Kāds ir plūsmas koeficients
Plūsmas koeficients, kas pazīstams kā Cv (ASV/ES standarts), Kv (starptautiskais standarts) vai C vērtība, ir kritisks tehnisks parametrs, kas nosaka rūpniecisko vārstu, piemēram, vadības vārstu un regulatoru, plūsmas jaudu.
Cv vērtības definēšana
Vārsta Cv ir plūsmas koeficients, kas norāda vārsta spēju vadīt šķidrumu noteiktos apstākļos. Tas kvantificē šķidruma vai gāzes tilpuma plūsmas ātrumu caur vārstu pie noteikta spiediena krituma. Augstākas Cv vērtības norāda uz lielāku plūsmas kapacitāti.
Kas ir Cv (kapacitātes vērtība)?
Vārsta Cv (kapacitātes vērtība) mēra plūsmas kapacitāti un tiek aprēķināta standartizētos testa apstākļos:
• Vārsts pilnībā atvērts
• Spiediena kritums (ΔP) 1 psi pāri vārstam
• Šķidrums: Ūdens 15,5 °C (60 °F) temperatūrā
• Plūsmas ātrums: ASV galoni minūtē (GPM)
Vārsta atvērums pret CV vērtību
Cv/Kv un vārsta atvērums (%) ir atšķirīgi jēdzieni:
• Kv definīcija (Ķīnas standarts):Plūsmas ātrums m³/h, ja ΔP = 100 kPa, šķidruma blīvums = 1 g/cm³ (ūdens istabas temperatūrā).
*Piemērs:Kv=50 nozīmē 50 m³/h plūsmu pie 100 kPa ΔP.*
• Atvēršanas procents:Vārsta aizbāžņa/diska pozīcija (0% = aizvērts, 100% = pilnībā atvērts).
CV un galveno lietojumprogrammu aprēķināšana
Cv ietekmē vārsta konstrukcija, izmērs, materiāls, plūsmas režīms un šķidruma īpašības (temperatūra, spiediens, viskozitāte).
Galvenā formula ir:
Cv = Q / (√ΔP × √ρ)
Kur:
• Q= Tilpuma plūsmas ātrums
•ΔP= Spiediena starpība
•ρ= Šķidruma blīvums
Konversija: Cv = 1,167 Kv
Loma vārstu izvēlē un projektēšanā
Cv tieši ietekmē šķidruma vadības sistēmas efektivitāti:
•Nosaka optimālo vārsta izmēru un veidu mērķa plūsmas ātrumiem
•Nodrošina sistēmas stabilitāti (piemēram, novērš sūkņa ciklisku ieslēgšanos ēkas ūdensapgādē)
•Kritiski svarīgi enerģijas optimizācijai
CV variācijas dažādos vārstu tipos
Plūsmas kapacitāte atšķiras atkarībā no vārsta konstrukcijas (dati iegūti noASME/API/ISO standarti):
| Vārsta tips | Galvenās īpašības | Cv piemērs (FCI standarts) |
|---|---|---|
Vārtu vārsts | Vidējs Cv (DN100 ≈ 400); slikta regulēšana; jāizvairās no atvēruma <30% (turbulences risks saskaņā ar ASME B16.34) | DN50: ~120 |
Lodveida vārsts | Augsts Cv (1,8× vārsti); lineāra plūsmas kontrole; cauruļvadiem ieteicams API 6D | DN80 V-veida lodīte: ≈375 |
Tauriņa vārsts | Izmaksu ziņā efektīvs lieliem izmēriem; ±5 % precizitāte (trīskārša nobīde); ierobežots plūsmas pieaugums >70 % atvērts | DN150 Vafele: ~2000 |
Globusa vārsts | Augsta pretestība (Cv ≈ 1/3 lodveida vārstiem); precīza vadība (medicīnas/laboratorijas lietošanai) | DN50: ~40 |
Galvenie plūsmas parametri un ietekmējošie faktori
Vārsta darbību nosaka trīs parametri (saskaņā ar Šķidrumu kontroles institūta datiem):
1. Variācijas koeficienta vērtība:GPM plūsma pie 1 psi ΔP (piemēram, DN50 lodveida vārsts ≈ 210 pret vārstu ≈ 120).
2. Plūsmas pretestības koeficients (ξ):
•Tauriņvārsts: ξ = 0,2–0,6
•Globālais vārsts: ξ = 3–5
Atlases vadlīnijas un kritiskie apsvērumi
Viskozitātes korekcija:
Pielietojiet Cv reizinātājus (piemēram, jēlnafta: 0,7–0,9 saskaņā ar ISO 5208).
Viedie vārsti:
Reāllaika Cv optimizācija (piemēram, Emerson DVC6200 pozicionētājs).
Plūsmas koeficienta testēšanas sistēmas
Testēšanai nepieciešami kontrolēti apstākļi mērījumu jutīguma dēļ:
•Uzstādīšana (saskaņā ar 1. attēlu):
Plūsmas mērītājs, termometrs, droseļvārsti, pārbaudes vārsts, ΔP mērītājs.
1. Plūsmas mērītājs 2. Termometrs 3. Augšpuses droseļvārsts 4 un 7. Spiediena atzarojumi 5. Pārbaudes vārsts 6. Spiediena starpības mērīšanas ierīce 8. Lejuppuses droseļvārsts
4. Attālums starp spiediena mērīšanas atveri un vārstu ir 2 reizes lielāks par caurules diametru.
7. Attālums starp spiediena mērīšanas atveri un vārstu ir 6 reizes lielāks par caurules diametru.
•Galvenās vadības ierīces:
- Augšupvērstais vārsts regulē ieplūdes spiedienu.
- Lejupvērstais vārsts uztur stabilu spiedienu (nominālais izmērs > pārbaudes vārsts, lai pārliecinātos par aizsprostotas plūsmas rašanos)inpārbaudes vārsts).
•Standarti:
JB/T 5296-91 (Ķīna) salīdzinājumā ar BS EN1267-1999 (ES).
•Kritiskie faktori:
Krāna atrašanās vieta, cauruļvadu konfigurācija, Reinoldsa skaitlis (šķidrumiem), Maha skaitlis (gāzēm).
Testēšanas ierobežojumi un risinājumi:
•Strāvas sistēmu pārbaudes vārsti ≤DN600.
•Lielāki vārsti:Izmantojiet gaisa plūsmas pārbaudi (šeit tā nav detalizēti aprakstīta).
Reinoldsa skaitļa ietekme: eksperimentālie dati apstiprina, ka Reinoldsa skaitlis būtiski ietekmē testa rezultātus.
Galvenie secinājumi
•Cv/Kv nosaka vārsta plūsmas kapacitāti standartizētos apstākļos.
•Vārsta tips, izmērs un šķidruma īpašības kritiski ietekmē Cv.
•Lai nodrošinātu precizitāti, testēšanai ir stingri jāievēro protokoli (JB/T 5296-91/BS EN1267).
•Korekcijas attiecas uz viskozitāti, temperatūru un spiedienu.
(Visi dati ir iegūti no ASME/API/ISO standartiem un vārstu ražotāju informatīvajiem dokumentiem.)
Publicēšanas laiks: 2025. gada 6. janvāris