控制阀
计算选型与维护
概论
先进的现代工业是以生产自动化为标志的。各种先进的控制手段虽然不断出现，但基本的控制规律没有改变而技术工具的变化则是日新月异。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好的未来。
右图是一个典型的热交换器的自动调节系统图。从图中可以看出，调节阀的信号来自调节器，根据信号的变化直接改变蒸汽—被调介质的流量，即改变输入到对象（热交换器）的热量，使出口热水的温度保持在给定的温度值。这种典型的自动化控制系统主要有三个环节———检测、控制、执行三大部分。
管道阀门的分类
阀门
自动阀驱动阀
自力式阀止回阀
手动阀气动阀电动阀液动阀电液动阀
控制阀
气动调节阀
附件阀电动调节阀
附件
气动执行机构电动执行机构
阀门定位器阀位传送器电气转换器手动机构三断保护薄
膜
执
行
机
构
活
塞
执
行
机
构
长
行
程
执
行
机
构
滚
动
膜
片
执
行
机
构比例式
两位式
直装式侧装式正作用反作用
角行程
直行程
多转式
按调节型式按移动型式按阀芯型式按流量特性按阀盖型式调节型
切断型
调节切断型
直行程
角行程
直线特性
等百分比
抛物线
快开
普通型
散热型
长颈型
波纹管密封型
平板型
柱塞型
窗口型
套筒型
多级降压型
偏转型
蝶型
球型
?控制阀是以气源、电源或液压为动力，调节管路中的介质的压力和流量。获得工艺过程的温度、压力、流量或液位的要求?由于控制阀在工作时属于截流元件，因此在选择控制阀时应根据工作时介质的特性、工艺要求和和控制阀的特点进行计算、选型。
?控制阀控制阀是多学科知识综合性的产品，需要的专业知识较广泛。牵涉专业很多，不是在课堂上所学的知识可以应付的。
所涉及的专业知识有：
1.阀门专业知识
2.流体专业知识（流体力学和气体动力学）
3.自控专业知识
4.机械专业知识
5.材料专业知识（金属材料和物质物性和化学性等）
6.各种应用专业知识（化工、电厂、石油、煤化工等现场工艺）
对控制阀的要求
?质量稳定，工作可靠，操作安全
1.严格的计算（类型、通径和流通能力）
2.确保可靠的操作性
3.配有应急措施
?保护环境
1.防止污染
2.控制噪声
?节约能源
1.采用低阻抗阀门
2.提高控制阀的密封性
?适用于新的工艺
1.液化天然气
2.煤化工
3.核能
控制阀的计算
控制阀的计算包括：
1.流通能力计算
2.开度计算
3.调节比验证
4.噪声预估
5.关闭力的计算
控制阀通径的确定
?控制阀通径是根据工艺状况经计算得出
1.工艺管道参数
2.介质状态及物理参数
3.工艺要求量：入口压力、出口压力、温度及流量
4.其他要求
?计算采用公式法
1.IEC 60534 标准规定的计算方法
2.GB/T 1721
3.2 标准规定的计算方法
控制阀计算的理论基础
控制阀和普通的阀门一样，是一个局部
阻力可以改变的节流元件。当流体流过
调节阀时，由于阀芯、阀座所造成的流
通面积的局部缩小，形成局部阻力，与
孔板类似，它使流体的压力和速度产生
变化，见图。
流体流过调节阀时产生能量损失，通常
用阀前后的压差来表示阻力损失的大小
牛顿型流体
?在确定调节阀的口径时，最主要的依据和工作程序就是计算流量系数.
