Os coeficientes de vazão das válvulas de controle (Cv, Kv e C) de diferentes sistemas unitários são calculados considerando válvulas de controle sob uma pressão diferencial fixa, onde o volume de água circula por unidade de tempo quando a válvula de controle está totalmente aberta. Existe uma relação entre Cv, Kv e C, sendo Cv = 1,156Kv e Cv = 1,167C. Este artigo apresenta a definição, as unidades, a conversão e o processo de derivação exaustivo de Cv, Kv e C.
1. Definição de coeficiente de fluxo
A capacidade de vazão de uma válvula de controle é a vazão de um fluido específico a uma temperatura específica, quando a válvula fecha para uma determinada pressão diferencial, sendo o volume de fluido que flui através da válvula de controle por unidade de tempo. Diferentes sistemas de unidades podem utilizar diferentes formas de expressão para expressar essa capacidade.
Definição do coeficiente de vazão C
Considerando o curso d'água, a temperatura da água entre 5 e 40 °C, a diferença de pressão entre as duas extremidades da válvula de 1 kgf/cm², e o volume de fluxo através da válvula por hora (expresso em m³), C é o coeficiente de vazão, uma unidade de medida comum, utilizada há muito tempo no Brasil, anteriormente conhecida como capacidade de circulação. O coeficiente de vazão C é o coeficiente de vazão, uma unidade de medida comum.
② Definição do coeficiente de fluxo Kv
Considerando o curso, a diferença de pressão entre as duas extremidades da válvula é de 102 kPa, a temperatura da água é de 5 a 40 °C e o volume de água que flui através da válvula de controle por hora (expresso em m³). kv é o coeficiente de vazão do Sistema Internacional de Unidades.
③ Definição do coeficiente de vazão Cv
O volume de água a uma temperatura de 60°F que flui através de uma válvula reguladora por minuto (expresso em galões americanos - US gal) para um determinado curso com uma pressão diferencial de 1 lb/in² em cada extremidade da válvula. Cv é o coeficiente de vazão imperial.
2. Derivação de fórmulas para diferentes sistemas de unidades
① Fórmula e unidades da capacidade de circulação C
当γ/γ0=1，Q=1m3/h，△P=1kgf/cm2时，如C定义为1，则N=1。则流通能力C的公式及单位如下：
Quando γ/γ0=1, Q=1m³/h, △P=1kgf/cm², se C for definido como 1, então N=1. A fórmula e a unidade da capacidade de circulação C são as seguintes:
Na fórmula, C representa a capacidade de circulação; Q é a unidade de m³/h; γ/γ0 é a densidade relativa; △P é a unidade de kgf/cm².
② Fórmula e unidade para o cálculo do coeficiente de vazão Cv
Quando ρ/ρ0=1, Q=1 USgal/min, ∆P=1 lb/in², e se Cv=1 for definido, então N=1. A fórmula e as unidades do coeficiente de vazão Cv são as seguintes:
onde Cv é o coeficiente de fluxo; Q está em galões americanos por minuto; ρ/ρ0 é a densidade específica; e ∆P está em lb/in².
③ Fórmula e unidade para o cálculo do coeficiente de vazão Kv
Quando ρ/ρ0=1, Q=1m³/h, ΔP=100kPa, se Kv=1, então N=0,1. A fórmula e a unidade do coeficiente de vazão Kv são as seguintes:
onde Kv é o coeficiente de fluxo; Q está em m³/h; ρ/ρ0 é a densidade específica; ΔP está em kPa.
3. Conversão da capacidade de circulação C, coeficiente de fluxo Kv e coeficiente de fluxo Cv
① Relação entre o coeficiente de fluxo Cv e a capacidade de circulação C
onde se sabe que Q está em galões americanos por minuto; ρ/ρ0 é a densidade específica; e ∆P está em lb/in².
Quando C=1, Q=1m³/h, γ/γ0=1 (ou seja, ρ/ρ0=1) e ∆P=1kgf/cm², substituindo a fórmula de Cv com a condição de C=1, obtemos:
Pelos cálculos, sabemos que C=1 e Cv=1,167 são equivalentes (ou seja, Cv=1,167C).
② Conversão de Cv e Kv
Quando Kv = 1, Q = 1m³/h, ρ/ρ0 = 1, △P = 100kPa, substituindo a fórmula de Cv para conversão de unidades:
Ou seja, Kv = 1 é equivalente a Cv = 1,156 (isto é, Cv = 1,156Kv).
Devido à falta de informações e exemplos sobre a capacidade de vazão C, o coeficiente de vazão Kv e o coeficiente de vazão Cv da válvula de controle, o uso desses três parâmetros pode gerar confusão. A Changhui Instrumentation esclarece a definição, a aplicação prática e a relação entre C, Kv e Cv, auxiliando os projetistas de engenharia no processo de seleção e cálculo de válvulas reguladoras, facilitando a conversão e a comparação das diferentes expressões dos coeficientes de vazão (C, Kv, Cv) e, consequentemente, a escolha da válvula reguladora mais adequada.
Os valores CV das válvulas borboleta da Tianjin Zhongfa Valve são os seguintes; caso necessário, consulte-os.