阀门CV值
阀门流量系数CV与当量长度L-D的换算
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟阀门流量系数CV 与当量长度L/D 的换算分析了阀门流量系数CV 与当量长度L/D、阀门公称直径DN 和阀门阻力系数ξ 之间的关系，给出了L/D 与CV 的换算公式，论述了用L/D 规定阀门流阻要求时，应明确L/D 值对应的管道摩擦阻力系数λT 与管道内径D。
1、概述工程设计中，使用当量长度L/D ( 直管长度L 与管道内径D 之比) 规定阀门的流阻要求较为普遍。
而在阀门行业中，通常使用流量系数CV 值表示阀门的流通能力。
假如阀门供应商对阀门CV 值和L/D 的换算不了解，供货阀门的流阻可能会不满足工程设计的要求，真空技术网(chvacuum/)认为造成工程进度的延误和经济上的损失。
本文针对阀门CV 和L/D 的换算进行了分析。
2、CV 值与L/D2.1、CV 值根据由于流量Q 和压力降△P 不是阀门本身的特性参数，从式( 1) 难以看出CV 的物理含义。
笔者认为，式(1) 中ρw 的引入主要是为了使阀门在规定的条件下，每分钟流经阀门的水为1gal 时阀门的CV 值为1，即起标定CV 值的作用。
若将ρw 看作一个无量纲常数，则从式(1) 可得出CV 的量纲为[m2]。
文献给出了CV 与阻力系数ξ 的转换公式为通常，阀门的阻力系数ξ 通过试验得到，试验方法可依据EN 1267- 1999 或JB /T 5296 - 1991 等标准。
依据EN 1267 - 1999 时，计算ξ 选取的流速V 为根据试验流量Q 和试验管道内径( 或公称直径DN) 计算得到平均流速( V = 4π- 1QD-2 ) 。
对于同一阀门，ξ 是与管道内径D 对应的，不同管道内径D 对应不同的阻力系数ξ。
对于阀门不同管道的阻力系数换算式为。
阀门系数Cv值确定
阀门系数Cv 值的确定概述：通常测定阀门的方法是阀门系数（Cv ）,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控制下，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，并能按照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，则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，因为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，控制问题明显会发生。
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控制在该位置，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60°F （16℃）时流过阀门，在一分钟内产生1.0psi （0.07bar ）的压力降。
2. Cv 值的计算方法3.1 液体3.11 基本液体确定尺寸公式1) 当∆P ＜∆Pc=F L 2(P1-Pv)：一般流动Cv=QPSg∆ 2) ∆P ≥∆Pc ：阻塞流动 当Pv ＜0.5P1时∆Pc=F L 2(P1-Pv) 当Pv ≥0.5P1时 ∆Pc= F L 2［P-(0.96-0.28PcP 1)Pv ］ Cv=QPcSg∆ 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----压力降，psia∆Pc---阻塞压力降 psia F L -------压力恢复系数 见表1P1-------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F L系数表2 常用工艺流体的临界压力Pc3.12 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。
AZBIL阀门CV值计算
蒸汽阀加热CV值计算: 项目 数Байду номын сангаас 余量系数 1.2 蒸汽流量（Kg/h) 275 P1（进口压力KPa） 200 标准大气压Kpa 101.325 绝对进口压力Kpa 301.325 P2（出口压力KPa） 120 压差（△P） 80 11.6 CV值: KV值: 9.92
