阀门的流量特性曲线
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制分析
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制分析 发表时间：2019-09-20T15:54:04.687Z 来源：《中国电业》2019年第9期作者：黄伟博 [导读] 众所周知,电力系统的稳定性在很大程度上是取决于汽轮机阀门流量特性的,通过对相关资料的调查,在本篇文章中主要描述了关于汽轮机阀门流量特征是如何影响电力系统的,以及具体的控制策略。 西北电力建设工程监理有限责任公司，陕西西安 71000 摘要：众所周知,电力系统的稳定性在很大程度上是取决于汽轮机阀门流量特性的,通过对相关资料的调查,在本篇文章中主要描述了关于汽轮机阀门流量特征是如何影响电力系统的,以及具体的控制策略。研究过程中,通过建立了一系列的汽轮机及其调速系统、发电机、励磁系统的数学模型,分析得出能够影响电力系统稳定性的主要是由于汽轮机调节阀门流量特性。除此之外,通过对数学模型的分析以及其仿真的结果显示表明,引起电力系统原动机有功功率周期波动的原因是由于汽轮机的阀门流量特征不适宜。通过上述研究,相关专家提出了汽轮机调速系统控制是产生功率波动的主要原因 关键词：汽轮机；阀门流量；电力系统；影响；控制策略 中国电力系统在近年来由于低频振荡多次引发了电网事故。电网以及并网机组的安全稳定性会受到电力系统的低频振荡的严重影响。当电网的稳定性遭到一定程度的破坏时，人民生活水平以及国民经济都会受到严重损失。目前，还不能明确电力系统低频振荡的机理和起因。从电力系统强迫振荡理论来看，当系统持续的周期性功率扰动频率接近于系统功率振荡固有频率时，会产生大幅度的功率振荡，扰动引起的响应在与扰动变化规律相关的同时，还与电力系统本身的特性相关。因此，对汽轮机阀门流量的特性进行相应的分析相当关键。 1、汽轮机调速系统模型的构建 1.1、系统体系的构建 在进行整体的体系构建中，需要对汽轮机的参数值变化进行电力系统的仿真计算。一般情况下，在不同的仿真节点会出现不同的仿真体系控制。因此，可以根据整体的流量参数变化对电力维护系统进行流量特征的变化研究。同时，还要构建相应的流量仿真模型。并确定蒸汽流量的仿真关系。在汽轮机的流量特性曲线上，需要利用现代函数的变化进行等效阀位的控制。这样，在检修、组装及实际应用的过程中会考虑到多层面函数的变化情况，然后对分段性函数的变化数值进行组量的全面性的控制。汽轮机在进行基础性的调速以后，其发电机会出现发电的情况。然后在有功功率的补偿情况下，其无功补偿的效率也会逐步的增加。从而使得电网的整体运行效率增强。 1.2、阀门流量的参数确定 计及阀门流量特性的汽轮机及其调速系统模型是汽轮机体系的基础构建，在不考虑主蒸汽压力变化时，需要对整体的系统进行相应的调控。通常，调节系统前馈作用的结果大部分情况下为汽轮机功率设定值与一次调频功率调整值之和；其计算公式如下所示： T为执行机构的时间常数；K为前馈作用的增益系数。我们可以根据公式对其流量进行较为精准的计算。 2、阀门流量特性优化方法 不难看出,阀门是具备其本身的流量特征的,这是一个客观存在的事实,不可能轻易发生改变。想要优化阀门的流量特征曲线最直接的办法就是优化它们的实际流量特征曲线,优化办法是不相同的。因此,这种优化在一定程度上存在复杂性及难操作性。综上,我们只能根据实际的阀门流量曲线来判断和识别,管理流量曲线从而优化阀门流量,稳定电力系统。具体的操作思路是:在优化流量曲线之前,根据前人总结和测试的各个电力系统的不同阀门运行时的实际流量特征所绘制的流量特征曲线来作为优化阀门管理曲线,然后通过下达指令来实现。这里所说的指令不是普通意义上的指令,而是专业的流量指令一阀门开度指令。在这种思路操作之下,我们便能够实现对阀门管理曲线的优化,从而控制汽轮机蒸汽流量,控制电力系统稳定发展。除此之外,汽轮机阀门流量曲线也需要根据不同的阀门曲线比如单、顺阀的关系来优化进行。到目前为止,主要存在单、顺阀按一定比例设置,在已经研究出的理论中,管理曲线有两种形式,一种是单、顺阀之间采用比例、偏置修正模式;还有一种就是单、顺阀不同的阀门之间采用不同的管理曲线。 事实上,我们根据这些测试得出的关系曲线可以看出,汽轮机阀门开度与进人汽轮机的蒸汽流量是呈现非线性关系的。调节阀门的流量特征曲线是调节汽轮机的实际调节系统的重要方法,根据这种调节,将流量指令改变,从而成为了与之相对应的阀位指令。在现实的生活生产操作中,应用汽轮机调速模型是必不可免的,在这种情况下,通常不区分流量指令和阀位指令。因此,在汽轮机模型当中的阀门流量特性实际上是与等效阀位与蒸汽流量间的关系相互对应的。通常,人们是通过汽轮机生产厂家所提供的汽轮机技术参数来确定汽轮机阀门流量特性曲线的。汽轮机阀门流量特征曲线在理论上是能够与阀门实际特性相对应得,因此在这种情况之下,通常忽略系统所受的流阀流量特征的影响。