调节阀的流通能力Kv值计算方法及步骤

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一、调节阀的流通能力Kv值,是调节阀的重要参数,它反映流体通过调节阀的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流通能力Kv值的计算,就可以
确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的尺寸,必须准确计算调节阀的额定流量系数Kv值。
1.一般液体的Kv值计算
a.非阻塞流
判别式:http://chinaaric.xm02.host.35.com/UploadFile/eWebEditor/2011810163455190.jpg
计算公式: |
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式中:FL——压力恢复系数,查调节阀参数表。
FF——流体临界压力比系数?/div> |
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水银的蒸气压、氨水溶液的蒸气压、二氧化碳的蒸气压。
PC——物质热力学临界压力,查气体的性质表、液体的性质表。
QL——液体流量。
ρ——液体密度。
P2——阀后压力(绝对压力)KPa。
b.阻塞流
判别式:
计算公式: |
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二.低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算)
液体粘度过高时,由于雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在Re<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,
误差较大,必须进行修正。此时计算公式为:
http://chinaaric.xm02.host.35.com/UploadFile/eWebEditor/2011810163538420.jpg式中:ψ——粘度修正系数,由Re查图求得。
对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀
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对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀
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式中:K’v——不考虑粘度修正时计算的流通能力。
γ——流体运动粘度
http://chinaaric.xm02.host.35.com/UploadFile/eWebEditor/201181016362616.jpg 雷诺数Re 粘度修正系数 |
三.气体的Kv值的计算:
a.一般气体
当P2>0.5P1时,
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当P2≤0.5P1时,
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式中:Qg——标准状态下气体流量
|
(P1、P2为绝对压力)KPa |
△P=P1-P2
G——-气体比重(空气G=1)
t——气体温度
b.高压气体(PN>10MPa)
当P2>0.5P1时,
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当P2≤0.5P1时
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式中:Z——气体压缩系数,可查GB2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》。
四.蒸汽的KV值的计算
a.饱和蒸汽
当P2>0.5P1时,
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当P2≤0.5P1时
http://www.china-aric.com/UploadFile/eWebEditor/2011810163739738.jpg
式中:Gs——蒸汽流量Kg/h
部分蒸汽的K值如下:
水蒸汽K=19.4
甲烷、乙烷蒸汽K=37
氨蒸汽K=25
丙烷、丙烯蒸汽K=41.5
氟里昂11K=68.5
丁烷、异丁烷蒸汽K=43.5
b.过
当P2>0.5P1时,
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当P2≤0.5P1时,
http://www.china-aric.com/UploadFile/eWebEditor/2011810163755457.jpg
式中:△t——水蒸气过热度℃, Gs、P1.P2含义及单位同前。
五.两相流的KV值计算:
当介质为气液两相流时,一般采用分别计算液体和气体的KV值,
然后相加求取调节阀总KV值,这种方法是基于两种流体相互独立互不影响的观点,
但实际上随着液相和气相成分的变化,流体的状态趋向也不同,所以计算出Kv值的误差较大,
在实际使用中最常用的是湿蒸汽和含有水蒸气的水。下面介绍一种蒸汽与凝液混合液体KV值计算方法,
计算步骤为:
⑴
⑵根据汽化率及进口压力
⑶将已知流量除以Ks得到相应的蒸汽流量作为计算流量。
⑷应用蒸汽的KV值计算公式求出KV值。
六.口径选择步骤:
根据过程,确定调节阀的口径,具体步骤为:
⑴首先根据生产能力和设备负荷计算最大流量Qmax和最小流量Qmin。
⑵根据所选择的流量特性及系统特点选定S值,然后再根据压力分配和管路损失,确定最小压差△Pmin和最大压差△Pmax。
⑶按流通能力计算公式,求得最大流量时的Kvs。
⑷根据Kvs在所选产品型式的标准,选取大于Kvs并接近的Kv值。
⑸根据选定的Kv值和流量特性,验证调节阀的开度,要求开度在10%与90%之间。
⑹计算R,验算可调比。
⑺各项验证合格后,根据Kv值确定调节阀的口径。