压力单位换算 kg/cm2 Kpa 1 98.07 2.04 200
水阀CV值计算: 项目 热量(KW) 温差（△t） 压差KPa（△P） CV值: KV值: 数值 340 5 30 124.59 106.76
流量单位换算 l/min m /h 356.4 5940.00
3
KW 12 10 0.35 0.70
0.06
1
功率流量换算 温差 l/min 5 34.41 10 14.34 5 1 10 1
一般水阀CV值计算
CV=0.7*Q/SQRT(Δ P) Q:水流量，l/min SQRT:开平方根 Δ P：一次侧与二次侧的压差 单位Kpa 1kgf/cm2=98.0665KPa 1KV=1.167CV 水阀CV值计算: 项目 冷量(KW) 温差（△t） 压差KPa（△P） CV值: KV值: 数值 6 5 30 2.20 1.88
水阀CV值计算: 项目 流量(m3/h) 压差KPa（△P） CV值: KV值: 数值 150 300 101.06 86.60
压差KPa（△P）取值： 空调机冷温水阀：29~49KPa 冷 却塔三通阀：10~20KPa 1级泵系统中，联管箱的旁通阀：（泵的扬程）*0.5 2级泵系统中，2次泵的旁通阀： （2次泵的扬程）*0.9 10米杨程=100KPa
蒸汽加湿阀CV值计算: 项目 数值 余量系数 1.2 蒸汽流量（Kg/h) 80 P1（进口压力KPa） 200 标准大气压Kpa 101.325 绝对进口压力Kpa 301.325 P2（出口压力KPa） 80 压差（△P） 120 2.9 CV值: KV值: 2.45
阀门流量系数Cv
阀门流量系数Cv/Kv
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、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技术指标。
正确计算和选择CV值是保障管道流量控制系统正常工作的重要步骤。
释义
编辑
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。
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。
阀门开度
阀门/调节阀流量系数（CV值）与开度是两个不同的概念，CV值名称起源于西方的工业流程控制领域对于阀门流量系数的定义。
在中国通常称为：KV值，KV表示的是阀门的流通能力，其定义是：当调节阀全开时，阀门前、后两端的压差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，通常用百分比表示，关闭状态为0%，全开为100%。
阀门系数Cv和KV值计算公式
阀门系数Cv值 = 55.99217258
计算程序使用说明: 1.黄色区域需输入已知条件数据. 2.粉红区域为阀门系数Cv值的结果. 3.Kv=0.85Cv
= 37.8 阻塞流动
附表1:典型 FL系数
调节阀形式
流向
柱塞形阀芯
单座调节阀 “V”形阀芯
二.气体
压力恢复系数FL = 0.9 流量Q = 2000000
气体重度Gg = 1 上游压力P1 = 1314.7
下游压力P2 = 1000
压力降△P = P1-P2
温度T = 68 绝对上游温度T1(°R=°F+460) = 528
查附表1 scfh
psia psia = 315 psia °F °F
套筒形阀芯
双座调节 柱塞形阀芯
阀
“V”形阀芯
流开 流闭 任意流向 流开 流闭 任意流向 任意流向 流开
角形调节 阀
球阀 蝶阀
柱塞形阀芯
套筒形阀芯 文丘里形 “O”型 60°全开 90°全开
流闭
流开 流闭 流闭 任意流向 任意流向
任意流向
偏心旋转阀
流开
FL值 0.90 0.80 0.90 0.90 0.80 0.85 0.90 0.80
道氏热载体 A
乙烷
547.0/37.7 708.5/48.8
乙烯
730.5/50.3
燃料油
330.0/22.8
汽油
410.0/28.3
氦
32.9/2.3
氢
188.1/13.0
HCI
1205.4/83.1
调节阀流量系数CV值的发展与计算
调节阀流量系数CV值的发展与计算调节阀流量系数CV值的来历与计算方法液流：在此：Q = 液流量（每分钟加仑数）△P = 通过的压降（psi） S = 介质的具体重这个方程式适用于湍流和粘性接近于水的液体。