在这种情况下要给汽轮机和它的调速系统建造模型就必须要考虑汽轮机调节阀门流量特性对它的的影响。 3、汽轮机阀门流量特性对电力系统的控制策略 要改进汽轮机存在的问题需要大量的事实依据。因此经过多次的仿真实验和实际试验得出如下结论:当机组功率发生持续波动时,为了快速的平息这种持续波动,那么汽轮机会将负荷机动控制自动切换为手动控制。但是由于切换控制模式时需要使用运行人员进行人工切换,因此在一定程度上增加了一些不确定性的主观因素。2008年南方电网曾经发生过一起事故,事故的原因就是由于低频振荡引起的。在南方电网发生事故的红河电厂中,其2号机组的功率持续波动时间已经超过了六分钟,而在这六分钟期间,运行人员并未发现也没有采取干预措施,因此才发生了不可挽回的事故。 由此可见,在改进汽轮机控制策略的同时,也要排除人为的主观因素对控制策略的影响。如果从控制策略的角度出发,我们可以认为由于控制器过度调节所以引起功率的波动。所以,在汽轮机所配备的控制系统在进行比例一积分一微分控制环节后应该增加对其限制速率的环节,通过限制速度的方法来抑制通过度调节的行为。在这种改进过后,能够实现汽轮机的控制策略在阀门流量特性不佳时可以减小控制器的过调,从而进一步扣J制汽轮机机组的功率波动。只有在改进策略与原始控制策略都处在正常的情况下时,改进的控制策略才能不影响控制系统的调节品质。只有在汽轮机阀门流量与实际流量特性互不相符时,才能够影响汽轮机的安全性和变负荷能力。改进控制策略后,汽轮机的负荷与主蒸汽流量曲线的连续性和线性度都可以得到改善,也进一步提高了机组的自动化水平和生产效率。 汽轮机阀门流量特性是汽轮机对于阀门开度的调节与通过阀门的蒸汽流量会呈现一定的对应关系。目前，汽轮机调速器模型不会对阀门流量特性对模型结构的影响进行考虑，因此，该模型在实际应用过程中难以解释某些条件下的汽轮机功率波动现象。例如：实际系统在已经发生功率波动时，仿真结果却显示系统能够维持稳定状态。当汽轮机阀门还没有完全开启过关闭时，对于执行机构中的饱和环节可以忽略不计。在对汽轮机及其调速系统参数进行实际测试的过程中，汽轮机的连通管蒸汽容量并不大，对于中、低缸可以进行合缸处理。
阀门流量计算
阀门流量计算方法 发表于： 2010-1-29 9:39:55 如何使用流量系数 How to use Cv 阀门流量系数(Cv)是表示阀门通过流体能力的数值。Cv越大，在给定压降下阀门能够通过的流体就越多。Cv值1表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过1加仑15o C 的水。Cv值350表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过350加仑15o C的水。 Valve coefficient (Cv) is a number which represents a valve's ability to pass flow. The bigger the Cv, the more flow a valve can pass with a given pressure drop. A Cv of 1 means a valve will pass 1 gallon per minute (gpm) of 60o F water with a pressure drop (dp) of 1 PSI across the valve. A Cv of 350 means a valve will pass 350 gpm of 60o F water with a dp of 1 PSI. 公式1 FORMULA 12.DN350 x DN300 x DN350，压力等级Class 900缩喉 管压力密封闸阀，其它条件与例1相同，求压降。 What is the pressure drop through a 14"x12"x14" Class 900 Venturi pressure seal gate valve with the same conditions as example 1. 解：采用公式1 Solution: Use formula 1. Cv = 6285 (来自本页) Cv = 6285 (from page 26) 3.温度900o F, 压力1200 PSI，流速500,000磅/小时的 蒸汽应用中压降小于5 PSI的压力等级Class 2500 闸阀的最小通径是多少？ What is the smallest Class 2500 gate valve that will have less than a 5 PSI pressure drop in 900o F, 1200 PSI steam service at a flow rate of 500,000 lbs/hr? 解：采用公式1 Solution: Use formula 1. F = 500,000 = 0.785 (来自900o F, 1200 PSIG蒸汽表 )
