阀门系数Cv值确定

1、阀门系数 Cv 值确实定概述：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限制下,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,并能根据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,那么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,由于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

2、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,限制问题明显会发生.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限制在该位置,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60F16C时流过阀门,在一分钟内产生1.0psi0.07bar的压力降.2.Cv值的计算方法3.1液体3.11根本液体确定尺寸公式1当PvPC=FL2P1-PV:一般流动Cv=

3、QJ-SgP2)PPC：阻塞流动当Pvv0.5P1时2PC=FL(P1-Pv)当Pv0.5P1时CV=Q.SgPC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Bp,psiaPC-阻塞压力降psiaFL压力恢复系数见表1PC=FL2P-(0.96-0.28P1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值单座调节阀柱塞形阀芯0.90流闭0.80“V形阀芯任意流向0.90套筒形阀芯0.90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角型调节阀柱塞形阀芯0.80流

4、闭0.90套筒形阀芯0.85流闭0.80文丘里形流闭0.50球阀P 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僦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667.3/46.0CO1070.2/73.8氮492.4/33.9CO507.1/35.0一氧化二氮1051.1/72.5氯1117.2/77.0氧7

5、32.0/50.5道式热载体A547.0/37.7将：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氨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3208.2/221.23.12参数来源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,p

6、sia2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,那么流量将按比例增加.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

7、对原公式进行修正.图 1 阀内压力恢复3.13Kv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/cm3即常温时,每小时流经调节阀的流量数,以mf/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=1.167Kv3.2气体根本气体确定尺寸公式1)PvPC=FL2(P1-PV)=66.6P=P1-P2=149.7-64=85.7PPc,为阻塞流动.第三步：采用阻塞流动公式rv_cISg_Q5nI0.65qCV=Q=850=83.9PPc666.6例2以下操作条件用英制单位给出：气体空气温度68F

8、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=0.9PP1P2131471000第二步：=PIP2=13_L4i7_L000=0.230.5FL2=0.5*0.92=0.4,为一般流动.P1P11314.7第三步：采用一般流动Cv值计算公式为阻塞流动.采用公式为:C 八P1Q=1178Cv_,2GgT1Cv=Q?j2GgT1_2000000?J2*1*(68460)1178-P1FL-1178.1314.7*0.9=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,那么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加费用.其他的主要缺点是整个流动限制是在行程的前一半完成,意味着位置的很小变化将产生大的流量变化.此外由于调节发生在行程的前半部,当调节元件操作接近阀座时流量限制是很困难的.当产生希望的流动特性和最大流量输出时,节流阀的理想状态是使用全范围行程.因此,我们必须正确计算阀门系数Cv值.单纯的课本内容,并不能满