调节阀的口径计算
调节阀口径计算
1、调节阀流量系数C V定义：阀处于全开状态，两端压差为1磅/英寸2(0.07kg/cm2)的条件下，60℉（15.6℃）的清水,每分钟通过阀的美加仑数.2、压差:调节阀两端压差与整个系统压损失之比(Pr)是评定调节阀性能好坏的标准.如果流量波动幅度较大,这个压降比(Pr)数值也应大些,同样,波动幅度较小时, Pr也应小些.一般来说, Pr大小最好限制在15~30%之内.3、调节阀径计算公式液体(英制)CV=Q/(P1-P2)=Q式中Q=最大流量 gpm(美加仑)G=比重（水=1）P1=进口压力 psiP1=出口压力 psi=p1-p2 (p1和p2为最大流量时的压力)说明：cv=1.17kv是我国调节阀流量系数的符号。
4、流量选取调节阀口径所采用最大流量应比工艺流程的最在流量大25%~60%，这是一个必可缺少的安全系数，这样可避免调节阀在全开位置上运行。
然而，当最大流量已包括了这个安全系数，则可以不予考虑。
5、气体1、＜p1/2时如果标准状态即760mmHg(14.7psia)和15.6℃条件下最大流量,下列公式不需经过修正,可直接计算.CV=Q/963 CV=Q/2872、 >p1/2时CV=Q CV=Q6、水蒸气1、＜p1/2时CV=WK/2.12 CV=WK/13.672、 >p1/2时CV=WK/1.84P1 CV=WK/11.9P1W=最大流量LB/H W=最大流量KG/H 7、其他蒸气CV=W/89.6 CV=W/1210＜p1/2时应用P1/2代替V2要用P1/2时相对应的值W=最大流量LB/H W=最大流量KG/H。
调节阀的口径计算
调节阀口径计算1 口径计算原理在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行Kv值计算。
把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。
2 口径计算步骤从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤：（1）计算流量的确定。
根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。
（2）计算压差的决定。
根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。
（3）Kv值计算。
根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。
（4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。
（5）开度验算。
（6）实际可调比验算。
一般要求实际可调比应大于10。
（7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。
（8）上述验算合格，所选阀口径合格。
若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。
3 口径计算步骤中有关问题说明1）最大工作流量的决定为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。
现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。
调节阀门的基本定义与计算
调节阀门的基本定义与计算——摘自《调节阀使用与维修》吴国熙著调节阀的可调比调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。
可调比也称可调范围，若以R来表示，则（1）要注意最小流量Q min和泄漏量的含义不同。
最小流量是指可调流量的下限值，它一般为最大流量Q max 的2%～4%，而泄漏量是阀全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1%～0.01%。
1、理想可调比当调节阀上压差一定时，可调比称为理想可调比，即（2）也就是说，理想可调比等于最大流量系数与最小流量系数之比，它反映了调节阀调节能力的大小，是由结构设计所决定的。
一般总是希望发可调比大一些为好，但由于阀芯结构设计及加工方面的限制，流量系数K vmin不能太小，因此，理想可调比一般均小于50。
目前我国统一设计时取R等于30。
2、实际可调比调节阀在实际工作时不是与管路系统串联就是与旁路关联，随管路系统的阻力变化或旁路阀开启程度的不同，调节阀的可调比也产生相应的变化，这时的可调比就称为实际可调比。
（1）串联管道时的可调比如图1所示的串联管道，由于流量的增加，管道的阻力损失也增加。
若系统的总压差△P s不变，则分配到调节阀上的压差相应减小，这就使调节阀所能通过的最大流量减小，所以，串联管道时调节阀实际可调比会降低。
