调节阀流量系数计算公式与选择数据(doc 9页)
调节阀的计算选型
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/in 2(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 ≈1.16 Kv1.2 不可压缩流体(液体)Kv 值计算公式式中:P 1—阀入口绝对压力KPa P 2—阀出口绝对压力KPaQ 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 FP P F /28.096.0-=P V —阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力KPa ) P C —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P V 值和P C 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R VF K V 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 (FR 值从F R ~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:VL L K F Q v 70700Re =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:VL L K F VQ v 49490Re =式中:P 1—阀入口绝对压力KPa P 2—阀出口绝对压力KPaQg —气体流量 Nm 3/h G —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。
调节阀流量系数计算公式和选择数据
调节阀流量系数计算公式和选择数据调节阀是工业生产过程中常用的一种流量控制设备,通过改变阀门开度实现流量的调节和控制。
调节阀的流量特性是一个非线性曲线,通常通过流量系数来描述。
流量系数是指,在单位压差下,通过阀门所能流过的液体的流量与阀门的开度之间的关系。
调节阀流量系数计算公式通常包含两个主要参数:阀门的开度和压差。
常见的调节阀流量系数计算公式有两种:流量系数计算公式和修正流量系数计算公式。
1.流量系数计算公式流量系数计算公式通常为以下形式:Cv=Q/√ΔP其中,Cv是调节阀的流量系数,Q是通过调节阀的液体流量,ΔP是压差。
2.修正流量系数计算公式修正流量系数计算公式是对流量系数计算公式进行修正,考虑了液体的特性、密度、黏度等因素,通常为以下形式:Cv=Q/√(SG*ΔP)其中,Cv是修正流量系数,Q是通过调节阀的液体流量,ΔP是压差,SG是液体的相对密度。
选择数据通常包括以下几个方面:1.流量范围根据实际工艺要求和流体特性,确定调节阀的流量范围。
包括最小流量、额定流量和最大流量。
2.压差范围根据实际工艺情况和管路布局,确定调节阀的压差范围。
包括最小压差、额定压差和最大压差。
3.流体特性根据液体的物理、化学特性,选择适合的调节阀型号。
包括液体的温度、压力、粘度、相对密度等参数。
4.调节特性根据实际工艺要求,选择适合的调节阀调节特性。
常见的调节特性有线性、等百分比、快开、快关等。
5.阀门材质根据液体的化学性质,选择适合的阀门材质。
常见的阀门材质有铸钢、不锈钢、铸铁、黄铜等。
调节阀口径计算
1、调节阀流量系数C V定义:阀处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(0.07kg/cm2)的条件下,60℉(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数.2、压差:调节阀两端压差与整个系统压损失之比(Pr)是评定调节阀性能好坏的标准.如果流量波动幅度较大,这个压降比(Pr)数值也应大些,同样,波动幅度较小时, Pr也应小些.一般来说, Pr大小最好限制在15~30%之内.3、调节阀径计算公式液体(英制)CV=Q/(P1-P2)=Q式中Q=最大流量 gpm(美加仑)G=比重(水=1)P1=进口压力 psiP1=出口压力 psi=p1-p2 (p1和p2为最大流量时的压力)说明:cv=1.17kv是我国调节阀流量系数的符号。
4、流量选取调节阀口径所采用最大流量应比工艺流程的最在流量大25%~60%,这是一个必可缺少的安全系数,这样可避免调节阀在全开位置上运行。
然而,当最大流量已包括了这个安全系数,则可以不予考虑。
5、气体1、<p1/2时如果标准状态即760mmHg(14.7psia)和15.6℃条件下最大流量,下列公式不需经过修正,可直接计算.CV=Q/963 CV=Q/2872、 >p1/2时CV=Q CV=Q6、水蒸气1、<p1/2时CV=WK/2.12 CV=WK/13.672、 >p1/2时CV=WK/1.84P1 CV=WK/11.9P1W=最大流量LB/H W=最大流量KG/H 7、其他蒸气CV=W/89.6 CV=W/1210<p1/2时应用P1/2代替V2要用P1/2时相对应的值W=最大流量LB/H W=最大流量KG/H。
