Клапан, который работает в большем количестве положений, чем открытый и закрытый, имеет несколько значений Kv. 

Калькулятор Kv

Значение Kv определяет правильный размер клапана для конкретного применения. После расчета значения Kv рекомендуется выбрать клапан со значением Kv, немного превышающим расчетное значение. Это обеспечивает достижение желаемого расхода и запас прочности для потенциальных изменений давления или расхода. В некоторых случаях коэффициент клапана предопределен, и можно рассчитать подходящий для этого клапана расход, используя формулу расчета расхода клапана в обратном направлении.

Kv по-разному выражается для жидкостей и газов из-за их различных физических свойств и поведения.

• Жидкости почти несжимаемы, в то время как газы обладают высокой сжимаемостью, что приводит к различному перепаду давления в трубопроводе, по которому проходит каждая из этих жидкостей.
• Жидкости имеют более высокую вязкость, чем газы, что влияет на их скорость потока.

Следовательно, уравнения расхода для жидкостей и газов разработаны с учетом этих различий и обеспечивают более точное представление расхода для каждого типа жидкости.

Калькулятор Kv для жидкостей

Чтобы правильно использовать калькулятор коэффициента расхода Kv для жидкостей, знайте следующее:

• расход в л/мин или^м3/ч
• плотность среды перед клапаном
• перепад давления на клапане, т.е. разница между входным давлением и противодавлением

• Q: объемный расход в^м3/ч
• Δp: перепад давления в баре
• ρ: плотность жидкости в кг/^м3

Пример

Рассчитайте Kv воды при расходе 50^м3/ч и перепаде давления 5 бар.

Решение:

• ρ = 1
• Q = 50^м3/ч
• Δp = 5 бар

Поэтому для применения выберите клапан со значением Kv, равным или немного превышающим 22,36.

Калькулятор Kv для газов

Kv для газов различают субкритическое и сверхкритическое состояние течения.

• Подкритический поток: В докритическом потоке входное давление и противодавление клапана определяют расход. Чем больше противодавление, т.е. давление после клапана (p₂), тем меньше объем потока.

• Сверхкритический поток: В сверхкритическом потоке скорость потока зависит только от входного давления, что приводит к эффекту «дроссельного» потока. В сверхкритическом потоке жидкости давление жидкости больше критического давления, а скорость жидкости больше критической скорости. На этом этапе расход становится независимым от давления на выходе и контролируется только давлением на входе и плотностью жидкости. Это приводит к образованию «дроссельного» потока, при котором скорость жидкости остается постоянной независимо от любых изменений давления на выходе. Другими словами, жидкость достигает звуковой скорости и не может быть ускорена дальше, поэтому давление на выходе не влияет на скорость потока. Дроссельный поток возникает в трубопроводах и других проточных системах, когда жидкость протекает через суженное отверстие, такое как сопло или сужение в трубе, и является ограничивающим фактором при проектировании жидкостных и газовых систем высокого давления.

Подкритическое уравнение
Сверхкритическое уравнение

• p₁: входное давление в барах
• P₂: противодавление в барах
• Δp: перепад давления в баре
• Q_N: нормированный расход, в^м3/ч
• ρ_N: нормированная плотность, в кг/^м3
• T: абсолютная температура перед клапаном (в Кельвинах)

Пример

Рассчитайте значение Kv кислорода при расходе 1000^м3/ч, перепаде давления 5 бар, давлении на входе 60 бар, давлении на выходе 55 бар при 293 кельвинах.

• p₂ = 55 бар
• p₁ = 60 бар
• p₂ > (p₁)/2; следовательно

Подставляя значения,

Поэтому для данной области применения выберите клапан со значением Kv, равным или немного превышающим 2,40.

Настройка измерений для расчета Kv

Рисунок 2: Измерительная установка для расчета Kv: устройство для измерения температуры (A), клапан регулирования потока (B), манометр на входе (C), испытательное устройство (D), манометр с противодавлением (E) и расходомер (F).

На рисунке 2 приведен пример определения значений Kv клапана в различных условиях.

• A: Прибор для измерения температуры. Прибор измеряет температуру газообразных сред.
• В: Клапан регулирования расхода. Клапан регулирования расхода может быть отрегулирован для поддержания желаемого расхода или объема жидкости, проходящей через испытательное устройство.
• C: Манометр для измерения давления на входе (стр.₁).
• Д: Тестовое устройство. Испытательным устройством является клапан, значение Kv которого должно быть определено для различных условий потока.
• Д: Манометр для измерения противодавления (стр.₂).
• Ф: Расходомер. Расходомер измеряет расход жидкости и выдает значения в режиме реального времени, которые можно использовать для мониторинга и управления различными процессами и системами.

Разница между значением Cv и коэффициентами расхода Kv

Cv и Kv используются для измерения расхода жидкости через клапан. Тем не менее, у них есть несколько ключевых различий:

1. Единиц: Cv выражается в галлонах США в минуту (галлоны в минуту), в то время как Kv выражается в^м3/ч.
2. Перепад давления: Cv основан на перепаде давления в один psi (фунт на квадратный дюйм), в то время как Kv основан на перепаде давления в 1 бар. Это означает, что Cv и Kv не являются прямыми сравнениями и должны быть преобразованы при использовании в разных системах с разными единицами перепада давления.
3. Приложение: Cv в основном используется в США и Канаде, в то время как Kv широко используется в Европе и других частях мира.

Формула пересчета для Cv и Kv

Имеется возможность преобразования между коэффициентами расхода Cv и Kv.

Kv = 0,857 * Cv

Cv = 1,165 * Kv

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Как перевести Kv в Cv без калькулятора?

Значение коэффициента расхода Cv может быть переведено в Kv с помощью соотношения Kv = 0,857 Cv.

Как определить регулирующий клапан Kv в расчете?

Kv по-разному представлен для жидкостей и газов. Используйте калькулятор расхода Kv с точными формулами расчета Kv, чтобы определить значение Kv вашего клапана.