Cv пропускная способность клапана в чем измеряется
Пропускная способность Kvs. Что это такое?
Kvs и пропускная способность синонимы.
Kvs = Пропускная способность.
Выражаясь так…: У некоторого клапана Kvs = 1,5 м3/час равносильно тому, как если бы Вы выразились, что у клапана пропускная способность равна 1,5 м3/час. В некоторых таблицах и паспортах любых гидравлических элементов(клапанов) могут указывать так:
Пропускная способность (Kvs) показывает значение гидравлического сопротивления. Отсюда и его определение.
Kvs – это форма выражения гидравлического сопротивления, которая характеризует пропускную способность. Значение пропускной способности присваивается практически всем элементам, которые участвуют в протекании в них жидкости или газа.
На стадии проектирования, проектанту обязательно необходимо знать пропускную способность любого гидравлического оборудования или клапана. От этого будет зависеть все необходимые расчеты для всей системы цепи, например системы отопления.
В чем измеряется пропускная способность?
Так договорились и присвоили единицу измерения: м3/час. (метр кубический в час). Это значение показывает расход. Например, расход клапана. Но это не просто расход, а расход, при котором на клапане возникает потеря напора равная 1 Bar.
Расход – это протекание определенного объема жидкости или газа в единицу времени. В данном случае расход м3/час. Означает, что будет протекать 1 кубометр жидкости или газа в 1 час времени. То есть за два часа пройдет 2 кубометра жидкости или газа. За половину часа пройдет 0,5 метров кубических = 500 литров.
Например, рассмотрим термостатический клапан Kvs которого равен 1,2 м3/час.
То есть, если мы через клапан пропустим 1,2 м3/час, то потеря составит 1 Bar.
Насос выдает расход ровно 1,2 м3/час
Манометр 1, показывает 1,4 Bar
Манометр 2, показывает 0,4 Bar
Конечно, это не означает, что расход в клапане должен быть таким всегда. В большинстве случаев расход очень маленький. И возникают другие задачи:
Как найти потерю напора при малых расходах?
Существует формула перерасчета
Где P – потеря напора, Bar
Q – фактический, другой расход, м3/час
Kvs – пропускная способность, м3/час при котором потеря напора 1 Bar.
Имеется термостатический клапана пропускной способностью 1,2 м3/час.
Найти потерю напора при расходе 0.18 м3/час.
Ответ: Потеря напора составляет 0,0225 Bar.
В некоторых случаях можно найти аббревиатуры типа Kv. Такой аббревиатурой могут обозначать дополнительные функции пропускных способностей.
Например, некоторые клапаны имеют различные регулировки.
Отдельную регулировку могут обозначить как: Kv
Обычно Kvs показывает значение пропускной способности полностью открытого клапана. А Kv для определенного изменения положения клапана.
К сожалению, эта аббревиатура иностранного происхождения и не известна ее история зарождения.
Пропускная способность Kvs с точки зрения точной математики присваивается в основном тем элементам, у которых гидравлическое сопротивление образовано только местными сопротивлениями. Подробнее здесь.
Но на практике и в целом в мире это не так, потому что пропускную способность можно присвоить даже котловому оборудованию имеющее в себе участки различных труб. Поэтому перерасчет расходов может быть только приблизительным. Потому что с точки зрения гидравлических расчетов формулы разные для трубопровода и клапанов. Но в целом сопротивления примерно одинаково пропорциональны. Если нужны более точные гидравлические расчеты, то изучайте гидравлику.
Что такое коэффициент клапана (Cv)?
Что такое коэффициент клапана?
Как найти коэффициент клапана?
Уравнения для коэффициента клапана различны для жидкостей и газов. Математическое уравнение коэффициента клапана приведено ниже.
Коэффициент клапана C v для жидкостей
Коэффициент клапана для жидкостей определяется выражением
C v = Q * √ (SG / ΔP)
Таким образом, следуя приведенному выше уравнению, коэффициент клапана Cv для жидкостей можно определить как объем воды при температуре 60 ° F, который будет протекать в минуту через клапан с перепадом давления на клапане 1 фунт / кв. Дюйм.