若用R'表示调节阀的实际可调比，则令（3）则（4）式中△P vmax—调节阀全关时阀前后的压差约等于系统总压差；△P vmin—调节阀全开时阀前后的压差；△P s—系统的压差。
s—调节阀全开时阀前后压差与系统总压差之比，称为阀阻比，也称为压降比。
由式（4）可知，当s值越小，即串联管道的阻力损失越大时，实际可调比越小。
它的变化情况如图2所示。
（2）并联管道时的可调比如图3所示的并联管道，当打开与调节阀并联的旁路时，实际可调比为：若令则（5）从上式可知：当X值越小，即旁路流量越大时，实际可调比就越小。
它的变化如图4所示。
从图中可以看出旁路阀的开度对实际可调比的影响极大。
CV值计算
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《调节阀选型样本》中的额定Cv值表中，选取合适的调节阀口径。
作为最普遍采用的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：阀处于全开状态，两端压差为1磅/英寸2（0.07kgf/cm2）的条件下，60°F（15.6℃）的清水，每分钟通过阀的美加仑数。
（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（V= ，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）Cv=11.56Q …………………（1—1） Cv=1.17Q …………（1—2）式中Q：最大流量 m2/hr Q：最大流量 m2/hrG：比重（水=1） G：比重（水=1）P1：进口压力kPa·A P1：进口压力 kgf/cm2 AP2：出口压力kPa·A P2：出口压力 kgf/cm2 A 注：P1和P2为最大流量时的压力。
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。
但当雷诺数很小时，介质流相接近层流时需要进行修正。
对于粘度在20mm2/S以上的液体，需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（1—2）求出Cv值。
②、用公式（1—3），求出系数R。
③、由公式（1—4）、（1—5）或从粘度修正系数曲线上，求出系数R相对应的Cv值的修正系数F R。
④、用这个修正系数乘以第一步求出的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= …………………（1—3）Q：最大流量 m3/hrV：操作温度下液体动力粘度 mm2/sCv1：未修正过的Cv当R≤70时，其修正系数F R= ………………… …… ( 1—4）当R＞70时，其修正系数F R=0.95+ …………………（1—5）2）闪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。
调节阀Cv值计算及口径选择
提供一点调节阀选型设计时有关CV值的基础知识，大家共同分享。
阀门Cv值与开度是两个概念问题，国外喜欢叫Cv，国内习惯叫Kv，Kv表示的是阀门的流通能力，它的定义是：当调节阀全开，阀两端的压差ΔP 为100KPa，流体重度r为1gf/cm3（即常温水）时，每小时流经调节阀的流量数，以m3/h或t/h计。
（例如一台Kv=50的调节阀，则表示当阀两端压差为100KPa时，每小时的水量为50m3/h。
）阀门开度是指阀门在调节的时候，阀芯（或阀板）改变流道节流面积时阀芯（或阀板）运动的位置，一般用百分比表示，关闭状态为0%，全开为1 00%。
对于蝶阀由时候厂家会提供Cv—开度曲线，这时候的Cv表示的是在不同开度时对应的阀门流通能力。
Cv 值Cv：20°C的水通过阀体的压力降为1bar时的流量Cv = 6.6Q ‧SG/√△P …………………………….( 1 )Q 流量公升／分SG 水密度1△P 阀体两端的压力差bar△P = SG 〔6.6Q ／Cv 〕2Cv值愈大→流量愈大→表示阀体两端的阻力很小。
阀的选择：所选的阀，其Cv值一定要等于或大于其额定的Cv值。
影响Cv值得因素：＊管子入口的口径太小＊管子的长度＊阀体的开口＊乱流＊离大小头口端太近＊阀体入口的形状第一部分调节阀Ｃv值计算及口径选择二Cv值计算及口径选择流量系数Cv值是调节阀的重要参数，它反映调节阀的能力（容量），根据Cv值的大小来确定调节阀的公称通径。
Cv值的定义是：阀处于全开状态，两端压差为1磅/寸2的条件下，60℉（15.6℃）的清水，每分钟通过阀的美加仑数。
我国流量系数是按公制定义的。
符号为Kv，Kv与Cv的关系是Cv=1.17Kv。
1.液体介质计算：（英制）（公制）…………………….（1）……………（1′）式中Q=最大流量 gpm（美加仑/分）Q=最大流量m3/hG=比重（水=1）G=比重（水=1）P1=进口压力 psi P1=进口压力 100kpa（kgf/cm2）P2=出口压力 psi P2=出口压力 100kpa（kgf/cm2）ΔP=P1-P2注意：P1和P2为最大流量时的压力(1) 粘度修正液体粘度大于100SSU（塞波特秒）或者大于20CST（厘斯）即20mm2/s时，计算所要求的Cv值应按下列次序进行粘度修正。
