Што такое каэфіцыент патоку
Каэфіцыент патоку, вядомы як Cv (стандарт ЗША/ЕС), Kv (міжнародны стандарт) або C-значэнне, з'яўляецца найважнейшым тэхнічным параметрам, які вызначае прапускную здольнасць прамысловых клапанаў, такіх як рэгулюючыя клапаны і рэгулятары.
Вызначэнне значэння CV
Каэфіцыент патоку клапана Cv уяўляе сабой каэфіцыент патоку, які паказвае здольнасць клапана прапускаць вадкасць пры пэўных умовах. Ён колькасна вызначае аб'ёмны расход вадкасці або газу праз клапан пры зададзеным перападзе ціску. Больш высокія значэнні Cv паказваюць на большую прапускную здольнасць.
Што такое CV (значэнне ёмістасці)
Прапускная здольнасць клапана (Cv) вымярае прапускную здольнасць і разлічваецца ў стандартызаваных умовах выпрабаванняў:
• Клапан цалкам адкрыты
• Падзенне ціску (ΔP) на клапане 1 фунт/кв. дюйм
• Вадкасць: вада пры тэмпературы 15,5°C (60°F)
• Хуткасць патоку: галоны ЗША ў хвіліну (GPM)
Адкрыццё клапана ў залежнасці ад значэння Cv
Cv/Kv і адкрыццё клапана (%) — гэта розныя паняцці:
• Вызначэнне Kv (стандарт Кітая):Хуткасць патоку ў м³/г пры ΔP = 100 кПа, шчыльнасці вадкасці = 1 г/см³ (вада пакаёвай тэмпературы).
*Прыклад:Kv=50 азначае расход 50 м³/г пры ціску 100 кПа ΔP.*
• Працэнт адкрыцця:Палажэнне плунжера/дыска клапана (0% = зачынена, 100% = цалкам адкрыта).
Разлік рэзюмэ і ключавых заявак
На каэфіцыент гатоўнасці (Cv) уплываюць канструкцыя клапана, памер, матэрыял, рэжым патоку і ўласцівасці вадкасці (тэмпература, ціск, глейкасць).
Асноўная формула:
Cv = Q / (√ΔP × √ρ)
Дзе:
• Пытанне= Аб'ёмны расход
•ΔP= Перапад ціску
•ρ= Шчыльнасць вадкасці
Пераўтварэнне: Cv = 1,167 кВ
Роля ў выбары і праектаванні клапанаў
Cv непасрэдна ўплывае на эфектыўнасць сістэмы кіравання гідраўлічнай вадкасцю:
•Вызначае аптымальны памер і тып клапана для мэтавай хуткасці патоку
•Забяспечвае стабільнасць сістэмы (напрыклад, прадухіляе цыклічнае ўключэнне і выключэнне помпы ў сістэме водазабеспячэння будынка)
•Крытычна важна для аптымізацыі энергаспажывання
Варыяцыі Cv у розных тыпах клапанаў
Прапускная здольнасць адрозніваецца ў залежнасці ад канструкцыі клапана (дадзеныя ўзятыя зСтандарты ASME/API/ISO):
| Тып клапана | Асноўныя характарыстыкі | Прыклад рэзюмэ (стандарт FCI) |
|---|---|---|
Засаўка | Сярэдні Cv (DN100 ≈ 400); дрэннае рэгуляванне; пазбягайце адкрыцця <30% (рызыка турбулентнасці згодна з ASME B16.34) | Ду50: ~120 |
Шаравы кран | Высокі Cv (засаўкі 1,8×); лінейнае кіраванне патокам; для трубаправодаў рэкамендуецца стандарт API 6D | DN80 V-вобразны шар: ≈375 |
Дросельны клапан | Эканамічна выгадны для вялікіх памераў; дакладнасць ±5% (патройнае зрушэнне); абмежаваны прырост патоку >70% адкрыта | DN150 Вафель: ~2000 |
Шарнірны клапан | Высокае супраціўленне (Cv ≈ 1/3 ад шаравых кранаў); дакладнае кіраванне (медыцынскае/лабараторнае выкарыстанне) | Ду50: ~40 |
Параметры асноўнага патоку і фактары ўплыву
Прадукцыйнасць клапана вызначаецца трыма параметрамі (паводле Інстытута кантролю вадкасцей):
1. Значэнне CV:Паток галонаў у хвіліну пры ціску 1 фунт/кв. цаля ΔP (напрыклад, шаравы кран DN50 ≈ 210 у параўнанні з засаўкай ≈ 120).
2. Каэфіцыент супраціву патоку (ξ):
•Засаўка-матылёк: ξ = 0,2–0,6
•Шаравой клапан: ξ = 3–5
Рэкамендацыі па выбары і крытычныя меркаванні
Карэкцыя глейкасці:
Ужывайце множнікі да Cv (напрыклад, для сырой нафты: 0,7–0,9 паводле ISO 5208).
Разумныя клапаны:
Аптымізацыя Cv у рэжыме рэальнага часу (напрыклад, пазіцыянер Emerson DVC6200).
Сістэмы вымярэння каэфіцыента патоку
З-за адчувальнасці вымярэнняў тэсціраванне патрабуе кантраляваных умоў:
•Налада (гл. мал. 1):
Расходамер, тэрмометр, дросельныя клапаны, выпрабавальны клапан, манометр ΔP.
1. Расходамер 2. Тэрмометр 3. Дросельны клапан вышэй па плыні 4 і 7. Адтуліны для вымярэння ціску 5. Выпрабавальны клапан 6. Прылада для вымярэння перападу ціску 8. Дросельны клапан ніжэй па плыні
4. Адлегласць паміж адтулінай для адбору ціску і клапанам у 2 разы перавышае дыяметр трубы.
7. Адлегласць паміж адтулінай для адбору ціску і клапанам у 6 разоў перавышае дыяметр трубы.
•Асноўныя элементы кіравання:
- Уваходны клапан рэгулюе ціск на ўваходзе.
- Выхадны клапан падтрымлівае стабільны ціск (намінальны памер > выпрабавальны клапан, каб забяспечыць дросельны паток)inвыпрабавальны клапан).
•Стандарты:
JB/T 5296-91 (Кітай) у параўнанні з BS EN1267-1999 (ЕС).
•Крытычныя фактары:
Размяшчэнне крана, канфігурацыя трубаправодаў, лік Рэйнальдса (вадкасці), лік Маха (газы).
Абмежаванні і рашэнні тэсціравання:
•Выпрабавальныя клапаны бягучых сістэм ≤DN600.
•Большыя клапаны:Выкарыстоўвайце выпрабаванне паветранага патоку (тут не падрабязна апісана).
Уплыў ліку Рэйнальдса: Эксперыментальныя дадзеныя пацвярджаюць, што лік Рэйнальдса істотна ўплывае на вынікі выпрабаванняў.
Асноўныя высновы
•Cv/Kv вызначае прапускную здольнасць клапана ў стандартызаваных умовах.
•Тып клапана, памер і ўласцівасці вадкасці істотна ўплываюць на каэфіцыент гатоўнасці (Cv).
•Для дакладнасці тэсціравання патрабуецца строгае прытрымліванне пратаколаў (JB/T 5296-91/BS EN1267).
•Папраўкі прымяняюцца да глейкасці, тэмпературы і ціску.
(Усе дадзеныя ўзятыя са стандартаў ASME/API/ISO і тэхнічных дакументаў вытворцаў клапанаў.)
Час публікацыі: 06 студзеня 2025 г.