Значение AC v клапана равно 1, что означает, что клапан пропускает 1 галлон в минуту (GPM) воды с температурой 60 ° F с перепадом давления (Dp), равным 1 (PSI) на клапане. Точно так же клапан с C v, равным 280, пропускает 280 галлонов в минуту 60 o F воды с перепадом давления в 1 фунт / кв. Дюйм.
Коэффициент клапана C v для газов
Для газов (некритический расход) коэффициент клапана определяется выражением
Для критического расхода газов Cv определяется по следующей формуле:
C v = 0,06223 (Q / P 1 Дж) √ <(T * SG) / Z>
Здесь J является функцией отношения удельной теплоемкости (r) и (R = P 2 / P 1 ), которое может быть взято из таблицы 2.
| Sr Нет | р | р | J | Sr Нет | р | р | J |
| 1 | 1.2 | 0,564 | 0,825 | 9 | 1,36 | 0,535 | 0,845 |
| 2 | 1,22 | 0,561 | 0,828 | 10 | 1,38 | 0,532 | 0,847 |
| 3 | 1,24 | 0,557 | 0,832 | 11 | 1.4 | 0,528 | 0,849 |
| 4 | 1,26 | 0,553 | 0,833 | 12 | 1,42 | 0,524 | 0,851 |
| 5 | 1,28 | 0,549 | 0,836 | 13 | 1,44 | 0,521 | 0,853 |
| 6 | 1.3 | 0,546 | 0,838 | 14 | 1,46 | 0,518 | 0,855 |
| 7 | 1,32 | 0,542 | 0,84 | 15 | 1,48 | 0,515 | 0,857 |
| 8 | 1,34 | 0,539 | 0,843 | 16 | 1.5 | 0,512 | 0,859 |
Таблица 2: Значения J для определения Cv газов в критическом потоке.
Коэффициент клапана очень важен при выборе клапана, поскольку он помогает выбрать правильный размер клапана для конкретного применения. Размер клапана, степень открытия клапана, детализация и конструкция клапана влияют на коэффициент клапана. Обычно коэффициент клапана указывается для отдельных клапанов с полным открытием.
Какое значение имеет коэффициент клапана (C v )?
Неправильный C v для клапана может снизить его производительность одним из следующих способов:
Когда вычисленное C v мало по сравнению с C v, требуемым для конкретного приложения:
С другой стороны, если оценка C v высока для требуемого процесса,
Почему меня должны интересовать коэффициенты клапана?
Предварительное понимание C v может помочь по-разному:
У каждого клапана свой коэффициент клапана. В зависимости от конфигурации трубопроводов или конструкции трима производители клапанов обычно публикуют эти данные C v для клапанов различных типов. Иногда они предоставляют кривую C v, которая показывает соотношение коэффициента расхода клапана по отношению к открытию клапана.
Как комбинировать коэффициенты потока клапана?
Коэффициенты расхода клапана можно легко комбинировать в зависимости от типов потока, параллельного или последовательного.
Расчет пропускной способности Kv и Kvs для арматуры трубопроводов
Реальный коэффициент учитывает много факторов, в той или иной степени влияющих на сложность расчета и работу арматуру. Поэтому для более простого расчета и выбора арматуры по каталогу введено понятие Kvs.
Величина Kvs характеризует расход через арматуру в полностью открытом положении при перепаде давления в 1 Бар.
Величина Kv характеризует расход при любом другом положении. При расчете арматуры определяется коэффициент расхода Kv, а затем с учетом коэффициента 1,3производится подбор по каталогу.
Расчет коэффициента пропускной способности (м 3 /ч) производится по следующей формуле:
Q – расход жидкости м 3 /ч;
Ρ – плотность жидкости кг/м 3 ;
p1 – входное давление, Бар абс.;
p2 – выходное давление Бар абс.;
Δp – перепад давления на клапане, Бар.
