调节阀的流量计算
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。
调节阀出口流速计算
调节阀出口流速计算
调节阀出口流速的计算涉及到许多因素，如管道直径、流体种类、压力等。
以下是一个基本的公式，用于计算流体在管道中的流速：流速（m/s）= 流量（m³/s）/ 管道横截面积（m²）
这个公式告诉我们，流速与流量和管道直径有关。
其中，流量通常由质量流量、体积流量和质量流速的关系确定，具体公式如下：质量流量（kg/s）= 体积流量（m³/s）×流体密度（kg/m³）
而管道横截面积则由以下公式确定：
管道横截面积（m²）= (管道直径/2)² × π
将这些公式结合起来，我们可以得到一个完整的计算调节阀出口流速的公式。
需要注意的是，这个公式只是一个基本的计算公式，实际应用中可能还需要考虑其他因素，如流体粘度、管道长度、压力等。
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＝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。
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]。
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祥解
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
（4－8） 2 即： （4－9） PT FL P1 PVC 上式中ΔPT＝P1－P2， PVC表示产生阻塞流时缩流断面的 压力。 FL值是阀体内部几何形状的函数。一般FL ＝0.5~0.98， FL越小， ΔP 比P1 － PVC小得越多，即恢复越大。 从图4－2中可以看出，球阀的压差损失ΔPA小于单座 阀的压差损失ΔPB 。 3.闪蒸、空化及其影响 在调节阀内流动的液体，常出现闪蒸和空化两种现象。 它们的发生不但影响口径的选择和计算，而且将导致严重 的噪声、振动，材质的破坏等，直接影响调节阀的使
' 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
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
调节阀的流量系数与计算.ppt
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
? F
2 L
P1 ?
PVC ? 即为产
生阻塞流时的阀压降，因此，当
?P
?
? F
2 L
P1 ?
? PVC
即 ? P ? ? FL2 P1 ? FF PV ? 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
即：
FL ?
P1? P2 P 1 ? P VC
（4－8）
? ? ? P T ?
F
2 L
P1 ?
P VC
（4－9）
上式中ΔPT＝P1－P2， PVC表示产生阻塞流时缩流断面的 压力。
FL值是阀体内部几何形状的函数。一般 FL ＝0.5~0.98 ， FL越小， ΔP 比P1 － PVC小得越多，即恢复越大。
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：
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： C V ＝1.167 K V
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
图４－１流体流过节流孔时压力和 速度的变化
调节阀流量计算
控制阀额定流量系数的确定何衍庆杨洁王为国王大方（华东理工大学，上海，200237）邱宣振王秀娟（中国石化集团上海工程有限公司，上海，200120）摘要本文指出传统确定控制阀额定流量系数估算方法存在的问题，并对控制阀额定流量系数确定的影响因素和估算公式进行分析和讨论。
关键词控制阀流量系数压降比流量特性一确定控制阀额定流量系数的传统方法确定控制阀额定流量系数的传统估算方法如下[1]。
●确定计算流量：根据工艺提供的设计条件，确定计算流量Q max和Q min。
●确定计算压差：根据已选择的控制阀流量特性及系统特点，确定压降比s，并确定计算压差。
●计算流量系数：按照工作情况判定介质性质及阻塞流情况，选择合适计算公式或图表，根据已经确定的计算流量和计算压差，计算出最大和最小流量时的K vmax和K vmin。
根据阻塞流情况，必要时进行噪声预估计算。
●选用控制阀额定流量系数：根据已求取的K vmax，进行放大和圆整，在制造商提供的产品系列中，选用大于K vmax并最接近的系列值，作为控制阀订货的额定流量系数K v。
●控制阀开度验算：一般要求最大计算流量时开度不大于90%，最小计算流量时开度不小于10%。
●控制阀实际可调比的验算：一般要求实际可调比不小于10。
●阀座直径和公称直径的确定：验算合格后，根据额定流量系数K v确定。
传统估算方法中，放大倍率m可如表1所示确定。
表1 m计算值的影响，实际开度计算也按s=1确定。
由于传统估算方法要求压降比s在0.6~1之间，及数值向上圆整，因此，确定额定流量系数的传统方法对控制系统影响并不大。
随着对节能的重视，由于控制阀是耗能元件，控制阀两端如果能够在小压降下运行有利于系统能量的充分利用，因此，工艺设计计算时已经将控制阀的压降比作为重要设计条件。
例如，化工工艺设计手册[2]已经明确指出控制阀压降比设计值为0.3。
当控制阀压降比s=0.5时，控制阀可调节的最大流量约是控制阀额定最大流量的70%，因此，在实际应用中确定控制阀额定流量系数的传统方法所选用控制阀在全开时不能满足工艺最大流量的控制要求。
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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），kPa
PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa
QL－液体流量m/h
ρ－液体密度g/cm
P1－阀前压力（绝对压力）kPa
P2－阀后压力（绝对压力）kPa
b．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/h
Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa
△P＝P1－P2
G －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/s
FR －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＝。
b．过热水蒸汽
当P2＞时
当P2≤时
式中：△t―水蒸汽过热度℃，Gs、P1、P2含义及单位同前。