Mi az áramlási együttható?
Az áramlási együttható, más néven Cv (US/EU szabvány), Kv (nemzetközi szabvány) vagy C-érték, egy kritikus műszaki paraméter, amely meghatározza az ipari szelepek, például a szabályozószelepek és a szabályozók áramlási kapacitását.
A Cv érték meghatározása
A szelep Cv értéke az áramlási együttható, amely a szelep folyadékáteresztő képességét jelzi adott körülmények között. Ez a tényező határozza meg a folyadék vagy gáz térfogatáramát egy szelepen keresztül adott nyomásesés mellett. A magasabb Cv értékek nagyobb áramlási kapacitást jeleznek.
Mi a Cv (kapacitásérték)?
A szelep Cv (kapacitásérték) az áramlási kapacitást méri, és szabványosított vizsgálati körülmények között számítják ki:
• Teljesen nyitott szelep
• 1 psi nyomásesés (ΔP) a szelepen keresztül
• Folyadék: 15,5°C-os (60°F) víz
• Áramlási sebesség: amerikai gallon percenként (GPM)
Szelepnyitás vs. CV érték
A Cv/Kv érték és a szelepnyitás (%) két különböző fogalom:
• Kv definíció (kínai szabvány):Áramlási sebesség m³/h-ban, ΔP = 100 kPa nyomás és 1 g/cm³ folyadéksűrűség esetén (szobahőmérsékletű víz).
*Példa:A Kv=50 50 m³/h áramlást jelent 100 kPa ΔP nyomáson.*
• Nyitási százalék:A szeleptányér/szeleptányér helyzete (0% = zárva, 100% = teljesen nyitott).
Önéletrajz és kulcsalkalmazások kiszámítása
A Cv-t befolyásolja a szelep kialakítása, mérete, anyaga, áramlási módja és a folyadék tulajdonságai (hőmérséklet, nyomás, viszkozitás).
Az alapképlet a következő:
Cv = Q / (√ΔP × √ρ)
Ahol:
• Q= Térfogatáram
•ΔP= Nyomáskülönbség
•ρ= Folyadék sűrűsége
Átváltás: Cv = 1,167 Kv
Szerep a szelepválasztásban és -tervezésben
A Cv közvetlenül befolyásolja a folyadékszabályozó rendszer hatékonyságát:
•Meghatározza az optimális szelepméretet és -típust a célzott áramlási sebességhez
•Biztosítja a rendszer stabilitását (pl. megakadályozza a szivattyú ciklikus be- és kikapcsolását az épület vízellátásában)
•Kritikus az energiaoptimalizálás szempontjából
CV-variációk a szeleptípusok között
Az áramlási kapacitás a szelep kialakításától függően változik (az adatok forrása:ASME/API/ISO szabványok):
| Szeleptípus | Főbb jellemzők | Példa Cv-re (FCI szabvány) |
|---|---|---|
Tolózár | Közepes Cv (DN100 ≈ 400); rossz szabályozás; kerülje a <30%-os nyitást (turbulencia kockázat az ASME B16.34 szerint) | DN50: ~120 |
golyóscsap | Magas Cv érték (1,8× tolózárak); lineáris áramlásszabályozás; API 6D ajánlott csővezetékekhez | DN80 V-gömb: ≈375 |
Pillangószelep | Költséghatékony nagy méretek esetén; ±5%-os pontosság (háromszoros eltolás); korlátozott áramlási nyereség >70%-os nyitott állapotban | DN150 Szegélyvastagság: ~2000 |
Globe szelep | Nagy ellenállás (Cv ≈ 1/3 a golyóscsapokéhoz képest); precíz szabályozás (orvosi/laboratóriumi használatra) | DN50: ~40 |
Magáramlási paraméterek és befolyásoló tényezők
A szelepteljesítményt három paraméter határozza meg (a Fluid Controls Institute szerint):
1. Konverziós érték:GPM áramlás 1 psi ΔP nyomáson (pl. DN50 golyóscsap ≈ 210 vs. tolózár ≈ 120).
2. Áramlási ellenállási együttható (ξ):
•Pillangószelep: ξ = 0,2–0,6
•Gömbszelep: ξ = 3–5
Kiválasztási irányelvek és kritikus szempontok
Viszkozitáskorrekció:
Alkalmazzon szorzókat a Cv-re (pl. nyersolaj: 0,7–0,9 az ISO 5208 szabvány szerint).
Intelligens szelepek:
Valós idejű Cv optimalizálás (pl. Emerson DVC6200 pozicionáló).
Áramlási együttható vizsgáló rendszerek
A teszteléshez ellenőrzött körülmények szükségesek a mérési érzékenység miatt:
•Beállítás (1. ábra szerint):
Áramlásmérő, hőmérő, fojtószelepek, tesztszelep, ΔP mérőműszer.
1. Áramlásmérő 2. Hőmérő 3. Feláramlási fojtószelep 4 és 7. Nyomásmérő furatok 5. Vizsgálószelep 6. Nyomáskülönbség-mérő eszköz 8. Leáramlási fojtószelep
4. A nyomásmérő furat és a szelep közötti távolság a cső átmérőjének kétszerese.
7. A nyomásmérő furat és a szelep közötti távolság a cső átmérőjének hatszorosa.
•Főbb vezérlőelemek:
- A bemeneti nyomást a felfelé irányuló szelep szabályozza.
- Az alsó szelep stabil nyomást tart fenn (névleges méret > tesztszelep a fojtott áramlás biztosítására)intesztszelep).
•Szabványok:
JB/T 5296-91 (Kína) vs. BS EN1267-1999 (EU).
•Kritikus tényezők:
Csap helye, csővezeték-konfiguráció, Reynolds-szám (folyadékok), Mach-szám (gázok).
Tesztelési korlátok és megoldások:
•Jelenlegi rendszervizsgáló szelepek ≤DN600.
•Nagyobb szelepek:Használjon légáramlás-tesztelést (itt nem részletezzük).
A Reynolds-szám hatása: A kísérleti adatok megerősítik, hogy a Reynolds-szám jelentősen befolyásolja a teszteredményeket.
Főbb tanulságok
•A Cv/Kv a szelep áramlási kapacitását határozza meg szabványosított körülmények között.
•A szelep típusa, mérete és a folyadék tulajdonságai kritikusan befolyásolják a Cv-t.
•A tesztelés pontossága érdekében a protokollok (JB/T 5296-91/BS EN1267) szigorú betartását igényli.
•A korrekciók a viszkozitásra, a hőmérsékletre és a nyomásra vonatkoznak.
(Minden adat ASME/API/ISO szabványokból és szelepgyártók tanulmányaiból származik.)
Közzététel ideje: 2025. január 6.