?而计算流量系数的基型公式是以牛顿不可压缩流体的伯努利方程为基础的，流经调节阀的介质应该属于牛顿型流体。凡遵循牛顿内摩擦定律的流体都属牛顿流体。
?图中表示两板之间流体的流动情况，若y处流体层的速度为ū，在其垂直距离为dy处的邻近流体层的速度为ū +dū, 则dū/dy表示速度沿法线方向的变化率，也称速度梯度。
?实验证明两流体层之间单位面积上的内摩擦力（或称为剪应力）与垂直于流动方向的速度梯度成正比。即τ=μ dū/dy
?式中μ为比例系数，称为粘性系数，或称为动力粘度，简称为粘度，公式所表示的关系称为牛顿粘性定律，也就是牛顿内摩擦定律。
?后面讨论的流体计算公式适用于介质是牛顿型不可压缩流体、可压缩的流体或上述两者的均相流体，对于泥浆、胶状液体等非牛顿型流体是不适用的。
公式来源的推导
g
P P H ρ21-=
g v H 22
ξ
=如果调节阀前后的管道直径一致，流速相同，根据流体的能量守恒原理，不可压缩流体流经调节阀的能量损失为：式中：
H —单位重量流体流过调节阀的能量损失；
P1 —调节阀阀前的压力；P2 —调节阀阀后的压力；ρ—流体密度；
g —重力加速度。v —流体的平均流速ξ —控制阀的阻力系数Q —流体的体积流量A —控制阀连接管的横截面积
A
Q v =如果调节阀的开度不变，流经调节阀的流体不可压缩，则流体的密度不变，那么，单位重量的流体的能量损失与流体的动能成正比，即：
流体在调节阀中的平均流速为：
基本计算公式
()
2
1
2
P
P
A
Q-
=
ρ
ξ
综合上述三式可得调节阀
的流量方程式为：
若方程式中个参数采用下属单位：
A —cm2
P1 、P2—100kPa
ρ —g/cm3
Q —m3/h
将式改写为：
该式即是控制阀实际应用的流量方程。
可见，当调节阀口径一定，并且调节阀
两端压差不变时，阻力系数减小，流量
增大；所以，控制阀的工作原理就是按
照信号的大小，通过改变阀芯行程来改
变流通截面积，从而改变阻力系数而达
到调节流量的目的。
流通能力的定义
C称为流量系数，它与阀芯和阀座的结构、阀前阀后的压差、流体性质等因素有关。因此，它表示调节阀的流通能力，但必须以一定的规定条件为前提。
为了便于用不同单位进行运算，
可把上式改写成一个基型公式：
式中N 为各种不同单位制的系数
在采用国际单位制时，流量系数用Kv表示。
Kv的定义为：温度为5~40℃的水在105Pa压降下，1小时内流过阀的立方米数。很多采用英寸制单位的国家用Cv表示流量系数。
Cv的定义为：用40~60F°的水，保持阀门两端压差为1psi，阀门全开状态下每分钟流过的水的美加仑数
流通能力(Kv 与Cv)的换算
P
Δρ
Q
10Kv =Kv
1.156△P ρQ 101.15487822 △P ρQ 0.3812354.4028
△P ρQ 0.1450341
4.4028Cv ?=???
?
?
??
??=???
? ?
???=???
?
?
????=1kPa=0.001Mpa=0.001*145.034237 = 0.145034237 Psi
1m 3/h =264.17gol/h =4.4028 gpm
1kgf/cm 2=0.098067 MPa
=735.56 mmHg =0.96784 atm =14.223 Psi
1 Mpa =10.19716 kgf/cm 2
=7500.624576 mmHg =9.869221 atm =145.034237 Psi
1 atm =1.03229 kgf/cm 2
=760.001653 mmHg =0.101325 MPa =14.695611 Psi
1 Psi =0.070309 kgf/cm 2
=0.006895 MPa =51.716234 mmHg =0.068048 atm
Cv=1.156 Kv Kv=0.865 Cv
实际流体
在建立流量系数的计算公式时，都是把流体假想为理想流体，根据理想的简单条件来推导公式，没有考虑到阀门结构对流动的影响，也就是说，只把调节阀模拟为简单的结构形式，只考虑到阀门前、后的压差，认为压差直接从P1降为P2。而实际上，当流体流过调节阀时，其压力变化情况如图所示。
通过截流的压力变化
根据流体的能量守恒定律可知，在阀芯、阀座处由于节流作用而在附近的下游处产生一个缩流，其流体速度最大，但静压最小。在远离缩流处，随着阀内流通面积的增大，流体的流速减小，由于相互摩擦，部分能量转变成内能，大部分静压被恢复，形成了阀门压差△P。也就是说，流体在节流处的压力急剧下降，并在节流通道中逐渐恢复，但已经不能恢复到P1值。
阻塞流
当介质为气体时，由于它具有可压缩性，当阀的压差达到某一临界值时，通过调节阀的流量将达到极限，这时，即使进一步增加压差，流量也不会再增加。
当介质为液体时，一旦压差增大到足以引起液体气化，即产生闪蒸和空化作用时，也会出现这种极限的流量，这种极限流量称为阻塞流。由图可知，阻塞流产生于缩流处及其下游。
产生阻塞流时的压差为△PT。为了说明这一特性，可以用压力恢复系数FL 来描述：
液体的闪蒸和空化
在控制阀内流动的液体，常常出现闪蒸和空化两种现象。它们的发生不但影响口径的选择和计算，而且将导致严重的噪声、振动、材质的破坏等，直接影响调节阀的使用寿命。因此在阀门的计算和选择过程中是不可忽视的问题。
闪蒸
如图所示，当压力为P1的液体流经节流孔时，流速突然急剧增加，而静压力骤然下降，当
