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        閥門流量系數的計算方法(Cv,Kv)
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        閥門流量系數的計算方法(Cv,Kv)

        * 來源 : * 作者 : admin * 發表時間 : 2016-03-03 * 瀏覽 : 1351

         

        閥門流量系數的速算方法

        在我們的設計工作中經常要進行各式各樣的計算 ,流量系數正是其中之

        一。閥門的流量系數 Cv Kv 值是衡量閥門流動能力的重要參數之一,流量

        系數的大與小,說明了流體通過閥門時其壓力損失的大與小,流量系數越大則

        壓力損失越小閥門的流通能力也就越好。國外的閥門廠通常都把不同類型、

        不同口徑的閥門 Cv 值列入產品樣本中。在我國,許多用戶都要求制造方在樣

        圖中例明產品的流量系數 Cv 值或 Kv 值。在新的 API 規范 6D

        22 :“制造廠(商)應為買方提供流量系數 Kv 值”。顯然流量

        系數對管道和閥門設計過程來說是一個非常重要的參數。

        閥門的流量系數 Cv 值最早是由美國流體控制協會在 1952 年提出的,它的

        定義是:在通過閥門的壓力降每平方英寸 1 磅(1bf/in2)的標準條件下,溫度

        15.6℃的水,每分鐘流過的美制加侖數(Usgal/min)。

        閥門的流量系數 Cv 隨閥門的尺寸、形式、結構而變化,這些變化最終與

        閥門的壓力降有關。

        Cv 值的計算公式為:

        Cv = Q(G/ΔP)0.5       1

        式中      Cv —— 流量系數

        Q —— 體積流量 Usgal/min

        ΔP —— 閥門的壓力降 (1bf/in2)

        G —— 水的密度     G = 1

        閥門的流量系數 Cv 值取決于閥門的結構,而且必須由自身的實際試驗來確定。

        流量系數 Cv 值是“英制”的計量單位,人們依據 Cv 值的技術定義制定

        了“米制”計量單位的閥門流量系數 Kv 值。Kv 值的定義是:在通過閥門的

        壓力降為 1 巴(bar)的標準條件下,溫度為 5-40℃的水每小時流過閥門的立

        方米體積流量(m3/h

        Kv 值的計算公式:

        Kv = Q (P/ΔP)0..5      2

        式中      Kv —— 流量系數

        Q —— 體積流量 m3/h

        ΔP —— 閥門的壓力降 (1bar)

        G —— 水的密度     (kg/m3)

        Cv Kv 的關系實際上就是英制單位與米制單位的換算關系。

        1 美加侖(Usgal= 3.78541x10-3m3

        1 磅力每平方英寸(1bf/in2=0.0689476bar

        將上述換算關系對公式(1)和(2)進行計算后可得出 Cv Kv

        關系式。

        即:Kv = Cv/1.156

        另外衡量流體流經閥門造成壓力損失大小的指標就是流阻系數 K 值。K

        值是表示閥門壓力損失的一個無量綱系數。流阻系數 K(又稱ζ值)取決于

        閥門的類型、通徑、結構以及體腔形狀等因素。

        流阻系數和流量系數一樣,對被測試閥門進行試驗,依據試驗所得數據

        (主要是壓差ΔP),進行計算而得出的。

        K 的計算公式:

        K = 2ΔP/V2P

        式中:  K――流阻系數

        ΔP――閥門的壓力降 (1bar)

        P――流體密度(kg/m3

        V――流速(m/s   900

        2、蝶閥:菱形板 K0.05~0.25; 餅形板 K0.18~0.6

        通過對閥門的流量系數(CvKv)和流阻系數 K 技術定義的對比分析,我

        們不難得出這樣的結論:流量系數和流阻系數是從兩個不同的角度(流量和

        流阻)來描述同一個閥門的流通能力。它們皆是在試驗過程中,測試閥門的

        壓力降ΔP,然后按不同的公式分別計算得出 CvKv K 值。

        CvKv K 值的計算公式中可以看出閥門的壓力降ΔP,是計算 Cv

        K 值必不可少的關鍵參數,用數字模擬觀點分析,壓力降是 Cv K 值計

        算中相同的“中間參變量”,通過ΔP 便可推算出 Cv K 值的計算關系式。

        上面的計算方法是比較傳統的,這種方法公式里包含公式,要計算和查找

        多項參數才能完成運算,工作量相對來說比較大。為了能更方便、快捷完成

        計算,筆者在拜讀了大量的相關文獻和資料后得出了最簡便,快捷易于計算

        的一個公式:

        Cv = (29.9/ K0.5)*d2

        式中:  Cv —— 流量系數(Usgal/min

        29.9 —— 常數

        K —— 流阻系數     (查表二或表三)

        D —— 閥門通徑(in

        當已知流阻系數 K 值時,我們就可以通過上面的公式計算出閥門的

        流量系數 Cv。其計算方法是被認可的,計算數據是正確的。

        1:計算通徑 4in 標準閘閥的 Cv Kv 值。

        查表得出     K = 0.21 已知 d = 4in

        代入公式       Cv = (29.9/ K0.5)*d2

        經計算得出 Cv   =     1043Usgal/min

        再代入公式 Kv    =     Cv/1.156

        經計算得出 Kv    =     903m3/h

        2:計算通徑 DN200 直通式截止閥的 Cv Kv 值。

        查表得出     K = 4.7   已知 d = 8in

        代入公式       Cv = (29.9/ K0.5)*d2

        經計算得出 Cv   =     883Usgal/min

        再代入公式 Kv    =     Cv/1.156

        經計算得出 Kv    =     764m3/h

        由上述公式計算出的結論其 Cv 值和 Kv 值與標定的專用流量系數試

        驗系統所測數據非常吻合。實踐證明這種速算是可行的,而且具有實用

        價值。這個方法能讓我們快速的計算出閥門的流量系數

         

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