调节阀流量系数计算公式与选择数据
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值计算公式与判不式(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:关于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀,球阀等:关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讲明: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,依照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/cm3ν--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值计算公式与判不式(气体、蒸气)表1-2文字符号讲明:X-压差与入口绝对压力之比(△P/P1);X T-压差比系数;K-比热比;Qg-体积流量,Nm3/hWg-质量流量,Kg/h; P1-密度(P1,T1条件),Kg/m3T1-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。
调节阀的流量计算
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),kPaPC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPaQL-液体流量m/hρ-液体密度g/cmP1-阀前压力(绝对压力)kPaP2-阀后压力(绝对压力)kPab.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/hPm-(P1+P2)/2(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>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/sFR -Rev关系曲线FR-Rev关系图4.水蒸气的Kv值的计算a.饱和蒸汽当P2>时当P2≤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=;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=;丁烷、异丁烷蒸汽:K=。
调节阀Cv值计算及口径选择word精品
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AP 为lOOKPa,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1OOKPa时,每小时的水量为50m3/h o)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)A2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 o )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/VA 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 〕2Cv值愈大T流量愈大T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C v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。
(完整版)流量系数的计算
1流量系数KV的来历调节阀同孔板一样,是一个局部阻力元件。
前者,由于节流面积可以由阀芯的移动来改变,因此是一个可变的节流元件;后者只不过孔径不能改变而已。
可是,我们把调节阀模拟成孔板节流形式,见图2-1。
对不可压流体,代入伯努利方程为:(1)解出命图2-1调节阀节流模拟再根据连续方程Q=AV,与上面公式连解可得:(2)这就是调节阀的流量方程,推导中代号及单位为:V1、V2——节流前后速度;V——平均流速;P1、P2——节流前后压力,100KPa;A——节流面积,cm;Q——流量,cm/S;ξ——阻力系数;r——重度,Kgf/cm;g——加速度,g=981cm/s;如果将上述Q、P1、P2、r采用工程单位,即:Q——m3/h;P1、P2——100KPa;r——gf/cm3。
于是公式(2)变为:(3)再令流量Q的系数为Kv,即:Kv=或(4)这就是流量系数Kv的来历。
从流量系数Kv的来历及含义中,我们可以推论出:(1)Kv值有两个表达式:Kv=和(2)用Kv公式可求阀的阻力系数ξ=(5.04A/Kv)×(5.04A/Kv);(3),可见阀阻力越大Kv值越小;(4);所以,口径越大Kv越大。
