有效提升阀门流量系数的方法

阀门流量系数是指在规定条件下一定开启位置上阀门的流通能力。ＩＥＣ ６０５３４-２-１《工业过程控制阀》第２-１部分：流通能力安装条件下流体流量的计算公式，对阀门流量系数计算如下：

１.流量系数Ｋ_ｖ

流量系数Ｋ_ｖ（ｍ^３/ｈ）是在下列条件下和规定的行程下流过阀的特定体积流量。阀两端的静压损失（Δｐ_Ｋｖ）为１ｂａｒ（０.１ＭＰａ）；流体是２７８～３１３Ｋ（５～４０℃）温度范围内的水；体积流量的单位为ｍ^３/ｈ。

式中 ｑ_Ｖ——被测体积流量（ｍ^３/ｈ）；

Δｐ_Ｋｖ——静压损失（１ｂａｒ）；

Δｐ——阀两端测出的静压损失（ｂａｒ，１ｂａｒ=０.１ＭＰａ）；

ρ——流体密度（ｋｇ/ｍ^３）；

ρ_ｗ——水的密度（ｋｇ/ｍ^３）。

当流动是紊流，并且不出现溶化或闪蒸时，上式有效。

２.流量系数Ｃ_ｖ

流量系数Ｃ_ｖ是非国际单位制的控制流量系数，Ｃ_ｖ可以用数字表示为压力下降１ｐｓｉ（１４５ｐｓｉ=１ＭＰａ）的情况，温度为４０～１００℉的水在１ｍｉｎ内流过阀的美加仑数。

式中 ｑ_Ｖ——被测体积流量（ＵＳｇａｌ/ｍｉｎ，１ＵＳｇａｌ=３.７８５４ｄｍ^３）；

ρ——流体密度（ｌｂ/ｆｔ^３，１ｌｂ/ｆｔ^３=１６ｋｇ/ｍ^３）；

ρ_ｗ——４０～１００℉（４～３８℃）水的密度（ｌｂ/ｆｔ^３）；

Δｐ——阀两端测出的静压损失（ｐｓｉ）。

当流动是紊流，并且不出现容化或闪蒸时，上式有效。

３.不可压缩流体的计算式

（１）非阻塞紊流

１）无附接管件的非阻塞紊流。

应用条件：Δｐ＜Ｆ^２_Ｌ（ｐ_１-Ｆ_Ｆｐ_ｖ）

２）带附接管件的非阻塞紊流。

应用条件：Δｐ＜[（Ｆ_ＬＰ/Ｆ_Ｐ）^２（ｐ_１-Ｆ_Ｆｐ_ｖ）]

（２）阻塞紊流

１）无附接管件的阻塞紊流。

应用条件：Δｐ≥Ｆ^２_Ｌ（ｐ_１-Ｆ_Ｆｐ_ｖ）

２）带附接管件的阻塞紊流。

应用条件：Δｐ≥（Ｆ_ＬＰ/Ｆ_Ｐ）^２（ｐ_１-Ｆ_Ｆｐ_ｖ）

（３）非紊流（层流和过渡流）

无附接管件的非紊流。

４.可压缩流体的计算式

（１）非阻塞紊流

１）无附接管件的非阻塞紊流。(www.xing528.com)

应用条件：ｘ＜Ｆ_γｘＴ

２）带附接管件的非阻塞流。

应用条件：ｘ＜Ｆ_γｘＴＰ

（２）阻塞紊流

１）无附接管件的阻塞紊流。

应用条件：ｘ≥Ｆ_γｘＴ

２）常附接管件的阻塞紊流。

应用条件：ｘ≥Ｆ_γｘＴＰ

（３）非紊流（层流和过渡流）

无附接管件的非紊流：

５.数字常数Ｎ

数字常数Ｎ见表２-１０。

表２-１０ 数字常数Ｎ

注：使用表中提供的数字常数和表中规定的实际公制单位就能得出规定单位的流量系数。

６.符号

符号、说明和单位见表２-１１。

表２-１１ 符号、说明和单位

（续）

注：１.为确定常数的单位，应使用表１给出的单位对相应的公式进行量纲分析。

２.１ｂａｒ=１０^２ｋＰａ=１０^５Ｐａ。

３.１厘斯=１０^-６ｍ^２/ｓ。

４.这些值与行程有关，由制造商发布。

５.体积流量以立方米每小时为单位，由符号ｑ_Ｖ表示指的是标准条件，标准立方米每小时是在１０１.３２５ｋＰａ（１０１３.２５ｍｂａｒ）和２７３Ｋ或２８８Ｋ下的值（见表１）。

①均为ＩＥＣ ６０５３４-２-１中的表、图、注。

７.控制阀类型修正系数Ｆ_ｄ、液体压力恢复系数Ｆ_Ｌ、额定行程下的压差比系数ｘ_Ｔ的典型值

Ｆ_ｄ、Ｆ_Ｌ、ｘ_Ｔ的典型值见表２-１２。

表２-１２ 控制阀类型修正系数Ｆ_ｄ、液体压力恢复系数Ｆ_Ｌ、额定行程下的压差比系数ｘ_Ｔ的典型值^①

①这些值仅为典型值，实际值应由制造商规定。

②趋于阀开或阀关的流体流向，即将截流件推离或推向阀座。

③向外的意思是流体从套筒中央向外流，向内的意思是流体从套筒外向中央流。