CV值计算公式Word文件下载.docx

CV值计算公式Word文件下载.docx

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蒸汽流速 

kg/h

T 

：

閥出口的流體溫度 

˚K

（=273+℃）

Tsh：

過熱度數

FL：

壓力恢復系數

Pvc：

Venacontractapressure 

kgf/㎝²

Pv：

流體的飽和氣水壓在逆流的溫度中 

Pc：

液體的臨界壓力 

ΔP≧F²

蒸汽

ΔP＜0.5F²

LP1

ΔP≧0.5F²

Gas

CV值

當60℉（15.6℃）的清水以差壓1psi從入口流到出口時，CV值以USgal/min來代表流量。

這是普遍用來代表CV的係數。

德國採用Kv計算法。

當5~30℃的清水以差壓1kgf/cm²

從入口流到出口時，Kv值所代表的流量為m3/h。

Kv=Cv/1.167

現在已有國際運動，想把磅度量衡法和單位公制系統換成單位國際制系統（SI）。

Cv值在SI時會換算成Av值。

Av=（24/106）xCv

TheadequatevalvetravelingshouldbecheckedinviewofthecalculatedCvvalueandthevalvesizeratingCvwhichistherebyselected.閥門可應用在下表的閥門開度範圍ⓐ內。

我建議閥門盡量應用在可控制的範圍內（閥門開度10~90%）。

選擇適當的閥門開度表

計算的CV

Cv值

①範圍能力（Rangeability）50:

1Eq.%特性

⑥範圍能力（Rangeability）50:

1線性特性

②範圍能力（Rangeability）30:

⑦範圍能力（Rangeability）30:

1線性特性

③範圍能力（Rangeability）25:

⑧範圍能力（Rangeability）25:

④範圍能力（Rangeability）15:

⑨範圍能力（Rangeability）15:

⑤範圍能力（Rangeability）10:

⑩範圍能力（Rangeability）10:

例:

首先CV值在流體最大值時是由CV計算公式④來計算而求得需要的CV值。

Cv（流體最大值）=10.596

需求的Cv值=18

選擇第83號Cv套筒閥，雙座閥2½

Bx1¼

B。

範圍能力（Rangeability）30:

1

因此

計算的CV 

10.596 

_________________ 

=___________=0.59

Cv值 

18

Theverticalaxisoftheintersectionofthelineof0.59onthehorizontalaxisandcurve②ofrangeability30:

1,CharacteristicEq.%intheabovegraphisread.

在這個例子裡，約80%流體最大值的閥行程是在可控制的範圍ⓐ內這代表了閥門尺寸是合適的。

調節閥的流通能力的定義為：

噹調節閥全開時，閥兩端壓差為0.1MPa，流體密度為1g/cm3時，每小時流徑調節閥的流量數，稱為流通能力，也稱流量係數，以Cv表示，單位為t/h，液體的Cv值按下式計算。

根据流通能力Cv值大小查表，就可以確定調節閥的公稱通徑DN。

調節閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恆定的條件下，介質流經調節閥的相對流量與它的開度之間關係。

氣動調節閥的流量特性有線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種

KV或CV值主要是在設計管路系統時,作為系統流量考量時,選用閥門的一個參考數據,舉例來說如果管路的流量要求為60gpm

則選用的閥門的CV值,就不得低於60gpm

2,選擇閥門的參考依據相當多,CV（或KV）僅是一項參考的參數,

尚有洩漏要求,價格,流體特性及壓力等級等等參考要素,CV（或KV）只要達到即可

3,正確的KV值要用測的,不過礙於試驗設備的現實面,除小口徑的閥門我們會用實測的方式量取KV值,其它大多以公式作模擬計算,而且不同的閥門（球閥,閘閥,蝶閥,球型閥.....）各有不同的計算公式及方法

4,CV=Q（G/dp）1/2是以壓差的方式,來計算CV及流量的模擬公式

5,KV是公制單位（m^3/hour）,CV是英制單位（gallon/min）

兩者的關係1CV=1.156KV

Cv流量系數要公式計算

選用閥門的一個參考數據

何種氣體,基本特性要有資料

流量係數Kv或Cv代表的是在一壓降，閥全開所通過的流量。

Kv是在1bar壓降時所流過的m3/h，而Cv則是在1psi的壓降時所流過的gal/min。

　使用Cv值時需注意是美制Cv（US）或英制Cv（UK），兩者的差別在於美制加崙比英制加崙小。

Cv（UK）=Kvx0.97Cv（US）=Kvx1.17

CV係數

"

