调节阀CV值值计算方法介绍

调节阀CV值值计算方法介绍

调节阀口径计算的历史及目前概况

1915年美国的FISHERGOVERNER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，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，蒸汽及各种形式的阀进行了进一步的算法研究。直到1930年美国的F0XB0R0公司R OLPHRJOKWELL和DR.E.MASON对以下的V型(等百分比)阀，最初使用CV 值，并发表了CV计算公式。1944年美国的MASON—NELLANREGULATOR公司把ROKWELL和MAXON合并为MASON—NEILAN,发表了@V计算公式。1945年美国的SONALDEKMAN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@l(FLUID@ONTROLSINSTITUTE)发表了FCI58-2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FCI62-1O1960年西德的VDI/VDE也发表了KV计算式，但同FC162-1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

1“关于压缩流体年美国的ISA(INSTRUMENTSOCIETYOFAMERICA)发表了标准S39

o

的计算”公式。1977~1978美国的ANSI/ISA标准,S75.01于1979年5月15日发表了N0∖∖0046-79,为工程服务的报告。

调节并流通能力的计算，各仪表厂目前采用FCI推荐的CV值计算

公式如表1

表中各式对一般的使用场合可以满足。但对于高压差，高粘度接近饱和状态的液体等场合，尤其是蝶阀，球阀等低压力恢复系数的阀，误差就很大了，必须进行修正。80年日本个别公司已开始用下列系数进行修正。空化系数：当液体通过调节阀时，在缩流部压力低于阀入口温度下的饱和蒸汽压力PV时，一部分液体迅速气化使通过阀门的液体成为气液两相流的现象学称为闪蒸。缩流部后液体的压力表逐渐恢复，混杂在液体中的气泡破碎，在气泡破碎时造成压力升高，压力有时高达数千kgf/cm2,在这种局部高压的作用会使阀芯表面的金属剥落而导致损坏，此种现象称为空化。

在发生上述现象时，当阀进口压差DR=R1-P2增加到一定数值后，通过阀的流量将不随着压差增加而增加产生阻塞流(CHOKODFLOW),如图1所示。此时表1中的公式就不适用了，必须修正。即不能单纯用AP=P1-P2来计算阀门的流通能力，而必须使流体在阀缩流部的压力不低于PVo由于各种阀门的压力恢复系数是不一样的，由图2可见，蝶阀，球阀等高压力恢复的调节瘩更易产生内蒸和空化。

不同的调节阀形式具有不同的压力恢复系数，而压力恢复系数直接影响产生闪蒸、空化的难易程度，因此引入空化系数KCoP1——阀入口压力；P2—阀出口压力；PV一饱和蒸气压力；DRCV一缩流部差压；DR=RR2

KC定义为：KC=ΔP∕ΔP0=(P1—P2)∕(P1—PV)

KC数值是调节阀本身结构决定的，反映了该阀压力恢复的高低，由于DR二KC♦DR0即P1—P2=KC(P1-PV)通过KC可求出使缩流部压力低于P

V时（即不产生空化）的最大允许阀压降DRCRI,即△PCri=PI—P2=KC（P

1-PV）

计算公式：

液体CV值计算（见表2）

气体CV值计算表3

Qg-容积流量，Nm3∕h;Gg-比重，（空气二0.1）;L工作状态下阀入蒸汽温度，℃R1一阀人口压力，kgf/cm2（绝压）R2—阀出口压力，kgf/cm2（绝压）3

、蒸汽CV值计算（见表4）表4

四、计算实例

例1已知介质：水温度：t=150C压力：PI=8.05kgf∕cm2（绝压）压差：△P=8.05kgf∕cm2流量：Q=182m3/h计算：选柱塞型单座阀，查表I,Km=O.80KM （PI-FFPV）;Pv≈O（在15。C）ΛFFPV≈O

KC(P1-FFPV=O.80(8.05-0)=6.44VΔP<)VF ∙>

例2已知介质：水温度：t=166o C 压力：P1=8.05kgf∕cm2（绝压） 压差:△P=1.68kgf∕cm2流量：Q=182m3/h 计算：选柱塞型单座阀，查表I,Km=O.80

KM(Pl-FFPV)中PV=7.1kgf∕cm2(绝压)(在166℃下的).

V0.8(8.05-0.9X7.1)=1.32kgf/cm2 Λ∆P>Km(P1-FFPV )产生空化

1.17β√G _1.17xl82>/i_

Cμ=—厂

- -------- ---------- =1OJ

g （iF 耳） √L32

已知介质：气体温度：t=15o C 压力：P1=7kgf/cm2（绝压） P1=2kgf/cm2（绝压）流量：Q=283Nm3∕h 计算：选柱塞型单座阀，查表I,Km=O.80 （P1/2）Km=（7/2）xθ.8=2.8kgf∕cm2 ΔP=P1-P2=7-2=5kgf/cm2

・,・压力条件

ΔP>（P1/2）-Km

G=-⅛=*也=3。9.8

146耳花14.6×7√0^8 高粘度介质CV 值和计算：

液体粘度>20厘斯，雷诺数<2300时,CV 值的计算需进行修正.具体可按判别式进行判别，按下列步骤求出粘度修正系数，对CV 值进行修正。 判别式如表5所列。 Q1G1/(d ∙μ)>0.5625 不必修正 Q1G1/(d ∙μ)<0.5625

需修正

Q1一容积流量，m3∕h;G1一工作状态下液体比重；d-一阀公称通径，mm∣Λ—粘度，CP 修正步骤

∕= 0.96-0∙28 生= 0.9

查表In 水P C =225. 428 kgf/cm 2 =402.4 C 7=

I.17×182