減壓閥Cv值與Kv值計算
上海申弘閥門有限公司
之前介紹減壓閥型號編制方法，現(xiàn)在介紹減壓閥Cv值與Kv值計算Cv值與Kv值的定義及計算方法是調(diào)壓閥的選型過程中非常重要的依據(jù)，我們可以根據(jù)Cv值或Kv值來算出某個減壓閥能達到的大流量，也可以根據(jù)需要的流量來選擇特定Cv/Kv值的調(diào)節(jié)閥。Cv值和Kv值不是某個單位，它們是經(jīng)過公式得出的流量系數(shù)，和閥前和閥后的壓力，流量，介質(zhì)的種類、比重，這幾個參數(shù)緊密相關(guān)的。閥門的流量系數(shù)是衡量閥門流通能力的指標，流量系數(shù)值越大說明流體流過閥門時的壓力損失越小。國外工業(yè)發(fā)達國家的閥門生產(chǎn)廠家大多把不同壓力等級、不同類型和不同公稱通徑閥門的流量系數(shù)值列入產(chǎn)品樣本，供設(shè)計部門和使用單位選用。流量系數(shù)值隨閥門的尺寸、形式、結(jié)構(gòu)而變化，不同類型和不同規(guī)格的閥門都要分別進行試驗，才能確定該種閥門的流量系數(shù)值。
1.減壓閥Cv值與Kv值計算流量系數(shù)的定義
流量系數(shù)表示流體流經(jīng)閥門產(chǎn)生單位壓力損失時流體的流量。由于單位的不同，流量系數(shù)有幾種不同的代號和量值。
2.閥門流量系數(shù)的計算
3.流量系數(shù)的典型數(shù)據(jù)及影響流量系數(shù)的因素
公稱通徑DN50mm的各種型式閥門的典型流量系數(shù)見表。
流量系數(shù)值隨閥門的尺寸、形式、結(jié)構(gòu)而變。幾種典型閥門的流量系數(shù)隨直徑的變化如圖1-9所示。
對于同樣結(jié)構(gòu)的閥門，流體流過閥門的方向不同。流量系數(shù)值也有變化。這種變化一般是由于壓力恢復(fù)不同而造成的。如果流體流過閥門使閥瓣趨于打開，那么閥瓣和閥體形成的環(huán)形擴散通道能使壓力有所恢復(fù)。當流體流過閥門使閥瓣趨于關(guān)閉時，閥座對壓力恢復(fù)的影響很大。當閥瓣開度為&# 或更小時，閥瓣下游的擴散角使得在兩個流動方向上都會有一些壓力恢復(fù)。對于圖1-11所示的高壓角閥，當流體的流動使閥門趨于關(guān)閉時流量系數(shù)較高，因為此時閥座的擴散錐體使流體的壓力恢復(fù)。閥門內(nèi)部的幾何形狀不同，流量系數(shù)的曲線也不同。
目前上在北美地區(qū)比較習(xí)慣使用Cv值，在歐洲國家和中國則大多使用Kv值。Kv值與Cv值之間有一個簡單的關(guān)系：Cv=1.167Kv，但這個關(guān)系是在某一特定條件時得出的結(jié)果，在實際工況中有出入，為盡可能地提高準確度及減少因選型失誤帶來的麻煩，請盡量不使用簡單的換算方式。
以下即為Cv值與Kv值的定義及計算方法：
Cv值
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥Cv：表示設(shè)備在全開狀態(tài)流量的調(diào)節(jié)閥和閥門流量系數(shù)。對于液體，該系數(shù)被定義為在60℉，壓力將為1psig是的水流，單位為加侖/分鐘。 對于氣體，該系數(shù)被定義為標準條件下每1psig入口壓力的空氣流量，單位為標準立方英尺/分鐘。
SL：液體相對于水在標準溫度60℉的比重。（水比重=1.0@60℉）
Sg：氣體相對于空氣的比重；等于氣體分子量與空氣分子量的比率。（空氣比重=1.0@60℉）
Psia：壓力，為壓力表壓力（psig）加上14.7（大氣壓力）。
P：管道壓力（psia）
P1：入口壓力 psia
P2：出口壓力 psia
ΔP：壓差（P1-P2）
QL：液體流量加侖/分鐘。（GPM）
Qg：氣體流量標準立方英尺/分（SCFM）。（在60℉和14.7psia標準條件下）
Cv液流公式
示例：在以下條件確定通過調(diào)節(jié)閥的液體流量（假設(shè)水），單位為加侖/分：
假設(shè)：P1=1000pisa P2=600psia SL=1.0 Cv=0.8
Cv氣體流量公式
a).當P1≥2×P2時，為超臨界流量，
b).當P1＜2×P2時，為次臨界流量,
示例：
假設(shè)：P1=1000psia P2=400psia Qg=400 SCFM Sg=1.0（假設(shè)本示例中為空氣）
Kv值
Kv值的定義：是指閥前與閥后壓差為1bar（ΔP=1bar），溫度在20℃大氣壓為760毫米汞柱（一個大氣壓），空氣的比重是1.25時，或液體水的比重是1.0時的流量系數(shù)，單位是立方米/小時。
符號 | 含義 | 備注 | 單位 |
Q | 流量 |
| l/min |
Kv | 流量系數(shù) | 在前后壓差△P=1bar 和 γ=1 或 1.25的情況下 | m3/h |
P | 相對壓力 |
| bar |
Pabs | 壓力 | 1+P | bar 壓力 |
P1 | 入口壓力 |
| bar |
P2 | 出口壓力 |
| bar |
△P | 壓差 | P1-P2 | bar |
T | 溫度 | 273+℃ （在 20℃ 時溫度=293℃） | K |
γL | 氣體比重 | 空氣：1.25 溫度20℃/68°F和760mm Hg | N/m3 |
γA | 液體比重 | 水：1.0 | N/dm3 |
υL | 氣體流速 | 空氣 大 100m/s,建議50m/s(50%) | m/s |
υA | 液體流速 | 水 大 4.5m/s,建議3m/s(60%) | m/s |
F | 截面孔面積 | 管開口處 | 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組的簡化公式是建立在默認值溫度為20℃，氣體比重γL=1.25或液體比重γA=1的基礎(chǔ)上的。
D組的簡化公式是建立在默認值溫度為20℃，氣體流速為大100m/s或液體流速大4.5m/s的基礎(chǔ)上的。
以上兩組的簡化公式中，凡是與默認值不同的，都不能使用簡化公式，請使用一般公式。
*2 經(jīng)過公式算出的值僅為理論值，保險起見，請將得出的值按上表中的建議值相乘或相除。
示例
例1: 計算減壓閥用于壓縮空氣時的流量（Kv=0.7 m3/h）
入口壓力P1=3bar, 出口壓力P2=2.5bar.
a) 在P1=3bar 和P2=2.5bar → 次臨界壓力狀態(tài)
b)
例2: 以例1為例, 但入口壓力P1=7bar
a) 在P1=7bar 和P2=2.5bar → 超臨界壓力狀態(tài)
b) 
例3: 計算減壓閥 R25-02BK 用于水時的流量（Kv=0.38 m3/h）
入口壓力P1=4bar, 出口壓力P2=2bar. 接口G1/4 (0.31 cm2)
b) Q=27xF = 27x0.31= 8.4 l/min
計算b)只是做核對。 建議流量：8.9 l/min x0.6 = 5.3 l/min
以上為Cv值與Kv值的定義及計算方法，用戶如需自己選型會比較繁瑣，與我們溝通，與本產(chǎn)品相關(guān)論文：減壓閥壓力溫度額定值
客服1號