ค่า CV ของวาล์วคืออะไร: การคำนวณ, สัมประสิทธิ์การไหล

ค่าสัมประสิทธิ์การไหลคืออะไร

ค่าสัมประสิทธิ์การไหล หรือที่รู้จักกันในชื่อ Cv (มาตรฐานสหรัฐฯ/สหภาพยุโรป), Kv (มาตรฐานสากล) หรือค่า C เป็นพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญซึ่งกำหนดความสามารถในการไหลของวาล์วอุตสาหกรรม เช่น วาล์วควบคุมและตัวควบคุมแรงดัน

การกำหนดค่า Cv

ค่า Cv ของวาล์วแสดงถึงสัมประสิทธิ์การไหล ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถของวาล์วในการส่งผ่านของเหลวภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ โดยจะวัดปริมาณการไหลของของเหลวหรือก๊าซผ่านวาล์วที่ความดันลดลงค่าหนึ่ง ค่า Cv ที่สูงขึ้นแสดงถึงความสามารถในการไหลที่มากขึ้น

Cv (ค่าความจุ) คืออะไร?

ค่า Cv (Capacity Value) ของวาล์วเป็นค่าที่ใช้วัดปริมาณการไหล และคำนวณภายใต้เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน:

• วาล์วเปิดเต็มที่

• ความดันลดลง (ΔP) 1 psi ทั่ววาล์ว

• ของเหลว: น้ำที่อุณหภูมิ 60°F (15.5°C)

• อัตราการไหล: แกลลอนสหรัฐต่อนาที (GPM)

การเปิดวาล์วเทียบกับค่า Cv

Cv/Kv และการเปิดวาล์ว (%) เป็นแนวคิดที่แตกต่างกัน:

• คำจำกัดความของค่า Kv (มาตรฐานจีน):อัตราการไหลในหน่วย m³/h เมื่อ ΔP = 100 kPa และความหนาแน่นของของเหลว = 1 g/cm³ (น้ำที่อุณหภูมิห้อง)

*ตัวอย่าง:Kv=50 หมายถึงอัตราการไหล 50 m³/h ที่ความดันแตกต่าง 100 kPa*

• เปอร์เซ็นต์การเปิดบัญชี:ตำแหน่งของปลั๊ก/แผ่นวาล์ว (0% = ปิดสนิท, 100% = เปิดเต็มที่)

การคำนวณเรซูเม่และใบสมัครสำคัญ

ค่า Cv ได้รับอิทธิพลจากการออกแบบวาล์ว ขนาด วัสดุ รูปแบบการไหล และคุณสมบัติของของเหลว (อุณหภูมิ ความดัน ความหนืด)

สูตรหลักคือ:

Cv = Q / (√ΔP × √ρ)

ที่ไหน:

• คิว= อัตราการไหลเชิงปริมาตร

-ΔP= ความแตกต่างของความดัน

-ρ= ความหนาแน่นของของเหลว

การแปลงค่า: Cv = 1.167 Kv

บทบาทในการคัดเลือกและการออกแบบวาล์ว

ค่า Cv ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของระบบควบคุมของเหลว:

-กำหนดขนาดและประเภทวาล์วที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอัตราการไหลเป้าหมาย

-ช่วยให้ระบบมีความเสถียร (เช่น ป้องกันการทำงานซ้ำของปั๊มน้ำในระบบจ่ายน้ำของอาคาร)

-สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงาน

ความแปรผันของค่า CV ในวาล์วประเภทต่างๆ

ความสามารถในการไหลแตกต่างกันไปตามการออกแบบวาล์ว (ข้อมูลจากแหล่งที่มา)มาตรฐาน ASME/API/ISO):

พารามิเตอร์การไหลหลักและปัจจัยที่มีอิทธิพล

ประสิทธิภาพของวาล์วถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์สามประการ (ตามสถาบันควบคุมของไหล):

