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[已解决] 调节阀计算中 计算Cv和选用Cv的关系

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发表于 2009-10-20 11:14:48 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 小五哥 于 2015-3-12 02:15 编辑

  Cv值的测定:被测元件全开,元件两端压差△p.=1bf/in(1lbf/in=6.89kPa),温度为60℉(15.5℃)的水,通过元件的流量为qv,单位为USgas/min(USgas/min=3.785L/min),则流通能力Cv值为   Cv值的计算公式:Cv=qv*[ρ*△p0/(ρ0*△p)]^0.5   式中:   Cv:流通能力,USgas/min   qv:实测水的流量,USgas/min   ρ:实测水的密度,g/cm;   ρ0:60℉下水的密度,ρ0=1g/cm;   △p.=p1-p2。p1和p2是被测元件上下游的压力差,lbf/in。 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100%。 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。 阀门上的流量数据Cv值 液流: Q=Cv*sqr(△P/s) or △P=s*(Q/Cv) ^2 在此:Q = 液流量(每分钟加仑数) △P = 通过阀门的压降(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。) 警告 此表所包含的流体流量系数是计算值。 因此,它们是近似值, 不能用于非常重要的流量和压降计算中。 对于要求非常精确的流量测量和检测,必须对本样本中所提到的任何阀门具体操作。 当阀门开启小于 45° 时,建议不要采用球阀充当节流功能。 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。 3) 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′) (2) △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) 国外,流量系数常以Cv表示,其定义的条件与国内不同。Cv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差ΔP为1磅/英寸2,介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数,以加仑/分计。由于Kv与Cv定义不同,试验所测得的数值不同,它们之间的换算关系为:Cv=1.167Kv 阀门CV值如何计算,计算出来如何选择CV值 1.一般根据前后压力差的大小、泄露量等级的要求及温度高低,使用介质来确定选用哪种阀芯结构; 2.按CV值计算公式计算出CV值,该计算式在调节阀手册及调节阀选型样本后面都有,分液体、气体、蒸汽、等,要根据工艺参数计算; 3.根据计算出来的CV值(最大CV值、最小CV值),根据工艺要求(%或L),按照阀门选型样本给定的流量曲线,选择阀门CV值; 4.选择范围为:计算出来的CV值(最大CV值、最小CV值),在阀门CV值给定的流量曲线的30%~70%为最佳调节范围(开度),其次是20%~80%。 CV=0.0701*Q *SQRT ( G / ΔP )Cv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差△P为1磅/英寸2,介质为60°F清水时每分钟流经调节阀的流量数,以加仑/分计。 是阀门的流量系数,一般用在调节阀选型时候。参考选择口径大小用的。是调节阀的一个重要参数,其他的楼上已经介绍比较清楚了。 1.液体: Cv=1.17*Q*SQRT(G/ ΔP ) 如果液体粘度大于100SSU或20CST需计算系数R再查出Cv修正系数来乘以原来的Cv. 2.气体 ΔP <(P1/2)时: Cv=Q/287*SQRT(G*(273+T)/ (ΔP*(P1+P2))) ΔP >=(P1/2)时:Cv=Q/(249*P1)*SQRT(G*(273+T)) 3.水蒸气 ΔP <(P1/2)时: Cv=W*K/(13.67*SQRT( ΔP *(P1+P2))) ΔP >=(P1/2)时:Cv=W*K/(11.9*P1) Q=最大流量 m3/h G=比重(水=1) P1=进口压力 bar P2=出口压力 bar T=流体温度 ℃ ΔP =P1-P2 W=最大流量 kg/h K=1+(0.0013*过热温度) ℃ CV/KV跟调节阀的口径没有直接的关系,要考虑到阀门的机构形式和流开流闭等关系。 工艺条件一定的情况下,CV选的过大,达到工艺所需流量时,可能阀门开度过低,不仅不方便调节,而且对调节阀的寿命也有影响,CV选的过小,则可能调节阀全开也达不到指定流量。 CV计算出来以后,要根据厂家提供的档次圆整为C选,并确定调节阀口径。 通过软件计算出CV值,在选型时选的稍大一点,不同CV对应不同的阀口径 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。 我用以下的简单算法,一般适用大多数场合: Kv = Q × 根号下介质密度 ÷根号下压差 Cv = 1.167Kv Q单位:m3/h 压差单位:100 KPa 密度单位:g/cm3 或者 t/m3 一般工况, m = C选择 ÷ C计算 一般对于 m 直线性调节阀取 1.63 ;(根据m计算值表,这个系数一般是在60%开度左右) 等百分比调节阀取1.97 ;(根据m计算值表,这个系数一般是在80%开度左右) cv选得过大,意味着你最终算出来的结果是在小管道上装个大口径的阀门;反之,亦然。
选用Cv 就是圆整以后的值 因为厂家生产的阀的CV是分档的 一般选择计算值的1.5~2b倍之间 太小对控制不利 太大的达不到需要的流量
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。 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 选用Cv值应大于计算Cv值,然后还要进行开度验证,应使调节阀开度在30%--85%之间比较合适 但cv选得过大结果是在小管道上装个大口径的阀门。 选型的原则:一般是选用的比计算系数大一个等级。
阀门的额定CV用选取为正常工况下计算CV的一倍左右,最大计算CV的3/2左右

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发表于 2009-10-20 11:14:48 显示全部楼层
谢谢详细说明。
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发表于 2009-10-20 11:14:48 显示全部楼层
真是好东西,非常想得到。
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