阀门实际特性曲线与理想特性曲线的对比分析
阀门实际特性曲线与理想特性曲线的对比分析 组长：万昌正 组员：潘强广马华培王昱威张藤张鹏飞 实验目的 1.了解实验装置的结构，使用流程和使用方法 2.了解三种常用的阀门固有流量特性曲线：线性、快开、等百分比。并与 工作状态下实际流量特性曲线进行对比。 3.根据阀门对应的流量特性，对阀门进行优化筛选。 实验背景意义 众所周知，调节阀是自动控制中直接与流体相接触的执行器。对热工对象来说，其控制流体（往往是水）的流量和压力，关系着生产过程、空气调节等自动化的技术目标的实现。 随着生产技术的发展，调节阀的结构型式越来越多，调节阀结构型式的选择主要是根据工艺参数（温度、压力、流量）、介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况）以及调节系统的要求（可调节比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座阀和套筒阀。因为此类调节阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济；或根据具体的特殊要求选择相应结构形式的调节阀。结构型确定以后，调节阀的具体规格关系到阀的流量特性是否与系统特性相匹配，关系到系统是否稳定性高、经济性好。因此正确选取调节阀的结构形式、流量特性和产品规格，对于自控系统的稳定性、经济合理性有着十分重要的作用。 实验任务分解 对实验内容的分析总结后，我组成员对实验任务进行了细化分解，将实验项目拆分成几个小的实验内容单元，具体任务可见下图。 表一：任务分解 实验原理 阀门的流量特性曲线：根据阀门两端的压降，阀门流量特性分固有流量特性和工作流量特性。固有流量特性是阀门两端压降恒定时的流量特性，亦称为理想流量特性。工作流量特性是在工作状态下（压降变化）阀门的流量特性，阀门出
阀门流量计算方法介绍
阀门流量计算方法 如何使用流量系数 How to use Cv 阀门流量系数(Cv)是表示阀门通过流体能力的数值。Cv越大，在给定压降下阀门能够通过的流体就越多。Cv值1表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过1加仑15o C的水。Cv值350表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过350加仑15o C的水。 Valve coefficient (Cv) is a number which represents a valve's ability to pass flow. The bigger the Cv, the more flow a valve can pass with a given pressure drop. A Cv of 1 means a valve will pass 1 gallon per minute (gpm) of 60o F water with a pressure drop (dp) of 1 PSI across the valve. A Cv of 350 means a valve will pass 350 gpm of 60o F water with a dp of 1 PSI. 公式1 FORMULA 1 流速：磅/小时(蒸汽或水) FLOW RATE LBS/HR (Steam or Water) 在此： Where:
dp = 压降，单位：PSI dp = pressure drop in PSI F = 流速，单位：磅/小时 F = flow rate in lbs./hr. = 比容积的平方根，单位：立方英尺/磅 (阀门下游) = square root of a specific volume in ft3/lb. (downstream of valve) 公式2 FORMULA 2 流速：加伦/分钟(水或其它液体) FLOW RATE GPM (Water or other liquids) 在此： Where: dp = 压降，单位：PSI dp = pressure drop in PSI Sg = 比重 Sg = specific gravity Q = 流速，单位：加伦/分钟 Q = flow rate in GPM 局限性 LIMITATIONS 上列公式在下列条件下无效： Above formulas are not valid under the following conditions: a.对于可压缩性流体，如果压降超过进口压力的一半。 For compressible fluids, where pressure drop exceeds half the inlet pressure.