孔后压力P2达到或者低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压PV蒸时，部分液体成为气体，形成汽液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。
产生闪蒸时，对阀芯等材质已开始有侵蚀破
坏作用，而且影响液体计算公式的正确性，
使计算复杂化。
如果产生闪蒸之后，P2不是保持在饱和蒸汽压以下，在离开节流孔之后又急骤上升，这
时气泡产生破裂并转化为液态，这个过程即
为空化作用。
气蚀
所以，空化作用是一种两阶段现象，第一阶段是液体内部形成空腔或气泡，即闪蒸阶段；第二阶段是这些气泡的破裂，即空化阶段。
图中显示就是一个在节流孔后产生空化作用的示意图。许多气泡集中在节流孔阀后，自然影响了流量的增加，产生了阻塞情况.
因此，闪蒸和空化作用产生的前后的计算公式必然不同。
在产生空化作用时，在缩流处的后面，由于压力恢复，升高的压力压缩气泡，达到临界尺寸的气泡开始变为椭圆形，接着，在上游表面开始变平，然后突然爆裂，所有的能量集中在破裂点上，产生极大的冲击力
?调节阀计算与选型指导（一） ?2010-12-09来源：互联网作者:未知点击数：588 ?热门关键词：行业资讯 【全球调节阀网】 人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。 二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座调节阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。 （2）双座调节阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。 （3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 （4）角形阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。 （5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许压差大，适用于要求调节围宽，流通能力大，稳定性好的场合。 （6）V型球阀（VV）：流通能力大、可调比宽R=200~300，流量特性近似等百分比，v型口与阀座有剪切作用，适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 （7）O型球阀（VO）：结构紧凑，重量轻，流通能力大，密封性好，泄漏量近似零，调节围宽R=100~200，流量特性为快开，适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质，要求严密切断的场合。 （8）隔膜调节阀（VT）：流路简单，阻力小，采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能，流量特性近似为快开，适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 （9）蝶阀（VW）：结构简单，体积小、重量轻，易于制成大口径，流路畅通，有自洁作用，流量特性近
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＝－ 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＞时
当P2≤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＞时 当P2≤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
调节阀口径计算 1 口径计算原理 在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行Kv值计算。把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤： （1）计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。 （2）计算压差的决定。根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。 （3）Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。 （4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。
