控制阀Cv、Kv和C的换算及详尽推导过程

     控制阀一般指的是调节阀，由两个主要的组合件构成：阀体组合件和执行机构组合件（或执行机构系统），分为四大系列：单座系列控制阀、双座系列控制阀、套筒系列控制阀和自力式系列控制阀。控制阀选型首要是阀的cv值，通常被称为流量系数，是指阀门在给定的压差下通过的液体或气体的流量，它是阀门设计和选择的重要参数。该文中就Cv、Kv和C的值换算介绍：

不同单位制的控制阀流量系数(Cv、Kv和C)都是控制阀在固定压差下，单位时间内控制阀全开流通水的体积，Cv、Kv和C存在Cv=1.156Kv，Cv=1.167C的关系。此文将分享Cv、Kv和C三者的定义、单位、换算及详尽推导过程。

1、流量系数的定义

    控制阀流通能力是指特定流体在特定温度下，当阀两端为单位压差时，单位时间内流经控制阀的流体体积数，采用不同单位制时有不同表达方式。

①流量系数C的定义

    给定行程下，温度为5-40℃的水, 阀两端压差为1kgf/cm2时，每小时流经调节阀的体积(以m3表示)。C是流量系数的通用 符，我国过去曾长期使用，以前称流通能力C。

②流量系数Kv的定义

    给定行程下，阀两端压差为102kPa时，温度为5-40℃的水，每小时流经调节阀的体积(以m3表示)。Kv是国际单位制流量系数。

③流量系数Cv的定义

    给定行程下，阀两端压差为1lb/in2时，温度为60℉的水，每分钟流经调节阀的体积(以美国加仑U.S gal表示)。Cv是英制流量系数。

2、不同单位制公式推导

①流通能力C计算公式及单位

当γ/γ0=1，Q=1m3/h，△P=1kgf/cm2时，如C定义为1，则N=1。则流通能力C的公式及单位如下：

公式中C为流通能力；Q单位为m3/h；γ/γ0为比重；△P单位为kgf/cm2。

②流量系数Cv计算公式及单位

当ρ/ρ0=1，Q=1USgal/min，△P=1lb/in2，如定义Cv=1，则N=1。则流量系数Cv的公式及单位如下：

其中Cv为流量系数；Q单位为USgal/min；ρ/ρ0为比密度；△P单位为lb/in2。

③流量系数Kv计算公式及单位

  当ρ/ρ0=1，Q=1m3/h，△P=100kPa时，若Kv=1，则N=0.1。则流量系数Kv的公式及单位如下：

   其中Kv为流量系数；Q单位为m3/h；ρ/ρ0为比密度；△P单位为kPa。

3、流通能力C、流量系数Kv、流量系数Cv的换算

①流量系数Cv与流通能力C的关系

     当C=1时，Q=1m3/h，γ/γ0=1(即ρ/ρ0=1)，△P=1kgf/cm2时，用C=1的条件代入Cv计算公式则为：

从计算结果得知：C=1与Cv=1.167是等值的(即Cv=1.167C)。

②Cv与Kv的换算

即Kv=1与Cv=1.156是等值的(即Cv=1.156Kv)。

     由于有些资料和样本中对控制阀流通能力C、流量系数Kv和流量系统Cv三者缺少推导过程，使用中容易产生混淆。对C、Kv、Cv从定义、单位应用及三者的关系方面予以澄清，帮助工程设计人员在调节阀选型计算过程中，对不同表达方式流量系数(C、Kv、Cv)进行换算和比较，便于进行调节阀的比选。