Cv"

流量係數為一分鐘通過單位流通面積並產生1PSIG壓降之流通量（單位:

加侖）。

Kv"

流量係數為一分鐘通過單位流通面積並產生1bar壓降之流通量（單位:

每分鐘多少公升）。

液態流體Cv的定義為：

閥兩端壓差為1psi（1磅/英吋）、液態介質在60oF 

時，每分鐘流經控制閥的加侖數（Gallonsperminute），Cv值一般是要實際量測來決定，由計算得到的數值並不確實。

下列英文網站列出2"

FullBore球閥的Cv值是480，只供參考

實際Cv值計算公式：

Cv=q（SG/dp）1/2 

其中

q= 

液態流體每分鐘的加侖流量（gallonsperminute）

SG= 

比重 

（液態流體是水時=1）

dp=壓力差（PSI）

另外，Cv是英制的流量係數，公制的流量係數是Kv，定義為：

閥兩端壓差為1bar、介質在5-30o 

C 

時，每小時流經控制閥的立方米數（m3/h）

1Cv=1.16Kv 

金屬工業研究發展中心有一個閥類製品國際檢測服務中心，專門替廠商量測Cv值，網址如下：

http:

//www.valve.org.tw/eyp/front/bin/home.phtml

∙2009-04-0810:

06:

17補充

先量出液態流體每分鐘的加侖流量q

同時量測閥兩端壓差dp

代入公式Cv=q（SG/dp）1/2即算出Cv值

公制對照

美國的

公制

換算公式

每平方英吋多少磅

每平方公分多少公斤

PSIG×

.0703=kg/cm2

Kilopascals（kPa）

6.895=kPa

Bar

.069=bar

每分鐘多少加侖

每分鐘多少公升。

GPM×

3.79=l/min.。

每分鐘多少立方公分

3785=cc/min.。

華氏

攝氏

5/9（°

F-32）=°

C

英吋汞柱在華氏60度

Millibar（mbar）

Hg×

33.8=mbar

英吋

公厘

×

25.4=mm

吋磅

牛頓　公尺

in‧lbs×

.113=N‧m

呎磅

ft‧lbs×

1.356=N‧m

CV

KV

CV×

14.28=KV

流量計算

Q

=

流量GPM（每分鐘多數加侖）

P

壓降（PSIG）

S.G.

流量（每分鐘多少公升）

壓降（bar）

Y

CvandKvCalculator>

>

系統設計之基本公式

流量估算

Q=2.449VD2

V

速度,每分鐘多少英呎

D

內徑,英吋

管徑判斷

速度估算

摩擦力造成壓損

Hazen&

Williams公式

P100

以PSI（磅/平方英寸）計算的摩擦阻力壓損

100英呎的軟管或硬管

每分鐘多少加侖,流體比重為1.0

WilliamsCalculator>

接近管子爆破壓力

BP

W?

T

I.D.

爆破壓力（PSIG）

W

管壁厚度（英吋）

張力（PSI）

額外應用協助請連繫工廠。

接頭壓降計算

Le

K?

K

性質常數

接頭尺寸內徑以英呎計算

相等管長

K值（兩端同尺寸）

90度直角之彎管接頭

K=30

45度彎角之彎管接頭與平滑彎角之彎管接頭

K=16

三通接頭（流體由直線流通）

K=20

三通接頭（流體由分支流通）

K=60

FittingPressureDropCalculator>

材料張力強度

FEP

3000@73°

F

PFA

3600@73°

F,1800@482°

Tefzel®

　鐵弗龍

6500@73°

F,3000@200°

F,1300@300°

Cv（UK）=Kvx0.97Cv（US）=Kvx1.17

意思懂了，但是何時會用到呢?

　啊!