汽轮机高调门流量特性优化试验方案
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皖能马鞍山发电有限公司2号机组汽轮机高调门流量特性优化试验方案 2013年4月10日
皖能马鞍山发电有限公司2号机组 汽轮机高调门流量特性优化试验方案 负责单位：安徽科讯电力技术服务中心 协作单位：皖能马鞍山发电有限公司 起日期：2013年4月10日14:00——20：00 负责人：张兴 工作人员：张兴、施壮 编写 ____________ 审阅 ____________ 审核____________ 批准____________
皖能马鞍山发电有限公司2号机组 汽轮机高调门流量特性优化试验方案 1、试验目的 为提高皖能马鞍山发电有限公司2号机组运行的安全性和经济性，根据合同要求，我单位计划于2013年4月10日对2号机组汽轮机高调门进行流量特性测试及优化，并完成2号机组汽轮机进行单/顺阀切换试验。 2、试验条件 （1）、机组在设计的正常工况下稳定运行，负荷能从额定负荷（汽机高调门全开时）至60%左右的额定负荷范围之间变化。 （2）、试验过程中由运行人员手动控制燃料量维持主汽压力稳定。 （3）、信号测量设备应满足精度要求并有效期内的检定合格证书。数据记录通过分散控制系统进行。 （4）、历史数据站工作正常，能完成对主汽压力、调节级压力、给定值、流量指令、阀位指令/开度、功率等参数的采集，并能生成*.csv或*.xls格 式文件，且数据分辨率满足测试要求。 3、试验内容 通过汽轮机高调门流量特性测试及参数优化试验，根据机组实际特性及标准流量参考线对多阀、单阀流量特性进行统一整定。 4、试验方法及步骤 各高调门单个流量特性测试
调节阀流量系数计算公式与选择数据
1、流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F （15.6℃）的水，在1b/in2(7kpa)压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv-国际单位制（SI制）的流量系数，其定义为：温度5-40℃的水，在10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判不式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正，修正后的流
量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数Rev公式如下： 关于只有一个流路的调节阀， 如单座阀、套筒阀，球阀等： 关于有五个平行流路调节阀， 如双座阀、蝶阀、偏心施转阀 等 文字符号讲明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa；Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa；
Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； F F--液体临 界压力比系数， F R--雷诺数系数，依照ReV值可计算出；F L--液体压力恢复系数 QL--液体体积流量，m3/h P L--液体密度，Kg/cm3 ν--运动粘度，10-5m2/s W L--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判不式（气体、蒸气）表1-2 文字符号讲明： X-压差与入口绝对压力之比（△P/P1）；X T- 压差比系数； K-比热比； Qg-体积流量，Nm3/h
流量与阀门开度的关系
阀门的流量特性 不同的流量特性会有不同的阀门开度； ①快开流量特性，起初变化大，后面比较平缓； ②线性流量特性，是阀门的开度跟流量成正比，也就是说阀门开度达到 50%，阀门的流量也达到50%； ③等百流量特性，跟快开式的相反，是起初变化小，后面比较大。 阀门开度与流量、压力的关系,没有确定的计算公式。它们的关系只能用笼统的函数式表示，具体的要查特定的试验曲线。 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系 :Q/Qmax=f(L/Lmax) 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系： Q/Qmax=f(L/Lmax)（dP1/dP）^(1/2)。 调节阀自身所具有的固有的流量特性取决于阀芯形状，其中最简单是直线流量特性：调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。 阀能控制的最大与最小流量比称为可调比，以R表示，R=Qmax/Qmin, 则直线流量特性的流量与开度的关系为： Q/Qmax=（1/R）[1+（R-1）L/Lmax] 开度一半时，Q/Qmax=51.7% 等百分比流量特性：Q/Qmax=R^(L/Lmax-1） 开度一半时，Q/Qmax=18.3% 快开流量特性：Q/Qmax=（1/R）[1+（R^2-1）L/Lmax]^(1/2)
开度一半时，Q/Qmax=75.8% 流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开四种 ①直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。 ②对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。 ③抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。 ④快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。 隔膜阀的流量特性接近快开特性， 蝶阀的流量特性接近等百分比特性， 闸阀的流量特性为直线特性， 球阀的流量特性在启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。
