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减压阀Cv值与Kv值计算

  • 发布日期:2018-01-15      浏览次数:3015
    • 减压阀Cv值与Kv值计算 蒸汽减压阀Cv值与Kv值计算 空气减压阀Cv值与Kv值计算 气体 氮气 组合式 减压阀Cv值
      之前介绍组合式减压阀在国华惠州热电应用,现在介绍Cv值与Kv值的定义及计算方法是调压阀的选型过程中非常重要的依据,我们可以根据Cv值或Kv值来算出某个减压阀能达到的大流量,也可以根据需要的流量来选择特定Cv/Kv值的调节阀。
      Cv值和Kv值不是某个单位,它们是经过公式得出的流量系数,和阀前和阀后的压力,流量,介质的种类、比重,这几个参数紧密相关的。减压阀对 于流量和压力的控制主要是通过物理性质来实现的,减压阀可以控制本身启闭件的开度来调节通过阀门的流量,从能能量守恒的角度来说,减压阀是将单位时间内通 过截面的介质流量提高,将介质的部分势能转变为动能,这样就减少了通过阀门后的介质的的压力,在提高了介质流速的同时,介质在运输管道内的速度会大大的提 高,这样会增大介质与管道的摩擦阻力,使一部分动能转变为热能扩散到管道和空气当中,这样随着介质能量的降低,就有效的控制了介质的压力,起到了减压的作 用。

      Psia:压力,为压力表压力(psig)加上14.7(大气压力)。
      P:管道压力(psia)
      P1:入口压力 psia
      P2:出口压力 psia
      ΔP:压差(P1-P2)
      QL:液体流量加仑/分钟。(GPM)
      Qg:气体流量标准立方英尺/分(SCFM)。(在60℉和14.7psia标准条件下)
      Cv液流公式
      示例:在以下条件确定通过调节阀的液体流量(假设水),单位为加仑/分:
      假设:P1=1000pisa   P2=600psia SL=1.0   Cv=0.8
      减压阀开度特别是可调式减压阀与性能 的关系减压阀工作过程中,作为节流启闭件的主阀瓣开度是变化的。阀瓣开度的变化,不但可以通过节流改变介质的压力,而且可以保证系统所需要的流量稳定地通 过减压阀。通常选定的减压阀允许通过的大流量应大于系统需要的大流量,在减压阀后安装一个节流阀或截止阀用于调控系统的流量。一个要求有稳定流量的系 统,在介质流经减压阀时,介质的压力将降低,而流量不会发生变化。如果流经某减压阀的流量相同,那么该减压阀的开度与减压阀的进出口压差成反比。减压阀的 进出口压差越大,开度越小,介质经过减压阀的流速越大。减压阀的进出口压差越小,开度越大,介质经过减压阀的流速越小。
       如果流经减压阀的流量发生变化,那么减压阀的开度将与流量的变化成正比,流量越大,减压阀的开度越大,流量越小,减压阀的开度越小。减压阀的进口压力是 由系统工况决定的,出口压力直接受到减压阀调节装置的控制。如果一个减压阀的调节装置设定了某一数值的阀后压力,那么该减压阀的出口压力将在这个设定的数 值附近作小范围波动。
      减压阀的设计科学合理,结构简单易于维修,减压阀在管网中起到重要的压力调节作用。
      目前上在北美地区比较习惯使用Cv值,在欧洲国家和中国则大多使用Kv值。Kv值与Cv值之间有一个简单的关系:Cv=1.167Kv,但这个关系是在某一特定条件时得出的结果,在实际工况中有出入,为尽可能地提高准确度及减少因选型失误带来的麻烦,请尽量不使用简单的换算方式。
      以下即为Cv值与Kv值的定义及计算方法:


      Cv值 
      上海申弘阀门有限公司主营阀门有:减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀Cv:表示设备在全开状态流量的调节阀和阀门流量系数。对于液体,该系数被定义为在60℉,压力将为1psig是的水流,单位为加仑/分钟。 对于气体,该系数被定义为标准条件下每1psig入口压力的空气流量,单位为标准立方英尺/分钟。
      SL:液体相对于水在标准温度60℉的比重。(水比重=1.0@60℉)
      Sg:气体相对于空气的比重;等于气体分子量与空气分子量的比率。(空气比重=1.0@60℉)
      Cv气体流量公式
      a).当P1≥2×P2时,为超临界流量
      b).当P1<2×P2时,为次临界流量
      示例:
      假设:P1=1000psia   P2=400psia   Qg=400 SCFM    Sg=1.0(假设本示例中为空气)
      Kv值
      Kv值的定义:是指阀前与阀后压差为1bar(ΔP=1bar),温度在20℃大气压为760毫米汞柱(一个大气压),空气的比重是1.25时,或液体水的比重是1.0时的流量系数,单位是立方米/小时。

      A

      符号

      含义

      备注

      单位

      Q

      流量

       

      l/min

      Kv

      流量系数

      在前后压差△P=1bar 和 γ=1 或 1.25的情况下

      m3/h

      P

      相对压力

       

      bar

      Pabs

      压力

      1+P

      bar 压力

      P1

      入口压力

       

      bar

      P2

      出口压力

       

      bar

      △P

      压差

      P1-P2

      bar

      T

      温度

       273+℃ (在 20℃ 时温度=293℃)

      K

      γL

      气体比重

      空气:1.25  温度20℃/68°F和760mm Hg

      N/m3

      γA

      液体比重

      水:1.0

      N/dm3

      υL

      气体流速

      空气  大 100m/s,建议50m/s(50%)

      m/s

      υA

      液体流速

      水   大 4.5m/s,建议3m/s(60%)

      m/s

      F

      截面孔面积

      管开口处

      cm2

      E

      截面孔

      接口G

       1/8

       1/4

       3/8

       1/2

       3/4

      1   

      1-1/2

      2

      2-1/2

      F(CM2)

      0.08

      0.31

      0.71

      1.27

      2.85

      5.06

      11.4

      20.2

      31.5

      *1 C组的简化公式是建立在默认值温度为20℃,气体比重γL=1.25或液体比重γA=1的基础上的。

        D组的简化公式是建立在默认值温度为20℃,气体流速为大100m/s或液体流速大4.5m/s的基础上的。

        以上两组的简化公式中,凡是与默认值不同的,都不能使用简化公式,请使用一般公式。

      *2 经过公式算出的值仅为理论值,保险起见,请将得出的值按上表中的建议值相乘或相除。

      示例

      例1: 计算减压阀 R230-02B用于压缩空气时的流量(Kv=0.7 m3/h)       

      入口压力P1=3bar, 出口压力P2=2.5bar.             

      a) 在P1=3bar 和P2=2.5bar → 次临界压力状态

      例2: 以例1为例, 但入口压力P1=7bar     

      a) 在P1=7bar 和P2=2.5bar → 超临界压力状态

      例3: 计算减压阀 R25-02BK用于水时的流量(Kv=0.38 m3/h)      

      入口压力P1=4bar, 出口压力P2=2bar. 接口G1/4 (0.31 cm2)     

      b) Q=27xF = 27x0.31=8.4 l/min    

      计算b)只是做核对。   建议流量:8.9 l/min x0.6 = 5.3 l/min

      以上为Cv值与Kv值的定义及计算方法,用户如需自己选型会比较繁琐,与我们沟通,让我们的销售工程师为您选型。与本产品相关论文:200X先导隔膜式水用减压阀安装要求