（5）开度验算。 （6）实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 （7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。 （8）上述验算合格，所选阀口径合格。若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。 3 口径计算步骤中有关问题说明 1）最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2）计算压差的决定——口径计算的最关键因素 压差的确定是调节阀计算中的关键。在阀工作特性讨论中知道：S值越大，越接近理想特性，调节性能越好；S值越小，畸变越厉害，因而可调比减小，调节性能变坏。但从装置的经济性考虑时，S小，调节阀上压降变小，系统压降相应变小，这样可选较小行程的泵，即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。综合的结果，一般取S＝0.1～0.3（不是原来的0.3～0.6）。对高压系统应取小值，可小至S
调节阀口径计算 1、口径计算原理 在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa 压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行K V值计算。把各种实际参数代入相应的K V值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的K V值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 、口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤： （1）计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax 和最小工作流量Qmin。 （2）计算压差的决定。根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。 （3）Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。 （4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。 （5）开度验算。 （6）实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 （7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。 （8）上述验算合格，所选阀口径合格。若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。 3 、口径计算步骤中有关问题说明 1）最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2）计算压差的决定——口径计算的最关键因素
1、流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F（15.6℃）的水，在1b/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10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判别式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用雷 诺数修正系数修正，修正后的流量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数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： 对于有五个平行流路调节阀，如双座阀、 蝶阀、偏心施转阀等
文字符号说明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa； Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa； Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； F F--液体临界压力比 系数， F R--雷诺数系数，根据ReV值可计算出；F L--液体压力恢复系数 QL--液体体积流量，m3/h P L--液体密度，Kg/cm3 ν--运动粘度，10-5m2/s W L--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判别式（气体、蒸气）表1-2
调节阀的计算题 发布日期：2015-05-30 浏览次数：351 （1）有两个调节阀，其可调比R1＝R2＝30，第一个阀最大流量Q1max＝100m3/h，第二个阀最大流量Q2max ＝4m3/h，采用分程调节时，可调比可达多少? 解：第一个阀的最小流量为 Q1min＝100/30＝3.3（m3/h） 第二个阀的最小流量为 Q2min＝4/30=0.134（m3/h） ∴R＝Q1max/Q2Min＝100/0.134＝740 可调比可达740。 （2）电动多级调节阀有一等百分比调节阀，其最大流量为50Nm3/h，最小流量为2Nm3/h。若全行程为30mm，那么在10mm开度时的理想流量是多少？ 解：可调比为 R＝Qmax/Qmin ＝50/2 ＝25 于是在10mm开度下的流量为 Q＝QminR1/L ＝2×25 ＝5.85（Nm3/h） （3）若调节阀的流量系数KV为50，当阀前后压差为16×100KPa，流体重度为0.81gf/cm3时，所能通过的最大流量是多少？ 解：体积流量： Q＝Kv＝50 ＝222（m3/h） 重量流量： G＝Kv＝50 ＝180（t/h） 根据下列工艺参数，计算调节阀的流量系数。 （4）被调介质：水。 已知条件： Qmax＝8.1m3/h； Qmin＝4.0m3/h； P1（阀前）＝2.335×100MPa； P2（阀后）＝1.335×100 KPa； ρ（密度）＝0.9982g/cm3；