汽轮机高调门流量特性优化试验方案
检索号： 皖能马鞍山发电有限公司2号机组 汽轮机高调门流量特性优化试验方案 2013年4月10日
皖能马鞍山发电有限公司2号机组 汽轮机高调门流量特性优化试验方案 负责单位：安徽科讯电力技术服务中心 协作单位：皖能马鞍山发电有限公司 起日期：2013年4月10日14:00——20：00 负责人：张兴 工作人员：张兴、施壮 编写____________ 审阅____________ 审核____________ 批准____________
皖能马鞍山发电有限公司2号机组 汽轮机高调门流量特性优化试验方案 1、试验目的 为提高皖能马鞍山发电有限公司2号机组运行的安全性和经济性，根据合同要求，我单位计划于2013年4月10日对2号机组汽轮机高调门进行流量特性测试及优化，并完成2号机组汽轮机进行单/顺阀切换试验。 2、试验条件 （1）、机组在设计的正常工况下稳定运行，负荷能从额定负荷（汽机高调门全开时）至60%左右的额定负荷范围之间变化。 （2）、试验过程中由运行人员手动控制燃料量维持主汽压力稳定。 （3）、信号测量设备应满足精度要求并有效期内的检定合格证书。数据记录通过分散控制系统进行。 （4）、历史数据站工作正常，能完成对主汽压力、调节级压力、给定值、流量指令、阀位指令/开度、功率等参数的采集，并能生成*.csv或*.xls格式 文件，且数据分辨率满足测试要求。 3、试验内容 通过汽轮机高调门流量特性测试及参数优化试验，根据机组实际特性及标准流量参考线对多阀、单阀流量特性进行统一整定。
4、试验方法及步骤 4.1各高调门单个流量特性测试 (1)、由运行人员将机组负荷升至90%额定负荷左右，并将所有汽机调门全开， 记录下当前机前压力值。 (2)、逐渐减小GV1阀门指令，直至该调门全关。在此过程中其它调门一直维 持全开状态。试验过程中由运行人员手动控制燃料维持主汽压力稳定。 (3)、GV1阀门全关且主汽压力稳定后，由热控人员逐渐将该调门调整至全开位。 (4)、按照(2)、(3)步骤顺序依次进行GV2、GV3、GV4高调门的阀门流量特 性测试试验。 4.2单阀方式下高调门整体流量特性测试 (1)、由运行人员将机组负荷升至90%额定负荷左右，并将所有汽机调门全开， 记录下当前机前压力值。 (2)、由运行人员在DEH画面上阶跃减小目标值（阶跃量2%），设定值变化速 率设定为0.5%，使汽机高调门逐渐关小，直至机组负荷降至60%额定负荷左右。每次目标值变化后需待主汽压力稳定时再进行下一负荷点的测试。 (3)、试验过程中由运行人员手动控制燃料维持主汽压力稳定。 (4)、记录上述过程中单阀运行方式下汽机高调门的整体流量特性。 4.3单阀/多阀控制方式切换预试验 首先在70%额定负荷左右，逐渐降低主汽压力，将主汽调阀调整至全开位置，在DEH控制回路中，按下“顺序阀控制”按钮，开始由单阀向顺序阀方式切换过程，试验过程中出现轴承振动、瓦温变化大现象，应立即终止试验。、 4.4多阀方式下高调门整体流量特性测试 (1)、由运行人员将机组负荷升至90%额定负荷左右，并将所有汽机调门全开， 记录下当前机前压力值。
阀门流量系数的速算方法
流量系数的速算方法 在我们的设计工作中经常要进行各式各样的计算,流量系数正是其中之一。阀门的流量系数Cv和Kv值是衡量阀门流动能力的重要参数之一，流量系数的大与小,说明了流体通过阀门时其压力损失的大与小，流量系数越大则压力损失越小阀门的流通能力也就越好。国外的阀门厂通常都把不同类型、不同口径的阀门Cv值列入产品样本中。在我国，许多用户都要求制造方在样图中例明产品的流量系数Cv值或Kv值。在新的API规范6D《管线阀门》第22版明确规定：“制造厂（商）应为买方提供流量系数Kv值”。显然流量系数对管道和阀门设计过程来说是一个非常重要的参数。 阀门的流量系数Cv值最早是由美国流体控制协会在1952年提出的,它的定义是：在通过阀门的压力降每平方英寸1磅（1bf/in2）的标准条件下，温度为15.6℃的水，每分钟流过的美制加仑数（Usgal/min）。 阀门的流量系数Cv随阀门的尺寸、形式、结构而变化，这些变化最终与阀门的压力降有关。 Cv值的计算公式为： Cv=Q(G/ΔP)0.5（1） 式中Cv——流量系数 Q——体积流量（Usgal/min） ΔP——阀门的压力降(1bf/in2) G——水的密度G=1 阀门的流量系数Cv值取决于阀门的结构，而且必须由自身的实际试 验来确定。
DN50阀门的典型流量系数 (表一) 流量系数Cv 值是“英制”的计量单位，人们依据Cv 值的技术定义制定了“米制”计量单位的阀门流量系数Kv 值。Kv 值的定义是：在通过阀门的压力降为1巴（bar ）的标准条件下，温度为5-40℃的水每小时流过阀门的立方米体积流量（m 3/h ） Kv 值的计算公式： 形式Cv 截止阀40-60角式截止阀 47Y 形阀门 阀杆与管道中心线夹角为45°72阀杆与管道中心线夹角为60° 65V 形孔旋塞阀 60-80蝶阀 蝶板厚度为通道直径的7%333蝶板厚度为通道直径的35% 154常规闸阀300-310夹管阀360旋启式止回阀76隐蔽式止回阀123球阀（缩径）131球阀（全径） 440
阀门流量系数Cv值
