مقدار CV یک شیر چیست: محاسبه، ضریب جریان

ضریب جریان چیست؟

ضریب جریان، که با نام‌های Cv (استاندارد ایالات متحده/اتحادیه اروپا)، Kv (استاندارد بین‌المللی) یا C-value شناخته می‌شود، یک پارامتر فنی حیاتی است که ظرفیت جریان شیرهای صنعتی مانند شیرهای کنترل و رگولاتورها را تعریف می‌کند.

تعریف مقدار CV

ضریب جریان شیر (Valve Cv) نشان دهنده ضریب جریان است که ظرفیت شیر ​​را برای عبور سیال تحت شرایط خاص نشان می‌دهد. این ضریب، میزان جریان حجمی مایع یا گاز را از طریق شیر در یک افت فشار معین، کمّی می‌کند. مقادیر بالاتر Cv نشان دهنده ظرفیت جریان بیشتر است.

CV (ارزش ظرفیت) چیست؟

Cv شیر (مقدار ظرفیت) ظرفیت جریان را اندازه‌گیری می‌کند و تحت شرایط آزمایش استاندارد محاسبه می‌شود:

• شیر کاملاً باز

• افت فشار (ΔP) 1 psi در سراسر شیر

• سیال: آب با دمای ۱۵.۵ درجه سانتی‌گراد (۶۰ درجه فارنهایت)

• نرخ جریان: گالن آمریکایی در دقیقه (GPM)

میزان باز شدن سوپاپ در مقابل مقدار CV

Cv/Kv و درصد باز شدن شیر (%) مفاهیم متمایزی هستند:

• تعریف کیلوولت (استاندارد چین):نرخ جریان بر حسب متر مکعب بر ساعت وقتی ΔP = 100 kPa، چگالی سیال = 1 گرم بر سانتی‌متر مکعب (آب در دمای اتاق).

*مثال:Kv=50 به معنی جریان ۵۰ متر مکعب بر ساعت در فشار ۱۰۰ کیلوپاسکال ΔP است.*

• درصد افتتاحیه:موقعیت پلاگ/دیسک شیر (0% = بسته، 100% = کاملاً باز).

محاسبه CV و کاربردهای کلیدی

Cv تحت تأثیر طراحی شیر، اندازه، جنس، رژیم جریان و خواص سیال (دما، فشار، ویسکوزیته) قرار دارد.

فرمول اصلی این است:

Cv = Q / (√ΔP × √ρ)

کجا:

• پرسش= دبی حجمی

•ΔP= اختلاف فشار

•ρ= چگالی سیال

تبدیل: Cv = 1.167 کیلوولت

نقش در انتخاب و طراحی شیر

CV مستقیماً بر راندمان سیستم کنترل سیال تأثیر می‌گذارد:

•اندازه و نوع بهینه شیر را برای نرخ جریان هدف تعیین می‌کند

•تضمین پایداری سیستم (مثلاً جلوگیری از چرخش پمپ در سیستم آبرسانی ساختمان)

•حیاتی برای بهینه‌سازی انرژی

تغییرات CV در انواع سوپاپ‌ها

ظرفیت جریان با توجه به طراحی شیر متفاوت است (داده‌ها از ... گرفته شده‌اند)استانداردهای ASME/API/ISO):

پارامترهای جریان هسته و عوامل مؤثر

عملکرد شیر توسط سه پارامتر (طبق گفته موسسه کنترل سیالات) تعریف می‌شود:

۱. ارزش CV:جریان GPM در 1 psi ΔP (به عنوان مثال، شیر توپی DN50 ≈ 210 در مقابل شیر دروازه‌ای ≈ 120).

۲. ضریب مقاومت جریان (ξ):

•شیر پروانه‌ای: ξ = 0.2–0.6

•شیر کروی: ξ = 3–5

دستورالعمل‌های انتخاب و ملاحظات حیاتی

اصلاح ویسکوزیته:

ضرایب را به Cv اعمال کنید (مثلاً نفت خام: 0.7-0.9 طبق ISO 5208).

شیرآلات هوشمند:

بهینه‌سازی Cv در زمان واقعی (به عنوان مثال، پوزیشنر Emerson DVC6200).

سیستم‌های تست ضریب جریان

آزمایش به دلیل حساسیت اندازه‌گیری نیاز به شرایط کنترل‌شده دارد:

•تنظیمات (طبق شکل ۱):

فلومتر، دماسنج، شیرهای تنظیم فشار، شیر تست، گیج ΔP.

۱. فلومتر ۲. دماسنج ۳. شیر گاز بالادستی ۴ و ۷. سوراخ‌های تنظیم فشار ۵. شیر تست ۶. دستگاه اندازه‌گیری اختلاف فشار ۸. شیر گاز پایین‌دستی

۴. فاصله بین سوراخ فشارشکن و شیر، ۲ برابر قطر لوله است.

۷. فاصله بین سوراخ فشارشکن و شیر ۶ برابر قطر لوله است

•کنترل‌های کلیدی:

- شیر بالادستی، فشار ورودی را تنظیم می‌کند.

- شیر پایین‌دست، فشار پایدار را حفظ می‌کند (اندازه اسمی بزرگتر از شیر تست است تا از انسداد جریان اطمینان حاصل شود)inشیر تست).

•استانداردها:

JB/T 5296-91 (چین) در مقابل BS EN1267-1999 (اتحادیه اروپا).

•عوامل بحرانی:

محل شیر، پیکربندی لوله‌کشی، عدد رینولدز (مایعات)، عدد ماخ (گازها).

محدودیت‌ها و راه‌حل‌های آزمایش:

•شیرهای تست سیستم‌های جریان ≤DN600.

•دریچه‌های بزرگتر:از آزمایش جریان هوا استفاده کنید (در اینجا جزئیات بیشتری ارائه نشده است).

تأثیر عدد رینولدز: داده‌های تجربی تأیید می‌کنند که عدد رینولدز به طور قابل توجهی بر نتایج آزمایش تأثیر می‌گذارد.

نکات کلیدی

•Cv/Kv ظرفیت جریان شیر را در شرایط استاندارد تعریف می‌کند.

•نوع شیر، اندازه و خواص سیال به طور قابل توجهی بر Cv تأثیر می‌گذارند.

•برای دقت بیشتر، آزمایش نیاز به رعایت دقیق پروتکل‌ها (JB/T 5296-91/BS EN1267) دارد.

•اصلاحاتی برای ویسکوزیته، دما و فشار اعمال می‌شود.

(تمام داده‌ها از استانداردهای ASME/API/ISO و گزارش‌های رسمی تولیدکنندگان شیرآلات تهیه شده‌اند.)