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Cv值与Kv值的定义及计算方法
2025-09-28 01:59:07 责编:小OO
文档
Cv值与Kv值的定义及计算方法

   Cv值与Kv值的定义及计算方法是调压阀的选型过程中非常重要的依据,我们可以根据Cv值或Kv值来算出某个减压阀能达到的最大流量,也可以根据需要的流量来选择特定Cv/Kv值的调节阀。

  Cv值和Kv值不是某个单位,它们是经过公式得出的流量系数,和阀前和阀后的压力,流量,介质的种类、比重,这几个参数紧密相关的。

    目前国际上在北美地区比较习惯使用Cv值,在欧洲国家和中国则大多使用Kv值。Kv值与Cv值之间有一个简单的关系:Cv=1.167Kv,但这个关系是在某一特定条件时得出的结果,在实际工况中有出入,为尽可能地提高准确度及减少因选型失误带来的麻烦,请尽量不使用简单的换算方式。

 以下即为Cv值与Kv值的定义及计算方法:

Cv值 

Cv:表示设备在全开状态流量的调节阀和阀门流量系数。对于液体,该系数被定义为在60℉,压力将为1psig是的水流,单位为加仑/分钟。 对于气体,该系数被定义为标准条件下每1psig入口压力的空气流量,单位为标准立方英尺/分钟。

SL:液体相对于水在标准温度60℉的比重。(水比重=1.0@60℉)

Sg:气体相对于空气的比重;等于气体分子量与空气分子量的比率。(空气比重=1.0@60℉)

Psia:绝对压力,为压力表压力(psig)加上14.7(大气压力)。

P:管道压力(psia)

P1:入口压力 psia

P2:出口压力 psia

ΔP:压差(P1-P2)

QL:液体流量加仑/分钟。(GPM)

Qg:气体流量标准立方英尺/分(SCFM)。(在60℉和14.7psia标准条件下)

Cv液流公式

示例:在以下条件确定通过调节阀的液体流量(假设水),单位为加仑/分:

假设:P1=1000pisa   P2=600psia SL=1.0   Cv=0.8

Cv气体流量公式

a).当P1≥2×P2时,为超临界流量,

b).当P1<2×P2时,为次临界流量,

示例:

假设:P1=1000psia   P2=400psia   Qg=400 SCFM    Sg=1.0(假设本示例中为空气)

Kv值

Kv值的定义:是指阀前与阀后压差为1bar(ΔP=1bar),温度在20℃大气压为760毫米汞柱(一个大气压),空气的比重是1.25时,或液体水的比重是1.0时的流量系数,单位是立方米/小时。

 
A符号含义备注单位
Q流量 l/min
Kv流量系数在前后压差△P=1bar 和 γ=1 或 1.25的情况下

m3/h

P相对压力 bar
Pabs绝对压力1+Pbar 绝对压力
P1入口压力 bar
P2出口压力 bar
△P

压差P1-P2bar
T绝对温度 273+℃ (在 20℃ 时绝对温度=293℃)

K
γL气体比重空气:1.25  温度20℃/68°F和760mm Hg

N/m3

γA液体比重水:1.0N/dm3

υL气体流速空气  最大 100m/s,建议50m/s(50%)m/s
υA液体流速水   最大 4.5m/s,建议3m/s(60%)m/s
F截面孔面积管开口处cm2

 

介质/一般公式简化公式 *1建议值*2单位
B次临界状态 △P﹤0.5x(1+P1)

超临界状态 △P﹥0.5x(1+P1)

C根据Kv值算流量:

气体,次临界 △P﹤0.5x(1+P1)

Qx0.6 

l/min
根据Kv值算流量:

气体,超临界 △P﹥0.5x(1+P1)

Qx0.6

 

l/min
根据Kv值算流量:

液体:

Qx0.6

 

l/min
D根据气体流速算流量:

Q=560xFx(1+P2)Qx0.5

 

l/min
根据液体流速算流量:

Q=27xFQx0.6 

l/min
 

E截面孔接口G 1/8 1/4 3/8 1/2 3/41   1-1/222-1/2
F(CM2)

0.080.310.711.272.855.0611.420.231.5
*1 C组的简化公式是建立在默认值温度为20℃,气体比重γL=1.25或液体比重γA=1的基础上的。

  D组的简化公式是建立在默认值温度为20℃,气体流速为最大100m/s或液体流速最大4.5m/s的基础上的。

  以上两组的简化公式中,凡是与默认值不同的,都不能使用简化公式,请使用一般公式。

*2 经过公式算出的值仅为理论值,保险起见,请将得出的值按上表中的建议值相乘或相除。

 

示例

例1: 计算减压阀 R230-02B用于压缩空气时的流量(Kv=0.7m3/h)

入口压力P1=3bar, 出口压力P2=2.5bar.             

a) 在P1=3bar 和P2=2.5bar → 次临界压力状态

b)     

 

例2: 以例1为例, 但入口压力P1=7bar     

a) 在P1=7bar 和P2=2.5bar → 超临界压力状态

b) 

 

例3: 计算减压阀 R25-02BK 用于水时的流量(Kv=0.38 m3/h)      

入口压力P1=4bar, 出口压力P2=2bar. 接口G1/4 (0.31 cm2)       

a) 

b) Q=27xF = 27x0.31= 8.4 l/min    

计算b)只是做核对。   建议流量:8.9 l/min x0.6 = 5.3 l/min

阀门的流量特性指的是阀门的流通能力Kv的百分比与开度百分比之间的关系,

线性流量特性指的是Kv%与开度%之间成线性关系。

等百分比流量特性指的是Kv%与开度%之间的比值等于开度%。

阀门做成不同的流量特性是与自动控制分不开的,例如等百分比流量特性在小开度下控制精确,在大开度下控制迅速。快开的流量特性一般用于截至阀。

假如一个阀门的行程是10mm,它的最大流量是10m3/h.

对于线性流量特性的阀,当阀门开到2mm(20%)时它的流量是2m3/h(20%).开到8mm(80%)时,它的流量是8m3/h(80%),

对于等百分比流量特性的阀,当阀门开到2mm时它的流量应该是10X20%X20%=0.4m3/h,当阀门开到8mm时它的流量就是10X80%X80%=6.4m3/h.

等百分比在小开度下行程变化1mm流量变化比线性的小,在大开度下行程变化1mm流量变化比线性的大,你可以对比一下他们的流量特性图。

主要是从调节的要求来考虑的

等百分比流量特性的特点是,在调节流量的时候,不管什么开度和流量,调节量和流量成正比

而线性特性,调节量和流量无关

就是一个相对调节量不变,一个绝对调节量不变下载本文

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