控制阀门阻塞流判断及KV值计算选型
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Kv值计算
调节阀Kv 计算上期简述控制阀选型，本期主要介绍调节阀Kv 计算。
一、调节阀Kv 值计算1） 一般液体的Kv 值计算a 、 非阻塞流判别式：()21L F V p F P F P <-V ；计算公式：Kv =或Kv =；b 、 阻塞流 判别式：()21L F V p F P F P ≥-V ；计算公式：Kv =或Kv =式中：F L ——压力恢复系数X T ——压差比系数F F ——流体临界压力比系数，0.96F F =-P V ——入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），MPaP C ——流体热力学临界压力（绝对压力），MPaQ ——体积流量m3/hW ——质量流量T/hP1——阀前压力（绝对），MPa （A ） P2——阀前压力（绝对），MPa （A ）△P ——阀入口和出口间的压差，即(P1-P2)，MPa ；ρ——介质密度，Kg/m 3 表1 调节阀的压力恢复系数F L,、临界压差比系数X T调节阀的类型 单座阀 双座阀 套筒阀 角型阀 V 型球阀 偏心旋转阀 蝶阀 VPVN VM VS VV VE VW 流开 流关任意 流开 流关 流开 流关 任意 流开 90° 60° F L 0.90 0.800.85 0.90 0.80 0.93 0.80 0.62 0.85 0.55 0.68 X T 0.72 0.55 0.70 0.75 0.70 0.56 0.53 0.40 0.61 0.72 0.522） 低雷诺数修正（高粘度液体KV 值的计算）当流经阀门的介质为高粘度、低流速或相当低的压差液体时，此时流体在阀门处于低雷诺数（层流）状态，（流经调节阀流体雷诺数Rev 小于104），需对Kv 值进行粘度修正。
计算公式：'/V V R K K F =在求得雷诺数Rev 值后可查曲线图得F R 值。
计算调节阀雷诺数Rev 公式如下：对于单座阀、套筒阀、角阀、球阀等只有一个流路的阀Re 70700L Vv v F K = 对于双座阀、碟阀、偏心旋转阀等具有二个平行流路的阀Re 49490L VQ v v F K =。
阀门系数Cv和KV值计算公式
压力恢复系数F L =0.55液体临界压力Pc=3208.2psia流量Q =850液体比重Sg=1液体的蒸气压力Pv=45.6上游压力P1=284.3下游压力P2=0压力降△P=P1-P2=284psia阻塞压力降△Pc1=F L 2(P1-Pv)=72.2psia 阻塞压力降△Pc2=F L 2(P1-(0.96-0.28 )Pv =73.9psia比较Pv与0.5P1值的大小阻塞压力降△Pc =72.20675比较△P与△Pc的大小判别流动状态阀门系数Cv值=100.0299442压力恢复系数F L=0.9流量Q =2000000气体重度Gg =1上游压力P1=1314.7下游压力P2=1000压力降△P =P1-P2=315psia温度T =68°F 绝对上游温度T1(°R=°F+460)=528°F判别流动状态查附表1IF(Pv＜0.5P1,△Pc=△Pc1,否则为△Pc=△Pc2)gal/min2psia psia psia psia =50.4阀门系数Cv2值一般流动阻塞流动查附表1查附表2IF(△P＜△Pc,为一般流动"1",否则为阻塞流动"2")psia 1阀门系数Cv值一.液体IF(△P＜△Pc,Cv="Cv1",否则为Cv="Cv2")psia Q =阀门系数Cv1值=Q=100scfh 阀门系数Cv1值==56比较 与0.5F L 2的大小IF( ＜0.5F L 2,为一般流动"1",否则为阻塞流动"2")一般流动PcSg ∆P Sg ∆21211360P P P GgT Q +•∆12GgT Q阀门系数Cv值=55.99217258计算程序使用说明:1.黄色区域需输入已知条件数据.2.粉红区域为阀门系数Cv值的结果.3.Kv=0.85CvIF( ＜0.5F L 2,Cv="Cv1",否则为Cv="Cv2")37.8阻塞流动F L阀门系数Cv2值==•1121178P GgT Q附表1:典型附表2:常用。
