Шта је коефицијент протока
Коефицијент протока, познат као Cv (стандард САД/ЕУ), Kv (међународни стандард) или C-вредност, је критични технички параметар који дефинише капацитет протока индустријских вентила попут регулационих вентила и регулатора.
Дефинисање вредности CV-а
Коефицијент протока вентила представља коефицијент протока који показује капацитет вентила да пропушта флуид под одређеним условима. Он квантификује запремински проток течности или гаса кроз вентил при датом паду притиска. Веће вредности Cv указују на већи капацитет протока.
Шта је CV (вредност капацитета)
Cv (вредност капацитета) вентила мери проток и израчунава се под стандардизованим условима испитивања:
• Вентил потпуно отворен
• Пад притиска (ΔP) од 1 psi на вентилу
• Течност: Вода на 15,5°C
• Брзина протока: амерички галони у минути (GPM)
Отварање вентила у односу на вредност Cv
Cv/Kv и отварања вентила (%) су различити концепти:
• Дефиниција Kv (кинески стандард):Проток у m³/h када је ΔP = 100 kPa, густина флуида = 1 g/cm³ (вода на собној температури).
*Пример:Kv=50 значи проток од 50 m³/h при 100 kPa ΔP.*
• Проценат отварања:Положај чепа/диска вентила (0% = затворено, 100% = потпуно отворено).
Израчунавање животописа и кључних пријава
На Cv утичу дизајн вентила, величина, материјал, режим протока и својства флуида (температура, притисак, вискозност).
Основна формула је:
Cv = Q / (√ΔP × √ρ)
Где:
• П= Запремински проток
•ΔP= Диференцијални притисак
•ρ= Густина флуида
Конверзија: Cv = 1,167 Kv
Улога у избору и дизајну вентила
Cv директно утиче на ефикасност система за контролу флуида:
•Одређује оптималну величину и тип вентила за циљане протоке
•Обезбеђује стабилност система (нпр. спречава циклично пуњење пумпе у водоснабдевању зграде)
•Критично за оптимизацију енергије
Варијације CV-а у зависности од типова вентила
Капацитет протока се разликује у зависности од дизајна вентила (подаци су преузети изASME/API/ISO стандарди):
| Тип вентила | Кључне карактеристике | Пример CV-ја (FCI стандард) |
|---|---|---|
Запорни вентил | Средњи Cv (DN100 ≈ 400); лоша регулација; избегавати отварање <30% (ризик од турбуленције према ASME B16.34) | ДН50: ~120 |
Куглични вентил | Висок Cv (1,8× запорни вентили); линеарна контрола протока; API 6D се препоручује за цевоводе | DN80 V-кугла: ≈375 |
Лептир вентил | Исплативо за велике димензије; прецизност ±5% (троструки офсет); ограничено повећање протока >70% отворено | ДН150 Оболонка: ~2000 |
Кугласти вентил | Висока отпорност (Cv ≈ 1/3 кугличних вентила); прецизна контрола (медицинска/лабораторијска употреба) | ДН50: ~40 |
Параметри основног тока и фактори утицаја
Перформансе вентила су дефинисане помоћу три параметра (према Институту за контролу флуида):
1. Вредност CV-а:Проток GPM при 1 psi ΔP (нпр. куглични вентил DN50 ≈ 210 у односу на запорни вентил ≈ 120).
2. Коефицијент отпора протоку (ξ):
•Лептир вентил: ξ = 0,2–0,6
•Кугласти вентил: ξ = 3–5
Смернице за избор и кључна разматрања
Корекција вискозности:
Примените мултипликаторе на Cv (нпр. сирова нафта: 0,7–0,9 према ISO 5208).
Паметни вентили:
Оптимизација Cv у реалном времену (нпр. позиционер Emerson DVC6200).
Системи за испитивање коефицијента протока
Тестирање захтева контролисане услове због осетљивости мерења:
•Подешавање (према слици 1):
Мерач протока, термометар, пригушни вентили, испитни вентил, ΔP мерач.
1. Мерач протока 2. Термометар 3. Узводни пригушни вентил 4 и 7. Отвори за мерење притиска 5. Испитни вентил 6. Уређај за мерење диференцијалног притиска 8. Низводни пригушни вентил
4. Растојање између отвора за мерење притиска и вентила је 2 пута веће од пречника цеви
7. Растојање између отвора за мерење притиска и вентила је 6 пута веће од пречника цеви
•Кључне контроле:
- Узводни вентил регулише улазни притисак.
- Низводни вентил одржава стабилан притисак (номинална величина > испитни вентил како би се осигурало да долази до пригушеног протока)inиспитни вентил).
•Стандарди:
JB/T 5296-91 (Кина) у односу на BS EN1267-1999 (ЕУ).
•Критични фактори:
Локација славине, конфигурација цеви, Рејнолдсов број (течности), Махов број (гасови).
Ограничења тестирања и решења:
•Тренутни системски испитни вентили ≤DN600.
•Већи вентили:Користите испитивање протока ваздуха (није овде детаљно описано).
Утицај Рејнолдсовог броја: Експериментални подаци потврђују да Рејнолдсов број значајно утиче на резултате испитивања.
Кључне закључке
•Cv/Kv дефинише проток вентила под стандардизованим условима.
•Тип вентила, величина и својства флуида критично утичу на Cv.
•Тестирање захтева строго придржавање протокола (JB/T 5296-91/BS EN1267) ради тачности.
•Корекције се примењују за вискозност, температуру и притисак.
(Сви подаци су преузети из ASME/API/ISO стандарда и белих књига произвођача вентила.)
Време објаве: 06.01.2025.