阀门流量系数Cv 值 阀门流量系数Cv 值字体大小：大| 中| 小2014-08-03 12:53 阅读(839) 评论(0) 分类：流量系数即：C 值(欧美 标准称为Cv 值，国际标准称为：KV 值)是阀门、调节阀等值是保障管道流量控制系统正常工作的重要步骤。是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力，管道介质流经阀门的体积流量，或是质量流量。即阀门的最大流通能力。 工业阀门的重要工艺参数和技术指标。正确计算和选择CV 流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。阀门的CV 值须通过测试和计算确定。阀门是流量系数是衡量阀门流通能力的指标,流量系数值越大说流体流过阀门时的压 力损失越小.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,波纹管减压阀,活塞式减压阀,蒸汽 减压阀,先导式减压阀,空气减压阀,氮气减压阀,水用减压阀, 自力式减压阀,比例减压阀)、安全阀、保温阀、低温阀、球 阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。阀门系数的定义：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.一般式C=QVp/PC---流量系数 Q---体积流量p---流体密度P---阀门压力损失概述：流量特性是调节阀的一种重要技术指标和参数。在调节阀应用过程中做出正确的选型具有 非常重要的意义。固有特性（流量特 性）：在经过阀门的压力降恒定时，随着截流元件（阀板）从关 闭位置运动到额定行程的过程中流量系数与截流元件（阀板） 行程之间的关系。典型地，这些特性可以绘制在曲线图上， 其水平轴用百分比行程表示，而垂直轴用百分比流量(或Cv 值）表示。由于阀门流量是阀门行程和通过阀门的压力降的函数，在恒定的压力降下进行流量特性测试提供了一种比较阀门特性类型的系统方法。用这种方法测得的典型的阀门特性 有线性、等百分比和快开（图2）。等百分比特性：一种固有流 量特性，额定行程的等量增加会理想地产生流量系数(Cv)的等百分比的改变（图2）。线性特性：一种固有流量特性，可以用一条直线在流量系数（Cv 值）相对于额定行程的长方形 图上表示出来。因此，行程的等量增加提供流量系数（Cv）的 等量增加。图2 快开特性：一种固有流量特性：在截流元件 很小的行程下可以获得很大的流量系数（图2）。额定流量下的 压力降：也是表示气动元件的流量特性之一。气动元件常常在额定流量下工作，故测定额定流量下气动元件上下游的压力降，作为该元件的流量特性指标。显然，此指标也只反映不可压缩流态下的浏览特性。阀门流量系数流量系数
【良心出品】各种阀门的特性
导读： 阀门的选型在化工管路设计中占有重要的地位，科学、合理地选择阀门既能保证生产安全运行，又能降低装置的建设费用。在化工设计中常用阀门的品种多、功能不同，为管路系统选择合适的阀门须了解常用阀门的特点、用途。 阀门是压力管道系统的重要组成部分，其主要功能是: 接通和截断介质; 防止介质倒流; 调节压力、流量;分离、混合或分配介质; 防止介质压力超过规定数值，以保证管道或设备安全运行等。只有了解常用阀门的特点及用途，才能在设计中给管道系统选定最适合的阀门。 常用阀门的特点、用途 工程上阀门种类很多，由于流体的压力、温度和物理化学性能的不同，所以对流体系统的控制要求也不相同，其中闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀在化工装置中应用最广泛。 闸阀 闸阀是化工生产装置中用得最多的一种类型，流体流经闸阀时不改变流向，当闸阀全开时阻力系数小，适用的口径围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比，其安装尺寸较小。在一般情况下，设计中首选闸阀。
闸阀的缺点: 高度大; 启闭时间长; 在启闭过程中，密封面容易被冲蚀; 修理比截止阀困难; 不适用于含悬浮物和析出结晶的介质; 也难于用非金属耐腐蚀材料来制造。 当闸阀部分开启时，介质会在闸板背面产生涡流，易引起闸板的冲蚀和振动，阀座的密封面也容易损坏，因此闸阀不适用于需要调节流量的场合，只适用于全开或全闭的情况，即一般用于控制流体的启闭。 闸阀按阀杆上螺纹位置分明杆式和暗杆式，明杆式闸阀适用于腐蚀介质，在化工工程上基本使用明杆式闸阀。暗杆闸阀主要用于水道上，多用于低压、无腐蚀性介质的场合，如一些铸铁和铜阀门。按闸板的结构形式分楔式闸板、平行式闸板。楔式闸板有单闸板，双闸板之分。 平行式闸板多用于油气输送系统，在化工装置中不常用。 闸阀的应用: 适用于蒸汽、高温油品及油气等介质及开关频繁的部位，不宜用于易结焦的介质。楔式单闸板闸阀适用于易结焦的高温介质。楔式双闸板闸阀适用于蒸汽、油品和对密封面磨损较大的介质，或开关频繁部位，不宜用于易结焦的介质。 截止阀 截止阀是化工装置广泛应用的阀型。一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。
水泵特性曲线的关系