阀门kv值计算公式
阀门kv值计算公式
1 KV值计算公式
KV值即阀门流量特性曲线中的一个参数，用于代表阀门静态稳态工作流量特性的值，也叫作正弦曲线关键值、系数及阀特性系数等，是用来表示阀门的流量特性的主要参数，以此来确定阀门的流量特性曲线。
计算公式如下：
KV = (Qmax-Qmin)/(Dmax-Dmin)
其中，Qmax为阀门开度100%时的流量值；Qmin为阀门开度0%
时的流量值；Dmax为阀门开度100%时的阀门开度；Dmin为阀门开度0%时的阀门开度。
KV值可用于表示阀门流量特性，因此可通过画流量特性曲线或有关实验测试，获得KV值，以便设计中的选择和计算。
KV值又可分为高压KV值和低压KV值，其单位为升/分钟。
- 1 -。
调节阀Kv值计算
P介质密度，Kg/m5
表1调节阀的压力恢复系数Fl,、临界压差比系数Xt
双座
偏心旋
单座阀
阀
套筒阀
角型阀
V型球阀
转阀
蝶阀
VP
VN
VM
VS
VV
VE
VW
流流
流流
流流
任意
任意
流开90°
60
0调Leabharlann 阀的类型FlXt
2）低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算）
当流经阀门的介质为高粘度、低流速或相当低的压差液体时，此时 流体在阀门处于低雷诺数（层流）状态，（流经调节阀流体雷诺数Rev小于104）,需对Kv值进行粘度修正。
式中：
Fl——压力恢复系数
Xt压差比系数
Ff――流体临界压力比系数，Ff°.960.28Pv/Pc
P——入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），MPa
Pc——流体热力学临界压力（绝对压力），MPa
Q体积流量m3/h
W质量流量T/h
P1——阀前压力（绝对），MPa（A）
P2阀前压力（绝对），MPa（A）
KvKvlKvs
式中:
Kvl――液相部分额定流量系数;
Kvs——气（汽）相部分额定流量系数;
式中:
W――两相流中液体流量，kg/h；
Gs两相流中气（汽）体流量，kg/h；
P1――阀前压力（绝对），KPa（ A）
P2――阀前压力（绝对），KPa（ A）
pe两相流中有效密度，kg/m3
有效密度pe与两相流中气（汽）、液相流量及密度有关，其计算式 为
调节阀
上期简述控制阀选型，本期主要介绍调节阀Kv计算 一、调节阀Kv值计算
调节阀kv值的确定
调节阀Kv 计算上期简述控制阀选型，本期主要介绍调节阀Kv 计算。
一、调节阀Kv 值计算 1）一般液体的Kv 值计算a 、 非阻塞流判别式：()21L F V p F P F P <- ；计算公式：Kv = 或Kv =；b 、阻塞流判别式：()21L F V p F P F P ≥- ； 计算公式：Kv = 或Kv =式中：F L ——压力恢复系数 X T ——压差比系数F F ——流体临界压力比系数，0.96F F =-P V ——入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），MPa P C ——流体热力学临界压力（绝对压力），MPa Q ——体积流量m3/h W ——质量流量T/hP1——阀前压力（绝对），MPa （A ）P2——阀前压力（绝对），MPa （A ）△P ——阀入口和出口间的压差，即(P1-P2)，MPa ；ρ——介质密度，Kg/m 32）低雷诺数修正（高粘度液体KV 值的计算）当流经阀门的介质为高粘度、低流速或相当低的压差液体时，此时流体在阀门处于低雷诺数（层流）状态，（流经调节阀流体雷诺数Rev 小于104），需对Kv 值进行粘度修正。
计算公式：'/V V R K K F =在求得雷诺数Rev 值后可查曲线图得F R 值。
计算调节阀雷诺数Rev 公式如下：对于单座阀、套筒阀、角阀、球阀等只有一个流路的阀Re v =图1式中：Kv ’——粘度修正后的计算Kv 值 F R ——雷诺数系数，根据ReV 值可计算出 ν——运动粘度，10-5m 2/s 3）气体的Kv 值计算a 、 一般气体I 判别式：210.5P P >；计算公式：Kv =；II 判别式：210.5P P ≤；计算公式：Kv =式中：Q N ——标准状态下气体流量，Nm 3/h ρN ——标准状态下气体密度，Kgf/Nm 3 P1——阀前压力（绝对），KPa （A ）P2——阀前压力（绝对），KPa （A ） t ——气体温度，℃ b 、高压气体（P 1>10MPa ）I 判别式：210.5P P >；计算公式：Kv =；II 判别式：210.5P P ≤；计算公式：Kv =式中：Z ——气体压缩系数，由《仪表数据手册》气体物理特性查找。