（Cv是指介质温度为60 o F的水，通过阀门产生1.0 psi压降时的每分钟流量。
）（这时水的具体重力是1。
）1915 年美国的 FISHER GOVERNER 公司按设计条件积累了图表，按图表先定口径。
由于用这个方法调节阀的费用减少了，电动调节阀的寿命延长了，因此当时得到了好评。
但是按选定的口径比现在计算出来的还大些。
后来按选定法对液体，气体，蒸汽及各种形式的气动调节阀进行了进一步的算法研究。
直到 1930 年美国的 FOXBORO 公司 ROLPHRJOKWELL 和 DR.@.E.MASON 对以下的V型( 等百分比 ) 球阀 , 最初使用CV值 , 并发表了CV 计算公式。
1944年美国的MASON ― NELLAN REGULATOR 公司把 ROKWELL 和 MAXON 合并为MASON ― NEILAN ，发表了 @ V 计算公式。
1945 年美国的 SONALD EKMAN 公司发表了和MASON ― NELLAN 差不多的公式，但对流通面积和流量系数相对关系展开研究工作。
1962 年美国的 F@I （ FLUID @ONTROLS INSTITUTE ）发表了 FCI 58-2 流量测定方法，并发表了调节阀口径计算。
迄今还在使用的CV 计算式，但同 FCI 62-1 。
1960 年西德的 VDI/VDE 也发表了 KV 计算式，但同 FCI62-1 相同，仅仅是单位改为公制。
1966~1969 年日本机械学会关于调节阀基础调查分会对定义瘩的口径计算，规格书，使用方法进行调查研究。
但到现在还未结束。
1977 年美国的 ISA （ INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA ）发表了标准 S39 。
阀门的流量系数CV
阀门的流量系数C V 、K V 和流阻系数ζ。
1．阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数越大说明流体渡过阀门时的压力损失越小。
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。
C V =Q 21P P G - (2
/12)/(min /in Lb USgal ) 当阀门全开时，阀两端压差为1磅/英寸2，流体用60℉的清水时，通过阀门的美加仑/分的流量数。
Q —体积流量 (美加仑/分)
Δp —阀门压力损失 (磅/英寸2)
G —水的相对密度=1
K V =Q 2
1P P -ρ (m 2 ) Kv 值是指水流经阀门的两端压差为100KPa 时，某给定行程所流过以m 3 /h 计，介质密度取Kg/m 3的流量数值。
Q —体积流量 (米3/小时)
Δp —阀门压力损失 100KPa
ρ—介质密度 (公斤/米3，取ρ=1)
Cv=1.17Kv
2．流阻系数。
它与Cv 值的换算关系 Cv=29.9ζ2
d
d ：阀门内径或阀座口径in(英寸)
ζ：流阻系数 (无量纲)
DN400闸阀Cv=28931
DN400蝶阀Cv=16388 (全开时)。
阀门系数Cv值的确定和意义资料
阀门系数Cv 值的确定和意义 1. 概述：通常测定阀门的方法是阀门系数（Cv ）,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控制下，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，并能按照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，则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，因为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，控制问题明显会发生。
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控制在该位置，它将被吸入到阀座。
这种现象被称为溶缸闭锁效应。
2. Cv 的定义一个美国加仑（3.8L ）的水在60°F （16℃）时流过阀门，在一分钟内产生1.0psi （0.07bar ）的压力降。
