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/h

ν--运动粘度，10-5m2/s

FL--液体压力恢复系数

PL--液体密度，Kg/cm3

WL--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/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=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≥0.3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1.63

等百分比调节阀取1.97

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）

调节阀的FL、XT数值表

选自《调节阀口径计算设计规定》CD5012-84 国产调节阀的FT、XT数值表