加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

阀门Cv值与开度

(2017-02-28 14:09:30)
分类: 仪表
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%。
对于蝶阀有时候厂家会提供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)



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


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
-------------------------------------------------------------------------------------------

Cv值表示的是元件对液体的流通能力;即:流量系数。对于阀门来讲,国外一般称为Cv值,国内一般称为Kv值。

  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=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/in²。
  1.阀的容量系数的比较
  目前阀的容量系数大多以Cv值来表示,因此以下将以Cv值为例进行说明。Cv值比较抽象、难以理解,因此下面将进行更为具体的说明。
  (1)Cv值的大小及计算示例
  Cv值的大小取决于流量、压差、比重等条件,光从概念上看比较难以理解,如果换用与配管以及节流孔等的口径相对照的形式来表示则更加容易理解,因此下面记述了相关的比较事例。(参考用 进口阀门 VENN VENN阀门 KITZ KITZ阀门 提供 阀门选型参数)
  ■Cv值为1时,与配管直径的对照
  DL流动方向
  配管的内部厚度相当于Schedule40钢管,D为配管的内径、L为配管的长度时,Cv=1时的情况大致如[表1]所示。
  [表1]
  
配管内径(D)        Cv=1所对应的配管长度L        配管长度1m所对应的Cv值
6mm        约 0.48 m        0.69
7mm        约 1.09 m        1.04
8mm        约 2.22 m        1.48
9mm        约 4.14 m        2.03
10mm        约 7.25 m        2.69
15mm        约 61.9 m        7.86
 Cv值为1时的节流孔孔径范围
  使用节流孔时,节流孔的流量系数会根据配管内径与节流孔孔径的比而变化,虽然无法确定Cv=1时的节流孔孔径,不过大致在5.8mm~6.2mm左右。
各材质阀门的CV值比较
 ■各种阀的容量系数的比较
  [表2]
  

材质        青黄铜        铸铁        不锈钢
阀类型        截止阀        闸阀        球阀        截止阀        闸阀        球阀        截止阀        闸阀        球阀
产品型号              M、L              FCJ        FCL        FCTB        UPA        UMA        UTB
口径        15A        1/2B        4.3        20        22        ---        ---        17        5.1        16        17
20A        3/4B        7.3        38        46        ---        ---        36        9.5        32        36
25A        1B        11        64        77        ---        ---        64        15        54        64
50A        2B        48        287        395        51        260        346        54        261        346
80A        3B        118        773        1080        121        758        1130        132        756        1130
100A        4B        184        ---        ---        189        1220        1910        205        1220        1910
125A        5B        ---        ---        ---        297        1980        2770        320        1980        2770
  表-2所示,球阀(全通径)的Cv值最大,其次是闸阀,而截止阀的Cv值最小。Cv值越大,则表明流体在阀内流动越容易。
  球阀在阀内部几乎没有阻碍流体流动的部位;而闸阀即使在阀芯完全打开时,阀内部的几处凹凸部分仍然会对流体的流动造成一些影响;截止阀在流体流动时,流动方向在阀内部将出现各种变化,因而流阻很大。

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有