不要小看這簡單的字母。

除了需要靠它來篩選適當尺寸的閥件外，您也可以用它來估算一個閥的開度以便判斷閥件故障的原因。

假設您有一個2”的蒸氣控制閥裝設在2”的蒸氣管，控制閥經常會洩漏蒸氣且控制很不穩定。

基本上從閥件尺寸與管路尺寸看來，就知道控制閥選的過大了。

一般蒸氣控制閥的尺寸一定比閥徑小一到兩個size。

讓我們再假設一次側壓力是7barg，使用端壓力是4barg，使用量是600kg/hr。

我們以CPD（criticalpressuredrop）算出所需要的Kv是6.25，從廠商的控制閥資料顯示，DN20的控制閥可提供6.3的Kv值，因此簡單來說（表示我們先排除其它考量），只要3/4”的閥就足夠了。

如果我們為了貪圖方便，直接將閥的尺寸依照管路的尺寸來設計那會有什麼後果呢?

　幸運的話，沒有事（剛好落入我尚未提到的排外條款內）。

但如您像我一樣每兩個月對一大堆統一發票卻都摃龜，運氣平平的話。

沒多久，您就得再請購一顆新的控制閥了或準備向您的主管解釋為何您的不良率，原料消耗量，維修費總是會從報表中跳出來，如巴西的嘉年華會中的熱舞美女一般，讓人無法不去注意它。

假設這廠商的2”控制閥Kv值是36，那我們將系統所需的6.25除於36就可以算出此控制閥在最大需求量時，閥的開度為17%。

如果管路的排水並不好的話，管內的積水會以極快的速度通過微開的閥頭與閥座造成水切割或水抽絲。

　有時由於閥全開後，所提供的蒸氣量遠大於所需要的量，閥會馬上關閉。

但再關閉時，量卻又不足，如此的反覆開關，我們成為”Hunting”，也是造成閥座/閥頭受損的原因之一。

流量係數可以從Kvsteamsizingchart讀取或也可以利用以下公式計算:

Case1　當二次側絕對壓大於入口絕對壓的58%時也就是P2>

0.58P1時，

Kv=Q

18.05　√（ΔPxP1）

Q=流量kg/hrΔP=壓降barP1=一次側絕對壓　　

如果是過熱蒸汽，且當二次側絕對壓大於入口絕對壓的55%時也就是P2>

0.55P1時公式改為

Kv=　Fs　Q

　　　　17.44　√（ΔPxP1）

Q=流量kg/hrΔP=壓降barP1=一次側絕對壓　　Fs=補償係數

2ndCase:

以CPD（criticalpressuredrop）　計算時，也就是當二次側絕對壓小於或等於入口絕對壓的58%時也就是P2≦0.58P1時，公式是

Kv=Q

11.7xP1

如果是過熱蒸氣，且P2≦0.55P1時，公式改為

Kv=FsQ

過熱蒸氣溫度補償係數如下﹔

所示過熱溫度為過熱蒸氣與飽和蒸氣在閥入口處的溫差

過熱溫度

補償係數

25°

1.03

200°

1.21

50°

1.06

250°

1.30

100°

1.12

300°

1.36

150°

1.18

350°

1.42

除此之外，也可以利用以下圖表取得Kv值

蒸汽控制閥尺寸篩選圖

我們來做個範例

入口絕對壓力10bar

蒸氣流量700kg/hr

壓降CriticalPressureDrop

從圖左上方找出10bar　向右劃一直線到CPD斜線，再垂直向下。

現在從圖左找出流量700kg/hr點再向右延伸到與先前畫的垂直線交叉，如此就可以找出所需要的Kv值,6.3了!

如果是過熱蒸氣的話，請記得注意圖下方顯示的過熱溫度，由於過熱蒸氣的影響，此橫線會提早向右延伸，Kv值也會較大!

　如果還是”霧煞煞”的話，就直接乘於稍早提到的Fs溫度補償係數就好了。

“一定要將線延伸到CPD斜線嗎?

”　在回答這問題前，我想先解釋一下CPD的意思。

CriticalPressureDrop（CPD）翻譯過來就是最大壓降。

每個閥都有一個固定的流孔徑讓蒸氣通過，當越多蒸氣通過這固定的孔徑時，壓降會越大，蒸氣的流速也會越來越快。

以飽和蒸氣來說，當壓力降到一次側的58%時，通過的流量與流速已達極限，不會再隨著壓降的增加而增加時，這就是CPD。

以我們前個範例來說，以10bar的蒸氣經過我們這顆Kv值6.3的控制閥時，由於CPD的作用，二次側的最高壓力為5.8bar，也就是10bar的58%。

您需要確定這壓力是您製程可以接受的壓力，免得欲哭無淚。