Величина абсолютного давления отличается от величины относительного на 1 Бар (величина одной атмосферы):
При расчете следует учитывать условие возможного возникновения кавитации и проверить допустимый перепад давления:
Правила подбора регулирующих клапанов
16 ноября 2018
Регулирующая арматура в настоящее время является неотъемлемой составляющей систем водоснабжения, отопления и вентиляции, а также различных технологических линий. И правильный подбор регулирующего клапана для данных систем является важной задачей, так как позволяет получить следующие преимущества:
Независимо от поставленной задачи, расчет регулирующего клапана сводится к определению его пропускной способности, при которой на заданном расходе будет дросселирован заданный избыток напора.
Пропускная способность регулирующей арматуры численно характеризуется коэффициентом пропускной способности Kv. Коэффициент Kv равен расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м 3 через клапан при перепаде давления на нем 0,1 МПа.
В зависимости от типа среды применяются различные расчетные формулы для определения значения Kv, но исходные данные остаются неизменными:
Поскольку при расчете пропускной способности не учитывается ряд факторов, влияющих на работу клапана, для выбора клапана используется коэффициент Kvs, учитывающий запас в 30%.
По рассчитанному значению Kvs подбирается регулирующий клапан с максимально близким бóльшим значением Kvs c учетом рекомендуемого диаметра.
Клапан необходимо выбирать так, чтобы расчетная величина Kvs находилась в интервале между Kvs min и Kvs max клапана. Для клапанов различных производителей значения Kvs min различны. Указанные параметры приведены в технических описаниях оборудования.
1. Условный диаметр
Регулирующая арматура никогда не подбирается по диаметру трубопровода. Однако диаметр трубопровода до и после клапана необходимо рассчитывать для подбора обвязки регулирующих клапанов. Так как регулирующий клапан подбирается по величине Kvs, часто условный диаметр клапана оказывается меньше условного диаметра трубопровода, на котором он установлен, особенно при большом перепаде на клапане. В этом случае допускается выбирать клапан с условным диаметром меньше условного диаметра трубопровода на одну-две ступени. При большей разнице рекомендуется использовать клапаны с пониженной пропускной способностью Kvs. Данное решение позволяет снизить стоимость оборудования, а также при таком подборе оборудование оказывается более компактным по габаритам и массе.
2. Условное давление
Условное давление Ру является единственным параметром для изготовляемой арматуры, гарантирующим ее прочность и учитывающим как рабочее давление, так и рабочую температуру. Условное давление соответствует допустимому рабочему давлению для данного вида арматуры при нормальной температуре (20 о С). При повышении температуры механические свойства конструкционных материалов ухудшаются, поэтому для арматуры с высокой рабочей температурой допустимые рабочие давления ниже, чем условные. Это снижение зависит от материала деталей арматуры и температурной зависимости прочностных свойств этого материала. Чем выше рабочая температура, тем ниже максимальное рабочее давление при одном и том же значении условного давления.
Ниже приведены таблицы зависимости максимального рабочего давления в зависимости от температуры для различных материалов исполнения:
3. Вероятность возникновения кавитации
Одной из серьезных проблем, возникающих при применении запорной и регулирующей арматуры, является возникновение кавитации. Особенно сильно этот эффект проявляется при использовании регуляторов, понижающих давление «после себя» — редукционных клапанов.
Кавитация — процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, что в свою очередь приводит к преждевременному износу элементов регулирующей арматуры.
Для проверки возможности появлении кавитации при больших перепадах давления на клапане применяется следующая формула:
4. Уровень шума
При выборе регулятора давления необходимо учитывать явления, связанные с шумом работающего регулятора. Возникновение шумов вызвано газодинамическими колебательными процессами у регулирующих органов и стенок регуляторов. При совпадении частоты колебаний амплитуда колебаний клапана может резко возрасти, что приведет к износу и разрушению клапана, а также к сильной вибрации регулятора.
Главной причиной повышенного шума является повышенная скорость среды в выбранном трубопроводе относительно рекомендуемой. Фактическая скорость среды может быть рассчитана по формуле:
Ниже приведены рекомендуемые скорости сред для снижения риска появления критического уровня шума:
Одним из способов снижения уровня шума в системах, помимо использования клапанов специальной конструкции, является применение гибких вставок (виброкомпенсаторов) на участках до и после клапана.
