控制阀KV计算

1、第一章 基本概念及术语1、 力:压力，拉力，推力，摩擦力等，我们用到的输出力有时是推力，有时是拉力，单位：N牛顿-国际单位制,=0.1kgf公斤力-工程单位制；2、 压强（工程上常叫做压力）：单位面积上的压力，单位1MPa（国际单位制）=1000kPa=1000000 Pa=N/M2 =10kgf/cm2工程单位制=10bar（欧洲单位）=145PSI（英制单位，磅每平方英寸lb/in2）;3、 大气压：是地球的地面的空气而产生的压力，大小为0.1 MPa=1kgf/cm2 4、 表压（管道压力表的示数）G：压力表的压力值示数，叫表压=绝压-大气压5、 绝压（绝对压力）A：=表压+大气压6、

2、温度：摄氏度，华氏度:，开氏度（也叫热力学温度或者绝对温度）K 绝对温度-273=0°K；7、 流量：单位时间通过的介质量，最大流量QMAX 常用流量QNOR 最大流量QMIN质量流量：单位为T/h=1000kg/ h，体积流量：m3/h立方米每小时，1000L/h升/每小时，Nm3/h标状下立方米每小时（指气体）液体介质流量QL，气体介质流量Qg ，蒸气流量Gs 8、 阀门流向：流向有低进高出（流开式）和高进低出（流关式）；9、 常用材质：EPDM代表橡胶-做膜片、密封件等，PTFE代表聚四氟乙烯做密封垫，填料，45#、304、316等为圆钢，F11F22为锻钢，WCB铸造碳钢、W

3、C9为高温铸造碳钢，CF8、CF8M等为铸造不锈钢；18-8不锈钢的硬度为HRC1420、410 HRC3844热处理,司太莱硬质合金堆焊HRC4248，630（17-4PH）沉淀硬化不锈钢热处理HRC3844，10、 调节阀具有调节功能，可以停留在总行程的任意位置，一般调节阀工作时很少处于关闭状态，最大、最小流量的开度一般在行程的10%90%，常用流量的开度在行程的40%80%调节；11、 可调比理想可调比为（阀门压差不变）：控制阀所能控制的最大流量与最小流量之比公式为从公式看，可调比也等于最大流量系数和最小流量系数的比值。精小型为可调比50：1；单座、双座为可调比30：1第二章 流量系数及

4、计算（额定流量系数）Kv：国际单位制、Cv：英制单位制1、Kv指阀门在全开时压差保持105pa时，每小时流过的常温水的吨数。表示该阀门的流动能力用KV值表示（国际单位）；2、Cv指阀门在全开时压差保持1PSI时，每小时流过的常温水的美加伦数。表示该阀门的流动能力用CV值表示（英制单位）；3、换算：CV=1.17KV；4、流量系数是控制阀的重要参数，它表示通过流体的能力，是选择控制阀口径的重要依据；额定流量系数，它与阀芯和阀座的结构、阀体内腔形状等因素有关。口径越大kv越大5、Kv、Cv值的计算：1) 液体额定流量系数计算a、 Kvl 注意单位一定要按公式给定的单位带进去，l 压力单位是绝对压力

5、A=表压+0.1MPa, 不是表压G。l 常温下水的密度=1 g / cm3=k g / dm3 =T / m3=1000g / dm3举例1：流量Q=4m3/h，P1=0.17MPa(G)=0.17+0.1=0.27 MPa(A)=270kPaP2=0.06MPa(G)=0.06+0.1=0.16 MPa(A)=160kPa=1086kg/m3=1.086g/cm3Kv=10*41.086/(270-160) =3.97b、 CvG：液体比重=液体密度/水的密度2) 气体额定流量系数计算a、 KvQg: Nm3/h 是指标准状况下Pm: 阀前阀后压力平均值，一定按绝对压力带入公式G: 气体比

6、重=气体密度/空气密度举例2：流量Qg=900Nm3/h，温度t=15P1=0.1MPa(G)=0.1+0.1=0.2 MPa(A)=200kPaP2=0.003MPa(G)=0.003+0.1=0.103 MPa(A)=103kPaP20.5P1P=97 kPaPm=(P1+P2)/2=151.5 kPaG=0.09(氢气的密封)/1.29（空气的密度）=0.07 900Kv= 0.07*(273+15)/(97*151.5) 4.73 =7.05b、 Cv3) 蒸气额定流量系数计算a、 Kv举例3：流量Gs=17000kg/h，温度t=184，查饱和水蒸气表1.0Pa时饱和温度是184，判