2流量系数定义在前面不可压流体的流量方程(3)中,令流量Q的系数为Kv,故Kv称流量系数;另一方面,从公式(4)中知道:Kv∝Q,即Kv的大小反映调节阀流量Q 的大小。
流量系数Kv国内习惯称为流通能力,现新国际已改称为流量系数。
2.1流量系数定义对不可压流体,Kv是△Q、P的函数。
不同△P、r时Kv值不同。
为反映不同调节阀结构,不同口径流量系数的大小,需要跟调节阀统一一个试验条件,在相同试验条件下,Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。
于是调节阀流量系数Kv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差△P为100KPa,流体重度r为lgf/cm(即常温水)时,每小时流经调节阀的流量数(因为此时),以m/h或t/h计。
调节阀流量系数计算
10Pa ,额定行程时流经调节阀以m/hL(10QL0.28m/hg/cmL(10QL当P2>0.5P1时式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/hPm-(P1+P2)/2(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K V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/sFR -Rev关系曲线FR-Rev关系图4.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。
调节阀流量系数计算公式及数据选择
调节阀流量系数计算公式及数据选择调节阀的流量系数(Cv)是指在给定的压差下,调节阀能够通过的流体的体积流量。
它是衡量调节阀性能的重要参数之一、通常情况下,调节阀流量系数的计算公式为:Cv = Q / sqrt(ΔP)其中,Cv为流量系数,Q为流量,ΔP为压差。
在实际应用中,选择合适的流量系数对于调节阀的性能至关重要。
以下是一些常用的数据选择方法和公式。
1.流量系数计算公式:根据调节阀的使用场景和流体介质的特性,可以选择不同的流量系数计算公式。
常见的计算公式包括:- 标准流量系数公式:Cv = Q / sqrt(ΔP)- 输入流量系数公式:Cv = Q / sqrt(△h * g)- 出口流量系数公式:Cv = Q / sqrt(△z)2.流量系数选择方法:为了选择合适的流量系数,需要考虑以下因素:-流量需求:首先需要确定所需的流量范围,包括最小和最大流量。
-压差需求:根据流量要求和管道系统的特性,确定所需的压差范围。
-流体介质:不同的流体介质对调节阀的流量系数有不同的要求,例如气体和液体,不同的密度和黏度对流量系数具有影响。
-系统要求:根据系统的性能要求,选择合适的流量系数。
3.流量系数常用值:根据实际经验和行业标准,一些常用的流量系数值如下:-常规控制阀:Cv=0.01~10-高流量控制阀:Cv=10~50-小流量控制阀:Cv<0.01-紧急切断阀:Cv>504.其他因素的考虑:流量系数的选择还需要考虑其他因素,如调节阀的类型、阀座直径和开启程度等。
不同类型的调节阀可能需要不同的流量系数。
综上所述,在选择调节阀的流量系数时,需要根据流量需求、压差需求、流体介质和系统要求等因素进行评估。
在实际应用中,可以根据常见的流量系数计算公式和经验值来进行选择,并结合实验数据进行调整和优化。
(完整版)调节阀流量系数计算公式和选择数据
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 C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60C F (15.6 C)的水,在llb/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 C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:骨在求得雷诺数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、“. ''丄一套筒阀,球阀等:号900_对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、4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 ®可计算出; QL--液体体积流量,m3/h V --运动粘度,10-5m2/s FL--液体压力恢复系数 PL--液体密度,Kg/cm3WL--液体质量流量,kg/h ,菲91農流阳塞 <2 \衍A > -^-^ril 鄆公尤从24600/M 或爲弓冋丿升哆或 K 斗 z ---- 也^ ----- / Ti 7Jl v = ............... … … … … / I(UXV^L47-Q.6f )-~ 为通 Mi 丸為为蠟阀片用式,尸产“2; 136-0.49^ 为角彫阀卷用式,准⑷4; WXfiBJfrftA文字符号说明:X-压差与入口绝对压力之比(△ P/P1);关系曲线F M R 刖关系曲线XT-压差比系数;K-比热比;Qg-体积流量,Nm3/hWg质量流量,Kg/h ;P1-密度(P1, T1 条件),Kg/m3T1-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;PI-阀入口取压点测得的绝对压力,MPaPN拆准状态密度(273K 1.0.13 x 102kPa), Kg/Nm3it:本计H公式仅适用于飞(汽h液均匀濯合相;宽休* ff 均歩达和阻題探亲件.