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氣動調節閥是怎樣選型如何計算Kv值的?
來源:本站原創    時間:2017-10-11
氣動調節閥控製回路包括:閥門+定位器(帶反饋裝置)+氣動執行機構+控製器+傳感器+空氣調壓過濾單元


一、氣動調節閥的控製係統強調三個基本性能:安全性、穩定性和精確性。為了選擇正確的控製閥,需要了解應用和製程本身的需求。主要包含如下幾個因素:
1、現場安全性的要求。
例如:A、在電源故障時閥門應該處於閥開還是閥關的狀態?也就是閥門選型時需要說明是“氣開”還是“氣關”。
      B、是否需要高位或低位報警?
2、被控製的參數是什麽?如:溫度、壓力、液位、流量?
3、被控介質是什麽?其物理性能是什麽?
4、流經控製閥的介質是什麽(蒸汽、水、油等),其流量是多少?
5、氣動調節閥前壓力、閥後壓力,最大壓降是多少?
6、閥門的材質和連接方式要求
7、控製閥後連接的是什麽換熱係統?製程有什麽要求?
例如:A、換熱器是用於供熱還是製程應用?是連續生產還是間歇性生產?
B、對溫度控製,設定溫度是固定的還是過程變化的?
C、負載是穩定的還是變化的?如果是變化的,變化是快速的還是緩慢的?
D、最大允許控製偏差是多少?
E、需要單回路還是多回路控製?
F、安裝環境:是否具有腐蝕性?控製閥安裝室內還是室外?管線是否幹淨?是否需要防爆?
G、現場可提供的動力源:電/壓縮空氣,電壓和氣源壓力是多少?
二、根據壓力和流量,計算出控製閥的最大流量係數,即Kv值
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氣動調節閥Kv值是什麽?
Kv值是指控製閥的最大流量係數,這個Kv值隨控製閥開度的變化而變化。當控製閥從全關到全開時,其流量係數逐漸增大。因此,控製閥銘牌或說明書提供的流量係數Kv或Cv是控製閥全開時具有的流量係數,即該控


製閥的最大流量係數,通常稱為控製閥額定流量係數。
控製閥容量以控製閥在全開的流量係數作為其額定流量係數。因此,額定流量係數Kv=50的控製閥表示控製閥全開,控製閥兩端壓降為100kpa時,每小時可通過5~40℃的水量是50M3。
小貼士:一般進口產品使用Cv值較多,國內生產的產品大多使用Kv值,兩者換算關係,Cv=1.167Kv
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氣動調節閥Kv值與哪些因素有關?
控製閥的工程設計和選型,一定要計算流量係數Kv值。流量係數是表征控製閥容量大小、內部流道形式、控製閥類型等綜合因素對流通能力影響的特征參數,與下列因素有關:
A、 流通類型,如蒸汽、液體、其他氣體等;
B、 控製閥類型,如直通單座控製閥、直通雙座減壓閥等;
C、 流通工作狀態,如工作壓力、工作溫度、流通成分和密度、兩端壓降等;
D、 流體的流量大小。
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氣動調節閥Kv值計算公式
以下公式僅適用於牛頓型不可壓縮流體(液體)和可壓縮流體(蒸汽和氣體),對於非牛頓型不可壓縮流體及其混合流體則不適用,如泥漿、膠體等。以下是采用平均重度法來計算流量係數的。
表中的工程單位如下:
Q—液體流量(Liquid Flow Rate),m3/h;
QN—氣體流量(Air Flow Rate),m3(標準)/h,在0℃,760mmHg絕壓條件下的氣體流量;
Gs—蒸汽流量(Steam Flow Rate),kg/h;
γ—液體重度(Specific Gravity of Liquid),gf/cm3;
γN—氣體重度(Specific Gravity of Air),kgf/m3;
P1—閥前絕壓(Primary Pressure),kgf/cm2;
P2—閥後絕壓(Secondary Pressure),kgf/cm2;
ΔP—閥兩端壓差(P1-P2),kgf/cm2;
t—閥前流體溫度(Primary Temperature),℃;
tsh—蒸汽過熱溫度(Degree of Superheat Steam),℃(指相同壓力下,過熱蒸汽比飽和蒸汽過熱的溫度,飽和溫度的tsh=0)。
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驗算氣動調節閥閥門最大開度
氣動控製閥選型過程中,最主要的任務就是計算Kv值,根據工況參數算出Kv值後,選出一個大於這個數的Kv值,作為控製閥的Kv值,然後就要進行最大開度的驗算。
一般來說,大家希望控製閥在最大流量時的開度為80%。在控製閥選型時,盡量保證這個最大開度不大於90%,最小開度不小於10%,因為控製閥口徑過小,造成最大開度接近全開,調節裕度不夠;控製閥口徑過大,則


