调节阀流量系数计算
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。
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
调节阀流量系数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＜F L（P1－F F P V）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≥F L（P1－F F P V）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。
(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。
调节阀的流量系数及其计算
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 2 P1 P2
（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 ）；
P1，P2－ 100KPa（ 10N/ ㎝2 ）；
即
KV'
KV FR
（4－17）
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：
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）
FF 0.96 0.28 PV PC (4-11)
Re 49490 QL
KV
（4－18）
b.对只有一个流路的调节阀，如直通单座阀、 套筒阀、球阀、角阀、隔膜阀等，雷诺数为：
Re 70700 QL （4－19）
kV
式中 ν－流体在流动温度下的运动粘度，mm2/s。 2.可压缩流体 ⑴非阻塞流
公式当为：X＜FkXT时，采用法定计量单位制，则计算
KV
P2－调节阀阀后的压力
ρ－流体密度
g－重力加速度
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。
调节阀流量系数CV值的发展与计算
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。
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]。
调节阀口径的公式
调节阀流量系数的计算公式
一．流量系数的定义
1，各类流通系数的定义
C值:工程单位制的流量，定义如下：温度5~40℃的水，再1kgf/cm2(0.1Mpa)压降下，1小时流过调节阀的流量数。
Cv值：英制单位的流量系数，定义如下：温度60F（15.6℃）的水，在1lb/in2（7Kpa）压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。
Kv值：国际单位制（SI制）的流量系数，定义如下：温度5~40℃的水，再105Pa(约1kgf/cm2)压降下，每小时流过调节阀的立方米数
2，各类流通系数的关系
Cv=1.167C; Kv=1.01C
二．调节阀参考计算公式
1，参考计算公式表
表1
注1:一般安全系数：等百分比特性 1.8～2.0 线性特性 1.4 注2：开度计算公式：等百分比特性C
C K i lg 48.11
1+
= 线性特性C
C K i
=
其中 K: 调节阀开度
Ci ：调节阀计算流量系数 C ：调节阀选用流量系数 一般K 的范围：10%＜K ＜90%
三．其他参考计算公式
过热温度:进口侧绝对压力（P
1）下饱和温度（T
S
）和介质入口温度（T
1
）之差（T
1
-T
S
）。
饱和蒸汽场合的过热温度为0。
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
调节阀的流量系数及其计算
Qg 5.19P1Y
T1N z
X
（4－20）
或 或 式中
kV
Qg 24.6P1Y
T1MZ X
kV
Qg 4.57P1Y
T1GZ X
（4－21） （4－22）
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；
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 P 2 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
T1Z kXT M
（4－32）
• 式中 Ws－蒸汽的质量流量，Kg/h；
•
ρs－阀前入口蒸汽的密度，Kg/m3；
• 如果是过热蒸汽，应代入过热条件下的实际密度。
• 4.两相流体
• （1）流体于非液化性气体
• 先决条件：液体ΔP<FL2(P1－P2)气体X<FKXT两条件 都能满足。
• •
KV
Wg 3.16
Re 49490 QL
KV
（4－18）
b.对只有一个流路的调节阀，如直通单座阀、 套筒阀、球阀、角阀、隔膜阀等，雷诺数为：
Re 70700 QL （4－19）
kV
式中 ν－流体在流动温度下的运动粘度，mm2/s。 2.可压缩流体 ⑴非阻塞流
调节阀的流量系数及其计算
• （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：
•
K WgWL V 3.16FL mP1(1FF) （4－37）
• 式中ρm－两相流密度
•
m
Wg WL
Wg
g
WL
10 3
L
（4－38）
•或
WgWL
m
TWg
2.64P1N
1W 03LL
（4－39）
•或 •
WgWL m 8.5T1Wg WL MP1 103L
T1Z kXTM
（4－32）
• 式中 Ws－蒸汽的质量流量，Kg/h；
•
ρs－阀前入口蒸汽的密度，Kg/m3；
• 如果是过热蒸汽，应代入过热条件下的实际密度。
• 4.两相流体
• （1）流体于非液化性气体 • 先决条件：液体ΔP<FL2(P1－P2)气体X<FKXT两条件
都能满足。
• •
KV
Wg WL
即
K
' V
KV FR
（4－17）
式中
K
' V
－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：
T1GZ kXT
（4－28）
• 3.蒸汽 •
• （1）非阻塞流 （X<FKXT）时
•
•或 •
KV
WS 3.16Y
1
XP1s
KV
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
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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（）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=，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=）；
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≥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
等百分比调节阀取
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。