调节阀KV值计算 Microsoft Word 文档.docx
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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≈1.16Kv
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
流动工况
非阻塞流
阻塞流
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KPa2—阀出口绝对压力KPa
QL—液体流量m3/hρ—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
判别式
P2＞0.5P1
P2≤0.5P1
计算公式
式中：
P1—阀入口绝对压力KPaP2—阀出口绝对压力KPa
Qg—气体流量Nm3/hG—气体比重（空气=1）
t—气体温度℃Z—高压气体（PN＞10MPa）的压缩系数
注：
当介质工作压力≤10MPa时，Z=1；当介质工作压力＞10MPa时，Z＞1，具体值查有关资料。
1.4可压缩流体—蒸汽的KV值计算
1.4.1饱和蒸汽的KV值计算
判别式
P2＞0.5P1
P2≤0.5P1
计算公式
式中：
P1—阀入口绝对压力KPaP2—阀出口绝对压力KPa
GS—蒸汽流量kg/hK—蒸汽修正系数
部分蒸汽的K值如下：
介质
水蒸汽
氨蒸汽
氟里昂11
甲烷、乙
烯蒸汽
丙烷、丙
烯蒸汽
丁烷、异
丁烷蒸汽
K值
19.4
25
68.5
37
41.5
43.5
1.4.2过热蒸汽的KV值计算
判别式
P2＞0.5P1
P2≤0.5P1
计算公式
式中：
P1、P2、GS、K含义及单位同前△t—水蒸汽过热度℃
1.5两相流流体的Kv值计算
两相流流体的Kv值计算公式如下：
适用介质
计算公式
适用介质
计算公式
液体与
非凝性
气体
液体与蒸汽
其中蒸汽占
绝大部分
液体与蒸汽
其中蒸汽占绝大部分
式中：
式中：
式中：
P1、P2的含义及单位同前；Wg—气体、蒸汽质量流量，kg/h；
WL—液体质量流量，kg/h；ρe—两相流有效密度，kg/m3；
ρm—两相流密度（P1、T1条件），kg/m3；ρL—液体密度，kg/m3；
Fg—气体压力恢复系数；f（x,k）—压差比修正系数；
T1—入口绝对温度，K；FF—液体临界压缩比系数；
1.6IEC推荐的调节阀FL、XT数值表：
阀型
阀内件形式
流向
FL
XT
阀型
阀内件形式
流向
FL
XT
单座阀
柱塞形
流开
0.90
0.72
角形阀
套筒形
流开
0.85
0.65
柱塞形
流闭
0.80
0.55
套筒形
流闭
0.80
0.60
套筒形
流开
0.90
0.75
柱塞形
流开
0.90
0.72
套筒形
流闭
0.80
0.70
柱塞形
流闭
0.80
0.65
双
座
阀
柱塞形
任意
0.85
0.70
蝶阀
90°全开
任意
0.55
0.20
V形
任意
0.90
0.75
60°全开
任意
0.68
0.38
偏心旋转阀
流开
0.85
0.61
球阀
标准O形
任意
0.55
0.15
2.调节阀选型
2.1流量系数选择
当流量系数Kv（Cv）计算出来后，就要对其作适当放大，使其符合所选阀型的Kv（Cv）值系列，并确定相应的调节阀口径（或阀座直径）。
对于S≥0.3的一般工况，采用以下流量系数放大倍数：
等百分比流量特性，m=1.97;
直线流量特性，m=1.63;
圆整后的流量系数应使调节阀最小和最大流量系数时的相对行程处于下表的范围：
直线流量特性：
10%～80%
等百分比流量特性：
30%～90%或者30%～80%（最终按设计院技术规格书要求）
2.2口径选择
当KV阀确定后，调节阀口径（公称通径）或阀座直径也就相应确定。
所选阀的口径除满足开度要求外，还应根据流体流速极限和接管直径进行验算，防止流速过高对阀门产生的冲击、振动和摩擦损耗。
2.2.1流速
2.2.1.1不可压缩流体（液体）的流速极限，m/s
阀门口径
非闪蒸条件
闪蒸条件
≤DN50
10
5
DN65～DN150
8
4
≥DN200
6
3
注：
套筒阀和抗气蚀调节阀的流速极限允许在上表数据的1.5倍之内。
2.2.1.2可压缩流体（气体、蒸汽）
可压缩性流体的出口流速不应超过音速，且进口流速在100m/s之内。
2.2.2接管直径
调节阀直径可以比接管直径小两个规格，如：
接管直径为DN250（10″）时，调节阀口径可以为DN150（6″）。
2.3噪声预估
在自控系统中，调节阀是最大的噪声源，因此，必须进行噪声预估。
当噪声超过有关规定时（一般为85dB）,应考虑低噪声结构，但是有两种场合除外：
a.阀门远离人区；b.常闭阀。
电动调节阀的安装使用注意事项
调节阀的泄漏量标准
调节阀的流通能力计算
默认分类2010-10-0610:
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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/cm3P1—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-P2G—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/hP1、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甲烷、乙烯蒸汽K=37氨蒸汽K=25丙烷、丙烯蒸汽K=41.5氟里昂11K=68.5丁烷、异丁烷蒸汽K=43.5b.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。
5.两相流的Kv值计算：
当介质为气液两相流量，一般采用分别计算液体和气体的Kv值，然后相加求取调节阀总Kv值，这种方法是基于两种流体相互独立互不影响的观点，但实际上随着液相和气相成分的变化，流体的状态趋向也不同，所以计算出Kv值的误差较大，在实际使用中常用的是湿蒸汽和含有水蒸汽的水。
下面介绍一种蒸汽与凝液混合液体Kv值计算方法，计算步骤为：
（1）根据混合介质中蒸汽和凝液含量，求出汽化液。
（2）根据汽化率及进口压力P1从图中查行修正系数Ks.
（3）将已知流量除以Ks得到相应的蒸汽流量作为计算流量。
（4）应用蒸汽的Kv值计算公式求出Kv值。
6.口径选择步骤：
根据过程，确定调节阀的口径，具体步骤为：
（1）首先根据生产能力和设备负荷计算最大流量Qmax和最小流量Qmin
（2）根据所选择的流量特性及系统特点选定S值，然后再根据压力分配和管路损失，确定最小压差△Pmin和最大压差△Pmax
（3）按流通能力计算公式，求行最大流量时的Kvs。
（4）根据Kvs在所选产品型式的标准，选取大于Kvs并接近的Kv值。
（5）根据选定的Kv值和流量特性，验证调节阀的开度，要求开度在10%与90%之间。
（6）计算R，验算可调比。
（7）名项验证合格后，根据Kv值确定调节阀的口径。
调节阀流量系数计算公式和选择数据
2011年03月20日星期日18:
49
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（
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