減壓閥Cv值與Kv值計(jì)算

                     減壓閥Cv值與Kv值計(jì)算

                      上海申弘閥門有限公司

之前介紹減壓閥型號編制方法，現(xiàn)在介紹減壓閥Cv值與Kv值計(jì)算Cv值與Kv值的定義及計(jì)算方法是調(diào)壓閥的選型過程中非常重要的依據(jù)，我們可以根據(jù)Cv值或Kv值來算出某個減壓閥能達(dá)到的大流量，也可以根據(jù)需要的流量來選擇特定Cv/Kv值的調(diào)節(jié)閥。Cv值和Kv值不是某個單位，它們是經(jīng)過公式得出的流量系數(shù)，和閥前和閥后的壓力，流量，介質(zhì)的種類、比重，這幾個參數(shù)緊密相關(guān)的。閥門的流量系數(shù)是衡量閥門流通能力的指標(biāo)，流量系數(shù)值越大說明流體流過閥門時的壓力損失越小。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的閥門生產(chǎn)廠家大多把不同壓力等級、不同類型和不同公稱通徑閥門的流量系數(shù)值列入產(chǎn)品樣本，供設(shè)計(jì)部門和使用單位選用。流量系數(shù)值隨閥門的尺寸、形式、結(jié)構(gòu)而變化，不同類型和不同規(guī)格的閥門都要分別進(jìn)行試驗(yàn)，才能確定該種閥門的流量系數(shù)值。

1.減壓閥Cv值與Kv值計(jì)算流量系數(shù)的定義
流量系數(shù)表示流體流經(jīng)閥門產(chǎn)生單位壓力損失時流體的流量。由于單位的不同，流量系數(shù)有幾種不同的代號和量值。
2.閥門流量系數(shù)的計(jì)算
3.流量系數(shù)的典型數(shù)據(jù)及影響流量系數(shù)的因素



公稱通徑DN50mm的各種型式閥門的典型流量系數(shù)見表。
流量系數(shù)值隨閥門的尺寸、形式、結(jié)構(gòu)而變。幾種典型閥門的流量系數(shù)隨直徑的變化如圖1-9所示。
對于同樣結(jié)構(gòu)的閥門，流體流過閥門的方向不同。流量系數(shù)值也有變化。這種變化一般是由于壓力恢復(fù)不同而造成的。如果流體流過閥門使閥瓣趨于打開，那么閥瓣和閥體形成的環(huán)形擴(kuò)散通道能使壓力有所恢復(fù)。當(dāng)流體流過閥門使閥瓣趨于關(guān)閉時，閥座對壓力恢復(fù)的影響很大。當(dāng)閥瓣開度為&# 或更小時，閥瓣下游的擴(kuò)散角使得在兩個流動方向上都會有一些壓力恢復(fù)。對于圖1-11所示的高壓角閥，當(dāng)流體的流動使閥門趨于關(guān)閉時流量系數(shù)較高，因?yàn)榇藭r閥座的擴(kuò)散錐體使流體的壓力恢復(fù)。閥門內(nèi)部的幾何形狀不同，流量系數(shù)的曲線也不同。

    目前上在北美地區(qū)比較習(xí)慣使用Cv值，在歐洲國家和中國則大多使用Kv值。Kv值與Cv值之間有一個簡單的關(guān)系：Cv=1.167Kv，但這個關(guān)系是在某一特定條件時得出的結(jié)果，在實(shí)際工況中有出入，為盡可能地提高準(zhǔn)確度及減少因選型失誤帶來的麻煩，請盡量不使用簡單的換算方式。 

以下即為Cv值與Kv值的定義及計(jì)算方法：



Cv值 

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥Cv：表示設(shè)備在全開狀態(tài)流量的調(diào)節(jié)閥和閥門流量系數(shù)。對于液體，該系數(shù)被定義為在60℉，壓力將為1psig是的水流，單位為加侖/分鐘。 對于氣體，該系數(shù)被定義為標(biāo)準(zhǔn)條件下每1psig入口壓力的空氣流量，單位為標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/分鐘。

