1、流量系数计算公式
表示调节阀流量系数的符号有C 、Cv 、Kv 等,它们运算单位不同,定义也有不同。
C-工程单位制(MKS 制)的流量系数,在国内长期使用。其定义为:温度5-40℃的水,在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数。
Cv-英制单位的流量系数,其定义为:温度60℃F (15.6℃)的水,在1b/in2(7kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。
Kv-国际单位制(SI 制)的流量系数,其定义为:温度5-40℃的水,在10Pa (0.1MPa )压降下,1小时流过调节阀的立方米数。
注:C 、Cv 、Kv 之间的关系为Cv=1.17Kv,Kv=1.01C 国内调流量系数将由C 系列变为Kv 系列。
(1)Kv 值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》) ①不可压缩流体(液体)(表1-1) Kv 值计算公式与判别式(液体)
低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev 小于104时,其流量系数Kv 需要用雷
诺数修正系数修正,修正后的流量系数为:
在求得雷诺数Rev 值后可查曲线图得FR 值。 计算调节阀雷诺数Rev 公式如下: 对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀,球阀等:
对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、蝶阀、偏心施转阀等
文字符号说明:
P1--阀入口取压点测得的绝对压力,MPa ; P2--阀出口取压点测得的绝对压力,MPa ; △P--阀入口和出口间的压差,即(P1-P2),MPa ; Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压),MPa ; Pc--热力学临界压力(绝压),MPa ; F F --液体临界压力比系数,
F R --雷诺数系数,根据ReV 值可计算出; QL--液体体积流量,m 3/h ν--运动粘度,10-5m 2/s
②可压缩流体(气体、蒸汽)(表1-2) Kv 值计算公式与判别式(气体、蒸气)
表1-2
F L --液体压力恢复系数 P L --液体密度,Kg/cm3 W L --液体质量流量,kg/h,
文字符号说明:
X-压差与入口绝对压力之比(△P/P1); X T -压差比系数; K-比热比; Qg-体积流量,Nm 3/h Wg-质量流量,Kg/h; P1-密度(P1,T1条件),Kg/m3
T1-入口绝对温度,K ; M-分子量;
Z-压缩系数; Fg-压力恢复系数(气体); f (X,K )-压差比修正函数; P1-阀入口取压点测得的绝对压力,MPa ;
PN-标准状态密度(273K ,1.0.13×102kPa ),Kg/Nm3; ③两相流(表1-3) Kv 值计算公式(两相流)
表1-3
文字符号说明:
C1=Cg/Cv(C1由制造厂提供); Cg--气体流理系数; Cv--液体流量系数; △P--压差,Psi ;
P1--阀入,Psia ; G--气体相对密度(空气=1.0); T--气体入口的绝对温度,°R (兰金氏度); d1--人口蒸汽的密度,Ib/ft3; Qscth--气体流量,scth (标准英尺寸3/小时);Qib/hr--蒸汽流量,Ib/hr。 调节阀口径的确定原则(HG20507--97《自动化仪表选型规定》)
①根据计算的流量系数数C 计值,作适当放大,圆整成C 选 ,使其符合制造厂提供的C 值系列进,并确定调节阀口径。 C 计--根据工艺正常流量计算出的流量系数;
C
C 选--将计算出的C 计值作适当放大的计
≥m(放大系数)
调整后的流量系数。 C
选
②--对S≥0.3的一般工况,亦可采用下列方法估算阀流量系数放大的倍数;式中m=
{
直线性调节阀取1.63 等百分比调节阀取1.97
调节阀放大系数m 指圆整后选定的C 选与计算C 计值之比值。即m=C选/C计。m 值的取定由多种因素决定。如所给计算条件、采用的流量特性、选择的工作开度及考虑生产发展等因素,可以取定不同的m 值。
可以推导证明,放大系数m 计算式,就是调节阀固有流量特性表达式f(L/L)的倒数。下面给出常用流量特性的m 计算式及计算值(见下表)
m 计算值表