文字捋号邀期;叶闽人口取理点测詢的绝越压力’ MPa;口一糾出口坨压点测縛的魁曲医力、MPa;昨-離代质Mift址.kg/h;肌…液体殛审流駁,kg/h;PC—两相/時pm—种ff漩巒isgm慕件人嫁加*PL■气体、離找鮭度46来ffh ta/itf;片一V駄蕉fl标准收彥密«{2?3K, 1.013X1 OW. kg?Nm*:pL—ift体廉度.kg/昭吃一气林圧力Kit^数;灯尤和一压務比修正茶教.F&(ft ^-jflX.K)计U代同叮H:禹诡休叮SAWM:丁厂刊人u绝对淞应,K; M—Z"压轴系数;厅一液悴临界圧力比乐歡‘噬自哄卿节阀口径计秤设讣规宦》CD50zM2-84)C值计W4JX与判别式〔液体)龙文宁符号说明:pi —岡人口处濒体绝对压力.® 10OkPs;p?--N岀丨1处说体绝菇压A. kgf/cm-或lOOkPii: Ap—阀两端压茎r 7\p ・pi~pd・或lOOkPa;F L—IE力恢壇系数”压办恢复能力的系数;,沪——阀人口诅度下液体介威时抱利裁汽压力(绝对压力「kgf/cm^lOOkPa;X—匝差比.阀匝降顷阀人口圧力之比,PPX- 箸斤一掖体葩卑应力比茶毂;疔XT—临界压墨比、产生81星洗时ZX; . FK-lt热比系数一空气金殛为.IF率气介血为垦K--气怵绝热捋敎;y-KKAft,芳虎玄休(蒸汽)屈度就阀內烷生養化的校正栗数;14 (2】一植侔俗职流就nV/h;Qg*气f+WRM-ft , mVh;<标槪状- 273K J.Ol3x1O5?a)IVL—液体质竝流氏kg/h W■二藏气质邀汎嵐kg/h:pi—浪体密败pE条件下pn—q体鬻度kg/Nm1(标准伏态一27$KU.Q13XiyF計蒸汽甯度(phli»粋下Xkg/cm「Ii—W人11处滝徉SS毗K f开朋文)2 —气体压珮系It M—分子星;心一弋律相対密笈(空气为H .⑶山武-密尼威尔公用4值计再公式(选口晁忠仪衣厂£产品技术番数A)O液体(S3-0(Cv = L17C)O/值计建公式与判别式(酒体)S3-1文字符号说叨:Q F-液体的朋大流6L rti /h;pi揃大ifc就时阀进D压力,JigfVumhbs:py—浪大滝恫时阀出U压力"kgr/cm2abs; △□—阀两端EE塞Ap^pi-pa, kFg/cm JG—谨休的fl!对密瓏冰7); 一订算流匮用的允许压芯kfg/cm?丹一进IJ温搀下渡体的迪和廡汽压力、kgf/cm^bs; AT—3口压力下潢住翹和镒程与遅£1温度之羞弋,Q-标族状态("Omm比上.6口下气体的晟大就兀m-Vh;大就吐时阀止口压九k&f/cm2ab$; 円一W大流缺时脚出口压力.kgf/cm^abs;△p一阀两城压息Ap-pi p?. kgf/cm^; G—气休的相对巒颱(空气叫):厂一流休淵虧C («3*3)CMS计算公式与判别式(蒸汽)农37貳一*蒸汽.其世蒸汽的址丸流缶kg/h: 0“最大渍昴时的阀逬门汗「力.kgf/cm2;ibs;—K AM K时的阀出Ll压力f kgf/cm^abs; △/>--讪勾端压崔△严叶胆、kgfZcm^;直—K M]+QQQ]3X过热温电V > Vi "-ij( 1 tfi Jj b SfC比客* cm V.p;覇一岀□压力下Milt®. CmVj;f4)F玛hb舍诃CV值计尊仝式(进自FISliEK公训恋控制阀下册井第①液肚(忌t-1)[汁胃仝式巧判别氏(我休丿/i4-l文字符号说明:C仁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,。
调节阀的流量系数与计算
是否形成阻塞流的判断条件,显然 FL 2 P 1P VC 即为产
生阻塞流时的阀压降,因此,当
P F L 2P 1P VC
即 P F L 2P 1F F P V 时,为阻塞流情况
对于可压缩液体,引入一个称为压差比X的系数
X P P1
也就是说,阀门压降ΔP与入口压力P1的比称为压差 比。若以空气作用试验流体,对于一个特定的调节阀,当
在安装条件下,为了使流量系数计算公式能适用于各
种单位,并考虑到念度,管道等的影响,可把公式演变为
如下的形式:
C Q
0
N1FPFR- P
(4-12)
式中
FP-管道的几何形状系数,无量纲,当没有附接管件时, FP =1;
FR-雷诺系数,无量纲,在紊流体状态时, FR =1;
-相对密度,在15.5℃时, =1.0;
调节阀的流量系数及其计算
㈠ 调节阀计算的理论基础
1. 调节阀节流原理和流量系数
调节阀是一个局部阻力可改变的节流元件