t＝20℃； PV（阀入口温度下的液体饱和蒸汽压）＝0.02×100 KPa； Pc（热力学临界压力）＝225.65×100 MPa； FL（压力恢复系数）＝0.9；采用柱塞形阀芯。 解：电动多级调节阀首先证明流体为非阻塞流 △PC＝FL2[P1－（0.96－0.28）PV]＝1.875×100 KPa △P＝P1－P2＝2.335－1.335＝1×100 KPa 流量系数KV值的计算（采用密度计算）： KV＝Qmax＝8.1 ＝8.09 （5）根据下列工艺参数，计算流量系数。被调介质：丁烷气体。已知条件： Qmax＝13.90 Nm3/h； Qmin＝5.02 Nm3/h； P1（阀前）＝2.835×100MPa； P2（阀后）＝1.335×100 KPa； ρ（密度）＝2.59Kg/cm3； t＝33℃； K（气体绝热指数）＝1.097； Fk（比热比系数）＝K/1.4＝0.783（空气为1）； Z（压缩系数）＝0.96； XT（临界压差比系数）＝0.68； 采用流开型阀。 解：首先证明流体为阻塞流 △P/P1＝0.53≥FKXT≥0.783×0.68≥0.53 流量系数KV值的计算（采用密度计算）： KV＝· ＝× 根据下列工艺参数，电动多级调节阀计算流量系数。 （6）被调介质：蒸汽。 已知条件： Gsmax＝236Kg/h； Gsmin＝145Kg/h； P1（阀前）＝6.335×100KPa；
调节阀的流通能力计算 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=0.96-0.28Pv—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：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
调节阀设计计算选型导则（一） 发布时间：2007-11-29 编辑：service 来源：尤克强直接进论坛 1 前言 调节阀是生产过程自动化系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触，控制流体的压力或流量。人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论，巧秒的控制思想，复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。 2 调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座阀、双座阀、角型阀、套筒阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。
提供一点调节阀选型设计时有关CV值的基础知识，大家共同分享。 阀门Cv值与开度是两个概念问题，国外喜欢叫Cv，国内习惯叫Kv，Kv表示的是阀门的流通能力，它的定义是：当调节阀全开，阀两端的压差ΔP 为100KPa，流体重度r为1gf/cm3（即常温水）时，每小时流经调节阀的流量数，以m3/h或t/h计。（例如一台Kv=50的调节阀，则表示当阀两端压差为100KPa时，每小时的水量为50m3/h。） 阀门开度是指阀门在调节的时候，阀芯（或阀板）改变流道节流面积时阀芯（或阀板）运动的位置，一般用百分比表示，关闭状态为0%，全开为1 00%。 对于蝶阀由时候厂家会提供Cv—开度曲线，这时候的Cv表示的是在不同开度时对应的阀门流通能力。 阀门上的流量数据Cv值 液流： Q=Cv*sqr(△P/s) or △P=s*(Q/Cv) ^2 在此：Q = 液流量（每分钟加仑数） △P = 通过阀门的压降（psi） S = 介质的具体重 这个方程式适用于湍流和粘性接近于水的液体。 （Cv是指介质温度为60 o F的水，通过阀门产生1.0 psi压降时的每分钟流量。）（这时水的具体重力是1。） 警告 此表所包含的流体流量系数是计算值。 因此，它们是近似值， 不能用于非常重要的流量和压降计算中。 对于要求非常精确的流量测量和检测，必须对本样本中所提到的任何阀门具体操作。 当阀门开启小于45° 时，建议不要采用球阀充当节流功能。 Cv 值 Cv：20°C的水通过阀体的压力降为1bar时的流量 Cv = 6.6Q ?SG/√△P …………………………….( 1 ) Q 流量 公升／分 SG 水密度1
