阀门 KvCv值

  饱和的水吸收汽化潜热后蒸发成蒸汽, 在这 过程中蒸汽的温度没有变化,这时蒸汽的温 度叫饱和温度。

  大气压下水的沸点是100摄氏度,称为饱和 水。对饱和水继续加热,有一部分水蒸发 成为蒸汽。

  若增加水的压力,水的沸点就会升高。 压 力0.2 MPaG的水的沸点为132摄氏度。

  在饱和水到饱和汽的过程中,其温度是不变的。 对这饱和汽再加热,其温度就会升高成过热汽。

  饱和温度:在一定压力下蒸汽的饱和温度是 一定的, 2 barG 蒸汽的饱和温度是 132 oC, 若此时蒸汽的温度高于此温度, 则这蒸汽为过 热蒸汽, 其高出的温度为过热温度.

  在 1BarA 下, 水的沸点是100 oC; 这就是我们家中烧水时 的工况. 我们都知道, 要炖排骨或鸡用压力锅, 可以加快蒸 煮过程.

  其道理是若要加快食品的煮熟过程,就需要提高蒸煮的温 度;要提高蒸煮温度,就需要提高烹煮过程的压力,以提高蒸 煮的温度而缩短蒸煮过程.

  压力锅就是生活中的一个实例. 压力锅是个封闭的容器, 利 用压力锅上的重锤来控制压力锅内的压力, 提高压力锅内 液体的沸点. 若加压到2个表压,其沸点就升到132OC

  所以,蒸汽的饱和温度和其压力有关, 不同压力下蒸汽的饱 和温度是不同的. 需要查蒸汽特性表.

  只用于水介质 应用最为广泛 适用于特殊材料 适用高压 适用高压,可靠 要求可靠

  设计压力是指一台设备或某根管线内的设 计压力,而相应压力下的设计温度亦简称 为设计温度。

  采用过大的安全系数只能浪费工程的基建 投资,而不带来其它的好处;而过低的系 数会导致将来扩建的困难和费用的增加。

  设计温度 = 最小需要的设计温度 15 到 25 oC 或者壳体材料的最高许用应力开始下降的 点的温度,两者中的大者。

  设计压力 = 最小需要的设计压力 5% 的 正常最大操作压力

  Cv/Kv是衡量阀门流通能力的指标,流量系数 值越大,说明流体流过阀门时的压力损失越小。 Cv值定义:给定行程下,阀门前后压降为1PSI, 介质为温度60oF水,每分钟流经阀门的水的体积, 用USGPM表示 Kv值定义:给定行程下,阀门前后压降为1bar, 介质为温度20oC水,每小时流经阀门的水的体积, 用m3/h表示

  阀门的流量系数Kv / Cv (也有人称阀门的尺寸系 数、阀门系数)表示通过阀门的流量和该流量下 流体通过阀门的压降间的相互关系,随阀门的类 型、结构形式、开启度和阀门的尺寸而变化。

  液体计算例题(一) 已知通过阀门的水流量 Q= 43 T/H, 流经阀门时的压降 DP = 0.84 bar, 水相对密度 SP 假设为 1 则阀门所需的

  液体计算例题(二) 已知: 介质:水 阀前压力:18 MPa 流量:720 吨/时 设计温度:250 摄氏度 连接方式:焊接 连接管道尺寸:273x22.5 管道材料:碳钢

  已知阀前压力为180 bar, 用户没有提供阀后 压力。根据已有条件,假设系统压降为10% 入口压力,则系统压降为18 bar. 采用阀门压 降为系统压降的13%,则阀门的压降 △P = 2.34 bar.

  调出阀门系数(液体)计算软件, 按软件 使用要求输入有关的计算条件进行计算.

  式中: QV = 气体流量,NM3/Hr SG = 气体,流体相对密度 (以16℃、一个绝压的空气为1) DP = P1 – P2, 流体通过阀门时的压降, Bar, (小于1/2入口压力); P2 = 阀门出口压力,BarA 绝压

  公式中计算的流量是标准立方米/小时, 但给 的流量是在工作状态下的流量, 需要转换.