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: H P1 P2 g
(4-1)
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
式中 Q-流体的体积流量 A-调节阀连接管的横截面积
-
综合上述三式(4-1),(4-2),(4-3),可得 调节阀的流量方程式为:
Q A 2P1P2
(4-4)
若上述方程式各项系数采用如下单位:
A-㎝2 ;
ρ-g/ ㎝2 (即 10-5N·s2/ ㎝4 );
ΔP-100KPa( 10N/ ㎝2 );
压力与流量计算公式
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=0.96-0.28
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
式中:△t―水蒸汽过热度℃,Gs、P1、P2含义及单位同前。
那么如何计算选择电动水阀口径?工程上我们常用的是通过计算电动阀门的流量系数(Kv/Cv)值来推导电动水阀口径,因为流量系数和水阀口径是成对应关系的,换句话说,流量系数 定了,水阀口径大小也就确定了。 水阀流量系数(Kv/Cv)采用以下公式计算: Cv=Q/ΔP1/2 其中Q-设备(空调/新风机组)的冷量/热量或风量 ΔP-为调节阀前后压差比 理论上讲,在不同的空调回路中,ΔP值是不同的,是一个动态变化的值,取值范围一般在1-7之间。但由于在流量系数的计算过程中ΔP 是开根号取值,所以对Cv计算影响并不是很大。因此,在工程设计中一般选ΔP值为4。 举例来说,假设1台空调机组技术指标值如下:风量:8000 M3/H 冷量:47.17 KW 热量:67.55 KW 余压:410 PA 功率:2KW 如何选用调节水阀? 首先,我们计算流量系数Kv/ Cv值 Cv=Q/ΔP1/2=67.55*0.685/2=23.14 Kv=Cv/1.17=43.92/1.17=19.8 然后计算出来的流量系数Kv/ Cv选用与其相适应口径的调节水阀。
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
压力与流量计算公式
压力与流量计算公式: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。
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=0.96-0.28PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPaPC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPaQL-液体流量m/hρ-液体密度g/cmP1-阀前压力(绝对压力)kPaP2-阀后压力(绝对压力)kPab.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>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/hPm-(P1+P2)/2(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/sFR -Rev关系曲线FR-Rev关系图4.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。
调节阀CV值
备注:液体粘度≥200SSU,使用公式(B)或(B')计算,粘度小于200SSU,请把SSU 粘度单位换算成cst 粘度单位,再用公式(A )或(A')计算。
闪蒸修正热力学认为:当饱和温度的热水或者接近饱和温度的热水,流经调节阀节流口压力会降低,调节阀出口处流出的水中可能会有水蒸气。
在这流动条件下,液体流动的基本定律就不再是正确的。
所以,计算调节阀口径的传统方法也就不适用。
在这种情况下,要求出所要求的Cv 值,应按下列步骤进行。
(1)△T <2.8 ℃(5°F)△Pc= ×P 1......(C)△T >2.8 ℃(5°F)△Pc=(P 1-Ps)......(D)式中:除水以外的其它液体对于水以外的其它液体,虽然也可像水一样采用,“临界压差法”或“液体气体混合比重法”等,但这两种方法必须已知液体的饱和压力或临界压力数据。
目前,仅局限于已知饱和压力或临界压力的几种液体才采用这两种方法计算,其它液体一般不用这两种方法。
一般的计算方法是求出闪蒸的比率。
然后分别计算出液体和气体的Cv 值,它们的之和作为计算结果。
闪蒸的比率:X=221r i i - =2)(21r T T Cp -式中:i 1—进口(T1)下的焓(Kcal/kg)公称通径的选择:调节阀公称通径选择,是由最大Cv值、可调范围,以及调节阀有足够的调节余量,这几个因素来决定的。
最大Cv值和最小Cv值是分别在最大流量和最小流量条件计算出的二个数值。
1、最大Cv值鉴于额定Cv值有±20%、-10%的调节误差,建议等百分比阀在90-95%开度内的值作为最大Cv值,线性调节阀在80~90%开度内的值作为最大Cv值。