调节阀的流通能力Kv值计算
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，即控制阀的两端压差为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—调节阀入口温度下，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。
对于单座调节阀、套筒调节阀、角形阀等只有一个流路的调节阀：Re=70000对于双座调节阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀门：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》。
阀门选用中的两个参数
阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数，这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供，甚至在样本里也印出。
我国生产的阀门基本上没有这方面资料，因为取得这方面的资料需要做实验才能提出，这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。
3.1、阀门的流量系数阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大，说明流体流过阀门时的压力损失越小。
按KV值计算式式中：KV—流量系数Q—体积流量m3/hΔP—阀门的压力损失barP—流体密度kg/m33.2、阀门的气蚀系数用气蚀系数δ值，来选定用作控制流量时，选择什么样的阀门结构型式。
式中：H1—阀后(出口)压力mH2—大气压与其温度相对应的饱和蒸气压力之差mΔP—阀门前后的压差m各种阀门由于构造不同，因此，允许的气蚀系数δ也不同。
如图所示。
如计算的气蚀系数大于容许气蚀系数，则说明可用，不会发生气蚀。
如蝶阀容许气蚀系数为2.5，则：如δ＞2.5，则不会发生气蚀。
当2.5＞δ＞1.5时，会发生轻微气蚀。
δ＜1.5时，产生振动。
δ＜0.5的情况继续使用时，则会损伤阀门和下游配管。
阀门的基本特性曲线和操作特性曲线，对阀门在什么时候发生气蚀是看不出来的，更指不出来在那个点上达到操作极限。
通过上述计算则一目了然。
所以产生气蚀，是因为液体加速流动过程中通过一段渐缩断面时，部分液体气化，产生的气泡随后在阀后开阔断面炸裂，其表现有三：(1)发生噪声(2)振动(严重时可造成基础和相关构筑物的破坏，产生疲劳断裂)(3)对材料的破坏(对阀体和管道产生侵蚀)再从上述计算中，不难看出产生气蚀和阀后压强H1有极大关系，加大H1显然会使情况改变，改善方法：a.把阀门安装在管道较低点。
b.在阀门后管道上装孔板增加阻力。
c.阀门出口开放，直接蓄水池，使气泡炸裂的空间增大，气蚀减小。
综合上述四个方面的分析、探讨，归纳起来对闸阀、蝶阀主要特点和参数列表便于选用。
两个重要参数在阀门运用中。
气蚀是由振动、噪音和泵叶轮快速毁坏相伴随的一个现象。
如何根据Cv值或Kv值确定所选控制阀的通流能力
如何根据Cv值或Kv值确定所选控制阀的通流能力首先，我们需要知道什么是Kv值，然后才知道如何运用它。
话不多说，我们先解密一下Kv值的身世。
（国内习惯把Kv值称作流通能力，国际上称为流量系数。
）一、流量系数Kv值的来历（没有耐心看推导过程的朋友，直接从公式（6）看起即可）控制阀和固定节流孔板一样，都是一个局部阻力元件。
因此，可以把控制阀的阀口模拟成节流孔板形式。
图1对于不可压缩流体，将图1中的参数代入伯努利方程，可得：化简得：令：再根据流量连续性方程Q=AV，与式(3)联立方程，得：将式（2）带入式（4），可得：式（5）就可以近似认为是控制阀的流量方程。