主要是由三条特性曲线组成，分别是： H-qv曲线，表示泵的扬程与流量关系。曲线，表示泵的轴功率与流量的关系。 ηqv曲线，表示泵的效率与流量的关系。 扬程随流量的增加而减少，轴功率随流量的增加而增加； 流量为零时，效率为零； 流量增加，效率增加，但当流量增大到某一标准值时，流量在增大，效率反而下降 1、特性曲线主要是用于选泵使用，不同曲线会极大影响泵的效率，泵并联运行也需要性能曲线，合理配备水泵的台数。 2、关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。 3、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 4、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过 度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置，很好 用的。 5、当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 6、合理，主要就是检修，否则可以不用阀门。 7、这个问题的条件不充分，如果选用的是同一台水泵，同样的电机功率，外网不变的情况下，那么压力不会变化，轴功率会增加。 &问题的本身就是错误的，有效压头并不一定随着流量的增加而下降，这与叶轮安装角有 关，还有可能增加。但就通常使用的泵而言这个问题也是有问题的，扬程随着流量的增加可 以大幅度降低的，这与泵的种类，也就是泵的性能曲线有关。 离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。此图由泵 的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。
阀门流量系数与流阻系数的计算公式V1.2
阀门流量系数与流阻系数的计算公式 1、流量系数标准公式： ）1式(）m （ 2---?=p Q C ρ Q ：体积流量，单位m 3/h ρ：介质相对水的密度，单位为1 △p ：静压力损失，单位bar 2、流量系数计算用公式： ）2（式）m （ 1000002水---???=p Q C ρρ Q ：体积流量，单位m 3/h ρ：介质密度，单位kg/m 3 ρ水：水的密度，单位kg/m 3 △p ：静压力损失，单位Pa 3、流阻系数： ）3（式（无量纲） 22---?= v p K ρ △p ：静压力损失，单位Pa ρ：介质密度，单位kg/m 3 v ：流体速度，单位m/s 4、水头损失： ）4（式---(m) g p h ρ?= △p ：静压力损失，Pa ρ：介质密度，kg/m 3 g ：重力加速度，g=9.80665m/s 2 5、阀门流量系数和流阻系数的关系式： ）5（式---360002 ?=K A C
C ：流量系数 A ：阀门截面积，单位m 2 K ：流阻系数 6、流阻系数与当量长度换算公式 ）6（式---D L K ? =λ K ：流阻系数 λ：沿程阻力系数 L ：阀门当量长度，单位m D ：阀门直径，单位m 7、沿程阻力系数 ）7（式---22v L D h g ????=λ λ：沿程阻力系数，无量纲 g ：重力加速度，g=9.80665m/s 2 h ：水头损失，单位m D ：阀门直径，单位m L ：阀门当量长度，单位m v ：流体速度，单位m/s 8、功率损失 ）8（式---106.36????=Q g h P ρ P ：功率损失，单位KW h ：水头损失，单位m ρ：介质密度，kg/m 3 g ：重力加速度，g=9.80665m/s 2 Q ：体积流量，单位m 3/h
调节阀的流量计算
调节阀的流量计算 调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 1．一般液体的Kv值计算 a．非阻塞流 判别式：△P＜FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中： FL－压力恢复系数，见附表 FF－流体临界压力比系数，FF＝0.96－0.28 PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa QL－液体流量m/h ρ－液体密度g/cm P1－阀前压力（绝对压力）kPa P2－阀后压力（绝对压力）kPa b．阻塞流 判别式：△P≥FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中：各字符含义及单位同前 2．气体的Kv值计算 a．一般气体 当P2＞0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中： Qg－标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P＝P1－P2 G －气体比重（空气G＝1） t －气体温度℃ b．高压气体（PN＞10MPa） 当P2＞0.5P1时
当P2≤0.5P1时 式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 3．低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算） 液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为： 式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν ―流体运动粘度mm/s FR －Rev关系曲线 FR-Rev关系图 4．水蒸气的Kv值的计算 a．饱和蒸汽 当P2＞0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含义及单位同前，K－蒸汽修正系数，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；丁烷、异丁烷蒸汽：K＝43.5。 b．过热水蒸汽 当P2＞0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中：△t―水蒸汽过热度℃，Gs、P1、P2含义及单位同前。
调节阀流通能力与流量特性