5. Отношение входного давления к выходному или допустимый перепад давления на клапане
Для некоторых редукционных клапанов ограничено отношение входного давления к выходному. Входное давление, воздействуя на плунжер редукционного клапана, стремится его открыть. Выходное давление воздействует на мембрану (или другой управляющий элемент) клапана, стремясь закрыть клапан. При превышении ограничения по отношению входного и выходного давления клапан не сможет закрыться — и выходное давление будет больше давления настройки. Ограничения по указанному параметру также исключают кавитацию в седле регулирующего клапана.
Выполнение данных указаний при подборе регуляторов позволит значительно улучшить показатели технологических процессов и увеличить срок службы регулирующей арматуры. Примеры расчетов приведены в статье. По вопросам подбора оборудования просьба обращаться к инженерам отдела регулирующей арматуры компании АДЛ.
Cv пропускная способность клапана в чем измеряется
Расчет пропускной способности Kv и Kvs для арматуры трубопроводов
Реальный коэффициент учитывает много факторов, в той или иной степени влияющих на сложность расчета и работу арматуру. Поэтому для более простого расчета и выбора арматуры по каталогу введено понятие Kvs.
Величина Kvs характеризует расход через арматуру в полностью открытом положении при перепаде давления в 1 Бар.
Величина Kv характеризует расход при любом другом положении. При расчете арматуры определяется коэффициент расхода Kv, а затем с учетом коэффициента 1,3производится подбор по каталогу.
Расчет коэффициента пропускной способности (м 3 /ч) производится по следующей формуле:
Q – расход жидкости м 3 /ч;
Ρ – плотность жидкости кг/м 3 ;
p1 – входное давление, Бар абс.;
p2 – выходное давление Бар абс.;
Δp – перепад давления на клапане, Бар.
Величина абсолютного давления отличается от величины относительного на 1 Бар (величина одной атмосферы):
При расчете следует учитывать условие возможного возникновения кавитации и проверить допустимый перепад давления:
Cv пропускная способность клапана в чем измеряется
Пропускная способность Kvs. Что это такое?
Kvs и пропускная способность синонимы.
Kvs = Пропускная способность.
Выражаясь так…: У некоторого клапана Kvs = 1,5 м3/час равносильно тому, как если бы Вы выразились, что у клапана пропускная способность равна 1,5 м3/час. В некоторых таблицах и паспортах любых гидравлических элементов(клапанов) могут указывать так:
Пропускная способность (Kvs) показывает значение гидравлического сопротивления. Отсюда и его определение.
Kvs – это форма выражения гидравлического сопротивления, которая характеризует пропускную способность. Значение пропускной способности присваивается практически всем элементам, которые участвуют в протекании в них жидкости или газа.
На стадии проектирования, проектанту обязательно необходимо знать пропускную способность любого гидравлического оборудования или клапана. От этого будет зависеть все необходимые расчеты для всей системы цепи, например системы отопления.
В чем измеряется пропускная способность?
Так договорились и присвоили единицу измерения: м3/час. (метр кубический в час). Это значение показывает расход. Например, расход клапана. Но это не просто расход, а расход, при котором на клапане возникает потеря напора равная 1 Bar.
Расход – это протекание определенного объема жидкости или газа в единицу времени. В данном случае расход м3/час. Означает, что будет протекать 1 кубометр жидкости или газа в 1 час времени. То есть за два часа пройдет 2 кубометра жидкости или газа. За половину часа пройдет 0,5 метров кубических = 500 литров.
Например, рассмотрим термостатический клапан Kvs которого равен 1,2 м3/час.
То есть, если мы через клапан пропустим 1,2 м3/час, то потеря составит 1 Bar.
Насос выдает расход ровно 1,2 м3/час
Манометр 1, показывает 1,4 Bar
Манометр 2, показывает 0,4 Bar
Тогда потеря напора будет равна: 1,4 — 0,4 = 1 Bar.
Конечно, это не означает, что расход в клапане должен быть таким всегда. В большинстве случаев расход очень маленький. И возникают другие задачи:
Как найти потерю напора при малых расходах?