2、常用Cv值常在低开度下工作,阀芯易于磨损,再从控制性能上考虑,希望阀在50~80%开度范围工作。
3、最小Cv值阀的最小Cv值应在固有的可调范围之内,实际上大多数调节阀控制流体时,开度变化、阀上压差也相应变化。
调节阀流量系数Kv的计算公式
调节阀流量系数Kv的计算公式调节阀最重要参数是流量系数Kv,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10P a,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K v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=0.96-0.28PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPaPC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPaQL-液体流量m/hρ-液体密度g/cmP1-阀前压力(绝对压力)kPaP2-阀后压力(绝对压力)kPab.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>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/hPm-(P1+P2)/2(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K V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F R-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/sFR -Rev关系曲线FR-Rev关系图4.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。
调节阀的流量系数及其计算
即 式中
PVC =FF·PV
(4-10)
PV -液体的饱和蒸汽压力
FF -液体的临界压力比系数
FF值可用下式计算:(也可以从图中查出)
FF0.9 60.28PVPC (4-11)
从式(4-9)可见,只要求得PVC便可得到不可压缩液体
是否形成阻塞流的判断条件,显然 FL 2 P 1P VC 即为产
如下的形式:
C Q
0
N1FPFR P
(4-12)
式中 FP-管道的几何形状系数,无量纲,当没有附接管件时, FP =1;
用寿命。
如图4-1所示,当压力为P1的液体流经节流孔时,流 速突然急剧增加,而静压力下降;当n后压力P2≤PV(饱 和蒸汽压)部分液体就汽化成气体,形成汽液两相共存的 现象,这种现象称为闪蒸。
如果产生闪蒸之后,P2不是保持在饱和蒸汽压之下, 在离开节流孔之后又急骤上升,这是气泡产生破裂并转化 为液体,这个过程叫做空化作用。
调节阀的流量系数及其计算
调节阀的流量系数及其计算
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
H 2
2g
(4-2)
式中 ω-流体的平均速度;
g-重力加速度;
ζ-调节阀的阻力系数
流体调节阀中的平均速度为: Q A
(4-3)
式中 Q-流体的体积流量 A-调节阀连接管的横截面积
Q- m4 /h
代入式(4-4)得:
Q A
210
360020 A P
106
105 •
•
(m3 /h)
Q5.09 A •
P
(m3 /h) (4-5)
调节阀的流量系数及其计算
假设 C 5.09 A
那么式〔4-5〕可改写为:
Q C P
〔4-6〕
式中
C5.09 A Q P
〔4-7〕
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278~313K〔5-40℃〕的水 在105Pa压降下,1小时内流过阀门的立方米数。
许多采用英制单位的国家用CV表示流量系数。 CV的定义为:用40°~60°F的水,保持阀门两端 的压差为 阀门全开状态下每分钟流过的水的美加仑数。
对别的可压缩流体,只要把XT乘一个比热系数 FK即为产生阻塞流时的临界条件。
当X ≥ FK XT时,为阻塞流情况
当X < FK XT时,为非阻塞流情况
㈡流量系数的计算
如果产生闪蒸之后,P2不是保持在饱和蒸汽压之下, 在离开节流孔之后又急骤上升,这是气泡产生破裂并转化 为液体,这个过程叫做空化作用。
4.阻塞流对计算的影响
当阻塞流出现之后,流量与ΔP 〔P1-P2 〕之间的 关系已不再遵循公式〔4-7〕的规律。
从图4-3可见,当按实际压差计算时,Q’max要比阻 塞流量Qmax大很多,为粗确求得KV值。
当介质为气体〔可压缩〕时,当阀的压差到达某 一 临界值得时,通过调节阀的流量将到达极限。即使进一步 增加压差,流量也不会再增加。
当介质为液体〔不可压缩〕时,一但压差增大到是以 引起液体汽化,即产生闪蒸和空化作用时,也会出现这种 极限的流量。这种极限流量为阻塞流。由图4-1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ΔPT。 为说明这一特性,可以用压力恢复系数FL来描述:
