Jaká je hodnota CV ventilu: Výpočet, součinitel průtoku

Co je to součinitel průtoku

Součinitel průtoku, známý jako Cv (standard USA/EU), Kv (mezinárodní standard) nebo hodnota C, je kritický technický parametr definující průtok průmyslových ventilů, jako jsou regulační ventily a regulátory.

Definování hodnoty CV

Koeficient průtoku ventilu představuje součinitel průtoku, který udává schopnost ventilu propouštět kapalinu za specifických podmínek. Kvantifikuje objemový průtok kapaliny nebo plynu ventilem při daném poklesu tlaku. Vyšší hodnoty Cv označují větší průtokovou kapacitu.

Co je CV (hodnota kapacity)

Hodnota průtoku (Cv) ventilu měří průtokovou kapacitu a vypočítává se za standardizovaných zkušebních podmínek:

• Ventil plně otevřený

• Pokles tlaku (ΔP) 1 psi na ventilu

• Kapalina: Voda o teplotě 15,5 °C

• Průtok: americké galony za minutu (GPM)

Otevření ventilu vs. hodnota Cv

Cv/Kv a otevření ventilu (%) jsou odlišné pojmy:

• Definice Kv (čínská norma):Průtok v m³/h při ΔP = 100 kPa, hustotě kapaliny = 1 g/cm³ (voda při pokojové teplotě).

*Příklad:Kv=50 znamená průtok 50 m³/h při 100 kPa ΔP.*

• Procento otevření:Poloha kuželky/kotouče ventilu (0 % = zavřeno, 100 % = plně otevřeno).

Výpočet životopisů a klíčových aplikací

Cv je ovlivněno konstrukcí ventilu, jeho velikostí, materiálem, režimem proudění a vlastnostmi kapaliny (teplotou, tlakem, viskozitou).

Základní vzorec je:

Cv = Q / (√ΔP × √ρ)

Kde:

• Otázka= Objemový průtok

•ΔP= Tlakový rozdíl

•ρ= Hustota kapaliny

Přepočet: Cv = 1,167 kV

Role ve výběru a návrhu ventilů

Cv přímo ovlivňuje účinnost systému řízení kapalin:

•Určuje optimální velikost a typ ventilu pro cílové průtoky

•Zajišťuje stabilitu systému (např. zabraňuje cyklování čerpadel v zásobování vodou v budově)

•Kritické pro optimalizaci spotřeby energie

Variace CV mezi typy ventilů

Průtoková kapacita se liší podle konstrukce ventilu (data pocházejí zNormy ASME/API/ISO):

Parametry proudění jádra a ovlivňující faktory

Výkon ventilu je definován třemi parametry (podle Fluid Controls Institute):

1. Hodnota CV:Průtok GPM při 1 psi ΔP (např. kulový ventil DN50 ≈ 210 vs. šoupátkový ventil ≈ 120).

2. Součinitel odporu proudění (ξ):

•Klapkový ventil: ξ = 0,2–0,6

•Kulový ventil: ξ = 3–5

Pokyny pro výběr a kritické aspekty

Korekce viskozity:

Použijte multiplikátory na Cv (např. ropa: 0,7–0,9 dle ISO 5208).

Inteligentní ventily:

Optimalizace Cv v reálném čase (např. pozicionér Emerson DVC6200).

Systémy pro testování koeficientu průtoku

Testování vyžaduje kontrolované podmínky kvůli citlivosti měření:

•Nastavení (viz obr. 1):

Průtokoměr, teploměr, škrticí ventily, zkušební ventil, měřič ΔP.

1. Průtokoměr 2. Teploměr 3. Předřazený škrticí ventil 4 a 7. Otvory pro měření tlaku 5. Zkušební ventil 6. Měřič tlakové diference 8. Zařazený škrticí ventil

4. Vzdálenost mezi tlakovým odběrným otvorem a ventilem je dvojnásobek průměru potrubí

7. Vzdálenost mezi odběrným otvorem a ventilem je 6násobek průměru potrubí.

•Klíčové ovládací prvky:

- Přední ventil reguluje vstupní tlak.

- Výstupní ventil udržuje stabilní tlak (jmenovitá velikost > testovací ventil, aby se zajistilo škrcení průtoku)inzkušební ventil).

•Standardy:

JB/T 5296-91 (Čína) vs. BS EN1267-1999 (EU).

•Kritické faktory:

Umístění odboček, konfigurace potrubí, Reynoldsovo číslo (kapaliny), Machovo číslo (plyny).

Omezení testování a řešení:

•Zkušební ventily současných systémů ≤DN600.

•Větší ventily:Použijte test proudění vzduchu (zde není podrobně popsáno).

Vliv Reynoldsova čísla: Experimentální data potvrzují, že Reynoldsovo číslo významně ovlivňuje výsledky testů.

Klíčové poznatky

•Cv/Kv definuje průtok ventilu za standardizovaných podmínek.

•Typ ventilu, velikost a vlastnosti kapaliny zásadně ovlivňují Cv.

•Testování vyžaduje pro zajištění přesnosti přísné dodržování protokolů (JB/T 5296-91/BS EN1267).

•Korekce platí pro viskozitu, teplotu a tlak.

(Všechna data pocházejí z norem ASME/API/ISO a z dokumentů výrobců ventilů.)