7、定为饱和蒸气P1=1.0MPa(G)=1.0+0.1=1.1 MPa(A)=1100kPaP2=0.9MPa(G)=0.9+0.1=1.0 MPa(A)=1000kPaP20.5P1P=100 kPaP1+P2=2100 kPa120*17000Kv= 1/(1100+1000)*100 19.4 =229.5举例4：如果例3中温度改为t=220,则为过热蒸气，过热度t=220-184=36则 1+0.0013*36Kv= 6.23*17000* = 242 (1100+1000)*100b、 CvW: kg/hK：=1+0.0013x过热温度（T1-TS）Ts: 饱和温度（一定压力下）T1：

8、介质入口温度（大于饱和温度）。6、KV值的选用：a) 计算值（KV计算）一般要进行放大圆整，即选用值（KV选用）一般大于计算值,M（放大系数）= KV选用/KV计算1，b) 直线特性的CV一般选用值是计算值的1.4MAX1.8NOR倍，等百分比特性的CV一般选用值是计算值的1.8MAX2.5NOR倍c) 选用KV值偏大阀会经常处在小开度工作；举例1：流量Q=4m3/h，P1=0.17MPa(G)=0.17+0.1=0.27 MPa(A)=270kPaP2=0.06MPa(G)=0.06+0.1=0.16 MPa(A)=160kPa=1086kg/m3=1.086g/cm3Kv=10*41.08

9、6/(270-160) =3.97l 如果选择直线特性的KV选用=1.4*3.97=5.56 查阀门KV值表，选择DN20*20的KV为6.9，M=6.9/3.97=1.74l 如果选择等百分比特性的KV选用=1.8*3.97=7.15 查阀门KV值表，选择DN20*20的KV为6.9，M=6.9/3.97=1.747、开度验算常规要求阀在15%85%的开度调节性能较好，（1） 等百分比流量特性开度验算：等百分比特性的控制阀开度范围为:20%90% 公式：开度（用百分数表示）=1-logM/logR上述例1：l 如果选择等百分比特性的KV选用=1.8*3.97=7.15 查阀门KV值表，选择D

10、N20*20的KV为6.9，M=6.9/3.97=1.74开度（用百分数表示）=1-logM/logR=1log1.74/log50=0.86=86%（2） 线性(直线)流量特性开度验算：线性(直线)特性的控制阀开度范围为:15%80% 公式：开度（用百分数表示）=（R-M）/(R-1)M 上述例1：l 如果选择直线特性的KV选用=1.4*3.97=5.56 查阀门KV值表，选择DN20*20的KV为6.9，M=6.9/3.97=1.74开度（用百分数表示）=（R-M）/(R-1)M=0.57=57%各种特性的开度下的相对流量系数 第三章 选型参考资料1、口径对照表英寸0.1B3/8B1/2B

11、3/4B1B1-1/4B02B2B2-1/2B3B1/4B 毫米2.5A 10A15A20A25A32A5A50A65A80A6A英寸1/83-1/2B1B1-1/4B02B2B2-1/2B3B01B毫米410A25A32A5A50A65A80A25A公制与英制换算表（适用于阀门）Metric Equivalent Charts公称通径Size 英寸In. 1/81/43/81/23/411 1/41 1/222 1/233 1/2456810121416毫米DN4610152025324050658090100125150200250300350400英寸In. 18202426283032

12、343642485460647280848896 毫米DN 45050060065070075080085090010501200135015001600180020002100220024002、压力等级的选择压力等级的选择要考虑温度常温时压力等级选最大压力的1.25英制为磅级制，日表 为“K”级制磅级和公称压力对照表磅级Class 15030040060080090015002500公称压力PN(MPa)1.62.0 2.54.05.0 6.310.0-15.025.042.0其中ANSI 900以上为高压3、阀体连接形式的选择阀体连接形式：法兰连接、对焊连接、承插焊接、螺纹连接