调节阀的口径计算
控制阀的口径计算一、 引言控制阀（调节阀）在工业生产过程自控系统中的作用犹如“手足”，其重要性是不言而喻的。
如何使用户获得满意的产品，除了制造上的精工细作外，还取决于正确的口径计算，产品选型，材料选用等，而其前提是要准确掌握介质、流量、压力、温度、比重等工艺参数和技术要求。
这是供需双方务必充分注意的。
本手册编制参考了国内外有关专业文献，也结合了我厂长期来产品选型计算中的实际经验。
二、术语定义1、调节阀的流量系数流量系数Kv值的定义：当调节阀全开，阀两端压差为1×102Kpa（1.03巴）时，流体比重为1g/cm3的5℃～40℃水，每小时流过调节阀的立方米数或吨数。
Kv是无量纲，仅采用m3/h或T/h的数值。
Cv值则是当阀全开，阀前后压差1PSi，室温水每分钟流过阀门的美加仑数。
Cv=1.167 Kv。
确定调节阀口径的依据是流量系数Kv值或Cv值。
所以正确计算Kv（Cv）值就关系到能否保证调节品质和工程的经济性。
若口径选得过大，不仅不经济，而且调节阀经常工作在小开度，会影响控制质量，易引起振荡和噪音，密封面易冲蚀，缩短阀的使用寿命。
若口径选得过小，会使调节阀工作开度过大，超负荷运行，甚至不能满足最大流量要求，调节特性差，容易出现事故。
所以口径的选择必须合理，其要求是保证最大流量Qmax时阀的最大开度Kmax≤90%，实际工作开度在40—80%为宜，最小流量Qmin时的开度Kmin≥10%。
如兼顾生产发展，Kmax可选在70—80%，但必须满足Kmin≮10%。
对高压阀、双座阀、蝶阀等小开度冲刷厉害或稳定性差的阀则应大于20%~30%。
2、压差压差是介质流动的必要条件，调节阀的压差为介质流经阀时的前后压力之差，即ΔP=P1-P2。
在亚临界流状态下，压差的大小直接影响流量的大小。
调节阀全开压差是有控制的，其与整个系统压降之比（称S）是评定调节阀调节性能好坏的依据，如果流量波动较大时，S值应大些；波动小，也应小些。
4-5调节阀的流通能力及阀门的口径的选择-new
第五节 调节阀的流通能力及阀门的口径的选择调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的。
调节阀的流通能力直接反映调节阀的容量，是设计、使用部门选用调节阀的主要参数。
在工程计算中，为了合理选取调节阀的尺寸，就应正确计算流通能力，否则将会使调节阀的尺寸选得过大或过小。
如选得过大，将使阀门工作在小开度的位置，造成调节质量不好和经济效果较差；如选得过小，即使处于全开位置也不能适应最大负荷的需要，使调节系统失调。
因此必须掌握调节阀在各种流体时的流通能力的计算公式。
正确选择阀门应考虑如下参数：阀门的流通能力、汽蚀和闪蒸、阀门的流量特性、阀体种类、阀门的执行器的大小等。
一、调节阀的流通能力 1．流通能力的定义众所周知，调节阀是通过改变阀芯行程来改变阀门的局部阻力系数，从而达到调节流量的目的。
由流体力学可知，对于不可压缩流体，调节机构上的压头损失为：（4-12）式中 h ——调节机构的压头损失（m ）； p 1、p 2——阀前、后的流体压力（Mpa ）；ρ——流体的密度（Kg/m 3）； ζ——调节机构的阻力系数；v ——流体平均流速（m/s ）；V q ——流体的体积流量（m 3/s ）；F ——调节阀的流通截面（m 2）； g —重力加速度（m/s 2）。
将Fq V=v 代入（4-12）式，并整理则得V q ==（4-13）例如对于阀两端压差为0.1M pa ，流体密度为1000 kg/m 3时，每小时流经阀的介质流量为：65.0910V q -=⨯= ( 4- 14 )上式采用以下单位：F —m 2；△p —MPa ；ρ—kg/m 3v q —m 3/h 。
当△p 单位采用Pa ，流体密度采用g/cm 3(相当于103 kg/m 3)时，流量表达式为：V q = ( 4- 15 )式（4－15）在工程中经常采用。
2．流通能力C 值的计算阀门的流通能力C 的定义是：当阀门全开时，阀两端压力降为105Pa ，流体密度为1g/cm 3时，每小时流经调节阀的介质体积流量，单位为m 3/h 。
调节阀计算_选型_使用
调节阀计算选型使用一调节阀综述目录1 调节阀的发展历程2 调节阀在系统中的作用与重要性3 调节阀的使用功能4 十大类调节阀的功能优劣比较5 调节阀标准与性能6 调节阀泄漏标准的细分7 调节阀在使用中存在的主要问题8 九十年代调节阀的新发展9 调节阀三代产品的初步划分10电动调节阀的应用前景1、调节阀的发展历程调节阀的发展自20世纪初始至今已有七、八十年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等，其发展历程如下：20年代：原始的稳定压力用的调节阀问世。
