调节阀Cv值计算及口径选择

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ΔP 为100KPa，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100KPa时，每小时的水量为50m3/h。）

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。

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/√△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 〕2

Cv值愈大→流量愈大→

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Ｃv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。Cv值的定义是：阀处于全开状态，两端压差为1磅/寸2的条件下，60℉（15.6℃）的清水，每分钟通过阀的美加仑数。我国流量系数是按公制定义的。符号为Kv，Kv与Cv的关系是Cv=1.17Kv。

1.液体介质计算：

（英制）

（公制）

…………………….（1）……………（1′）

式中

Q=最大流量 gpm（美加仑/分）Q=最大流量m3/h

G=比重（水=1）G=比重（水=1）

P1=进口压力 psi P1=进口压力 100kpa（kgf/cm2）

P2=出口压力 psi P2=出口压力 100kpa（kgf/cm2）

ΔP=P1-P2

注意：P1和P2为最大流量时的压力

(1) 粘度修正

液体粘度大于100SSU（塞波特秒）或者大于20CST（厘斯）即20mm2/s时，计算所要求的Cv值应按下列次序进行粘度修正。

1）

不考虑粘度影响，用公式（1）或（1′）求出Cv

2）

用公式（2）和（3）或者公式（2′）和（3′），求出系数R。

从图2-1粘度修正曲线上，求出系数R相对应的Cv的修正系数。

4）

用这个修正系数乘上第一步求出的Cv。

5）

然后，从Cv值一览表上，选取合适的调节阀口径。

系数R的计算公式

（英制）

（公制）

……………….（2′）

（3′）

式中

Q=最大流量gpm Q=最大流量 m3/h

Mcs——进口温度下液体运动粘度系数cst

Cv——未修正的Cv

Mssu——进口温度下液体粘度SSU（塞波特秒）

备注：液体粘度≥200SSU，使用公式（3）或（3′）计算，粘度＜200SSU，请把SSU粘度单位换算成CST粘度单位，再用公式（2）或（2′）计算。

（2）闪蒸修正

当饱和温度或接近饱和温度的液体，在流经调节阀节流口时，由于流速加快，液体压力下降，液体内部会产生瞬间快速蒸发。即液体会产生大量蒸气。在这种情况小，仍然采用原液体流动的基本定律（公式）计算就不正确了，必须进行（压差）修正。修正方法如下：

△T＜2.8℃（5℉）

△Pc=0.06P1 (4)

△T＞2.8℃（5℉）

△Pc=0.9(P1-Ps)……………

（5）

式中

△T=在进口压力下的液体饱和温度与进口温度之差

△Pc=计算流量用的允许压差 100kpa（kgf/cm2） abs

Ps=进口温度下液体的绝对饱和压力100kpa（kgf/cm2） abs

只有当公式（4）或（5）计算出的△Pc小于调节阀上的实际压差△P时，公式（1）或（1′）必须用△Pc，而不准用△P。

2.气体（一般气体）介质计算

如果已知标准状态，即760mmHg（14.7psia）和15.6℃（60℉）条件下的最大流量，下列公式不需经过修正，可直接计算。

（1）

△P＜时

(6)

…（6′）

△P＞时

(7)

……（7′）

式中

Q=标准状态下最大流量ft3/h Q=标准状态下最大流量m3/h

G=比重（空气=1） G=比重（空气=1）

T=流体温度

℉T=流体温度

℃

P1=绝对进口压力Psia P1=绝对进口压力100Kpa（kgf/cm2）P2=绝对出口压力Psia P2=绝对出口压力100Kpa（kgf/cm2）△P= P1—P2 Psia △P= P1—P2 100Kpa（kgf/cm2）