3. Cv 值的计算方法 3.1 液体3.11 基本液体确定尺寸公式1) 当∆P ＜∆Pc=F L 2(P1-Pv)：一般流动Cv=Q PSg ∆2)∆P ≥∆Pc ：阻塞流动当Pv ＜0.5P1时∆Pc=F L 2(P1-Pv)当Pv ≥0.5P1时∆Pc= F L 2［P-(0.96-0.28PcP 1)Pv ］ Cv=QPcSg∆ 式中 Cv----阀门流动系数； Q------流量，gal/min ；Sg-----流体比重（流动温度时）；流体比重就是流体单位体积的重量，与流体密度成正比，液体比重用γ表示，γ=ρG∆P----压力降，psia∆Pc---阻塞压力降 psiaF L -------压力恢复系数 见表1 P1-------上游压力 psiaPv--------液体的蒸气压（入口温度处） psia Pc--------液体临界压力 psia 见表2表1：典型F L 系数表2 常用工艺流体的临界压力Pc1）实际压力降：定义为上游（入口）与下游（出口）之间的压力差。
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Cv值
Cv值表示的是元件对液体的流通能力;即：流量系数。
对于阀门来讲，国外一般称为Cv值，国内一般称为Kv值。
测定
被测元件全开，元件两端压差△p.=1lbf/in^2(1磅力每平方英寸即1psi，1lbf/in^2=6.895kPa），温度为60℉（15.56℃）的水，通过元件的流量为qv，单位为USgal/min（USgal/min=3.785L/min），则流通能力Cv值为qv，Cv值是流量系数，没有单位。
计算公式
1、关系式Cv=Q*[(ρ*△P0)/(ρ0*△P)]^0.5=Q*(ρ/△P)^0.5
式中：
Cv：流量系数，按上述测定方法测定得到的数值，没有单位；
Q：其他流体或相同流体在不同状态（以下简称流体a）的流量，USgal/min；
ρ：流体a的密度，g/cm3；
ρ0：60℉下水的密度，ρ0=1g/cm3；
△P.=P1-P2。
P1和P2是流体a通过时元件上下游的压力，lbf/in^2；
△P0：1lbf/in^2
2、流量计算公式
由上述关系式可得到流量计算公式
Q=Cv*(△P/ρ)^0.5
阀的容量系数的比较
阀的容量系数大多以Cv值来表示，因此以下将以Cv值为例进行说明。
Cv值比较抽象、难以理解，因此下面将进行更为具体的说明。
Cv值的大小及计算示例
Cv值的大小取决于流量、压差、比重等条件，光从概念上看比较难以理解，如果换用与配管以及节流孔等的口径相对照的形式来表示则更加容易理解，因此下面记述了相关的比较事例。
（参考用进口阀门VENN VENN阀门 KITZ KITZ阀门提供阀门选型参数）
■Cv值为1时，与配管直径的对照
DL流动方向
配管的内部厚度相当于Schedule40钢管，D为配管的内径、L为配管的长度时，Cv=1时的情况大致如[表1]所示。
Cv与KV的换算
Cv值的计算公式：Cv=qv*[ρ*△p0/(ρ0*△p)]^0.5
式中：
Cv：流通能力，USgal/min
qv：实测水的流量，USgal/min
ρ：实测水的密度，g/cm；
ρ0：60℉下水的密度，ρ0=1g/cm；
△p.=p1-p2。
p1和p2是被测元件上下游的压力差，lbf/in。
Kv值的定义：Kv值是表示气体流量特性的一个参数和表示方法。
Kv值的测定：被测元件全开，元件两端压差△p.==0.1MPa，流体密度ρ=1g/cm时；通过元件的流量为qv （m/h），则流通能力Kv值为
Kv值的计算：Kv=qv*[ρ*△p0/(ρ0*△p)]^0.5
式中：
Kv：流通能力，m/h；
ρ：实测流体密度，g/cm；
△p.=p1-p2。
p1和p2是被测元件上下游的压力差，MPa。
Kv值与Cv值之间的关系：Cv=1.167Kv
Kv值
Kv值的定义：Kv值是表示气体流量特性的一个参数和表示方法。
Kv值的测定：被测元件全开，元件两端压差△p.==0.1MPa，流体密度ρ=1g/cm时；通过元件的流量为qv（m/h），则流通能力Kv值为
Kv值的计算：Kv=qv*[ρ*△p0/(ρ0*△p)]^0.5
式中：
Kv：流通能力，m3/h；
ρ：实测流体密度，g/cm3；
△p.=p1-p2。
p1和p2是被测元件上下游的压力差，MPa。
Kv值与Cv值之间的关系：Cv=1.167Kv。