注意式（1）~（5）中，所有参数含义如下：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。
于是式（5）可进一步简化为：重头戏来了，我们人为规定用Kv来表示流量Q计算公式中的系数即：好吧，原来流量系数是这么推导来的。
二、给Kv值一个定义由理论上计算可知，对于不可压缩流体，Kv是Q、压力差△P的函数；而我们又十分清楚，实际的Kv值都是由实验实际测得。
为了能够使用Kv值来反映不同结构、不同通径控制阀的流通能力，我们需要统一一个实验条件，只有在相同实验条件下，测得的Kv值，才能真实反映不同型号控制阀的通流能力。
定义：当控制阀阀口全开，且阀两端压差△P为100KPa，流体重度r为1gf/cm3（常温的水）时，每小时流经控制阀的流量，流量以m3/ h为单位。
此时假设有一个控制阀的Kv=25，则表示当阀两端压差为100KPa时，每小时能通过该阀的水流量为25m3。
三、从流量系数的公式和定义可以推出以下结论四、在实际应用中，我们还需要注意以下两个问题1、流量系数Kv不完全表示为阀的流量Q，唯有在当介质为常温水，即r为1gf/cm3，压差为100KPa时，Kv才为流量Q；同样KV 值下，r、△P不同，通过阀的流量也不同。
阀门Kv和调节阀的流通能力计算
阀门Kv和调节阀的流通能力计算标签：杂谈Kv值的定义：Kv值是表示阀门流量特性的一个参数和表示方法。
Kv值的测定：被测元件全开，元件两端压差△p.==0.1MPa，流体密度ρ=1g/cm时；通过元件的流量为qv（m/h），则流通能力Kv值为Kv值的计算：Kv=qv*[ρ*△p0/(ρ0*△p)]^0.5式中：Kv：流通能力，m3/h；ρ：实测流体密度，g/cm3；△p.=p1-p2。
p1和p2是被测元件上下游的压力差，MPa。
Kv值与Cv值之间的关系：Cv=1.167Kv调节阀的流通能力计算方式：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。
Kv —所需阀门设计流通能力（m3/h）；Q —阀门设计流量（m3/h）；Kvs —阀门最大流通能力（m3/h）；Kvr —系统最小流量时阀门流通能力（m3/h）。
Kvs值表示调节阀的最大开度时的Kv值。
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=0.96-0.28 Pv—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/cm3 P1—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。
调节阀KV值计算 Microsoft Word 文档
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≈1.16 Kv1.2不可压缩流体（液体）Kv值计算公式1.2.1 一般液体的Kv值计算非阻塞流阻塞流流动工况判别式△P＜FL2(P1-FFPv) △P≥FL2(P1-FFPv)计算公式备注：#式中：P1—阀入口绝对压力KPa 2—阀出口绝对压力KPaQL—液体流量m3/h ρ—液体密度g/cm3FL—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P2＞0.5P1 P2≤0.5P1判别式计算公式式中：P1—阀入口绝对压力KPa P2—阀出口绝对压力KPaQg—气体流量 Nm3/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。
控制阀门阻塞流判断及KV值计算选型
按阀盖型式
比例式 两位式
普通型 散（吸）热型 长颈型 波纹管密封型
自动化仪表中，执行器是最终的控制元件 执行器是动作部分，一般称为阀门
⁃ 开断作用的阀门称为开关阀 ⁃ 调节作用的阀门称为调节阀（也称为控制阀 CONTROL VALVE)
执行机构是将控制信号转换成相应的动作来控制阀内节流件 的位置。
字母
A C D E F I K L M P Q R S T V W Y Z
第一位字母 被测变量
分析 电导率 密度 电压 流量 电流 时间或时间程序 物位 水分或湿度 压力或真空 数量或件数 放射性 速度或频率 温度 黏度 力 供选用 位置
