自力式调节阀是台臣阀门专业生产的产品。上海台臣阀门厂有雄厚的技术实力,本文是由台臣技术人员精心编著的自力式调节阀Kv值计算。

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自力式调节阀Kv值计算

发布时间:2016-07-13

自力式调节阀流量系数计算

流量系数Kv(或称流通能力),是调节阀的重要参数。它反映流体通过调节阀的能力,亦即反映调节阀的容量。根据计算出的流量系数Kv值的大小,选择阀的额 定流量系数Kvs,就可以确定调节阀的公称通径。如果选择的额定流量系数过大,就会使调节阀经常工作在小开度的情况下,影响控制质量,引起振荡和噪音,缩 短阀的使用寿命。相反,如果选择的额定流量系数过小,则会使调节阀的开度过大,阀门超负荷运行,不能满足流量要求,容易出现事故,造成不必要的浪费。为了 合理选择调节阀的尺寸,必须正确计算调节阀的流量系数Kv值。

调节阀的额定流量系数Kvs定义:在规定条件下,即阀的两端压差为100kPa,流体密度为1g/cm3时,额定行程时流经调节阀的流量是以立方米每小时或吨每小时计的流量数。自力式调节阀

自力式调节阀液体的Kv值计算

 1)非阻塞流

 判别式 (1)

流量系数计算公式 (2)

 式中 FL— 压力恢复系数;  (3)

 FF— 液体临界压力比系数;

 PV— 阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPa;

 Pc— 热力学临界压力(绝对压力),kPa;

 qv— 液体流量,m3/h;

 ρ— 液体密度,g/cm3;

 P1— 阀前压力(绝对压力),kPa;

  P2— 阀后压力(绝对压力),kPa。

2)阻塞流 判别式(4)

流量系数计算公式 (5)

 由式(5)可以看出,在阻塞流情况下,Kv值的计算公式有变化,压差一项用FL2(P - FFpv)代替实际压差P1- P2。这样,比用实际压差计算出的Kv值要大,即由于阻塞流的作用,使阀的流通能力不能充分发挥,必须按更大的Kv值来选择阀的口径,才能满足流量的要 求。

自力式调节阀低雷诺数Re修正(高黏度液体Kv值计算)

         液体黏度过高时,由于雷诺数下降,改变了流体的流动状态。在Re<2300时,流体处于层流低速流动,这样按原公式计算出的Kv值就会导致较大的误差,实际流通能力达不到计算值,必须进行修正。当液体为高黏度时,调节阀流量系数Kv的计算公式为  (6)

式中 ψ— 黏度修正系数,按Re查图1求得。

自力式压力调节阀KV值计算方法

关于Re在流体力学中已有论述,主要与流体性质及流经的管路两方面因素有关。对于只有1个流路的自力式调节阀(如单座阀、套筒阀等),Re的计算公式为(7)

 对于只有2个平行流路的自力式调节阀(如双座阀),Re的计算公式为 (8)

式中Kv— 不考虑黏度修正时的流量系数;

 v— 流体运动粘度,10-6m2/s。

自力式调节阀气体的Kv值计算

       气体与液体不同,它具有可压缩性。气体流过调节阀后,密度变小,不能再用液体公式来计算。关于气体的Kv值计算方法,目前有阀前密度法、阀后密度法、平均 密度法、压缩系数法等多种方法。因为平均密度法的计算结果比较接近实验数据,故应用最多。这里推荐采用平均密度法来计算气体的Kv值。

 当P2>0.5p1时 (9)

当P2≤0.5p1时 (10)

式中qvN— 标准状态下气体流量,m3/h;

Pm— 绝对压力,kPa;

 Δp— 阀前后压差,kPa;

d— 气体相对密度,空气d=1;

t  — 气体温度,℃ 。

2.4.4蒸汽的Kv值计算

1)饱和蒸汽

当P2>0.5p1时 (11)

 当p2≤0.5p1时(12)

式中qv蒸— 蒸汽流量,kg/h;

 K— 蒸汽修正系数,各种蒸汽的K值:水蒸汽K=19.4,甲烷、乙烯蒸气K=37,氨蒸气K=25,丙烷、丙烯蒸汽K=41.5,氟利昂11  K=68.5,丁烷、异丁烷蒸气K=43.5。

2)过热水蒸汽

当P2>0.5p1时  (13)

当p2≤0.5pl时 (14)

式中 Δt— 水蒸汽过热温度,℃。

 2.4.5两相流的Kv值计算

当介质为气液两相流时,一般采用分别计算液体的Kv液和气体的Kv气值,然后相加求取调节阀总Kv值。

Kv=Kv液+Kv气

 这种方法是基于两种介质相互独立,互不影响的观点。但实际上,随着液相和气相组成成分的变化,流体的状态趋向也不同,因此,计算出的Kv值误差较大。

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