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调节阀流量系数计算

1、流量系数计算公式
表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等,它们运算单位不同,定义也有不同。

C-工程单位制(MKS制)的流量系数,在国内长期使用。

其定义为:温度5-40C的水,在1kgf/cm2压降下, 1小时内流过调节阀的立方米数。

Cv夬制单位的流量系数,其定义为:温度60 C F (15.6 C)的水,在1b/in2(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 C的水,在10Pa ()压降下,1小时流过调节阀的立方米数。

注:C Cv、Kv之间的关系为Cv=, Kv=1.01C
国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。

(1)Kv值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》)
①不可压缩流体(液体)(表1-1)
Kv值计算公式与判别式(液体)
^1-1流动工况隹m塞锹1
朋J式Ap 丫 F f{pa-Fipy}
计算公式
0.01 Wi.__ O-OW L
(pi-Ffp )爺注
低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时,其流量系数Kv需要用雷
诺数修正系数修正,修正后的流量系数为:
JCvL=
在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。

计算调节阀雷诺数Rev公式如下:
对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀,球阀等:
对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、蝶阀、偏心施转阀等707(X)Q L 如
/尸】tv
494WQ L
甘亦
F R --雷诺数系数,根据 ReV 值可计算出; QL--液体体积流量,m 3/h v-运动粘度,10-5m 2/s
② 可压缩流体(气体、蒸汽)(表1-2) Kv 值计算公式与判别式(气体、蒸气)
尸F 关系曲线
文字符号说明:
P1--阀入口取压点测得的绝对压力, MPa ;
P2--阀出口取压点测得的绝对压力, MPa
△ P--阀入口和出口间的压差,即( P1-P2), MPa ; Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压),MPa ; Pc--热力学临界压力(绝压),MPa ;
F F --液体临界压力比
系数,
ft-0.96-0.28
F L --液体压力恢复系数 P L --液体密度,Kg/cm 3 W L --液体质量流量,kg/h ,
表1-2
X 压差与入口绝对压力之比( △ P/P1); K-比热比;
Wg-质量流量,Kg/h ; Kg/m 3
T1-入口绝对温度,K ; Z 压缩系数;
f ( X,K )-压差比修正函数; 压力,MPa ;
PN-标准状态密度(273K ,
1.0.13 x 2kPa ), Kg/Nm 3 ; ③ 两相流(表1-3) Kv 值计算公式(两相流)
X T -压差比系数;
Qg-体积流量,Nm 3/h P1-密度(P1,T1条件),
M-分子量;
Fg 压力恢复系数(气体) P1-阀入口取压点测得的绝对 表1-3
注:本计算公式仅适用干气(汽).液均匀矗合相流休・并ILJt冲厲相说体均未达到阻寒渝余件. 丈字符号说明::
p■-阀入口取压点测得的绝对压力.MPa:
仇--阀出口取压点牌得的絶对压力,MP,;
昨一气体、蒸汽质駅漁如kg/h; 少L“液体质诺流仏畑/h;
pc■■两相谧务效密度.kg/nP pm—i«j相滾密度(pi.Ti条件),kg/亦:
円一气体、離汽密度(pi.ri^件),kg/m3;
