Akış katsayısı nedir?
Cv (ABD/AB Standardı), Kv (Uluslararası Standart) veya C değeri olarak bilinen Akış Katsayısı, kontrol vanaları ve regülatörler gibi endüstriyel vanaların akış kapasitesini tanımlayan kritik bir teknik parametredir.
CV Değerini Tanımlama
Valf Cv, bir valfin belirli koşullar altında sıvı geçirme kapasitesini gösteren akış katsayısını temsil eder. Belirli bir basınç düşüşünde bir valften geçen sıvı veya gazın hacimsel akış hızını ölçer. Daha yüksek Cv değerleri, daha büyük akış kapasitesini gösterir.
CV (Kapasite Değeri) nedir?
Vana Kapasite Değeri (Cv), akış kapasitesini ölçer ve standartlaştırılmış test koşulları altında hesaplanır:
• Vana tamamen açık
• Vana boyunca 1 psi'lik basınç düşüşü (ΔP)
• Sıvı: 15,5°C'de (60°F) su
• Akış hızı: Dakikada ABD galonu (GPM)
Valf Açıklığı ve Cv Değeri Arasındaki İlişki
Cv/Kv ve valf açıklığı (%) birbirinden farklı kavramlardır:
• Kv Tanımı (Çin Standardı):ΔP = 100 kPa ve akışkan yoğunluğu = 1 g/cm³ (oda sıcaklığındaki su) olduğunda akış hızı (m³/h).
*Örnek:Kv=50, 100 kPa ΔP'de 50 m³/h akış anlamına gelir.*
• Açılış Yüzdesi:Valf tapası/diskinin konumu (%0 = kapalı, %100 = tamamen açık).
CV Hesaplama ve Temel Uygulamalar
Cv değeri, valf tasarımı, boyutu, malzemesi, akış rejimi ve akışkan özellikleri (sıcaklık, basınç, viskozite) gibi faktörlerden etkilenir.
Temel formül şöyledir:
Cv = Q / (√ΔP × √ρ)
Nerede:
• Q= Hacimsel akış hızı
•ΔP= Basınç farkı
•ρ= Akışkan yoğunluğu
Dönüşüm: Cv = 1,167 Kv
Vana Seçimi ve Tasarımındaki Rolü
Cv değeri, sıvı kontrol sistemi verimliliğini doğrudan etkiler:
•Hedef akış hızları için en uygun vana boyutunu ve tipini belirler.
•Sistem istikrarını sağlar (örneğin, bina su temininde pompanın sürekli devreye girip çıkmasını önler).
•Enerji optimizasyonu için kritik öneme sahip
Valf Tiplerine Göre CV Değişimleri
Akış kapasitesi vana tasarımına göre farklılık gösterir (veriler şu kaynaktan alınmıştır:ASME/API/ISO standartları):
| Vana Tipi | Başlıca Özellikler | Örnek CV (FCI Standardı) |
|---|---|---|
Sürgülü Vana | Orta Cv (DN100 ≈ 400); zayıf regülasyon; %30'dan az açılmadan kaçının (ASME B16.34'e göre türbülans riski) | DN50: ~120 |
Küresel Vana | Yüksek Cv (1,8 kat sürgülü vana); doğrusal akış kontrolü; boru hatları için API 6D önerilir. | DN80 V-bilyalı: ≈375 |
Kelebek Vana | Büyük boyutlar için uygun maliyetli; ±%5 hassasiyet (üçlü ofset); %70'ten fazla açık durumda sınırlı akış kazancı | DN150 Yonga Levhası: ~2000 |
Küresel Vana | Yüksek direnç (Cv ≈ küresel vanaların 1/3'ü); hassas kontrol (tıbbi/laboratuvar kullanımı) | DN50: ~40 |
Temel Akış Parametreleri ve Etkileyen Faktörler
Valf performansı, Akışkan Kontrol Enstitüsü'ne göre üç parametre ile tanımlanır:
1. CV Değeri:1 psi ΔP'de GPM akışı (örneğin, DN50 küresel vana ≈ 210'a karşılık sürgülü vana ≈ 120).
2. Akış Direnci Katsayısı (ξ):
•Kelebek vana: ξ = 0,2–0,6
•Küresel vana: ξ = 3–5
Seçim Kılavuzları ve Kritik Hususlar
Viskozite Düzeltmesi:
Cv değerine çarpanlar uygulayın (örneğin, ham petrol: ISO 5208'e göre 0,7–0,9).
Akıllı Vanalar:
Gerçek zamanlı CV optimizasyonu (örneğin, Emerson DVC6200 konumlandırıcı).
Akış Katsayısı Test Sistemleri
Ölçüm hassasiyeti nedeniyle testler kontrollü koşullar gerektirir:
•Kurulum (Şekil 1'e göre):
Akış ölçer, termometre, kısma vanaları, test vanası, ΔP göstergesi.
1. Akış ölçer 2. Termometre 3. Yukarı akış kısma vanası 4 ve 7. Basınç ölçüm delikleri 5. Test vanası 6. Basınç farkı ölçüm cihazı 8. Aşağı akış kısma vanası
4. Basınç ölçüm deliği ile vana arasındaki mesafe, boru çapının 2 katıdır.
7. Basınç ölçüm deliği ile vana arasındaki mesafe, boru çapının 6 katıdır.
•Temel Kontroller:
- Yukarı akış vanası giriş basıncını düzenler.
- Aşağı akış vanası sabit basıncı korur (nominal boyut > tıkanmış akışın gerçekleştiğinden emin olmak için test vanası).intest vanası).
•Standartlar:
JB/T 5296-91 (Çin) ile BS EN1267-1999 (AB) karşılaştırması.
•Kritik Faktörler:
Musluk yeri, borulama konfigürasyonu, Reynolds sayısı (sıvılar), Mach sayısı (gazlar).
Test Sınırlamaları ve Çözümleri:
•Mevcut sistemlerde test edilen vanalar ≤DN600'dür.
•Daha büyük vanalar:Hava akışı testini kullanın (ayrıntılar burada verilmemiştir).
Reynolds Sayısının Etkisi: Deneysel veriler, Reynolds sayısının test sonuçlarını önemli ölçüde etkilediğini doğrulamaktadır.
Önemli Noktalar
•Cv/Kv, standartlaştırılmış koşullar altında vana akış kapasitesini tanımlar.
•Valf tipi, boyutu ve akışkan özellikleri Cv değerini önemli ölçüde etkiler.
•Testlerin doğru sonuç vermesi için protokollere (JB/T 5296-91/BS EN1267) sıkı bir şekilde uyulması gerekmektedir.
•Viskozite, sıcaklık ve basınç için düzeltmeler uygulanır.
(Tüm veriler ASME/API/ISO standartlarından ve vana üreticilerinin teknik dokümanlarından alınmıştır.)
Yayın tarihi: 06 Ocak 2025