To specify the size of a valve in terms of its capacity, the following equation is used:
Equation 19 applies to the flow of an incompressible, nonflashing fluid through the valve. Manufacturers rate the size of the valve in terms of the factor C. Sometimes Cv is defined as the flow (gal/min) of a fluid of unit specific gravity (water) through a filly open valve, across which a pressure drop of 1 psi exists. This verbal definition is, of course, obtained directly from equation 19 by letting f(x)=1, pressure drop =1, and sg=1.
Equation 19 is based on the well-known Bernoulli equation for determining the pressure drop across valves and resistances. It is important to emphasize that Cv must be determine from equation 19 using the unit listed. Since so many valves in use rated in terms of Cv, equation 19 is of practical importance; however, some industries now are defining a valve coefficient Kv defined by the equation q=
For gases and steam, modified versions of equation 19 are used in which Cv is still used as a factor.
Manufacturers of valves provide brochures, nomographs, and computer programs for sizing valves for use with gases and steam.
In general, as the physical size of a valve body (i.e., size of pipe connectors) increases, the valve of Cv increases. For a sliding stem and plug type of control valve, the valve of Cv is roughly equal to the square of the pipe size multiplied by 10. Using this rule, a 3-in control valve should have a Cv of about 90, with unit s corresponding to those of equation 19. This implies the capacity of the fully open valve is 90 gal/min with a pressure drop of 1 psi.
Example 19.1
A valve with a Cv rating of 4 is used to throttle the flow of glycerine for which sg = 1.26. Determine the maximum flow through the valve for a pressure drop of 100 psi.
q = 4.0√(100/1.26=35.6 gal/min)
The coefficient Cv varies with the design of the valve (shape, size, roughness) and the Reynolds number for the flow through the valve. This relationship is analogous to the relationship between the friction factor and roughness and the Reynolds number for flow through a pipe. For relatively nonviscous fluids, Cv in equation 19 can be taken as a constant for a valve of given size and type. The reason for this is that at high Reynolds numbers, the friction factor changes very little with floe rate.
Except for very viscous fluids, the flow through a valve, which involves sudden contraction and expansion, is in the turbulent regime of fluid flow; turbulence in the valve exists even if the flow in the supply pipe is near the critical Reynolds number of 2100.
Consequently, for relatively nonviscous fluids, equation 19 is satisfactory for sizing a valve for any fluid. For the control of flow of very viscous fluids, such as tar or molasses, the valve of Cv found from Equation 19 must be multiplied by a correction factor that depends on viscosity, density, flow rate, and valve size (i.e., on the Reynolds number). Methods for determining the viscosity correction factor are provided by manufacturers for their valves. If one does not apply the correction factor for a very viscous fluid, the valve of Cv will be too low and the valve will be undersized.
เพื่อระบุขนาดของวาล์วในส่วนของความจุของสมการต่อไปนี้จะใช้ :
สมการกับการไหลของของไหลที่อัดตัวไม่ได้ nonflashing ผ่านวาล์ว ผู้ผลิตเท่ากันขนาดของวาล์วในแง่ของปัจจัย C บางครั้ง CV หมายถึงการไหล ( gal / min ) ของของเหลว ( น้ำ ) หน่วยของแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงผ่านเธอเปิดวาล์วข้ามที่ความดันลดลง 1 ปอนด์อยู่แล้ว นี้ความหมาย verbal คือ ได้รับโดยตรงจากสมการโดยให้ f ( x ) = 1 , ความดัน = 1 และ SG = 1 .
สมการจะขึ้นอยู่กับที่รู้จักกันดี Bernoulli สมการสำหรับกำหนดความดันตกคร่อมวาล์วและความต้านทาน . มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะเน้นว่า CV ต้องศึกษาจากสมการของการใช้หน่วยอยู่เนื่องจากวาล์วมากในการใช้งานสูงสุดในแง่ของ CV สมการของความเป็นจริง แต่บางอุตสาหกรรมตอนนี้การกําหนดค่า kV วาล์วที่กำหนดโดยสมการ Q =
สำหรับก๊าซและไอน้ำ รุ่นแก้ไขของสมการที่ใช้ที่ CV ยังใช้เป็นปัจจัย
ของผู้ผลิตวาล์วให้ nomographs โบรชัวร์ , ,โปรแกรมสำหรับปรับขนาดและวาล์วสำหรับใช้กับก๊าซและไอน้ำ
ทั่วไป เป็นขนาดทางกายภาพของร่างกายวาล์ว ( เช่นขนาดของตัวเชื่อมต่อท่อเพิ่ม ลิ้นของเพิ่มพันธุ์ สําหรับการเลื่อนก้านและประเภทของปลั๊กวาล์วควบคุมวาล์ว CV ประมาณเท่ากับกำลังสองของท่อขนาดคูณด้วย 10 ใช้กฎนี้ ควบคุม 3-in วาล์วควรมี CV ของเกี่ยวกับ 90 ,กับหน่วยที่สอดคล้องกับสมการที่ 19 นี้แสดงถึงศักยภาพของวาล์วเปิดเต็มที่ 90 gal / min กับความดันที่ลดลง 1 ปอนด์แล้วครับ
ตัวอย่างเกี่ยวกับวาล์วกับ CV อันดับ 4 ใช้เค้นการไหลของกลีเซอรีนที่ SG = 1.26 เท่า ตรวจสอบการไหลสูงสุดผ่านวาล์วความดันลดลง 100 psi .
Q = 4.0 √ ( 100 / 1.26 = 35.6 gal / min )
ค่า CV ขึ้นอยู่กับการออกแบบวาล์ว ( รูปร่าง , ขนาด , ความหยาบ ) และ Reynolds number สำหรับไหลผ่านวาล์ว ความสัมพันธ์นี้จะคล้ายกับความสัมพันธ์ระหว่างความเสียดทานและความขรุขระและ Reynolds number ให้ไหลผ่านท่อ สำหรับของเหลวที่ค่อนข้าง nonviscous CV ในสมการสามารถถ่ายเป็นค่าคงที่สำหรับวาล์วระบุขนาดและชนิดเหตุผลนี้คือ ว่า ที่ สูง หมายเลขปัจจัยแรงเสียดทานการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก อัตราโฟล .
ยกเว้นของเหลวมากข้น ไหลผ่านวาล์ว ซึ่งเกี่ยวข้องกับหดตัวฉับพลันและการขยายตัว เป็นระบอบการปกครองที่ปั่นป่วนของการไหลของของไหล ; ความปั่นป่วนในวาล์วอยู่แล้ว แม้ว่าการไหลในท่อใกล้วิกฤตอุปทาน Reynolds number ของ 2100
จากนั้นสำหรับของเหลวที่ค่อนข้าง nonviscous สมการ 19 เป็นที่น่าพอใจสำหรับวาล์วสำหรับของเหลวใด ๆขนาด สำหรับการควบคุมการไหลของของเหลวหนืดมาก เช่น น้ำมันดิน หรือกากน้ำตาล ลิ้นของ CV ที่พบจากสมการจะต้องคูณด้วยการแก้ไขปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ความหนืด อัตราการไหล และวาล์วขนาด ( เช่น บนเลขเรย์โนลด์ )วิธีการหาค่าความหนืดในการแก้ไขปัจจัยมีให้โดยผู้ผลิตวาล์วของ ถ้าไม่ใช้ปัจจัยการแก้ไขสำหรับของเหลวข้นหนืดมาก ลิ้นของ CV จะต่ำเกินไป และวาล์วจะขนาด .
การแปล กรุณารอสักครู่..