P T-气休、英汽标准状态密度(273K* 1.013X102kpah kg/Nm\
PL—液体密度,k«/m3;Fg-«气体压力恢址系匕;
f(X,K)—瞇比修正系敎.Fg值与九乞刖汁算式同可压缩就体计算式相同;
Ti—AO绝对湛度・:K:M-■分7M;
Z ■■压竊系数;幵一液体临养压力比系歡.
⑵C值计算公式
(选自《调节阀口径计月设计規定》CD5OA12-84)
①液体(液27)
C値计算公武与判别式(液体)乂
文宁符号说明:
pi—阀人口处流体绝对压力■ kgf/cm2jS 100kPa; 7-■阀出I i处流体绝对压力.kgf/cm:或IOOXP3; AP一阀两端压爰,△pH/M・p2.或lOOkPa;
Fi—压力恢貝系数,估帚调节阀压办恢复能力的系数:
小一阀人口佩度下液体介质的饱和黄汽崖力(绝对压力儿kgf/cm^lOOkRa;
X■■压泄比,糾压降与阀人口压力之比-即*= 评斥・・液体临界压力比系数;“
卅-■临界压差比,产土观塞诡时之x;用一比热比系歆空气介质为,1F空气介质为卷
K■-气沐绝热指数;丫■■膨胀系数,考虎气体 < 芙汽)密度在洲内发生变化的校正系数;L4 Q —液体体积流Itm3/h:0—气体休秧流戢.mVh:(际准伏态-273K.1 OBvIOTa)
M L-液体质曲流址.kg/h ;必~蒸气质世流対,kg/h;
pi —液体密度(P】E条件下M/cm八气体密度kg/Nm3(标准状态--273KJ.013X10^Pa)
P5"蒸讥密度(piJY茨件下Xkg/cmJ门一阀入口处流体温取K ()|尔文)
Z--气体压縮系数;分子氐G—气体相对密度(空气为1).
⑶ 山武・雷尼威尔公司Cv值计球公式(选门見忠仪衣厂C产品技术参ft>)
①植体(表37)
(Cv 工1.170
Cv值计算公式与判别式〈液体)表37
文宁符号说明:
液体的赧大ZttS. mVh;
P —竝大漁絃时阀逬「I 压力,炸f/cm?ab$; 珂~最大流虽时阀出口压力、kgf/cm^bs; △/»--阀两瑞压井,AP-P>-P^ kfg/cm ? G —液休的相灯密度 冰•";
△^c -Tl 算流辰用的允许圧差.kfg/cm?
丙一进I 」温度下液体的饱和球汽乐力、kgf/cm-abs; AF —a 口压力下液体饱和滔厦与进II 淋哎之差,C.
文字符号说明:
Q —标准状态(760mmHg, 15.60下气体的最大流儼・
n?/h;
pi —ft!A 流砂时阀逬口压力.kgf/cm 2ab$; pi —时阀出口压力,kgf/em 23bs; △p —阀两端压差,3=0-p2, kpf/cm 2; G —气体的相对密度(空气巧):
T 一流休温度,C.
③蒸FC (表3-3)
CMg 计算公式与判別式(蒸汽)
表3_3
C仁Cg/Cv (C1由制造厂提供);Cg-气体流理系数;
Cv-液体流量系数; △ P-压差,Psi;
P1--阀入,Psia; G--气体相对密度(空气=);
T-气体入口的绝对温度, °R (兰金氏度);d1--人口蒸汽的密度,Ib/ft3;
Qscth--气体流量,scth (标准英尺寸3/小时);Qib/hr--蒸汽流量, lb/hr。

调节阀口径的确定原则(HG20507--97《自动化仪表选型规定》)
①根据计算的流量系数数C计值,作适当放大,圆整成C选,使其符合制造厂提供的C 值系列进,并确定调节阀口径。

C计--根据工艺正常流量计算出的流量系数;
C选--将计算出的C计值作适当放大的计调整后的流量系数。

>m (放大系
数)
②--对S弟勺一般工况,亦可采用下列方法估算阀流量系数放大的倍数;式中m=
直线性调节阀取等百分{比调节阀取
调节阀放大系数m指圆整后选定的C选与计算C计值之比值。

即m=C选/C计。

m值的取定
由多种因素决定。

如所给计算条件、采用的流量特性、选择的工作开度及考虑生产发展
等因素,可以取定不同的m值。

可以推导证明,放大系数m计算式,就是调节阀固有流量特性表达式f(L/L)的倒数。

下面给出常用流量特性的m计算式及计算值(见下表)
m计算值表。

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