阀门系数Cv值的确定.doc

实用标准文案阀门系数 Cv 值的确定概述：通常测定阀门的方法是阀门系数（ Cv） ,它也被称为 流动系数 当为特殊工况选择阀门时，使用阀门系数确定阀门尺寸，该阀门可在工艺流体稳定的控制下，能够通过所需要的流量阀门制造商通常公布各种类型阀门的 Cv 值，它是近似值，并能按照管线结构或阀座制造而变动上调 10％如一个阀门不能正确计算 Cv ，通常将削弱在两个方面之一的阀门性能：如果 Cv 对所需要的工艺而言太小，则阀门本身或阀内的阀芯尺寸不够，会使工艺系统流量不够此外，因为阀门的节流会导致上游压力增加，并在阀门导致上游泵或其他上游设备损坏之前产生高的背压尺寸不够的 Cv 也会产生阀内的较高阻力降，它将导致空穴现象或闪蒸如果 Cv 计算值比系统需要的过高，通常选用一个大的超过尺寸的阀门显然，一个大尺寸阀门的造价、尺寸及重量是主要的缺点除此之外，如果阀门是节流操作，控制问题明显会发生通常闭合元件，如旋塞或阀盘，正位于阀座之外，它有可能产生高压力降和较快流速而产生气穴现象及闪蒸，或阀芯零件的磨损此外，如果闭合元件在阀座上闭合而操作器又不能够控制在该位置，它将被吸入到阀座这种现象被称为溶缸闭锁效应。

1. Cv 的定义一个美国加仑 （ 3.8L ）的水在 60° F（ 16℃）时流过阀门， 在一分钟内产生 1.0psi（ 0.07bar ）的压力降2. Cv 值的计算方法3.1 液体3.11 基本液体确定尺寸公式1) 当 P＜ Pc=FL 2(P1-Pv) ：一般流动SgCv=QP2) P Pc：阻塞流动当 Pv＜ 0.5P1 时Pc=FL2(P1-Pv)当 Pv0.5P1 时Pc= FL2［ P-(0.96-0.28P1)Pv］PcCv=QSgPc式中Cv---- 阀门流动系数；Q------ 流量， gal/min ；Sg----- 流体比重（流动温度时） ；P----压力降， psiaPc---阻塞压力降psiaFL -------压力恢复系数见表 1精彩文档实用标准文案P1------- 上游压力 psiaPv-------- 液体的蒸气压（入口温度处） psiaPc-------- 液体临界压力 psia 见表 2表 1：典型 FL 系数调节阀形式流向FL 值单柱塞形阀芯流开0.90座流闭0.80调“V ”形阀芯任意流向0.90节流开0.90阀套筒形阀芯流闭0.80双座调节阀柱塞形阀芯任意流向0.85“V ”形阀芯任意流向0.90柱塞形阀芯流开0.80流闭0.90角型调节阀套筒形阀芯流开0.85流闭0.80文丘里形流闭0.50球阀“O”型任意流向0.55“V ”型任意流向0.57蝶阀60°全开任意流向0.6890°全开任意流向0.55偏心旋转阀流开0.85表 2 常用工艺流体的临界压力 Pc液体临界压力（ psia/bar）液体临界压力（ psia/bar）氨气1636.1/112.8异丁烷529.2/36.5氩707.0/48.8异丁烯529.2/36.5苯710.0/49.0煤油350.0/24.1丁烷551.2/38.0甲烷667.3/46.0CO21070.2/73.8氮492.4/33.9CO507.1/35.0一氧化二氮1051.1/72.5氯1117.2/77.0氧732.0/50.5道式热载体 A547.0/37.7光气823.2/56.8乙烷708.5/48.8丙烷615.9/42.5乙烯730.5/50.3丙烯670.3/46.2燃料油330.0/22.8冷冻剂 11639.4/44.1汽油410.0/28.3冷冻剂 12598.2/41.2氦32.9/2.3冷冻剂 22749.7/51.7氢188.1/13.0海水3200.0/220.7HCI1205.4/83.1水3208.2/221.2精彩文档实用标准文案3.12 参数来源1） 实际压力降：定义为上游（入口）与下游（出口）之间的压力差。