Существует формула перерасчета
Q – фактический, другой расход, м3/час
Kvs – пропускная способность, м3/час при котором потеря напора 1 Bar.
Имеется термостатический клапана пропускной способностью 1,2 м3/час.
Найти потерю напора при расходе 0.18 м3/час.
Ответ: Потеря напора составляет 0,0225 Bar.
В некоторых случаях можно найти аббревиатуры типа Kv. Такой аббревиатурой могут обозначать дополнительные функции пропускных способностей.
Например, некоторые клапаны имеют различные регулировки.
Отдельную регулировку могут обозначить как: Kv
Обычно Kvs показывает значение пропускной способности полностью открытого клапана. А Kv для определенного изменения положения клапана.
К сожалению, эта аббревиатура иностранного происхождения и не известна ее история зарождения.
Предположительно: Kvs — kinematic viscosity или кинематическая вязкость.
Пропускная способность Kvs с точки зрения точной математики присваивается в основном тем элементам, у которых гидравлическое сопротивление образовано только местными сопротивлениями. Подробнее здесь.
Но на практике и в целом в мире это не так, потому что пропускную способность можно присвоить даже котловому оборудованию имеющее в себе участки различных труб. Поэтому перерасчет расходов может быть только приблизительным. Потому что с точки зрения гидравлических расчетов формулы разные для трубопровода и клапанов. Но в целом сопротивления примерно одинаково пропорциональны. Если нужны более точные гидравлические расчеты, то изучайте гидравлику.
Cv, Kv и Kvs. Пропускная способность Cv (flow coefficient — «коэффициент расхода») и пропускная способность Kv (flow factor — «фактор расхода»). Разница между Kv и Kvs.
Cv, Kv и Kvs. Пропускная способность Cv (flow coefficient — «коэффициент расхода») и пропускная способность Kv (flow factor — «фактор расхода»). Разница между Kv и Kvs.
Пропускная способность Cv (flow coefficient) и пропускная способность Kv (flow factor) используются обычно в качестве характеристки производительности регулирующих и запорных клапанов, кранов, задвижек, затворов, вентилей и т.п..
Cv — пропускная способность — устаревает, но встречается еще на 2020 год.
Kv — пропускная способность — мировой стандарт на 2020 год.
Соотношение между Cv и Kv:
| Cv = 1.16 Kv или Kv = 0.853 Cv |
Kv — пропускная способность vs Kvs — пропускная способность — в чем разница?
Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team
Пошаговая методика-инструкция и правила подбора регулирующих клапанов по Kv (выбор Kvs). Методика подбора трубопроводной арматуры по расходным характеристикам от DPVA.ru
Пошаговая методика-инструкция и правила подбора регулирующих клапанов по Kv (выбор Kvs). Методика подбора трубопроводной арматуры по расходным характеристикам от DPVA.ru
Далее в обязательном порядке выбираем — проверяем (подробные пояснения даны далее — ниже):
1. Типоразмер — условный диаметр — выбор типоразмера — примитивная оценка минимального диаметра трубопровода
Нет никакакого смысла выбирать регулирующую арматуру по типоразмеру (диаметру) трубопровода, хотя тип присоединения трубопроводной арматуры может быть важен на практике. При этом, выбор диаметра трубопровода до и после клапана является важной задачей корректной обвязки и комплектации системы, включающей регулинующий клапан. Очень часто условный диаметр DN клапана оказывается меньше условного диаметра трубопровода, на котором он установлен. На практике допустимо выбирать клапан с условным диаметром меньше условного диаметра трубопровода на 1-2 типоразмера, уделяя внимание рискам кавитации, шума и не забывая про прямые участки до и после регулятора.
2. Оценка необходимой прочности клапана. Условное давление — выбор прочностной характеристики.
Условное давление (номинальное давление) PN (устаревшее — Ру) является стандартизованным параметром трубопроводной арматуры, определяющим ее прочность. Существуют общепризнанные соответствия между материалом, рабочим давленим и рабочей температурой. Условное давление соответствует допустимому рабочему давлению при температуре 20 о С на воде. Очевидно, что с ростом температуры механические свойства любых конструкционных материалов обычно ухудшаются, поэтому чем выше рабочая температура, тем ниже максимальное рабочее давление при одном и том же значении условного давления.