控制阀的口径计算 一、 引言 控制阀（调节阀）在工业生产过程自控系统中的作用犹如“手足”，其重要性是不言而喻的。如何使用户获得满意的产品，除了制造上的精工细作外，还取决于正确的口径计算，产品选型，材料选用等，而其前提是要准确掌握介质、流量、压力、温度、比重等工艺参数和技术要求。这是供需双方务必充分注意的。 本手册编制参考了国内外有关专业文献，也结合了我厂长期来产品选型计算中的实际经验。 二、术语定义 1、调节阀的流量系数 流量系数Kv值的定义：当调节阀全开，阀两端压差为1×102Kpa（1.03巴）时，流体比重为1g/cm3的5℃～40℃水，每小时流过调节阀的立方米数或吨数。 Kv是无量纲，仅采用m3/h或T/h的数值。 Cv值则是当阀全开，阀前后压差1PSi，室温水每分钟流过阀门的美加仑数。Cv=1.167 Kv。 确定调节阀口径的依据是流量系数Kv值或Cv值。所以正确计算Kv（Cv）值就关系到能否保证调节品质和工程的经济性。若口径选得过大，不仅不经济，而且调节阀经常工作在小开度，会影响控制质量，易引起振荡和噪音，密封面易冲蚀，缩短阀的使用寿命。若口径选得过小，会使调节阀工作开度过大，超负荷运行，甚至不能满足最大流量要求，调节特性差，容易出现事故。所以口径的选择必须合理，其要求是保证最大流量Qmax时阀的最大开度Kmax≤90%，实际工作开度在40—80%为宜，最小流量Qmin时的开度Kmin≥10%。如兼顾生产发展，Kmax可选在70—80%，但必须满足Kmin≮10%。对高压阀、双座阀、蝶阀等小开度冲刷厉害或稳定性差的阀则应大于20%~30%。 2、压差 压差是介质流动的必要条件，调节阀的压差为介质流经阀时的前后压力之差，即ΔP=P1-P2。在亚临界流状态下，压差的大小直接影响流量的大小。 调节阀全开压差是有控制的，其与整个系统压降之比（称S）是评定调节阀调节性能好坏的依据，如果流量波动较大时，S值应大些；波动小，也应小些。S值小可节能，但太小，工作流量特性畸变厉害，降低调节品质；S值大，虽能提高调节品质，但能耗太大，所以S最好限制在0.15~0.3。 3、流量 根据生产能力，设备负荷和介质状况由工艺设计、确定最大流量Qmax、正常流量（工艺流程最大流量）Qnor和最小流量Qmin。为确保安全，避免调节阀在全开位置上运行。应使Qmax=1.25~1.6Qnor。 4、闪蒸、临界压差 液体流经调节阀时，由于节流处流速增大，压力降低，当压力降至饱和蒸汽压时，部分液体就会气化并以汽泡的形式存在，若在下游压力等于或低于入口温度的饱和蒸汽压时，汽泡未破裂，而夹在液体中成二相流流出调节阀，此过程称为“闪蒸”。闪蒸一般不会破坏节流元件，但会产生阻塞流，使调节阀流量减小，此时流量Q基本上不随压差△P的增加而增加。阻塞流动会产生噪音和振动。产生阻塞流的
1.Cv 值的定义 Cv 值定义：阀处于全开状态，两端压差为1磅/英寸2（0.07kgf/cm2）的条件下，60F （15.6 摄氏度）的清水，每分钟通过阀的美加仑数。 2. 液体的Cv 值计算公式 液体的CV 值计算公式是根据流体流过简单孔场合的理论流速（R P g V ?=2，其中 V ：孔部分的理论流速；R ：流体的比重；P ?：流体的压差）而推导出适合Cv 值定义的计算公式。 2117.1P P G Q Cv -= 公式：（1-1） Q ：最大流量 m3/hr G ：比重（水=1） P1：进口压力 kgf/cm2 A P2：出口压力 kgf/cm2 A 注：P1和P2为最大流量时的压力。适合雷诺数较大的场合。当雷诺数很小时，介质流向接近层流时需要进行修正。 3. 气体的Cv 值计算公式 1）21P P < ?时 )21()273(287 P P P T G Q Cv +?+= 2）21 P P >?时 1249) 273(P T G Q Cv += 注： Q ：标准状态下最大流量 Nm3/h G ：比重（空气=1） T ：流体温度（℃） P1：绝对进口压力 P2：绝对出口压力 4. 水蒸汽的Cv 值计算公式 1）21P P < ?时 )21(67 .13P P P WK Cv +?= 2）21P P > ?时 1 9.11P WK Cv = 注：W ：最大流量（kg/h ） K=1+（0.0013*过热温度）
5. 其他蒸汽的Cv 值计算 P V V W Cv ?+=211210 注： V1=进口压力下蒸汽比容 cm3/g V2=出口压力下蒸汽比容 cm3/g
调节阀 计 算 选 型 使 用
一调节阀综述 目录 1 调节阀的发展历程 2 调节阀在系统中的作用与重要性 3 调节阀的使用功能 4 十大类调节阀的功能优劣比较 5 调节阀标准与性能 6 调节阀泄漏标准的细分 7 调节阀在使用中存在的主要问题 8 九十年代调节阀的新发展 9 调节阀三代产品的初步划分 10电动调节阀的应用前景 1、调节阀的发展历程 调节阀的发展自20世纪初始至今已有七、八十年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等，其发展历程如下： 20年代：原始的稳定压力用的调节阀问世。 30年代：以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品问世。 40年代：出现定位器，调节阀新品种进一步产生，出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。 50年代：球阀得到较大的推广使用，三通阀代替两台单座阀投入系统。 60年代：在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后，国内才才有了完整系列产品。现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。