調節閥流量系數計算公式和選擇數據

時間：2008/4/14閱讀：13636

調節閥流量系數計算公式和選擇數據

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1、流量系數計算公式

　表示調節閥流量系數的符號有C、Cv、Kv等，它們運算單位不同，定義也有不同。

C-工程單位制（MKS制）的流量系數，在內長期使用。其定義為：溫度5-40℃的水，在1kgf/cm²0.1MPa壓降下，1小時內流過調節閥的立方米數。

Cv-英制單位的流量系數，其定義為：溫度60℃F（15.6℃）的水，在IIb/in7kpa壓降下，每分鐘流過調節閥的美加侖數。

Kv-際單位制（SI制）的流量系數，其定義為：溫度5-40℃的水，在10Pa（0.1MPa）壓降下，1小時流過調節閥的立方米數。

注：C、Cv、Kv之間的關系為Cv=1.17Kv，Kv=1.01C

內調流量系數將由C系列變為Kv系列。

（1）Kv值計算公式（選自《調節閥口徑計算指南》）

①不可壓縮流體（液體）（表1-1）

Kv值計算公式與判別式（液體）

低雷諾數修正：流經調節閥流體雷諾數Rev小于104時，其流量系數Kv需要用雷諾數修正系數修正，修正后的流量系數為：

在求得雷諾數Rev值后可查曲線圖得FR值。
計算調節閥雷諾數Rev公式如下：
對于只有一個流路的調節閥，如單座閥、套筒閥，球閥等：
對于有五個平行流路調節閥，如雙座閥、蝶閥、偏心施轉閥等


文字符號說明：
P1--閥入口取壓點測得的壓力，MPa；
P2--閥出口取壓點測得的壓力，MPa；
△P--閥入口和出口間的壓差，即（P1-P2），MPa；
Pv--閥入口溫度飽和蒸汽壓（絕壓），MPa；
Pc--熱力學臨界壓力（絕壓），MPa；
F_F--液體臨界壓力比系數，

F_R--雷諾數系數，根據ReV值可計算出；	F_L--液體壓力恢復系數
QL--液體體積流量，m³/h	P_L--液體密度，Kg/cm³
ν--運動粘度，10^-5m²/s	W_L--液體質量流量，kg/h，
②可壓縮流體（氣體、蒸汽）（表1-2）
Kv值計算公式與判別式（氣體、蒸氣）	表1-2

文字符號說明：
X-壓差與入口壓力之比（△P/P1）；　　　　　　X_T-壓差比系數；
K-比熱比；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Qg-體積流量，Nm³/h
Wg-質量流量，Kg/h；　　　　　　　　　　　　　　 P1-密度（P1，T1條件），Kg/m³
T1-入口溫度，K；　　　　　　　　　　　　　　M-分子量；
Z-壓縮系數；　　　　　　　　　　　　　　　　　　Fg-壓力恢復系數（氣體）；
f（X,K）-壓差比修正函數；　　　　　　　　　　　 P1-閥入口取壓點測得的壓力，MPa；
PN-標準狀態密度（273K，1.0.13×10²kPa），Kg/Nm³；
③兩相流（表1-3）
Kv值計算公式（兩相流）	表1-3

文字符號說明：
C1=Cg/Cv（C1由制造廠提供）；　　　Cg--氣體流理系數；
Cv--液體流量系數；　　　　　　　　△P--壓差，Psi；
P1--閥入，Psia；　　　　　　　　　G--氣體相對密度（空氣=1.0）；
T--氣體入口的溫度，°R（蘭金氏度）；　d1--人口蒸汽的密度，Ib/ft³；
Qscth--氣體流量，scth（標準英尺寸³/小時）；Qib/hr--蒸汽流量，Ib/hr。
調節閥口徑的確定原則（HG20507--97《自動化儀表選型規定》）
①根據計算的流量系數數C_計值，作適當放大，圓整成C_選　，使其符合制造廠提供的C值系列進，并確定調節閥口徑。
C_計--根據正常流量計算出的流量系數；
C_選--將計算出的C計值作適當放大的調整后的流量系數。	C_計	≥m（放大系數）
	C_選

②--對S≥0.3的一般工況，亦可采用下列方法估算閥流量系數放大的倍數；式中m=

{

直線性調節閥取1.63
等百分比調節閥取1.97

調節閥放大系數m指圓整后選定的C_選與計算C_計值之比值。即m=C_選/C_計。m值的取定由多種因素決定。如所給計算條件、采用的流量特性、選擇的工作開度及考慮供應發展等因素，可以取定不同的m值。

可以推導證明，放大系數m計算式，就是調節閥固有流量特性表達式fL/L的倒數。下面給出常用流量特性的m計算式及計算值（見下表）

m計算值表

L/L

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

直線

7.69

4.41

3.09

2.38

1.94

1.63

1.41

1.24

1.11

等百分比

21.4

15.2

10.8

7.70

5.48

3.90

2.77

1.97

1.41

平方根

4.61

2.62

1.90

1.53

1.32

1.18

1.10

1.04

1.01

拋物線

14.3

8.35

5.46

3.85

2.86

2.21

1.76

1.43

1.18

直線

8.47

4.36

3.18

2.43

1.96

1.64

1.42

1.24

1.11

等百分比

33.8

22.9

15.5

10.4

7.07

4.78

3.23

2.19

1.48

平方根

4.85

2.68

1.92

1.54

1.32

1.18

1.10

1.04

1.01

拋物線

19.4

10.2

6.28

1.25

3.07

2.32

1.81

1.46

1.20

注：L/L為相對行程（即開度）。

調節閥的FL、XT數值表

選自《調節閥口徑計算設計規定》CD5012-84　　　產調節閥的F_T、X_T數值表

閥型

單座閥

雙座閥

套筒閥

角形閥

偏轉閥

蝶閥

流向
FL
XT

流開
0.93
0.58

流關
0.75
0.46

流開
0.92

流關
0.85

任意
0.84
0.61

任意
0.91
0.69

任意
0.84

流開
0.93
0.56

流關
0.80
0.53

流開
0.88
0.56

流關
0.62
0.40

任意90°
0.61
0.72

任意（70°）
0.72
0.52

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