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CV值积算公式

江苏康创自控工程有限公司

2013/12/21 14:40:47

Cv值计算公式

 

在确定调节阀口径时,应根据已知的流体条件,先计算出所需要的Cv值(Kv值)然后在《调节阀体选型样本》中的额定Cv值表中选取合适的调节阀口径。作为zui普遍采用的Cv值计算公式是FCI所规定的。其具体内容如下:

  1. Cv值的定义

Cv值定义:阀处处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(0.07kgf/cm2)的条件下,60oF(15.6o)的清水,每分钟通过阀的美加仑数。B(Cv=1.17Kv Kv是我国调节阀流量系数的符号)

2、液体的Cv值计算公式

液体的Cv值计算公式是根据流体流过简单孔场合的理论流速(,其中V:孔部分的理论流速;r:流体的比重;△P:流体的压差)而推导出适合Cv值定义的计算公式。

(英制)                                      (公制)

式中

Q:zui大流量          m2/hr                      Q:zui大流量          m2/hr

G:比重(水=1)                                G:比重(水=1)

P1:进口压力         kpa•A                     P1:进口压力          kgf/ cm2A

P2:出口压力  kpa•A                     P2:出口压力      kgf/ cm2A

注:P1和P2为zui大流量时的压力。上述Cv值计算公式中的流相为紊流,即雷诺数较大时的场合成立。但当诺数很小时,介质流相接近层流时进行修正。对于粘度在20mm2/S以上的液体,须按下列顺序进行粘度修正。(1mm2/S=1cst)

  1. 粘度修正

1)、不考虑粘度影响,用公式(1-)或(2-)求出Cv值。

2)、用公式(1-3),求出系数R。

3)、由公式(1-4)、(1-5)或从粘度影响,用这个修正系数曲线上,求出系数R相对应的Cv值的修正系数FR。

4)、用这个修正系数乘以*步求出的Cv值。

5)、然后从《调节阀选型样本》的Cv值表中,选取合适的调节阀口径。

R= 44000Q/………( 1-3)

Q:zui大流量          m2/hr

V:操作温度下液体动力粘度mm2/S

Cv1:未修正过的Cv

当R≤70时,其修正系数                          当R>70时,其修正系数

FR=15.5/………( 1-4)                        FR=0.95+63.14/R………( 1-5)

  1. 内蒸修正

饱和温度或接近饱和温度的液体,当通过阀座时会出现压力降低,因而即使进口压力P1

在进口温度下的饱和压力Pv以上,但阀座后的出口局部有可能降低到Pv以下。这种场合,液体一部分被汽发,从而发生闪蒸现象,如按前面的液体计算公式进行Cv值计算,会造成阀的流量不足。因而必须按以下的方法进行计算。

(水的场合)

热力学认为:当饱和温度的热水或者接近饱和温度的热水经流阀缩流断面,压力会降低,调节阀流出来的水中会含有水蒸气。在这种流动条件下,液体流动的基本定律就不再是正确的。所以,计算调节阀口径的传统方法也就不适用。在这种情况下,要计算出正确的Cv值,应按下列步骤进行:

1、△T<2.8(5oF)  △Pc=0.06×P1………( 1-6)   

△T<2.8(5oF)  △Pc=0.9×(P1-Pv)………( 1-7)

式中

△T=在进口压力下的液体饱和温度与进口温度之差

△Pc=计算流量用的允许压差(kgf/ cm2)

P1=进口压力  kgf/ cm2   Pv=进口温度下液体的饱和压力kgf/ cm2

2、当公式(1-6)或(1-7)计算出△Pc小于调节阀上的实际压差△P时,要用△Pc代替公式(1-1)或(1-2)中的△P。

(水以外的场合)

对于水以外的场合,有同水一样的“求临界压力降低的方法”和“求液体和气体混合比重的方法”两种。不论采用哪一种方法必须知道饱和压力、临界压力等数据,因此在计算中只限于上述数据明确的介质。一般采用的方法是求出闪蒸的比例,然后就液体、气体分别计算Cv值,再求出其和便是所要的Cv值。

气体重量比例(kg/kg)  X=(i1-i2)/r2=Cp(T1-T2)/r2………( 1-8)

i1:进口温度压力T1下的比容(kj/kg)   

i2:出口测压力P2的饱和温度压力下的比容(kj/kg)

i3:出口测压力P2的饱和温度压力下的蒸发潜热(kj/kg)

Cp:(T1+T2)/2下的介质

X:气体的重量比例

3、气体的Cv值计算公式

如果已知标准状态,即760mmHg(14.7psia)和15.6o(60oF)条件下的zui大流量,下列公式不需要经过修正,可直接计算。

(英制)                                      (公制)

                      

    式中

    Q:标准状态下zui大流量Nm2/h Q:标准状态下zui大流量Nm2/h

    G:比重(空气=1) G:比重(空气=1)

    T:流体温度oC T:流体温度oC

    P1:进口压力kpa•A    P1:进口压力kpa•A   

    P2:出口压力kpa•A    P2:出口压力kpa•A   

    △P=P1-P2  kpa•A △P=P1-P2  kgf/ cm2

     

    4、水蒸气的Cv值计算公式

    (英制)                                      (公制)

     

    式中

    W=zui大流量  kg/hr Q=zui大流量 kg/hr

    P1=进口压力kpa•A    P1=进口压力kpa•A   

    P2=出口压力kpa•A    P2=出口压力kpa•A   

    K=1+(0.0013×过热温度oC) K=1+(0.0013×过热温度oC)

    △P=P1-P2  kpa•A △P=P1-P2  kgf/ c

    注:P1和P2为zui大流量时的压力!

    过热温度:是进口侧压力(P1)下饱和温度(ts)和介质入口温度(T1)之差(T1-Ts)。

      饱和蒸汽场合的过热温度为0。

    5、其他蒸汽的Cv值计算公式

    (英制)                                      (公制)

    式中

    W=zui大流量  lb/h W=zui大流量  lb/h

    V1=进口压力下蒸汽比容 ft3/lb V1=进口压力下蒸汽比容 cm3/g

    V2=进口压力下蒸汽比容 ft3/lb V2=进口压力下蒸汽比容 cm3/g

    P1=进口压力Psia P1=进口压力kgf/ cm2   

    P2=出口压力Psia     P2=出口压力kgf/ cm2   

    △P=P1-P2  Psia △P=P1-P2  kgf/ cm2

    注:1、P1和P2为zui大流量时的压力。

    2、当P2<P1/2时,应用P1-P2代替△P,V2要用P1/2相对应的值。

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