可調比過小,不僅增加投資成本,而且使控製性能變差。最小開度過小時,會造成流體對閥座和閥芯的嚴重衝刷,控製質量下降,也大大縮短控製閥的使用壽命。 因此若驗算出開度超出極限,必須重新驗證各項技術


參數是否準確,要重新選型。
qz8 app茄子视频的控製閥,全部為等百特性流量特性,可調比R=50 (國內其他廠家一般隻有30),所以相對流量q滿足這個公式:q=Q/Qmax=R(l-1)  其中R:可調比,q=計算出的Kv1/控製閥的Kv值          
由此推出,最大流量時控製閥的開度計算公式如下: l=L/Lmax=[1+(1/logR)×logq]×100%=[1+(1/log50)×logq]×100%=[1+0.588×log(Kv1/Kv)]×100%   




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氣動調節閥選型原則
A、qz8app茄子官网要選的閥門的Kv值必須大於計算出來的Kv值;
B、同時滿足最大流量時閥門開度小於90%,大於10%,若是蒸汽介質,開度盡量大一些,一般至少大於60%以上。
C、對於液體介質的Kv值選型,盡量選用對應口徑所能做的最大Kv值,因為液體是不可壓縮流體,需要考慮阻塞流、流速、壓力恢複係數、壓差比、臨界壓降等很多因素,為了避免出現因節流導致流量不夠,一般按經


驗,液體的控製閥口徑與管徑相同,Kv值也選用最大值。所以,在進行液體介質的開度驗算時,往往發現液體介質的最大開度在50%左右,甚至更小,但是qz8app茄子官网一般還是堅持把液體控製閥的Kv值要選大一些,因為液體


的壓損往往非常小,每個客戶給出的數據不一定非常準確,在實際使用過程中,若Kv選小了,會發現流量不夠的問題,又考慮到液體對閥門的衝蝕能力不如蒸汽那麽嚴重,所以原則上液體介質Kv值盡量選大一點。相


反,蒸汽介質則一定不能選大了,否則閥門開度很小時,控製閥密封麵很快會被衝蝕腐蝕而產生泄漏。所以,客戶若把蒸汽流量的安全係數放得太大,一般qz8app茄子视频官网入口不能采納這個最大值,最多按照正常流量適當放大


30~50%來綜合考慮。
確定選出的Kv值滿足了最大開度要求後,就要看控製閥的選型表了。
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選型氣動調節閥舉例:
問:以上麵計算書中第二項為例,蒸汽管道DN50,閥前壓力P1=8barg(對應的絕對壓力為9bara),閥後壓力P2=2barg,流量1t/h,用氣動控製閥來控製蒸汽壓力,應該選用多大的氣動控製閥?
解:因為P2≤0.5P1,所以要用下麵這個公式:
Kv=Q/13.8p1=1*1000/13.8*9=8.05
因為管徑是DN50的,一般用戶都希望盡量不要改管,從上麵控製閥選型表中查出,DN50的Kv有16和40兩種,
然後在《選擇的Kv值》那一欄,先填上16,自動計算出最大開度為82.46%,小於並接近90%,非常合適;
再填上40,試試,這時自動計算出最大開度變為59.06%,小於65%,並不合適;
相比之下,最後選擇Kv=16,DN50的氣動控製閥,這是最合適的。
其他的小問題,如閥門材質(鑄鋼或不鏽鋼)、連接方式(一般都是法蘭)、是否需要其他傳感器控製器附件、是否需要防爆等等,按照用戶要求即可。



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