调节阀的流量系数与计算
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。
调节阀的流量系数及其计算祥解
调节阀的流量系数及其计算祥解调节阀是一种广泛应用于工业控制系统中的装置，用于控制流体的流量。
流量系数是衡量调节阀阀门开度和流量之间关系的重要参数之一、本文将介绍流量系数的概念以及计算方法，并且探讨其在调节阀设计和应用中的重要性。
1.流量系数的概念流量系数是调节阀阀内流体流过能力的量化指标。
它表示单位时间内通过调节阀的流体量与单位压差之间的关系。
流量系数通常使用字母Cv 或Kv表示。
Cv是美国的单位用来表示英制单位下的流量系数，而Kv是国际标准的单位用来表示公制单位下的流量系数。
在没有压降时，流量系数可以定义为机构全开时单位时间内通过调节阀的流体体积。
通常以单位时间内通过调节阀的标准流量为基准，标准流量一般采用油气标准体积或者水标准体积。
因此，流量系数可以简单地表示为流体在标准条件下通过调节阀的体积流率。
2.流量系数的计算方法流量系数可以通过实验测量或使用公式计算得到。
其中，公式计算的方式被广泛应用于调节阀设计和选择中。
英制单位下的流量系数可以使用以下公式计算：Cv=Q/√(∆P/SG)其中，Cv表示流量系数，Q表示单位时间内通过调节阀的流体体积，∆P表示流体通过调节阀时的压差，SG表示流体的比重。
公制单位下的流量系数可以使用以下公式计算：Kv=Q/√(∆P/ρ)其中，Kv表示流量系数，Q表示单位时间内通过调节阀的流体体积，∆P表示流体通过调节阀时的压差，ρ表示流体的密度。
3.流量系数的影响因素流量系数受多种因素的影响，包括调节阀的结构形式、阀门开度、流体属性等。
下面简要介绍几个主要影响因素：(1)调节阀的结构形式：不同结构形式的调节阀阀门开度与流量的关系不同，因此流量系数也会受到结构形式的影响。
(2)阀门开度：调节阀的阀门开度会影响流体的流过能力，开度越大，流量系数越大。
(3)流体属性：不同流体的密度和粘度不同，因此流体属性也会对流量系数产生影响。
密度越大，流动的阻力越大，流量系数越小。
4.流量系数的应用流量系数是调节阀选型和调节性能评估的重要参数。
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。
调节阀的流量系数及其计算
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第八篇& 调节阀的流量系数及其计算
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如图 ! " ! 所示，当压力为 !! 的液体流经节流孔时，流速突然急剧增加，而静压力骤
然
下降，当孔后压力 !# 达到或者低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压 !$ 蒸时，对阀芯 等材质已七成为气体，形成汽液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。产生闪蒸时，对阀
公式必然不同。
在产生空化作用时，在缩流处的后面，由于压力恢复，升高的压力压缩气泡，达到临
界尺寸的气泡开始变为椭圆形，接着，在上游表面开始变平，然后突然爆裂，所有的能量
集中在破裂点上，产生极大的冲击力（ 图 ! " #）。
第四节$ 阻塞流对计算的影响
从上面的分析可知，阻塞流是指不可压缩流体或可压缩流体在流过调节阀时所达到 的最大流量状态（ 即极限状态）。在固定的入口条件下，阀前压力 !! 保持一定而逐步降 低阀后压力 !% 时，流经调节阀的流量会增加到一个最大极限值，再继续降低 !% ，流量不再 增加，这个极限流量即为阻塞流。阻塞流出现之后，流量与#!（ !! " !% ）之间的关系已不 再遵循公式（! " &）的规律。
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阀门流量流阻系数
阀门流量流阻系数文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-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。
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。
调节阀的计算造型
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 =值计算式中：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Kv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。
按照调节阀流量系数Kv的计算，就可以够肯定选择调节阀的口径。
为了正确选择调节阀的口径，必需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的概念是：在规定条件下，即阀的两头压差为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℃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IIb/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℃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；FF--液体临界压力比系数，FR--雷诺数系数，根据ReV值可计算出；QL--液体体积流量，m3/hν--运动粘度，10-5m2/sFL--液体压力恢复系数PL--液体密度，Kg/cm3WL--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/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。
