從管路的觀點(diǎn)出發(fā)確定調(diào)節(jié)閥的尺寸，就是按給定的工作條件，選定一個(gè)能通過一定流量工藝過程介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥控制的流量值是以K_v值表示的。

1．液體流量系數(shù)Kv值的計(jì)算公式

在同一開度下，兩次應(yīng)用式。一次是相對(duì)于任意條件，另一次是相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)條件，即

將兩式相比，導(dǎo)出：

上述推導(dǎo)僅適用于同一液體的情況，被確定標(biāo)準(zhǔn)條件下的液體是水。對(duì)其他液體，比率在一般情況下是不同的，但實(shí)際上，僅當(dāng)對(duì)比液體的運(yùn)動(dòng)粘度ν大于2×10^-5m²/s時(shí)，或小流量調(diào)節(jié)的情況下，該液體與水的比值才有明顯差別。這些情況將引人修正系數(shù)。如果△ρ_re和p_e有相同的數(shù)值(△p_re的單位是bar，ρ_e的單位是kg/L)，代入式中，就可得

可用來計(jì)算液體的K_vmax值。

2．氣體流量系數(shù)K_v值的計(jì)算公式

確定這個(gè)計(jì)算公式，要進(jìn)行一系列的假設(shè)。首先假設(shè)氣體是理想氣體，并假設(shè)調(diào)節(jié)閥前后氣體的溫度不變，密度ρ取閥后的。

在正常狀態(tài)，q_v和ρ的計(jì)算如下：

將式(3)代人式(1)，導(dǎo)出以下公式：

取T_N=273K，ρ_e=1000kg/m³，P_N≈O.103MPa，△ρ_re=10⁵Pa。下標(biāo)1和2分別表示閥前和閥后。

從式(6)得到下式：

式(6)和式(7)是Fruh在1957年建立的，目前還在采用。后來Ullman在進(jìn)行流體熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，在無摩擦和絕熱膨脹及P2/P1≥0.9的條件下，建立了如下關(guān)系式：

式中k——等熵指數(shù)；

V_N——在標(biāo)準(zhǔn)條件下氣體的比體積。

上述公式除了已說明的限制條件外，還有其他的限制。但由于它應(yīng)用方便，并能得到令人滿意的結(jié)果，因此被廣泛地采用。

3．水蒸氣流量系數(shù)Kv值的計(jì)算公式

下面推導(dǎo)過熱蒸汽，飽和蒸汽和潮濕蒸汽的計(jì)算公式。

(1)過熱蒸汽 和氣體計(jì)算公式一樣，要進(jìn)行簡(jiǎn)化假設(shè)。從式(1)開始，改為質(zhì)量流量，將△P_re=10⁵Pa(1bar)，ρ_e=1000kg/m³代入式中，用1/ν₂來替換ρ(ν₂是調(diào)節(jié)閥后的蒸汽比體積)，從而獲得下式：

式中 q_m——質(zhì)量流量(kg/h)。

從式(8)開始，代入ρ_e=1000kg/m³，△P_re=0.1MPa，T_N=273K，得

式中ν₁——閥前過熱蒸汽的比體積。

(2)干飽和蒸汽 當(dāng)p2>10.0MPa時(shí)，可用式(12)計(jì)算。在式中，ν₂是蒸汽在壓力為p2時(shí)的比體積。當(dāng)p2≤10.0MPa的時(shí)候，可用P2V₂≈2代入式(12)，因而導(dǎo)出公式：

(3)潮濕的蒸汽 當(dāng)P2≤10.0MPa時(shí)，對(duì)于式(14)乘以進(jìn)行修正。x是蒸汽的修正系數(shù)。當(dāng)P2>10.0MPa的時(shí)候，式(12)中的ν₂以下式置換：

式中 ν^“₂——壓力為p2時(shí)飽和蒸汽的比體積；

ν^′₂——在壓力為P2時(shí)，沸點(diǎn)溫度下液體的比體積；