P=P1-P2式中P------实际压力降， psiaP1------上游压力（阀门入口处） ， psiaP2------下游压力（阀门出口处） ， psia2） 确定比重：流体比重 Sg 值应该使用操作温度和比重数据参考表确定3） 流量 Q：每分钟流过阀门的流量数（加仑） ，单位： gal/min4) 阻塞压力降Pc:假定如果压力降增加，则流量将按比例增加但是存在一个点，此处进一步增加压力降将不改变阀门流率，这就是通常所称的阻塞流量 Pc 用来表示发生阻塞流率的理论点4）压力恢复系数 FL ：调节阀节流处由 P1 直接下降到 P2，见图示中需线所示但实际上，压力变化曲线如图中实线所示，存在差压力恢复的情况不同结构的阀，压力恢复的情况不同阻力越小的阀，恢复越厉害，越偏离原推导公式的压力曲线，原公式计算的结果与实际误差越大因此，引入一个表示阀压力恢复程度的系数 FL 来对原公式进行修正P1cvP△PcP2双阀座△Pv球阀图 1 阀内压力恢复3.13 Kv 与 Cv 值的换算国内的流量系数是用Kv 表示，其定义为： 当调节阀全开， 阀两端压差P 为 100KPa ，流体重度 r 为 1gf/cm 3(即常温 )时，每小时流经调节阀的流量数，以m3/h 或 t/h 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：Cv=1.167Kv精彩文档实用标准文案3.2气体基本气体确定尺寸公式1）P ＜0.5 FL2：一般流动P1P P1 P2Q=1360CvGgT 12Q GgT1 2Cv=1360 P P1 P22） P 0.5 FL2：阻塞流动P1P1 1Q=1178Cv2GgT1 FLQ 2GgT 1Cv= FL1178 P1式中： Q--------气体流， scfhCv-------确定阀门尺寸系数Gg-------比重或气体与标准状态下空气的比值T1-------绝对上游温度（°R=°F+460 ）P1-------上游压力psiaP2-------下游压力psiaFL -------- 压力恢复系数 见表 13.3 公式计算步骤第一步：根据已知条件查参数： FL、 Pc第二步：决定流动状态液体：（ 1）判别 Pv 是大于还是小于 0.5P1；（2）由（ 1）采用相应的 Pc 公式：（3） P＜ Pc 为一般流动： P Pc 为阻塞流动气体： P ＜0.5FL 2 为一般流动，P1P 0.5FL 2 为阻塞流动P1第三步：根据流动状态采用相应 Cv 值计算公式精彩文档实用标准文案3. 计算实例题例 1 下列操作条件用英制单位给出：液体氨临界压力1638.2psia温度20° F上游压力， P1149.7psia下游压力， P264psia流率， Q850gal/min蒸气压力， Pv45.6psia比重， Sg0.65选用高压阀门，流闭型第一步：查表得FL =0.8, Pc=1636psia第二步：0.5P1=74.85＞PvPc=F L2(P1-Pv)=66.6P=P1-P2=149.7-64=85.7P＞Pc,为阻塞流动。

第三步：采用阻塞流动公式Cv=QSg0.65=850=83.9Pc66.6例 2下列操作条件用英制单位给出:气体空气温度68° F气体重度， Gg1上游温度， P11314.7psia下游温度， P21000psia流率， Q2000000scfh选用单座阀，流开型第一步：查表 FL =0.9第二步：PP1 P21314.7 1000P1==P11314.7=0.23 ＜0.5FL2=0.5*0.9 2=0.4，为一般流动第三步：采用一般流动 Cv 值计算公式PP1 P2Q=1360Cv2GgT 1QGgT1220000001* 684602Cv=PP1 P2=1314.710001314.7 100013601360=56例 3 在例 2 基础上，改 P2=99.7psiaP=1314.7 99.7=0.92 0.5FL2=0.5*0.9 2=0.4P11314.7为阻塞流动采用公式为：精彩文档实用标准文案Q=1178CvP112GgT1FLQ2GgT 120000002 * 1* (68 460)Cv=P1FL=1314.7 * 0.911781178=46.64. 结语合理选择阀门，必须正确选择阀门尺寸，如果阀门尺寸太小，则通过阀门的最大流量会受到限制并且将影响系统的功能。

如果阀门尺寸过大，用户必须承受安装较大阀门的附。