调节阀流量系数计算.docx

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调节阀流量系数计算

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；

FL--液体压力恢复系数

QL--液体体积流量，m3/h

PL--液体密度，Kg/cm3

ν--运动粘度，10-5m2/s

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

文字符号说明：

X-压差与入口绝对压力之比（△P/P1）；　　　　　　XT-压差比系数；

K-比热比；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Qg-体积流量，Nm3/h

Wg-质量流量，Kg/h；　　　　　　　　　　　　　　P1-密度（P1，T1条件），Kg/m3

T1-入口绝对温度，K；　　　　　　　　　　　　　　M-分子量；

Z-压缩系数；　　　　　　　　　　　　　　　　　　Fg-压力恢复系数（气体）；

f（X,K）-压差比修正函数；　　　　　　　　　　　P1-阀入口取压点测得的绝对压力，MPa；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　PN-标准状态密度（273K，1.0.13×102kPa），Kg/Nm3；

③两相流（表1-3）

Kv值计算公式（两相流）

表1-3

文字符号说明：

C1=Cg/Cv（C1由制造厂提供）；　　　Cg--气体流理系数；

Cv--液体流量系数；　　　　　　　　△P--压差，Psi；

P1--阀入，Psia；　　　　　　　　　G--气体相对密度（空气=1.0）；

T--气体入口的绝对温度，°R（兰金氏度）；　d1--人口蒸汽的密度，Ib/ft3；

Qscth--气体流量，scth（标准英尺寸3/小时）；Qib/hr--蒸汽流量，Ib/hr。

调节阀口径的确定原则（HG20507--97《自动化仪表选型规定》）

①根据计算的流量系数数C计值，作适当放大，圆整成C选　，使其符合制造厂提供的C值系列进，并确定调节阀口径。

C计--根据工艺正常流量计算出的流量系数；

C选--将计算出的C计值作适当放大的调整后的流量系数。

C计

≥m（放大系数）

C选

②--对S≥0.3的一般工况，亦可采用下列方法估算阀流量系数放大的倍数；式中m=

{

直线性调节阀取1.63

等百分比调节阀取1.97

调节阀放大系数m指圆整后选定的C选与计算C计值之比值。

即m=C选/C计。

m值的取定由多种因素决定。

如所给计算条件、采用的流量特性、选择的工作开度及考虑生产发展等因素，可以取定不同的m值。

可以推导证明，放大系数m计算式，就是调节阀固有流量特性表达式f（L/L）的倒数。

下面给出常用流量特性的m计算式及计算值（见下表）

m计算值表

L/L

　　　　m

　R

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

30

直线

7.69

4.41

3.09

2.38

1.94

1.63

1.41

1.24

1.11

等百分比

21.4

15.2

10.8

7.70

5.48

3.90

2.77

1.97

1.41

平方根

4.61

2.62

1.90

1.53

1.32

1.18

1.10

1.04

1.01

抛物线

14.3

8.35

5.46

3.85

2.86

2.21

1.76

1.43

1.18

50

直线

8.47

4.36

3.18

2.43

1.96

1.64

1.42

1.24

1.11

等百分比

33.8

22.9

15.5

10.4

7.07

4.78

3.23

2.19

1.48

平方根

4.85

2.68

1.92

1.54

1.32

1.18

1.10

1.04

1.01

抛物线

19.4

10.2

6.28

1.25

3.07

2.32

1.81

1.46

1.20