空化作用。
假设以空气作用试验流体,对于一个特定的调节阀,当产生阻塞流时,其压差比是一个固定常数称为临界压差比XT 。
阀门流量、流阻系数
阀门流量、流阻系数阀门的流量系数与流阻系数一、阀门的流量系数流量系数即:CV值(中国工业称为:KV值)是阀门、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技术指标。
正确计算和选择CV值是保障管道流量控制系统正常工作的重要步骤。
1、流量系数的定义是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力,管道介质流经阀门的体积流量,或是质量流量。
即阀门的最大流通能力。
流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。
阀门的CV值须通过测试和计算确定。
2、阀门流量系数的计算(1)一般式C=Q√ρ/Δp式中C—流量系数;Q—体积流量;ρ—流体密度;Δp—阀门的压力损失(2)Kv值的计算表Kv=Q√ρ/Δp式中Kv—流量系数(m2);Q—体积流量(m3/h);ρ—流体密度(kg/m3);Δp—阀门的压力损失(bar)。
(3)Cv值的计算表Cv=Q√G/Δp式中Cv—流量系数(Usgal/min÷(√1lbf/in2));Q—体积流量(USgal/min);ρ—水的相对密度=1;Δp—阀门的压力损失(lbf/in2)。
(4)Av值的计算表Kv=Q√ρ/Δp式中Kv—流量系数(m2);Q—体积流量(m3/s);ρ—流体密度(kg/m3);Δp—阀门的压力损失(Pa)。
(5)流量系数Av、Kv、Cv间的关系Cv=1.17KvCv=10e6/24AvKv=10e6/28Av3、单位换算Kv与Cv值的换算国外,流量系数常以Cv表示,其定义的条件与国内不同。
Cv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差ΔP为1磅/英寸²,介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数,以加仑/分计。
由于Kv与Cv定义不同,试验所测得的数值不同,它们之间的换算关系为:Cv=1.167Kv二、阀门的流阻系数流体通过阀门时,其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降Δp表示。
对于紊流流态的液体:Δp=ζu2ρ/2式中Δp—被测阀门的压力损失(Mpa);ζ—阀门的流阻系数;ρ—流体密度(kg/mm3);u—流体在管道内的平均流速(mm/s)。
调节阀计算.doc
Q1= 0. 18713R Q1 计算冷水流量 m3/h R 冷量 KWQ2= 0.00117L Q2 计算冷水流量 m3/h L 风量 m3/h经验公式1 Cv=0.3425 x 制冷量(KW)经验公式2 Cv=0.002145 x 送风量( m3/h )选择调节阀流量特性的一个重要原则是以阀门的静特性来补偿对象的静特性,使整个调节系统的静特性在负荷变化过程中保持不变,从而得到较好的调节品质。
热交换器(加热器或致冷器)是热工对象(广义对象)的一个组成部分,它的静特性就是热交换能力(如使空气升温或降温)与热媒(或冷媒)流量之间的关系。
因此,研究它的静特性是正确选择调节阀流量特性的基础。
1.热水加热器的静特性预加热器与再加热器,静特性不相同。
1.1量调节调节热水量1.1.1 再加热器静特性A= [Q](Tj-Thm)/(Tj-Th)=1/ {1+0.6(Tj-Thm)/(Tj-T1)【1/Q-1】}Q 通过加热器的相对流量A 加热器相对温升(用送风温度的变化来表示加热器的调节能力)Tj加热器进水温度Th加热器出水温度(未知)Thm 最大负荷时加热器出水温度T1 进风温度T2 出风温度1.1.2 预加热器静特性A Q热水加热器调节能力热水加热器流量/蒸气加热器流量/蒸气加热器调节能力蒸气加热器线性静特性热水加热器静特性等百分比阀 10%开度--50%流量;50%开度--90%流量1.2质调节调节水温调节特性与量调节一致2.蒸气加热器的静特性蒸气加热器的蒸气作自由冷凝,其静特性是一条直线3.热交换器的水阻力4.调节阀选择热交换器静特性为线性时,选线性阀热交换器放大系数随流量增大而减小时,应采用等百分比阀5.希望权度系数0.3~0.56.直通水阀按(0.5~0.7)(供水压力Pm - 回水压力Pr) 算ΔPKv=316W/sqr. ΔP。
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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
文字符号说明:
X-压差与入口绝对压力之比(△P/P1);X T-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》)。