减压阀Cv值与Kv值计算

                     减压阀Cv值与Kv值计算

                      上海申弘阀门有限公司

之前介绍减压阀型号编制方法，现在介绍减压阀Cv值与Kv值计算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。阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。

1.减压阀Cv值与Kv值计算流量系数的定义流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。2.阀门流量系数的计算3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素

公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&# 或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高，因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。

    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(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀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℉）

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=0.8Cv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。

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

b)      

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

b) 

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，与本产品相关论文：减压阀压力温度额定值