Таблицы зависимости максимального рабочего давления PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100. PN400 от температуры для трубопроводной арматуры из чугуна, углеродистой стали и нержавеющей стали. Влияние температуры на максимальное рабочее давление. Давление/Температура/Материал.
Условное давление трубопроводной арматуры PN — наибольшее избыточное = приборное рабочее давление при температуре 20 °С, при котором обеспечивается заданный срок службы (ресурс) корпусных деталей арматуры. Максимальное рабочее давление — наибольшее избыточное давление, при котором возможна длительная эксплуатация арматуры при рабочей температуре (ГОСТ 24856). Влияние температуры на максимальное рабочее давление кранов, клапанов, задвижек и т.п. представлено в таблицах:
Таблица 1. Серый чугун, высокопрочный чугун — влияние температуры на максимальное рабочее давление трубопроводной арматуры
Таблица 2. Углеродистая сталь — влияние температуры на максимальное рабочее давление трубопроводной арматуры
Таблица 3. Нержавеющая сталь — влияние температуры на максимальное рабочее давление трубопроводной арматуры
3. Применимость материалов конструкций и уплотнений на данной рабочей среде.
Как известно, критерием истины является практика. В нашем случае — выбор материала определяет опыт (сын ошибок трубных). По ссылке ниже — наш скромный практический опыт, который предлагаем использовать и Вам. Помните, что лучше всего использовать те комбинации материалов, которые уже зарекомендовали себя на этом применении ранее, а не теоретические знания.
4. Кавитация как риск, оценка вероятности возникновения кавитации в клапане.
 |
Кавитация, это явление образования пузырьков = каверн =пустот в жидких средах, с последующим их схлопыванием и высвобождением большого количества энергии и ударных волн, которые сопровождаются шумом и гидравлическими ударами. Кавитационные ударные волны активно разрущают поверхности, образуя классические кавитационные зоны разрушения материала. Фактически, кавитация — это явление вскипания жидкости при локальном (местном) падении давления ниже давления вскипания при данной температуре и последующего схлопыания этих пузырьков. Кавитация сопровождается характерным шумом кавитации, который являет собой собой случайный набор звуковых импульсов от схлопывания отдельных пузырьков. Очень характерный и незабываемый звук.
Суть проблемы в следующем — кроме полного (невосстановимого) падения давления на руггулирующем клапане, внутри клапана существуют зоны очень сложных неламинарных потоков они же зоны локального = местного (восстановимого) падения давления, см. рисунок слева. В этих зонах падение давления ниже давления вскипания рабочей среды при данной температуре = давления насщенных паров при данной температуре — вполне реально. Что немедленно и запускает процесс кавитации.
Чем выше полное падение = полный перепад давления на клапане, тем выше этот риск. Естественно, эффект довольно часто проявляется при использовании регуляторов давления, снижающих и поддерживающих давление в системе «после себя» = редукционных клапанов, или при нахождении рабочей точки клапана вблизи начала его регулировочной кривой («в нуле»).
Для оценки=проверки риска появлении кавитации при больших перепадах давления на клапане применяется следующая формула
Что означает, что полное падение давления на клапане уж точно не должно превышать 60% от входного!
5. Уровень шума, риски возникновения шума без кавитации. Риски резонансов.
Шум работающего клапана вызывает резкое ухудшение условий труда и жизни рядом с регулятором. Может передаваться по трубам и рабочей среде на огромное расстояние. Шум это результат обусловленных гидравликой или газодинамикой в клапане колебательных процессов деталей и корпусов регуляторов. При совпадении основной частоты колебаний с собственной частотой колебаний клапана амплитуда колебаний резко возрасти, что приведед к преждевременному усталостному разрушению материалов клапана и/или системы в целом.
Считается, что за риск вознкновения повышенного шума в основном отвечает скорость рабочей среды в трубопроводе. Примерная фактическая усредненная скорость среды может быть оценена как:
Таблица: ориентировочные рекомендуемые максимальные скорости различных рабочих сред для снижения риска появления критического шума