1. ค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวน (CV Value):อัตราการไหล GPM ที่ ΔP 1 psi (เช่น วาล์วบอล DN50 ≈ 210 เทียบกับ วาล์วประตู ≈ 120)

2. ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานการไหล (ξ):

-วาล์วผีเสื้อ: ξ = 0.2–0.6

-ลิ้นลูกโลก: ξ = 3–5

หลักเกณฑ์การคัดเลือกและข้อควรพิจารณาที่สำคัญ

การแก้ไขค่าความหนืด:

ใช้ตัวคูณกับค่า Cv (เช่น น้ำมันดิบ: 0.7–0.9 ตามมาตรฐาน ISO 5208)

วาล์วอัจฉริยะ:

การเพิ่มประสิทธิภาพ CV แบบเรียลไทม์ (เช่น ตัวกำหนดตำแหน่ง Emerson DVC6200)

ระบบทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การไหล

การทดสอบจำเป็นต้องใช้สภาวะที่ควบคุมได้ เนื่องจากความไวในการวัด:

-การตั้งค่า (ตามรูปที่ 1):

เครื่องวัดอัตราการไหล, เทอร์โมมิเตอร์, วาล์วควบคุมการไหล, วาล์วทดสอบ, เกจวัดความดันแตกต่าง (ΔP gauge)

1. เครื่องวัดอัตราการไหล 2. เทอร์โมมิเตอร์ 3. วาล์วควบคุมการไหลด้านต้นน้ำ 4 และ 7. รูวัดแรงดัน 5. วาล์วทดสอบ 6. อุปกรณ์วัดความแตกต่างของแรงดัน 8. วาล์วควบคุมการไหลด้านปลายน้ำ

4. ระยะห่างระหว่างรูวัดแรงดันกับวาล์วคือ 2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

7. ระยะห่างระหว่างรูวัดแรงดันกับวาล์วเป็น 6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

-ปุ่มควบคุมหลัก:

- วาล์วต้นทางทำหน้าที่ควบคุมแรงดันขาเข้า

- วาล์วปลายทางช่วยรักษาความดันให้คงที่ (ขนาดระบุ > วาล์วทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลถูกปิดกั้น)inวาล์วทดสอบ)

-มาตรฐาน:

JB/T 5296-91 (จีน) เทียบกับ BS EN1267-1999 (สหภาพยุโรป)

-ปัจจัยสำคัญ:

ตำแหน่งจุดจ่ายน้ำ, การจัดวางท่อ, เลขเรย์โนลด์ (ของเหลว), เลขมัค (ก๊าซ)

ข้อจำกัดและแนวทางแก้ไขในการทดสอบ:

-ระบบปัจจุบันทดสอบวาล์วที่มีขนาด ≤DN600

-วาล์วขนาดใหญ่:ใช้การทดสอบการไหลของอากาศ (ไม่ได้อธิบายรายละเอียดไว้ในที่นี้)

ผลกระทบของเลขเรย์โนลด์: ข้อมูลจากการทดลองยืนยันว่าเลขเรย์โนลด์มีผลกระทบอย่างมากต่อผลการทดสอบ

ประเด็นสำคัญ

-Cv/Kv กำหนดค่าความสามารถในการไหลของวาล์วภายใต้สภาวะมาตรฐาน

-ประเภท ขนาด และคุณสมบัติของของเหลวของวาล์วส่งผลกระทบอย่างมากต่อค่า Cv

-การทดสอบจำเป็นต้องปฏิบัติตามระเบียบวิธีการอย่างเคร่งครัด (JB/T 5296-91/BS EN1267) เพื่อความแม่นยำ

-ต้องมีการปรับแก้ค่าสำหรับความหนืด อุณหภูมิ และความดัน

(ข้อมูลทั้งหมดได้มาจากมาตรฐาน ASME/API/ISO และเอกสารทางวิชาการของผู้ผลิตวาล์ว)