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*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:**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。
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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 | **压力 | 1+P | bar **压力 |
P1 | 入口压力 | | bar |
P2 | 出口压力 | | bar |
△P | 压差 | P1-P2 | bar |
T | **温度 | 273+℃ (在 20℃ 时**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:1.0 | N/dm3 |
υL | 气体流速 | 空气 *大 100m/s,建议50m/s(50%) | m/s |
υA | 液体流速 | 水 *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=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*大100m/s或液体流速*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=0.7 m3/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
以上为Cv值与Kv值的定义及计算方法,用户如需自己选型会比较繁琐,欢迎来电与我们沟通,让我们的销售工程师为您选型。
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