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AG下载阀门系数Cv值的确定和意义

2020-06-02 00:51
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  阀门系数Cv值的确定和意义_物理_自然科学_专业资料。阀门系数 Cv 值的确定和意义 阀门系数 Cv 值的确定和意 义 1. 概述: 通常测定阀门的方法是阀门系数(Cv),它也被称为流动系数。当为特殊工况选择阀门时,使用阀门系数确定阀门尺寸, 该阀

  阀门系数 Cv 值的确定和意义 阀门系数 Cv 值的确定和意 义 1. 概述: 通常测定阀门的方法是阀门系数(Cv),它也被称为流动系数。当为特殊工况选择阀门时,使用阀门系数确定阀门尺寸, 该阀门可在工艺流体稳定的控制下,能够通过所需要的流量。阀门制造商通常公布各种类型阀门的 Cv 值,它是近似值,并 能按照管线结构或阀座制造而变动上调 10%。 如一个阀门不能正确计算 Cv,通常将削弱在两个方面之一的阀门性能:如果 Cv 对所需要的工艺而言太小,则阀门本 身或阀内的阀芯尺寸不够,会使工艺系统流量不够。此外,因为阀门的节流会导致上游压力增加,并在阀门导致上游泵或 其他上游设备损坏之前产生高的背压。尺寸不够的 Cv 也会产生阀内的较高阻力降,它将导致空穴现象或闪蒸。 如果 Cv 计算值比系统需要的过高,通常选用一个大的超过尺寸的阀门。显然,一个大尺寸阀门的造价、尺寸及重量是 主要的缺点。AG下载,除此之外,如果阀门是节流操作,控制问题明显会发生。通常闭合元件,如旋塞或阀盘,正位于阀座之外, 它有可能产生高压力降和较快流速而产生气穴现象及闪蒸,或阀芯零件的磨损。此外,如果闭合元件在阀座上闭合而操作 器又不能够控制在该位置,它将被吸入到阀座。这种现象被称为溶缸闭锁效应。 2. Cv 的定义 一个美国加仑(3.8L)的水在 60°F(16℃)时流过 阀门,在一分钟内产生 1.0psi(0.07bar)的压力降。 3. Cv 值的计算方法 3.1 液体 3.11 基本液体确定尺寸公式 1) 当 ? P< ? Pc=FL2(P1-Pv):一般流动 Sg Cv=Q ?P 2) ? P ? ? Pc:阻塞流动 当 Pv<0.5P1 时 ? Pc=FL2(P1-Pv) 当 Pv ? 0.5P1 时 P1 ? Pc= FL2[P-(0.96-0.28 )Pv] Pc Sg Cv=Q ? Pc 式中 Cv----阀门流动系数; Q------流量,gal/min; Sg-----流体比重(流动温度时);流体比重就是流体单位体积的重量,与流体密度成正比,液体比重用 γ 表示,γ=ρG ? P----压力降,psia ? Pc---阻塞压力降 psia 第2页共9页 FL-------压力恢复系数 见表 1 P1-------上游压力 psia Pv--------液体的蒸气压(入口温度处) psia Pc--------液体临界压力 psia 见表 2 表 1:典型 FL 系数 调节阀形式 单 柱塞形阀 座芯 调 “V”形阀芯 节 阀 套筒形阀 芯 双 座 调 柱塞形阀 节阀 芯 “V”形阀芯 柱塞形阀 芯 角型调 节阀 套筒形阀 芯 文丘里形 球阀 “O”型 “V”型 蝶阀 60°全开 90°全开 偏心旋转阀 流向 流开 流闭 任意流向 流开 流闭 任意流向 任意流向 流开 流闭 流开 流闭 流闭 任意流向 任意流向 任意流向 任意流向 流开 3.12 参数来源 FL 值 0.90 0.80 0.90 0.90 0.80 0.85 0.90 0.80 0.90 0.85 0.80 0.50 0.55 0.57 0.68 0.55 0.85 表 2 常用工艺流 体的临界压力 Pc 液体 氨气 氩 苯 丁烷 CO2 CO 氯 道式热载体 A 乙烷 乙烯 燃料油 汽油 氦 氢 HCI 临界压力(psia/bar) 液体 1636.1/112.8 707.0/48.8 710.0/49.0 551.2/38.0 1070.2/73.8 507.1/35.0 1117.2/77.0 547.0/37.7 708.5/48.8 730.5/50.3 330.0/22.8 410.0/28.3 32.9/2.3 188.1/13.0 1205.4/83.1 异丁烷 异丁烯 煤油 甲烷 氮 一氧化二 氮 氧 光气 丙烷 丙烯 冷冻剂 11 冷冻剂 12 冷冻剂 22 海水 水 临界压力 (psia/bar) 529.2/36.5 529.2/36.5 350.0/24.1 667.3/46.0 492.4/33.9 1051.1/72.5 732.0/50.5 823.2/56.8 615.9/42.5 670.3/46.2 639.4/44.1 598.2/41.2 749.7/51.7 3200.0/220.7 3208.2/221.2 1) 实际压力降:定义为上游(入口)与下游(出口)之间的压力差。 ? P=P1-P2 式中 ? P------实际压力降,psia P1------上游压力(阀门入口处),psia P2------下游压力(阀门出口处), psia 2) 确定比重:流体比重 Sg 值应该使用操作温度和比重数据参考表确定。 3) 流量 Q:每分钟流过阀门的流量数(加仑),单位:gal/min 4) 阻塞压力降 ? Pc:假定如果压力降增加,则流量将按比例增加。但是存在一个点,此处进一步增加压力降将不改变阀门 流率,这就是通常所称的阻塞流量。 ? Pc 用来表示发生阻塞流率的理论点。AG下载 4)压力恢复系数 FL:调节阀节流处由 P1 直接下降到 P2,见图示中需线所示。但实际上,压力变化曲线如图中实线所示, 存在差压力恢复的情况。不同结构的阀,压力恢复的情况不同。阻力越小的阀,恢复越厉害,越偏离原推导公式的压力曲 线,原公式计算的结果与实际误差越大。因此,引入一个表示阀压力恢复程度的系数 FL 来对原公式进行修正。 第3页共9页 △Pc P1 P2 双阀座 △Pvc Pv 球阀 图 1 阀内压 3.13 Kv 与 Cv 值力的恢换复算 国内的流量系数是用 Kv 表示,其定义为:当调节阀全开,阀两端压差 ? P 为 100KPa,流体重度 r 为 1gf/cm3(即 常温)时,每小时流经调节阀的流量数,以 m3

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