这时，国外开始推出了第八种结构调节阀——套筒阀。 70年代：又一种新结构的产品——偏心旋转阀问世（第九大类结构的调节阀品种）。这一时期套筒阀在国外被广泛应用。70年代末，国内联合设计了套筒阀，使中国有了自己的套筒阀产品系列。 80年代：80年代初由于改革开放，中国成功引进了石化装置和调节阀技术，使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用,尤其是套筒阀,大有取代单、双座阀之势,其使用越来越广。80年代末,调节阀又一重大进展是日本的Cv3000和精小型调节阀，它们在结构方面，将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构，阀的结构只是改进，不是改变。它的突出特点是使调节阀的重量和高度下降30％，流量系数提高30％。 90年代：90年代的重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。到了90年代末，由华林公司推出了第十种结构的产品——全功能超轻型阀。它突出的特点是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具备全功能的产品，故此，可由一种产品代替众多功能上不齐全的产品，使选型简化、使用简化、品种简化；在重量上的突破——比主导产品单座阀、双座阀、套筒阀轻70～80％，比精小型阀还轻40～50％；可靠性的突破——解决了传统阀一系列不可靠性因素，如密封的可靠性、定位的可靠性、动作的可靠性等。该产品的问世，使中国的调节阀技术和应用水平达到了九十年代末先进水平；它是对调节阀的重大突破；尤其是电子式全功能超轻型阀，必将成为下世纪调节阀的主流。 2 调节阀在系统中的作用与重要性 调节阀在调节系统中是必不可少的，它是组成工业自动化系统的重要环节，被称之为生产过程自动化的“手脚”。如下图1所示。
调节阀的计算选型 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 C V – 英制单位的流量系数，其定义为：温度60°F(15.6°C)的水，在1 lb/in 2 (14kPa)压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。 K V – 国际单位制(SI 制)的流量系数，其定义为：温度5~40°C 的水，在105 Pa 压降下，每小时流过调节阀的立方米数。 注：C V ≈ 1.16 K V 1.2 不可压缩流体(液体)K V 值计算公式 1.2.1 式中： P 1 : 阀入口绝对压力 [kPa] P 2 : 阀出口绝对压力 [kPa] Q L : 液体流量 [m 3/h] ρ : 液体密度 [g/cm 3] F L : 压力恢复系数，与调节阀阀型有关，附后 F F : 流体临界压力比系数，C V F P P F 28.096.0-= P V : 阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压 [kPa, 绝对压力] P C : 物质热力学临界压力 [kPa, 绝对压力kPa] 1.2.2 高粘度液体K V 值计算 当液体粘度过高时，按一般液体公式计算出的K V 值误差过大，必须进行修正，修正后的流量系数为： R V V F K K = ' 式中： K V ' : 修正后的流量系数 K V : 不考虑粘度修正时计算的流量系数 F R 粘度修正系数 (F R 值从F R ~Re[雷诺数]关系曲线图中确定) 计算雷诺数Re 的公式如下：
调节阀CV值的计算方法介绍 1915年美国的FISHERGOVERNER公司按设计条件积累了图表，按图表先定口径。由于用这个方法调节阀的费用减少了，阀的寿命延长了，因此当时得到了好评。但是按选定的口径。 比现在计算出来的还大些。后来按选定法对液体，气体，蒸汽及各种形式的阀进行了进一步的算法研究。直到1930年美国的FOXBORO公司。 ROLPHRJOKWELL和DR.@.E.MASON对以下的V型(等百分比)阀，最初使用CV值，并发表了CV计算公式。 1944年美国的MASON—NELLANREGULATOR公司把ROKWELL和MAXON合并为MASON—NEILAN ，发表了@V计算公式。1945年美国的SONALDEKMAN公司发表了和MASON—NELLAN 差不多的公式，但对流通面积和流量系数相对关系展开研究工作。1962年美国的F@I（FLUID@ONTROLSINSTITUTE） 发表了FCI58-2流量测定方法，并发表了调节阀口径计算。迄今还在使用的CV 计算式，但同FCI62-1。1960年西德的 VDI/VDE也发表了KV计算式，但同FCI62-1相同，仅仅是单位改为公制。1966~1969 年日本机械学会关于调节阀基础调查分会对定义瘩的口径计算，规格书，使用方法进行调查研究。但到现在还未结束。1977年美国的ISA（INSTRUMENTSOCIETYOFAMERICA）发表了标准S39。1“关于压缩流体的计算”公式。1977~1978美国的 ANSI/ISA标准，S75.01于1979年5月15日发表了NO\\0046-79，为工程服务的报告。 调节并流通能力的计算，各仪表厂目前采用FCI推荐的CV值计算公式如表1 公式压力条件计算式