  蒸汽分两种工况: 1.蒸汽出口压力P20.58P1入口压力 2.蒸汽出口压力P2<0.58P1入口压力

  选用阀门时,要根据需要的流量和允许的压降计算得到需 要的Kv值,再根据阀门厂的产品样本选用指定阀门形式的 口径;选用时, 选用阀门的Kv值要比计算所需的Kv值大。 然后,根据计算流量和选用阀门的Kv值来计算计算流量下 的压降。但不能按阀门全开的Kv值来选用阀门,要避免阀 门在接近全闭或全开的情况下工作。

  把阀门的选用Kv值定在阀门开启度在10% 到80% 之间比 较合理,阀门口径不要小于管道直径的一半。即设计的最 小流量要大于10%开度时的流量,最大流量要小于80%开 度时的流量。

  通常选用阀门的压降为系统总压降的10%-15%或者10psi (0.7bar)中的大者。

  调节阀用于控制流体的流量或压力,而在很多情况下,流 量和压力又是相互关联的。改变系统的流量,其压力就跟 着变化;压力变化,流量也就变化。

  为了维持系统的可调性,一般保持调节阀正常流量时的开 度为40到60%;在最小流量时的开度需要高于25%,最大 流量时的开度不要超过80%, 不然会使调节阀的调节性能 变坏。

  在最大流量时,为了保持阀的开度小于80%,调节阀的最 低压降不应少於0.21~0.35MPa (30 到 50 psi) 。调节阀的 高压降有利于系统更高的操作弹性,但会导致压缩机或泵 的能量消耗。

  调节阀选用的原则是调节阀在不同的开启度时可以通过不 同的要求的流量。根据调节阀的使用工况的不同,尺寸计 算时的考虑也有所不同。

  一个大型工业生产装置需使用大量的阀门,其数目 可达上万个。若按各个阀的使用条件逐个进行计算 是不现实的,而且阀门的连接和互换性都会有问题。 世界各国都按阀门的工作压力和温度划分阀门的温 度压力等级,按此达到阀门的系列化、标准化和通 用化。凡属同一标准、同一等级、同一口径的阀门 都能互相连接。常用的温度压力等级请见有关的管 道和法兰的温度压力等级。

  我国的公称压力是以温度100oC为基准的. PN4 MPaG的阀在100oC时的最大允许工 作压力为4 MPaG.

  随着工作温度的的升高, 允许工作压力下降. 一25号钢PN4.0 MPa的碳钢阀在250oC时 的许用压力只有3.6 MPaG了. 温度升得更 高, 允许的工作压力更低.

  GB 9131 是按公称压力来分表的, 同一个公 称压力不同的材料在一个表上. 所以先要找 到你需要的公称压力的表. PN 4.0 MPa.

  然后在这个表上找你要的材料. 25号碳钢, 在250oC下的允许工作压力为3.6 MPa;在 400oC时的允许工作压力只有2.2 MPa。

  美国的阀门是按温度压力等级来分的, 单位为lb/in2, psi (通常用#代表lb/in2),

  随着工作温度的的升高, 其允许工作压力会 下降; 温度升得更高, 允许的工作压力会降 得更低.相反, 若工作温度降低, 阀门的允许 工作压力也会随之升高.

  注意,阀门的温压等级应叫300磅级,不能 叫300磅,以免和压力单位混淆。

  查表时先在B16.5的材料分组表中按阀门的 材质找出它的材料分组号. 如碳钢A216 Gr. WCB 铸件在材料分组中可以查到为1.1组.

  中国的公称压力是以温度100oC为基准的. PN4 MPaG的阀在100oC时的最大允许工作压力为4 MPaG.

  然后选用600 psi 级阀门. 错了,完全错了, 应选用300# 级的阀门. 不可以简单地用压力单位变换的方法来转换公

  我国钢材的牌号和美国不同,在使用温压 表选用钢材时,可以查阅有关的参考书, 进行变换。但需要注意,两者的材料组分 不完全相同,故查到的结果不是等同,只 能供参考。

  具体可以查阅中石化设备设计技术中心站 出版《石油化工厂常用国内外材料手册》 中有关部分。

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