控制閥流量參數CV值的來歷與計算方法

調節閥、控制閥流量參數CV值的來歷與計算方法嘉泰閥門1915 年美國費希爾 FISHER GOVERNER 公司按設計條件積累了圖表，按圖表先定口徑。由于用這個方法調節閥的費用減少了，電動調節閥的壽命延長了，因此當時得到了好評。但是按選定的口徑比現在計算出來的還大些。后來按選定法對液體，氣體，蒸汽及各種形式的氣動調節閥進行了進一步的算法研究。
直到 1930 年美國的 FOXBORO 公司 ROLPHRJOKWELL 和 DR.@.E.MASON 對以下的V型 ( 等百分比 ) 球閥 , 最初使用CV值 , 并發表了CV 計算公式。 1944年美國的 MASON — NELLAN REGULATOR 公司把 ROKWELL 和 MAXON 合并為 MASON — NEILAN ，發表了 @ V 計算公式。 1945 年美國的 SONALD EKMAN 公司發表了和 MASON — NELLAN 差不多的公式，但對流通面積和流量系數相對關系展開研究工作。
1962 年美國的 F@I （ FLUID @ONTROLS INSTITUTE ） 發表了 FCI 58-2 流量測定方法，并發表了調節閥口徑計算。迄今還在使用的CV 計算式，但同 FCI 62-1 。 1960 年西德的 VDI/VDE 也發表了 KV 計算式，但同 FCI62-1 相同，僅僅是單位改為公制。 1966~1969 年日本機械學會關于調節閥基礎調查分會對定義瘩的口徑計算，規格書，使用方法進行調查研究。但到現在還未結束。 1977 年美國的 ISA （ INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA ）發表了標準 S39 。 1 “關于壓縮流體的計算”公式。 1977~1978 美國的 ANSI/ISA 標準 ,S75.01 于 1979 年 5 月 15 日發表了 NO\\0046-79, 為工程服務的報告。
調節并流通能力的計算，各儀表廠目前采用FCI推薦的C V 值計算公式如表 1
公式 壓力條件 計算式
△P < 2 1> △P≥P 1 /2 　　
液體 同左
氣體 常溫 （ 0~60 C）
溫度修正 (>60°C)
蒸汽 飽和
過熱
表中各式對一般的使用場合可以滿足。但對于高壓差，高粘度接近飽和狀態的液體等場合，尤其是蝶閥，球閥等低壓力恢復系數的閥，誤差就很大了，必須進行修正。 80 年日本個別公司已開始用下列系數進行修正。 空化系數：當液體通過調節閥時，在縮流部壓力低于閥入口溫度下的飽和蒸汽壓力 P V 時，一部分液體迅速氣化使通過調節閥的液體成為氣液兩相流的現象學稱為閃蒸。縮流部后液體的壓力表逐漸恢復，混雜在液體中的氣泡破碎，在氣泡破碎時造成壓力升高，壓力有時高達數千 kgf/cm 2 ，在這種局部高壓的作用會使閥芯表面的金屬剝落而導致損壞，此種現象稱為空化。
在發生上述現象時，當閥進口壓差 D R = R 1-P2 增加到一定數值后，通過閥的流量將不隨著壓差增加而增加產生阻塞流（ CHOKOD FLOW ），如圖 1 所示。此時表 1 中的公式就不適用了，必須修正。即不能單純用△ P=P1-P2 來計算調節閥的流通能力，而必須使流體在閥縮流部的壓力不低于 PV 。由于各種調節閥的壓力恢復系數是不一樣的，由圖 2 可見，蝶閥，球閥等高壓力恢復的調節瘩更易產生內蒸和空化。
不同的調節閥形式具有不同的壓力恢復系數，而壓力恢復系數直接影響產生閃蒸、空化的難易程度，因此引入空化系數 KC 。P 1 - —閥入口壓力； P 2 —閥出口壓力； P V —飽和蒸氣壓力； DRCV —縮流部差壓； D R = R 1- R 2
KC 定義為： KC=△P/△P O =(P 1 —P 2 )/(P 1 —P V )
KC 數值是調節閥本身結構決定的，反映了該閥壓力恢復的高低 ，由于 D R =KC · D R 0 即 P 1 —P 2 =KC(P 1 -P V )通過 KC 可求出使縮流部壓力低于 P V 時（即不產生空化）的最大允許閥壓降 D RCRI ，即 △PCri= P 1 —P 2 =KC(P 1 -P V )