修饰词
差
后继字母 功能
报警 控制（调节） 检测元件
比（分数） 指示 自动-手动操作器
在现代化装置的生产中，取决于对流动着的液体和 气体的控制，装置间是借助管道连接来传输介质 无论是流量、温度、压力、液面的调节都是靠最终 的控制元件_阀门去完成 在管道中阀门对介质进行开断、调节和分配控制 调节阀是阀门中的一种，是调节和分配介质的主要 阀种 调节阀的类型和结构型式繁多
பைடு நூலகம்
应用介质
洁净的介质
2. 直通双座阀
结构 特点
阀体内有两个阀芯与阀座。 它比同口径的单座阀能流过更多的 介质，流通能力约大20％～25％。 流体作用在上、下阀芯上的不平衡 力可以互相抵消，所以不平衡力小，
允许压差大。
缺点
泄漏量较大，阀体的流路较复杂。 洁净的介质
应用介质
3. 直通笼式阀
计算Kv的理论基础
从控制阀的结构原理来看，控制阀是一个 局部阻力可以改变的节流元件。
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/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/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。
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。
阻塞流工况下控制阀的计算与选型
Ｓ ｕ Ｆｅ ｉ
（ Ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． Ｌｔ ｄ ． ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ，２ ０ ０ １ ２ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｏ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｈ ｏ ｃ ｋ ｅ ｄ ｆ ｌ ｏ ｗ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ ｊ ｕ ｄ ｇ ｉ ｎ ｇ
ｓ ｔ ｅ ｐ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ Ｃｖ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｅ ｍｐ ｈ ａ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ．Ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｒ ｍ ｗｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｉ ｓ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｒ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｔ ａ ｋ ｅ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｐ ｒ ｉ ａ ｔ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｆ ｕ ｌ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ
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测量元件与变送器 自动控制器
自动化装置 组 成 被控对象
执行器
左图是乙烯生产过程中 脱乙烷塔的工艺管道及 控制流程图
在图中：TRC210是脱 乙烷塔的温度记录和 控制。控制信号操控 阀门，相应的阀门位 号：TV210 PIC207是压力检测控 制，控制信号驱动 PV207的控制阀
字母
A C D E F I K L M P Q R S T V W Y Z
第一位字母 被测变量
分析 电导率 密度 电压 流量 电流 时间或时间程序 物位 水分或湿度 压力或真空 数量或件数 放射性 速度或频率 温度 黏度 力 供选用 位置