1、流量系数计算公式
表示调节阀流量系数的符号有C 、Cv 、Kv 等,它们运算单位不同,定义也有不同。
C-工程单位制(MKS 制)的流量系数,在国内长期使用。其定义为:温度5-40℃的水,在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数。
Cv-英制单位的流量系数,其定义为:温度60℃F (15.6℃)的水,在1b/in2(7kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。
Kv-国际单位制(SI 制)的流量系数,其定义为:温度5-40℃的水,在10Pa (0.1MPa )压降下,1小时流过调节阀的立方米数。
注:C 、Cv 、Kv 之间的关系为Cv=1.17Kv,Kv=1.01C 国内调流量系数将由C 系列变为Kv 系列。
(1)Kv 值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》) ①不可压缩流体(液体)(表1-1) Kv 值计算公式与判别式(液体)
低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev 小于104时,其流量系数Kv 需要用雷
诺数修正系数修正,修正后的流量系数为:
在求得雷诺数Rev 值后可查曲线图得FR 值。 计算调节阀雷诺数Rev 公式如下: 对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀,球阀等:
对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、蝶阀、偏心施转阀等
文字符号说明:
P1--阀入口取压点测得的绝对压力,MPa ; P2--阀出口取压点测得的绝对压力,MPa ; △P--阀入口和出口间的压差,即(P1-P2),MPa ; Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压),MPa ; Pc--热力学临界压力(绝压),MPa ; F F --液体临界压力比系数,
F R --雷诺数系数,根据ReV 值可计算出; QL--液体体积流量,m 3/h ν--运动粘度,10-5m 2/s
②可压缩流体(气体、蒸汽)(表1-2) Kv 值计算公式与判别式(气体、蒸气)
表1-2
F L --液体压力恢复系数 P L --液体密度,Kg/cm3 W L --液体质量流量,kg/h,
文字符号说明:
X-压差与入口绝对压力之比(△P/P1); X T -压差比系数; K-比热比; Qg-体积流量,Nm 3/h Wg-质量流量,Kg/h; P1-密度(P1,T1条件),Kg/m3
T1-入口绝对温度,K ; M-分子量;
Z-压缩系数; Fg-压力恢复系数(气体); f (X,K )-压差比修正函数; P1-阀入口取压点测得的绝对压力,MPa ;
PN-标准状态密度(273K ,1.0.13×102kPa ),Kg/Nm3; ③两相流(表1-3) Kv 值计算公式(两相流)
表1-3
文字符号说明:
C1=Cg/Cv(C1由制造厂提供); Cg--气体流理系数; Cv--液体流量系数; △P--压差,Psi ;
P1--阀入,Psia ; G--气体相对密度(空气=1.0); T--气体入口的绝对温度,°R (兰金氏度); d1--人口蒸汽的密度,Ib/ft3; Qscth--气体流量,scth (标准英尺寸3/小时);Qib/hr--蒸汽流量,Ib/hr。 调节阀口径的确定原则(HG20507--97《自动化仪表选型规定》)
①根据计算的流量系数数C 计值,作适当放大,圆整成C 选 ,使其符合制造厂提供的C 值系列进,并确定调节阀口径。 C 计--根据工艺正常流量计算出的流量系数;
C
C 选--将计算出的C 计值作适当放大的计
≥m(放大系数)
调整后的流量系数。 C
选
②--对S≥0.3的一般工况,亦可采用下列方法估算阀流量系数放大的倍数;式中m=
{
直线性调节阀取1.63 等百分比调节阀取1.97
调节阀放大系数m 指圆整后选定的C 选与计算C 计值之比值。即m=C选/C计。m 值的取定由多种因素决定。如所给计算条件、采用的流量特性、选择的工作开度及考虑生产发展等因素,可以取定不同的m 值。
可以推导证明,放大系数m 计算式,就是调节阀固有流量特性表达式f(L/L)的倒数。下面给出常用流量特性的m 计算式及计算值(见下表)
m 计算值表