调节阀噪音计算 一、前言 众所周知，由于噪声对人体的健康有害，因此，需要设法限制工业装置所产生的噪声的强度。1970年，美国《职业保护和健康条例》规定了工作场所的最大允许声级：每天工作八小时的地方，声级不允许超过90dB(A)；每天工作六小时的地方；声级不允许超过92dB(A)等等。到目前为止，作为工业设计时的一个依据。 要设法限制噪声，首先就要预先估计出可能产生的噪声之强度。调节阀是炼油、化工等工业装置中一个重要的噪声源。因此，在设计中选用调节阀时，应预先估算出它可能产生的噪声之强度，以便采取相应的措施。目前，我国对于调节阀噪声的研究工作只是刚刚开始，还没有标准的计算方法。本文介绍西德机器制造业协会（VDMA）标准对调节阀噪声的估算，供大家参考。 二、噪声计算中的几个名词术语 1、有效声压 有效声压是声场中一点上的瞬时声压在一个周期内的均方根值，故又称为均方根声压，简称声压，单位是μdB(A)（即微巴）。 2、一个声压级（SPL） 一个声音的声压级，等于这个声音的声压和基准声压之比的常用对数值再乘以20，即 SPL=20lg ＊ P/P0 式中： P ——有效声压，μbar； P0 ——基准声压，在听觉量度或空气中声级量度中，取P0=2＊10-4 μbar； SPL——声压级，dB 3、声级 声级是指位于声场中的某一点上，在整个可以听得见的频率范围内和在一个时间间隔内，频率加权的声压级。声级是用来衡量噪声大小的一个基本量。 A声级是以声级计的A网络测得的声压级，单位是dB(A)，称为分贝A——加权（Decibel A-wighting）。 本文所介绍的计算方法，系基于已经标准化的试验方案之试验结果。在这和标准化的试验方案里，调节阀装在各向同性的、均匀声场内的直管道中，管道的耐压等级为PN40（参见三之3）。声级计放在调节阀出口法兰的平面内，距管道外壁1米处。计算的结果，即为该情况下的声级。 三、噪声估算公式
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 <-； 计算公式：Kv = 或 Kv = b 、 阻塞流 判别式：()21L F V p F P F P ≥-； 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 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 v =
图1 式中： Kv ’——粘度修正后的计算Kv 值 F R ——雷诺数系数，根据ReV 值可计算出 ν——运动粘度，10-5m 2/s 3） 气体的Kv 值计算 a 、 一般气体 I 判别式：210.5P P >； 计算公式：Kv = ； II 判别式：210.5P P ≤； 计算公式：Kv =式中： Q N ——标准状态下气体流量，Nm 3/h ρN ——标准状态下气体密度，Kgf/Nm 3 P1——阀前压力（绝对），KPa （A ）
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
调节阀流量系数计算公式和选择数据 1. 流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F（15.6℃）的水，在IIb/in(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10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判别式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正，修正后的流量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数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： 对于有五个平行流路调节阀，如双座阀、 蝶阀、偏心施转阀等
文字符号说明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △ P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa；Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa； Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； FF--液体临界压力比系数， FR--雷诺数系数，根据ReV值可计算出； QL--液体体积流量，m3/h ν--运动粘度，10-5m2/s FL--液体压力恢复系数 PL--液体密度，Kg/cm3 WL--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判别式（气体、蒸气） 表1-2
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：△P
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/e16378037.html, 调节阀制造厂商 2012/5/7