修饰词
差
后继字母 功能
报警 控制（调节） 检测元件
比（分数） 指示 自动-手动操作器
上阀盖是装在调节阀的执行机构与阀之间的部件， 其中装有填料函，适用不同的工作温度和密封要求 上阀盖常见的结构形式有四种：
⁃ ⁃ ⁃ ⁃ 普通型 散（吸）热型 长颈型 波纹管密封型
密封填料的类型
⁃ ⁃ ⁃ ⁃ V型PTFE 石棉+PTFE 石棉+石墨 石墨环
普通型
散热型
长颈型
波纹管密封型
积分、累积 安全
积分、累积 记录或打印 开关、联锁 传送 阀、挡板、百叶窗 套管 继动器或计算器 驱动、执行或未分类的终端执行机构
仪表功能代号
分厂
车间
工段
工位
缩写 PV LV TV FV
含义 Pressure Valve Level Valve 压力调节 液位调节
Temperature Valve 温度调节 Flow Valve 流量调节
⁃ 正作用：驱动压力增高，推杆伸出执行机 构外 ⁃ 反作用：驱动压力增高，推杆缩回执行机 构内
1. 气动薄膜执行机构
气动薄膜执行机构是依靠信号压力 （仪表风）驱动 信号压力一般是20～100KPa 单弹簧结构，调整弹簧方便 这种执行机构的输出特性是比例式的， 即输出位移与输入的气压信号成比例 关系。 推杆的位移就是执行机构的直线输出 位移，也称为行程。
人工操作图
液位自动控制系统图
控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要
右图是一个典型的热交换器自动调节 系统图 从图中可以看出，调节阀的信号来自 于调节器，根据信号的变化直接改变 被调介质（蒸汽）的流量，即改变输 入到热交换器的热量，使出口热水的 温度保持在给定的温度值 这种典型的自动化控制系统主要有三 个环节
2. 轻型气动薄膜执行机构
轻型气动执行机构也称为精小型 气动执行机构
采用多弹簧结构
具有重量轻、高度小、结构紧凑、 装校简便
3. 活塞执行机构
活塞执行机构出力大 双作用气动活塞式执行机构 的活塞随气缸两侧的压差而 移动，称为两位型 单作用气动活塞式执行机构 的活塞随气压增大压缩弹簧 而移动，称为调节型 气动活塞式执行机构的气缸 允许操作压力可达700KPa
应用介质
洁净的介质
2. 直通双座阀
结构 特点
阀体内有两个阀芯与阀座。 它比同口径的单座阀能流过更多的 介质，流通能力约大20％～25％。 流体作用在上、下阀芯上的不平衡 力可以互相抵消，所以不平衡力小，
允许压差大。
缺点
泄漏量较大，阀体的流路较复杂。 洁净的介质
应用介质
3. 直通笼式阀
4. 滚动膜片执行机构
这种执行机构兼有薄膜执行 机构和活塞式执行机构的优 点 与薄膜执行机构相比，膜片 有效面积相同时有更大的行 程 若与活塞式执行机构相比， 有摩擦力小、密封性好的优 点
5. 侧装执行机构
气动侧装式执行机构也称 为增力型执行机构 结构特点在于把执行机构 的薄膜式膜头装在支架的 侧面，采用杠杆传动把力 矩放大，扩大执行机构的 输出力。 正作用和反作用是靠调整 推力臂在摆块上不同的孔 位获得的
1. 流通能力计算
流通能力：也称为容量
⁃ 在规定条件下流体通过阀门的流量
流量系数
⁃ 用于说明规定条件下控制阀流通能力的基本参数
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5～
很多采用英寸制单位的国家用Cv表 示流量系数。
Cv的定义为：用40～60F°的水，
40℃的水在100KPa压降下， 保持阀门两端压差为1psi，阀门全开 1小时内流过阀的立方米数。 状态下每分钟流过的水的美加仑数
调节阀又称控制阀 它是过程控制系统中用动力操 作去改变流体流量的装置 调节阀由执行机构和阀组成 调节阀是执行器的主要类型。
⁃ 执行机构起推动作用 ⁃ 阀起调节流量的作用
执行机构
阀
控制阀
气动调节阀 附件
阀门定位器 阀位传送器 电气转换器 手动机构 三断保护 直装式 侧装式 正作用 反作用
在工艺设备、装置及管道上配置一些自动化装置，代 替部分人工的直接劳动，使生产在不同程度上自动的 进行。这种部分或全部的自动化装置来管理生产过程 的方法称之为_过程自动化
