调节阀Cv值计算及口径选择

2025-08-29

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100%。

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

△P 阀体两端的压力差 bar

△P = SG 〔 6.6Q / Cv 〕2

Cv值愈大→流量愈大→ 表示阀体两端的阻力很小。

阀的选择:

所选的阀,其Cv值一定要等于或大于其额定的Cv值。

影响Cv值得因素:

管子入口的口径太小

* 管子的长度

* 阀体的开口

* 乱流 *

离大小头口端太近

* 阀体入口的形状 第一部分

调节阀Cv值计算及口径选择

二 Cv值计算及口径选择

流量系数Cv值是调节阀的重要参数,它反映调节阀的能力(容量),根据Cv值的大小来确定调节阀的公称通径。Cv值的定义是:阀处于全开状态,两端压差为1磅/寸2的条件下,60℉(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数。我国流量系数是按公制

定义的。符号为Kv,Kv与Cv的关系是Cv=1.17Kv。

1.液体介质计算:

(英制) (公制)

…………………….(1)

式中

……………(1′)

Q=最大流量 gpm(美加仑/分) Q=最大流量 m3/h

G=比重(水=1) G=比重(水=1)

P1=进口压力 psi P1=进口压力 100kpa(kgf/cm2) P2=出口压力 psi P2=出口压力 100kpa(kgf/cm2)

ΔP=P1-P2

注意:P1和P2为最大流量时的压力

(1) 粘度修正

液体粘度大于100SSU(塞波特秒)或者大于20CST(厘斯)即20mm2/s时,计算所要求的Cv值应按下列次序进行粘度修正。

1)

不考虑粘度影响,用公式(1)或(1′)求出Cv

2)

用公式(2)和(3)或者公式(2′)和(3′),求出系数R。

3)

从图2-1粘度修正曲线上,求出系数R相对应的Cv的修正系数。

4)

用这个修正系数乘上第一步求出的Cv。

5)

然后,从Cv值一览表上,选取合适的调节阀口径。

系数R的计算公式

(英制) (公制)

……………….(2′)

式中

Q=最大流量 gpm Q=最大流量 m3/h

Mcs——进口温度下液体运动粘度系数cst

Cv——未修正的Cv

Mssu——进口温度下液体粘度SSU(塞波特秒)

(3′)

备注:液体粘度≥200SSU,使用公式(3)或(3′)计算,粘度<200SSU,请把SSU粘度单位换算成CST粘度单位,再用公式

(2)或(2′)计算。

(2)闪蒸修正

当饱和温度或接近饱和温度的液体,在流经调节阀节流口时,由于流速加快,液体压力下降,液体内部会产生瞬间快速蒸发。即液体会产生大量蒸气。在这种情况小,仍然采用原液体流动的基本定律(公式)计算就不正确了,必须进行(压差)修正。修正方法

如下: △T<2.8℃(5℉)

△Pc=0.06P1 …………………..(4)

△T>2.8℃(5℉) △Pc=0.9(P1-Ps)……………

(5) 式中

△T=在进口压力下的液体饱和温度与进口温度之差

△Pc=计算流量用的允许压差 100kpa(kgf/cm2) abs Ps=进口温度下液体的绝对饱和压力100kpa(kgf/cm2) abs

只有当公式(4)或(5)计算出的△Pc小于调节阀上的实际压差△P时,公式(1)或(1′)必须用△Pc,而不准用△P。

2.气体(一般气体)介质计算

如果已知标准状态,即760mmHg(14.7psia)和15.6℃(60℉)条件下的最大流量,下列公式不需经过修正,可直接计算。

(1)

△P<时

…………(6)

…(6′)

(2)

△P>时

………….(7)

……(7′)

式中

Q=标准状态下最大流量 ft3/h Q=标准状态下最大流量 m3/h

G=比重(空气=1) G=比重(空气=1)

P1=绝对进口压力P2=绝对出口压力△P= P1—P2 T=流体温度

℉ T=流体温度

Psia P1=绝对进口压力Psia P2=绝对出口压力 Psia △P= P1—P2 100Kpa(kgf/cm2)100Kpa(kgf/cm2)(kgf/cm2) 100Kpa


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