压力的与流量计算公式
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 V 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/hp-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：△ PZFL （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P2M0.5P1 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。
Cb.高压气体（PN>10MPa）当P2>0.5P1 时当P2M0.5P1 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：①一粘度修正系数，由Rev查FR-Rev曲线求得；QL一液体流量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v —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P2M0.5P1 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。
调节阀流量系数计算及其选型分析
表达式为：式中：ΔPvc 、ΔPc 为产生闪蒸时的缩流处压差和阀前后压差。
F L =1，P 2与P 1无关，压力恢复无；F L <1，P 2接近于P 1，压力恢复程度高；F L 越少，压力恢复越大，一般取F L =0.5～0.98；通过对理论Kv 值计算公式的修正，针对不同的流体和流动状态，整理得出如下计算方法：表1 不同流体和流动状态下Kv值的计算方法液体一般流动ΔP<ΔPc=F L 21-Pv)阻塞流动ΔP ≥ΔPc 当Pv<0.5P 1时，ΔPc=F L 2 (P 1-Pv)当Pv ≥0.5P时，气体一般流动ΔP<0.5FL 2 P 1阻塞流动ΔP≥0.5F L 2 P 1饱和蒸汽一般流动ΔP<0.5P 1阻塞流动ΔP ≥0.5P 1过热蒸汽一般流动ΔP<0.5P 1阻塞流动ΔP ≥0.5P 1计算公式中的代号及单位说明：Q ：液体流量，m 3/h ；QN ：标况下气体流量，Nm 3/h ；GS ：蒸气重量流量，kgf/h ；r ：液体密度，g/cm 3；r N ：标况下气体重度，kg/Nm 3；t ：摄氏温度，℃；tsh ：过热温度，℃；P 1：阀前压力，100kPa ；P 2：阀后压力，100kPa ；ΔP ：压差，100kPa ；Pv ：饱和蒸气压，100kPa ；Pc ：临界点压力；ΔPc ：临界压差，100kPa ；F L ：压力恢复系数。
1.4 Kv值公式计算步骤利用上述公式计算流量系数Kv 值的步骤如下[4]：第一步：根据已知条件查介质的物化参数：F L 、Pc 。
第二步：判定流体的流动状态。
(1)流体介质为液体，进行如下计算：判断Pv 是大于还是小于0.5P 1；由a 的判断结果选取对应的ΔPc 公式：若ΔP<ΔPc 则为一般流动，否则为阻塞流动。
0 引言调节阀是用于控制调节介质流体流量和压力，实现流体自动化控制、保障系统运行稳定平衡的关键设备[1]。
流量系数CV值的来历与计算方法
调节阀流量系数CV值的来历与计算方法液流：在此：Q = 液流量（每分钟加仑数）△P = 通过的压降（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。
）1915 年美国的 FISHER GOVERNER 公司按设计条件积累了图表，按图表先定口径。
由于用这个方法调节阀的费用减少了，电动调节阀的寿命延长了，因此当时得到了好评。
但是按选定的口径比现在计算出来的还大些。
后来按选定法对液体，气体，蒸汽及各种形式的气动调节阀进行了进一步的算法研究。
直到 1930 年美国的 FOXBORO 公司 ROLPHRJOKWELL 和 DR.@.E.MASON 对以下的V型 ( 等百分比 ) 球阀 , 最初使用CV值 , 并发表了CV 计算公式。
1944年美国的MASON — NELLAN REGULATOR 公司把 ROKWELL 和 MAXON 合并为 MASON — NEILAN ，发表了 @ V 计算公式。
1945 年美国的 SONALD EKMAN 公司发表了和 MASON — NELLAN 差不多的公式，但对流通面积和流量系数相对关系展开研究工作。
1962 年美国的 F@I （ FLUID @ONTROLS INSTITUTE ）发表了 FCI 58-2 流量测定方法，并发表了调节阀口径计算。
迄今还在使用的CV 计算式，但同 FCI 62-1 。
1960 年西德的 VDI/VDE 也发表了 KV 计算式，但同 FCI62-1 相同，仅仅是单位改为公制。
1966~1969 年日本机械学会关于调节阀基础调查分会对定义瘩的口径计算，规格书，使用方法进行调查研究。
但到现在还未结束。
1977 年美国的 ISA （ INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA ）发表了标准 S39 。
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。
