Cv值與Kv值的定義及計算方法
Cv值與Kv值的定義及計算方法是調壓閥的選型過程中非常重要的依據,我們可以根據Cv值或Kv值來算出某個減壓閥能達到的*大流量,也可以根據需要的流量來選擇特定Cv/Kv值的調節閥。
Cv值和Kv值不是某個單位,它們是經過公式得出的流量系數,和閥前和閥后的壓力,流量,介質的種類、比重,這幾個參數緊密相關的。
目前國際上在北美地區比較習慣使用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系:Cv=1.167Kv,但這個關系是在某一特定條件時得出的結果,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
Cv:表示設備在全開狀態流量的調節閥和閥門流量系數。對于液體,該系數被定義為在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節閥的液體流量(假設水),單位為加侖/分:
假設: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:P1=1000psia P2=400psia Qg=400 SCFM Sg=1.0(假設本示例中為空氣)
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,單位是立方米/小時。
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A | 符號 | 含義 | 備注 | 單位 |
Q | 流量 | | l/min |
Kv | 流量系數 | 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 |
介質/一般公式 | 簡化公式 *1 | 建議值*2 | 單位 |
B | 次臨界狀態 △P﹤0.5x(1+P1) |
超臨界狀態 △P﹥0.5x(1+P1) |
C | 根據Kv值算流量: 氣體,次臨界 △P﹤0.5x(1+P1) | | Qx0.6 | l/min |
根據Kv值算流量: 氣體,超臨界 △P﹥0.5x(1+P1) | | Qx0.6 | l/min |
根據Kv值算流量: 液體: | | Qx0.6 | l/min |
D | 根據氣體流速算流量: | Q=560xFx(1+P2) | Qx0.5 | l/min |
根據液體流速算流量: | Q=27xF | Qx0.6 | l/min |
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
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
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
b)
入口壓力P1=4bar, 出口壓力P2=2bar. 接口G1/4 (0.31 cm2)
a) 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,歡迎來電與我們溝通,讓我們的銷售工程師為您選型。
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