13、、对夹连接a、 法兰：法兰端阀门很容易从管道上拆下，适合用于大多数控制阀为之而制造的工作压力范围。法兰连接端可以用于从绝对 -273至约815的温度范围。它们可用于所有口径的控制阀。最常见的法兰连接端包括平面、凸面和环型接合面法兰连接端。平面型允许配对法兰与夹持在法兰之间的垫片全面积地接触。这种结构常用于低压、铸铁和铜体阀门，可以减少由初始螺栓连接力引起的法兰应力。凸面法兰有一个圆形凸面，其内部直径与阀门开口相等，其外径略小于螺孔中心圆直径。凸面上加工有同心圆槽，以获得良好的密封并防止垫片被吹出。这种法兰配合各种各样的垫片材料和法兰材质，用于最高达414 bar的压力和最高至 815的温度。环

14、形接合面法兰看上去象凸面法兰，除了在凸面上切出一个与阀门开口同心的U形槽。垫片由一个带椭圆形或八边形截面的金属环组成。当法兰螺栓旋紧时，垫片被压入配对法兰的U形槽，严密的密封就形成了。垫片通常是软铁或蒙乃尔，但是几乎可以使用任何金属。这是一种在高压力下的优良连接，可用于高达1034bar的压力，但通常不可用于高温工况。只有钢或合金阀体在指定时才提供这种连接端形式 b、 焊接连接端控制阀的焊接连接端在所有压力和温度下都是严密防泄漏的，而且初始成本低廉。采用焊接端的阀门从管线上拆卸比较困难，并且明显地局限于可焊接的材质。焊接端有两种形式：承插焊焊和对焊。承插焊连接端是在阀门的入口、出口端车削一个内

15、径比管道外径稍大的孔。焊接时把管子插入该孔，在孔与管道对接的管道外壁阀门焊接。通常2英寸以下的阀门用此焊接形式。对焊连接端是在阀门的入口、出口端车削出一个倒角与管道上的一个类似的倒角相匹配。阀门的两端与管道对接，并用全穿透焊联接起来。通常2英寸以上的阀门用此焊接形式。l 所有焊接形式的阀门要注意阀内件的耐温性，是否需要间隔冷却阀体。c、 螺纹：旋入式连接端，常用于小型控制阀，具有比法兰连接端更好的经济性。通常指定的螺纹是阀体上的锥管阴螺纹NPT(美国国家管道螺纹)。它们通过与管道端上配对的阳螺纹相接合形成金属对金属的密封。这种连接形式通常限制于不大于2英寸的阀门，不推荐用于高温工况。如果必须把

16、阀体从管线拆下，阀门的维护可能很复杂，因为不断开法兰接合或联接处使阀体旋出管道，就不能把阀门取走。d、 对夹连接阀体与管道对夹连接是只阀体本身没有法兰，与管道连接时是靠管道法兰把阀体夹起来的连接形式。对夹连接主要用于蝶阀或者球阀，而且法兰距比较短的阀门，节省空间。阀门技术特性表汉英对照ITEM NO    序号        APPLICATION    阀门用途        KKS CODE    KKS编码      &

17、#160; QUANTITY    数量        PIPE SIZE    管道尺寸        PIPE MATERIAL    管道材料        DESIGN PRESS./TEMP.    设计压力/温度        OPERATE PRESS./TEMP.    运行压力/温度     

18、;   MEDIUM    介质        FLOW RATE    流量        END CONNECTION    连接方式        FIG NO    阀门代号        VALVE TYPE    阀门型式        PRESSURE CLASS 

19、   压力等级        BONNET TYPE    阀盖型式        BODY FORMING    阀体工艺（锻件或铸钢）        BODY MATERIAL    阀体材料        DISC/WEDGE     阀盘闸板/材料        SEAT    阀

20、座材料和密封面材料        STEM    阀杆材料        PACKING    盘根材料        LEAKAGE CLASS    泄漏等级        VALVE LENGTH    阀体长度        VALVE WEIGHT    阀门总重(含执行器) 

21、      VALVE BODY MADE IN     阀体产地国家/城市        VALVE MADE IN    阀门产地国家/城市        ACTUATOR    执行器        MANUFACTURER    生产厂家        MODEL NO    型号 

22、60;     POWER SUPPLY    动力电源        MOTOR OUTPUT    马达功率        STROKE TIME    全行程时间        RATED CURRENT    额定电流        LOCKED CURRENT    启动电流        LIMIT SWITCH    限位开关        TORQUE SWITCH    力矩开关        ENCLOSURE    防护等级        INSULATI