调节阀流量系数的计算
调节阀流量系数的计算:
流量系数是选择调节阀口径的一个重要因素。
流量系数KV 不完全表示为阀的流量，唯一在当介质为常温水，压差为100KPa 时，KV 才是流量Q ；同样KV 值下，r 、△P 不同，通过的流量不同。
⑴一般液体：
21Q Kv
P P Q ：液体流量 m 3/h
：液体密度 g/cm 3
P 1：阀前压力 kgf/cm
2 P 2：阀后压力 kgf/cm
2 粘度修正：液体粘度大于100SSU （赛波特秒）或者大于20CST （厘斯）时应进行粘度修正。
闪蒸修正：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，出口处流出的水中可能会有水蒸汽，这时计算流量系数应进行闪蒸修正。
⑵一般气体：
a 、 P 2＞0.5P 1
Kv=380Q ))(()273(21
21P P P P t Q ：气体流量 Nm 3/h
：气体比重（空气=1）
t ：气体温度℃
b 、 P 2≤0.5P
1Kv=
330Q 1)273(P t 对高压气体（P ≥100 kgf/cm 2）计算流量系数应引入压缩系数Z ，对上述公式进行修正。
⑶饱和水蒸汽：
a 、P 2＞0.5P 1
Kv=
))((1162121P P P P G G ：水蒸汽流量 kg/h
b 、 P 2≤0.5P 18.13K G v
⑷过热水蒸汽：
a 、 P 2＞0.5P 1
))((0013.0116K 2121p p p p t G v
△t ：水蒸汽过热度℃b 、 P 2≤0.5P 1
18.13)
0013.01(Kv P t G。
调节阀的流量系数及其计算祥解讲课文档
KV 和CV的换算如下： CV ＝1.167 KV
2.压力恢复和压力恢复系数
当流体流过调节阀时，其压力变化情况见图4－1和4－2所 示
第6页，共25页。
图４－１流体流过节流孔时压力和 速度的变化
• •
KV
Wg WL
3.16 Pe
（4－33）
第24页，共25页。
• 式中 •
e
Wg WL
Wg
gY 2
WL
103
L
•或 •
e
Wg WL
TWg
2.64Y2P1NZ
1W 03L L
•或
• •
Wg WL
e
8.5T1Wg MP1Y2Z
10W3 LL
（2）液体于蒸汽
（4－34） （4－35） （4－36）
第10页，共25页。
只能把开始产生阻塞流时的阀压降
作为P计算用压降。
对于不可压缩液体，它产生阻塞流时， PVC值与液体介质的
物理性质有关。
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
第11页，共25页。
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 的阀压降，因此，当
FL 2P 即1 为P 产V生C 阻塞流时
P F L 2P 1P VC
即 对 P 于 可压F L 缩2液P 1体 ，F F 引P 入V 时一，个为称阻为塞压流差情比况X的系数
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N1 FP FR
P
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; 0 0
N1－数字常数，采用法定计量单位N＝1。 根据计算理论，在计算液体流量系数时，按三种情况分别计算： 非阻塞流、阻塞流、低雷诺数。在用判别式判定后， 用不同的公式进行计算。
KV
或
10QL
L
（4－15）
（4－16）
2 FL (P 1 FF P V )
KV
FL2 P 1 FF P V
10 2 WL
⑶低雷诺数液体的计算。 流量参数KV是在适当的雷诺数，紊流情况现测定的。 随着雷诺数Re增大， KV值变化不大，然而当雷诺数变小 时， KV值会变小，因此对雷诺数偏低的流体对KV值计算 公式要进行校正。修正后的流量参数为KV’ 即 KV ' KV （4－17） FR
•
• 或 •
kv
KV
Qg 2.9 p1
Qg 13 .9 p1
Z
kX T
T1MZ kX T
(4－26)
（4－27）
• 或 • • 3.蒸汽 •
KV
Qg 2.58 p1
T1GZ kX T
（4－28）
• •
（1）非阻塞流 （X<FKXT）时
WS KV 3.16Y 1 XP1 s
图４－１流体流过节流孔时压力和 速度的变化
图４－２单座阀与球阀的压力 恢复比较
根据流体的能量守衡定律可知，在阀芯、阀座由与 节流作用而在附近得 下游处产生一个缩流（见图4－1）， 其流体速度最大，但静压最小，在远离缩流处，随着阀门 流通面积得 增大，流体的速度减小，由与相互摩擦，部 分能量转变成内能，大部分静压被恢复但已不能恢复到P1 值。 当介质为气体（可压缩）时，当阀的压差达到某 一 临界值得时，通过调节阀的流量将达到极限。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：
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 2 （ 4 － 2 ） H
2g
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 Q－流体的体积流量 A－调节阀连接管的横截面积
' 式中 KV －修正后的流量系数； KV－紊流条件时，按（4－13）－（4－16）计算 的流量系数； FR－雷诺数修正系数，可按雷诺数Re大小从图中 查出。 雷诺数可以根据阀的结构和粘度等因素由下列公 式求得： a.对具有两个平行流路的 调节阀，如直通双座阀、 蝶阀、偏心旋转阀等雷诺数为：
QL Re 49490 KV