SL：液體相對于水在標(biāo)準(zhǔn)溫度60℉的比重。（水比重=1.0@60℉）

Sg：氣體相對于空氣的比重；等于氣體分子量與空氣分子量的比率。（空氣比重=1.0@60℉）

Psia：壓力，為壓力表壓力（psig）加上14.7（大氣壓力）。

P：管道壓力（psia）

P1：入口壓力 psia

P2：出口壓力 psia

ΔP：壓差（P1-P2）

QL：液體流量加侖/分鐘。（GPM）

Qg：氣體流量標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/分（SCFM）。（在60℉和14.7psia標(biāo)準(zhǔn)條件下）

Cv液流公式

示例：在以下條件確定通過調(diào)節(jié)閥的液體流量（假設(shè)水），單位為加侖/分：

假設(shè)：P1=1000pisa   P2=600psia SL=1.0   Cv=0.8
Cv氣體流量公式
a).當(dāng)P1≥2×P2時，為超臨界流量，
b).當(dāng)P1＜2×P2時，為次臨界流量,



示例：

假設(shè)：P1=1000psia   P2=400psia   Qg=400 SCFM    Sg=1.0（假設(shè)本示例中為空氣）

Kv值

Kv值的定義：是指閥前與閥后壓差為1bar（ΔP=1bar），溫度在20℃大氣壓為760毫米汞柱（一個大氣壓），空氣的比重是1.25時，或液體水的比重是1.0時的流量系數(shù)，單位是立方米/小時。

符號	含義	備注	單位
Q	流量		l/min
Kv	流量系數(shù)	在前后壓差△P=1bar 和 γ=1 或 1.25的情況下	m3/h
P	相對壓力		bar
Pabs	壓力	1+P	bar 壓力
P1	入口壓力		bar
P2	出口壓力		bar
△P	壓差	P1-P2	bar
T	溫度	273+℃ （在 20℃ 時溫度=293℃）	K
γL	氣體比重	空氣：1.25  溫度20℃/68°F和760mm Hg	N/m3
γA	液體比重	水：1.0	N/dm3
υL	氣體流速	空氣  大 100m/s,建議50m/s(50%)	m/s
υA	液體流速	水   大 4.5m/s,建議3m/s(60%)	m/s
F	截面孔面積	管開口處	cm2



 

E	截面孔	接口G	1/8	1/4	3/8	1/2	3/4	1	1-1/2	2	2-1/2
		F(CM2)	0.08	0.31	0.71	1.27	2.85	5.06	11.4	20.2	31.5

*1 C組的簡化公式是建立在默認(rèn)值溫度為20℃，氣體比重γL=1.25或液體比重γA=1的基礎(chǔ)上的。

  D組的簡化公式是建立在默認(rèn)值溫度為20℃，氣體流速為大100m/s或液體流速大4.5m/s的基礎(chǔ)上的。

  以上兩組的簡化公式中，凡是與默認(rèn)值不同的，都不能使用簡化公式，請使用一般公式。

*2 經(jīng)過公式算出的值僅為理論值，保險起見，請將得出的值按上表中的建議值相乘或相除。



示例

例1: 計(jì)算減壓閥用于壓縮空氣時的流量（Kv=0.7 m3/h）       

入口壓力P1=3bar, 出口壓力P2=2.5bar.             

a) 在P1=3bar 和P2=2.5bar → 次臨界壓力狀態(tài)

b)      

例2: 以例1為例, 但入口壓力P1=7bar     

a) 在P1=7bar 和P2=2.5bar → 超臨界壓力狀態(tài)

b) 

例3: 計(jì)算減壓閥 R25-02BK 用于水時的流量（Kv=0.38 m3/h）      

入口壓力P1=4bar, 出口壓力P2=2bar. 接口G1/4 (0.31 cm2)       

b) Q=27xF = 27x0.31= 8.4 l/min    

計(jì)算b)只是做核對。 建議流量：8.9 l/min x0.6 = 5.3 l/min
以上為Cv值與Kv值的定義及計(jì)算方法，用戶如需自己選型會比較繁瑣，與我們溝通，與本產(chǎn)品相關(guān)論文：減壓閥壓力溫度額定值