30年代：以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品问世。
40年代：出现定位器，调节阀新品种进一步产生，出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。
50年代：球阀得到较大的推广使用，三通阀代替两台单座阀投入系统。
60年代：在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后，国内才才有了完整系列产品。
现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。
这时，国外开始推出了第八种结构调节阀——套筒阀。
70年代：又一种新结构的产品——偏心旋转阀问世（第九大类结构的调节阀品种）。
这一时期套筒阀在国外被广泛应用。
70年代末，国内联合设计了套筒阀，使中国有了自己的套筒阀产品系列。
80年代：80年代初由于改革开放，中国成功引进了石化装置和调节阀技术，使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用,尤其是套筒阀,大有取代单、双座阀之势,其使用越来越广。
80年代末,调节阀又一重大进展是日本的Cv3000和精小型调节阀，它们在结构方面，将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构，阀的结构只是改进，不是改变。
它的突出特点是使调节阀的重量和高度下降30％，流量系数提高30％。
90年代：90年代的重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。
到了90年代末，由华林公司推出了第十种结构的产品——全功能超轻型阀。
它突出的特点是在可靠性上、功能上和重量上的突破。
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调节阀口径计算
1 口径计算原理
在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行Kv值计算。
把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。
2 口径计算步骤
从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤：
（1）计算流量的确定。
根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。
（2）计算压差的决定。
根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。
（3）Kv值计算。
根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。
（4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。
（5）开度验算。
（6）实际可调比验算。
一般要求实际可调比应大于10。
（7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。
（8）上述验算合格，所选阀口径合格。
若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。
3 口径计算步骤中有关问题说明
1）最大工作流量的决定
为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。
现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。
2）计算压差的决定——口径计算的最关键因素
压差的确定是调节阀计算中的关键。
在阀工作特性讨论中知道：S值越大，越接近理想特性，调节性能越好；S值越小，畸变越厉害，因而可调比减小，调节性能变坏。
但从装置的经济性考虑时，S小，调节阀上压降变小，系统压降相应变小，这样可选较小行程的泵，即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。
综合的结果，一般取S＝0.1～0.3（不是原来的0.3～0.6）。
对高压系统应取小值，可小至S
＝0.05。
最近，为减小调节阀上的能耗，我们还提出了采用低S值的设计方法（S＝0.05～0.1），即选用低S节能调节阀。
压差计算公式，由S定义S＝△P／（△P＋△P管）得：
再考虑设备压力的波动影响，加（5％～10％）P作为余地，故+(0.05～0.1)P
式中，△P为调节阀全开时的阀上压降；△P管为调节阀全开时，除调节阀外的系统损失总和，即管道、弯头、节流装置、手动阀门、热交换器等损失之和。
若一个实际投运了的系统，如引进装置，对方提供了已知的最大、最小流量及相应压差，阀门的标准Kv值，即可由下公式求S 值：
3）开度验算。