P1，P2－ 100KPa（ 10N/ ㎝2 ）； Q－ m4 /h 代入式（4－4）得：
Q
A
2 10 ΔP 10 5
（ ㎝3/s ）
3600 10 6
Q 5.09
20 A 5 10
A
P
(m3 /h)
(m3 /h) (4－5)
P
式(4-5)是调节阀的流量方程式 若A不变， ΔP不变，ξ ，Q ；反之， ξ ，Q 若 C 5.09 A 则式（4－5）可改写为：
（4－36）
（2）液体于蒸汽
•
当蒸汽占绝大部分的两相混合体，用式 • （4－33）进行计算。对液体占绝大部分的两相混合体， 计算公式为：
• • 式中ρm－两相流密度 •
KV 3.16 F
Wg WL
L
m P1 (1 FF )
（4－37）
m
Wg WL Wg WL g 103 L
只能把开始产生阻塞流时的阀压降 P 作为计算用压 降。 对于不可压缩液体，它产生阻塞流时， PVC值与液体介 质的物理性质有关。 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） (4-11) FF 0.96 0.28 PV PC 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 FL2 P 1 P VC 即为产 生阻塞流时的阀压降，因此，当 即
⑴非阻塞流
当 P F
2 L
P1 FF PV 的情况下，其计算公式为：
10QL
KV
L
（4－13）
P
或
KV
10 2 W L P L
(4-14)
式中 QL－流过调节阀的体积流量，m3/h； WL－流过调节阀的质量。Kg/h， （p＝p1－p2） p1－阀前压力，Kpa p2－阀后压力，kpa pL－液体的密度，g/cm3 （2）阻塞流 当ΔP≥FL2（P1－FFPV）的情况下，即把产生阻 塞流的压差值FL2（P1－FFPV）代入（4－13）， （4－14）其计算公式为：
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
在确定阀门口径时，最主要的依据和工作程序就是计 算流量系数。 1.不可压缩液体 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： 0 Q （4－12） C
（4－38）
• 或
m
Wg WL TW g WL 3 2.64 P 1 N 10 L
（4－39）
• 或 •
m
Wg WL 8.5T1Wg WL 3 MP 10 L 1
（4－40）
• •
5.计算举例 已知蒸汽流量WS=35000kg/h，P1＝4050KPa， P2=500KPa • T=368℃，ρs=14.3kg/m3，如选用套筒调节阀，求流量系 数（绝热指数K＝1.3，临界压差比XT=0.75)。 • 解：
T1 N z X
（4－20）
或
T1MZ kV 24.6P X 1Y
T1GZ kV 4.57P X 1Y Qg
Qg
（4－21）
或
（4－22）
式中
Qg—气体标准体积流量，N· m3/h; ΡN－气体标准状态下密度，Kg/N· m3 P1－阀前绝对压力，KPa; X－压差比（x=ΔP/P1）; Y－膨胀系数； T1－入口绝对温度，K； M－气体分子量；
3.16 P e
• 式中 •
Wg WL e Wg WL 3 2 gY 10 L
Wg WL e TWg WL 3 2 2.64Y P 10 L 1 N Z
（4－34）
• 或 •
（4－35）
• 或 • •
e
Wg WL 8.5 T WL 1Wg 3 2 MP1Y Z 10 L
FL
P1 P 2 P1 PVC
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。 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。
关系可以表示如下：
X Y 1 3FK X T
（4－25）
式中
则：
XT－临界压差比； X－压差比； FK－比热比系数，空气的FK＝1，对非空气介质
FK＝K/1.4 (K是气体的绝热指数) ⑵阻塞流 当X≥FKXT时，即出现阻塞流的情况，即压差比X 达到FKXT时流量达到极限值，因此，Y值只能在 0.667到1.0的范围内，流量系数的计算公式可简化为：
P F P 1 FF P V 时，为阻塞流情况
2 L
P FL2 P 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP VC
对于可压缩液体，引入一个称为压差比X的系数
P X P 1
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 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 。
G－气体的相对密度（空气为1）； Z－压缩系数。 a.压缩系数 压缩系数Z是比压力和逼问度的函数 比压力的定义是：实际入口的绝对压力P1与流体 临界压力之比， 比问度的定义是：入口绝对温度T1与临界温度之比 侧 Pr=P1/Pc (4-23) Tr=T1/Tc (4-24) 由Pr,Tr查图可得压缩系数Z b.膨胀系数 膨胀系数Y用来校正从阀的入口到阀的缩流出气体 密度的变化，在可压缩流情况下，由于紊流几乎始终存 在，所以雷诺数的影响极小，可忽略。其它因素与Y 的
QC P
（4－6）
（4－7）
式中
C 5.09 Q P
A
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。 KV 和CV的换算如下： CV ＝1.167 KV 2.压力恢复和压力恢复系数 当流体流过调节阀时，其压力变化情况见图4－1和4－2 所示