提高准确度及减少因选型失误带来的麻烦,请尽量不使用简单的换算方式。 以下即为Cv值与Kv值的定义及计算方法: Cv值 Cv:表示设备在全开状态流量的调节阀和阀门流量系数。对于液体,该系数被定义为在60℉,压力将为1psig是的水流,单位为加仑/分钟。对于气体,该系数被定义为标准条件下每1psig入口压力的空气流量,单位为标准立方英尺/分钟。 SL:液体相对于水在标准温度60℉的比重。(水比重=1.0@60℉) Sg:气体相对于空气的比重;等于气体分子量与空气分子量的比率。(空气比重=1.0@60℉)Psia:绝对压力,为压力表压力(psig)加上14.7(大气压力)。 P:管道压力(psia) P1:入口压力 psia P2:出口压力 psia ΔP:压差(P1-P2) QL:液体流量加仑/分钟。(GPM) Qg:气体流量标准立方英尺/分(SCFM)。(在60℉和14.7psia标准条件下) Cv液流公式

示例:在以下条件确定通过调节阀的液体流量(假设水),单位为加仑/分: 假设:P1=1000pisa P2=600psia SL=1.0 Cv=0.8 Cv气体流量公式 a).当P1≥2×P2时,为超临界流量, b).当P1<2×P2时,为次临界流量, 示例: 假设:P1=1000psia P2=400psia Qg=400 SCFM Sg=1.0(假设本示例中为空气) Kv值 Kv值的定义:是指阀前与阀后压差为1bar(ΔP=1bar),温度在20℃大气压为760毫米汞柱(一个大气压),空气的比重是1.25时,或液体水的比重是1.0时的流量系数,单位是立方米/小时。 A 符号含义备注单位Q 流量l/min Kv 流量系数在前后压差△P=1bar 和γ=1 或 1.25的情况下m3/h P 相对压力bar Pabs 绝对压力1+P bar 绝对压力P1 入口压力bar P2 出口压力bar △P 压差P1-P2 bar T 绝对温度273+℃(在 20℃时绝对温度=293℃)K γL气体比重空气:1.25 温度20℃/68°F和760mm Hg N/m3 γA液体比重水:1.0 N/dm3

阀门Kv和调节阀的流通能力计算

阀门Kv和调节阀的流通能力计算 标签: 杂谈 Kv值的定义:Kv值是表示阀门流量特性的一个参数和表示方法。 Kv值的测定:被测元件全开,元件两端压差△p.==0.1MPa,流体密度ρ=1g/cm时;通过元件的流量为qv(m/h),则流通能力Kv值为 Kv值的计算:Kv=qv*[ρ*△p0/(ρ0*△p)]^0.5 式中: Kv:流通能力,m3/h; ρ:实测流体密度,g/cm3; △p.=p1-p2。p1和p2是被测元件上下游的压力差,MPa。 Kv值与Cv值之间的关系:Cv=1.167Kv 调节阀的流通能力计算方式: 调节阀的流通能力Kv值,是调节阀的重要参数,它反映流体通过调节阀的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流通能力Kv值的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的尺寸,必须准确计算调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为105Pa,流体的密度为1g/cm3,额定行程时流经调节阀以m3/h或t/h的流量数。 Kv —所需阀门设计流通能力(m3/h); Q —阀门设计流量(m3/h); Kvs —阀门最大流通能力(m3/h); Kvr —系统最小流量时阀门流通能力(m3/h)。 Kvs值表示调节阀的最大开度时的Kv值。 1.一般液体的Kv值计算 a.非阻塞流式中:FL—压力恢复系数,查表1。FF—液体临界压力比系数,F=0.96-0.28 Pv—阀入口温度下,液体的饱和蒸汽压(绝对 压力),查表4~表10。Pc—物质热力学临界压力,查表2和表3。QL—液体流量m3/h。ρ—液体密度g/cm3 P1—阀前压力(绝对压力)KPa. P2—阀后压力(绝对压力)KPa. b.阻塞流 式中:各字母含义及单位同前。 2.低雷诺数修正(高粘度液体Kv值的计算) 液体粘度过高时,由于雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在Re<2300时流体处于低速层流,这样 按原来公式计算出的Kv值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式为:式中:φ—粘度修正系数,由Re查图求得。对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀: Re=70000对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀:Re=49600式中:

阀门kv值

阀门的KV值和阀门选型有很大影响吗?蒸汽阀选型有什么注意的吗? 现遇到个项目,用的是蒸汽阀,选阀门的时候只是根据阀门口径对应选型,结果调试的时候精度达不到要求,每调1%,温度升高几十度,有人说可能是阀门选型的时候没选对,要对应KV值来选,现在不知道该如何解决这个问题了,求专业的人士帮忙解答,谢谢! 阀门Kv的定义是在单位的压力降下通过阀门的液体或气体的标准体积数。再简单一点说就是阀门流通能力的指标。相同的口径下,较高的Kv值意味着在相同的流量下,其压力损失较小。所以在相同口径下,大kv值的阀门都是流道简单的阀门,如蝶阀,球阀等。但有利就有弊,大Kv的阀门的控制性能也会较差。 在选择阀门的时候,阀门的流通能力要和管道设计的流通能力相匹配。若阀门的流通能力太小,则管道的流量上不去。若阀门的流通能力太大,则阀门稍微开一点就达到了管道所设计的最大流通能力,这样阀门就在一个很窄的范围进行调节,其调节的精度可想而知。一般选择阀门的流通能力稍大于管道所设计的最大流量。这样既保证了流通能力,又有较好的控制性能。一般管道的最大流量为阀门流通能力的85%左右,你就按这个选吧,应该没有问题,除非其提供的设计数据有问题。 希望对你有所帮助。 调节阀的流通能力Kv值,是调节阀的重要参数,它反映流体通过调节阀的能力,也就调节阀的容量。根据调节阀流通能力Kv值的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的尺寸,必须准确计算调节阀的额定流量系数Kv 值。 调节阀额定流量系数的定义是:在规定条件下即阀的两端压差为105Pa流体的密度为1g/cm3,额定行程时流经调节阀以m3/h或t/h的流量数。 1、一般液体的Kv值计算 a.非阻塞流 计算公式: b.阻塞流 计算公式: 2、低雷诺数修正(高粘度液体Kv值的计算) 液体粘度过高时,由于雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在Re<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的Kv值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式为: 式中:――粘度修正系数,由Re查图求得。

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