调节阀流通能力与流量特性 调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。 调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。 流通能力C V是选择调节阀的主要参数之一，调节阀的流通能力的定义为：当调节阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流径调节阀的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以C V表示，单位为t/h，液体的C V值按下式计算。 根据流通能力C V值大小查表，就可以确定调节阀的公称通径DN。 调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下： (1) 等百分比特性（对数）等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。 (2) 线性特性（线性）线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。 (3) 抛物线特性流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。 从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。
调节阀流量系数计算公式和选择数据
调节阀流量系数计算公式和选择数据 1. 流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F（15.6℃）的水，在IIb/in(7kpa)压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv-国际单位制（SI制）的流量系数，其定义为：温度5-40℃的水，在10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判别式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用雷诺数修正系数修正，修正后的流量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数Rev公式如下： 对于只有一个流路的调节阀，如单座阀、 套筒阀，球阀等： 对于有五个平行流路调节阀，如双座阀、 蝶阀、偏心施转阀等
文字符号说明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △ P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa；Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa； Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； FF--液体临界压力比系数， FR--雷诺数系数，根据ReV值可计算出； QL--液体体积流量，m3/h ν--运动粘度，10-5m2/s FL--液体压力恢复系数 PL--液体密度，Kg/cm3 WL--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判别式（气体、蒸气） 表1-2
流量与阀门开度的关系
阀门得流量特性 不同得流量特性会有不同得阀门开度； ①快开流量特性,起初变化大,后面比较平缓； ②线性流量特性，就是阀门得开度跟流量成正比,也就就是说阀门开度达到50％， 阀门得流量也达到50％； ③等百流量特性,跟快开式得相反，就是起初变化小，后面比较大。 阀门开度与流量、压力得关系，没有确定得计算公式。它们得关系只能用笼统得函数式表示,具体得要查特定得试验曲线. 调节阀得相对流量Q/Qmaｘ与相对开度L/Lmax得关系 :Q／Qmaｘ=f(Ｌ/Ｌｍax） 调节阀得相对流量Q/Qmax与相对开度Ｌ/Lmax、阀上压差得关系: Ｑ/Qｍax=f（L/Ｌmax）（ｄP１/ｄP）^（１/2）。 调节阀自身所具有得固有得流量特性取决于阀芯形状,其中最简单就是直线流量特性:调节阀得相对流量与相对开度成直线关系,即单行程变化所引起得流量变化就是一个常数。阀能控制得最大与最小流量比称为可调比，以R表示,R=Qmａｘ/Qmiｎ，则直线流量特性得流量与开度得关系为： Q/Ｑmaｘ＝（1/R）［1+（R－1）L/Lｍax] 开度一半时,Ｑ/Qmax＝51、7% 等百分比流量特性:Q/Qmａｘ=R^(L／Ｌmaｘ—1） 开度一半时,Q/Ｑmaｘ=18、3％ 快开流量特性：Q／Qｍaｘ＝(１/R）［1+（R^２-１）Ｌ/Lmax］＾（1/2) 开度一半时，Ｑ/Ｑmaｘ=７5、8％ 流量特性主要有直线、等百分比(对数）、抛物线及快开四种
①直线特性就是指阀门得相对流量与相对开度成直线关系,即单位开度变化引起得流量变化时常数。 ②对数特性就是指单位开度变化引起相对流量变化与该点得相对流量成正比，即调节阀得放大系数就是变化得，它随相对流量得增大而增大. ③抛物线特性就是指单位相对开度得变化所引起得相对流量变化与此点得相对流量值得平方根成正比关系。 ④快开流量特性就是指在开度较小时就有较大得流量,随开度得增大,流量很快就达到最大,此后再增加开度,流量变化很小,故称快开特性. 隔膜阀得流量特性接近快开特性， 蝶阀得流量特性接近等百分比特性, 闸阀得流量特性为直线特性, 球阀得流量特性在启闭阶段为直线,在中间开度得时候为等百分比特性. 指数运算： X^ｙ=ｅｘp（ｙ＊㏑(ｘ)） 主要有快开、等百分比及线性三种型式。球阀与蝶阀在一般情况下不做调节之用，如做调节用,也就是在开度很小得情况下才起到调节作用，一般可以归为快开型,而真正作为调节用得大部分基本上就是截止阀，把阀头加工成如抛物线形锥形、球形等都会用不同得曲线特性,一般来说作为调节，基本上百分比得特性用得比较多.