⁃ 加快生产速度、降低生产成本、提高产品质量与产量 ⁃ 减轻劳动强度，改善劳动条件 ⁃ 能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备 使用寿命，提高设备利用率，保障人身安全的目的 ⁃ 生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高操作 者专业技术水平。
按阀盖型式
比例式 两位式
普通型 散（吸）热型 长颈型 波纹管密封型
自动化仪表中，执行器是最终的控制元件 执行器是动作部分，一般称为阀门
⁃ 开断作用的阀门称为开关阀 ⁃ 调节作用的阀门称为调节阀（也称为控制阀 CONTROL VALVE)
执行机构是将控制信号转换成相应的动作来控制阀内节流件 的位置。
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；
P2 —调节阀阀后的压力；
ρ— 流体密度； g —重力加速度。 v —流体的平均流速 ξ —控制阀的阻力系数 Q —流体的体积流量 A —控制阀连接管的横截 面积
若方程式中个参数采用下属单位： A —cm2
计算公式
综合上述三式可得调节阀的 流量方程式为：
漏，耐腐蚀性强
气动执行 机构
缺点 应用介质
耐压较低<1.6MPa 适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质 高黏度、含有少量悬浮物和固体 颗粒状
★
由于结构原因，应注意执行机构的推力
隔 膜
阀 体
7. 蝶阀
结构
由阀体、阀板、阀杆和密封件等部 件组成
特点
结构简单、流阻小、流通能力比同 口径的其他种类的阀要大，价格 便宜，可容易制造超大通径
P1 、P2—100kPa ρ — g/cm3 Q —m3/h
Q
A
2
P1 P2
该式即是控制阀实际应用的流量方程。 可见，当调节阀口径一定，并且调节阀两端 压差不变时，阻力系数减小，流量增大；所 以，控制阀的工作原理就是按照信号的大小， 通过改变阀芯行程来改变流通截面积，从而 改变阻力系数而达到调节流量的目的。
在现代化装置的生产中，取决于对流动着的液体和 气体的控制，装置间是借助管道连接来传输介质 无论是流量、温度、压力、液面的调节都是靠最终 的控制元件_阀门去完成 在管道中阀门对介质进行开断、调节和分配控制 调节阀是阀门中的一种，是调节和分配介质的主要 阀种 调节阀的类型和结构型式繁多
⁃ 直行程气动调节阀（GLOBEL VALVE）
⁃ 气动开关阀
隔膜阀 球阀（BALL VALVE） 蝶阀 偏心旋转阀 V型球阀
⁃ 角行程气动调节阀
1. 直通单座阀
结构 特点
阀体内只有一个阀芯与阀座。 结构简单、泄漏量小，易保证关 闭，甚至完全切断。
缺点
在压差大的时候，流体对阀芯上下 作用的推力不平衡，这种不平衡力 会影响阀芯的移动。
计算Kv的理论基础
从控制阀的结构原理来看，控制阀是一个 局部阻力可以改变的节流元件。
当流体流过调节阀时，由于阀芯、阀座所 造成的流通面积的局部缩小，形成局部阻
力，它使流体的压力和速度产生变化，见
图。
流体流过调节阀时产生能量损失，通常用 阀前后的压差△P来表示阻力损失的大小
式中：
如果调节阀前后的管道 直径一致，流速相同， P1 P 2 根据流体的能量守恒原 H g 理，不可压缩流体流经 调节阀的能量损失为： 如果调节阀的开度不变 2 v ，流经调节阀的流体不 H 可压缩，则流体的密度 2g 不变，那么，单位重量 Q 的流体的能量损失与流 v 体的动能成正比，即： A 流体在调节阀中的平均 流速为：
流通能力（Kv与Cv）的换算
1kgf/cm2 =0.098067 MPa =735.56 mmHg =0.96784 atm =14.223 Psi 1 Mpa =10.19716 kgf/cm2 =7500.624576 mmHg =9.869221 atm =145.034237 Psi
1 atm =1.03229 kgf/cm2 =760.001653 mmHg =0.101325 MPa =14.695611 Psi Cv=1.156 Kv Kv=0.865 Cv
控制阀的计算包括
1. 2. 流通能力计算：根据已知的流体条件（最大流量、阀前阀后压 差、流体密度等）， 计算出流量系数KV值。 开度验算：选取调节阀口径后，要对计算KV値圆整，因此，要 对开度验算