Coeficiente de fluxo de válvula

A calculadora do coeficiente de fluxo de válvula recupera o Cv de catálogo a partir de uma vazão líquida medida ou especificada em galões americanos por minuto, uma queda de pressão estritamente positiva em libras por polegada quadrada e a densidade relativa do fluido em relação à água a sessenta graus Fahrenheit. O motor inverte a identidade incompressível: Cv igual a Q vezes a raiz quadrada de G sobre ΔP — a mesma relação que define Cv como a vazão de água, em galões por minuto a sessenta graus Fahrenheit, que produz uma queda de uma psi através da válvula. A água tem G igual a um, então vinte galões por minuto com uma queda de quatro psi entregam Cv de dez exatamente; salmouras mais densas elevam o coeficiente exigido e hidrocarbonetos mais leves o reduzem para a mesma queda e a mesma vazão.

O que é o Cv de catálogo e como esta calculadora o recupera

O coeficiente de vazão da válvula Cv é definido, em unidades usuais dos EUA, como o número de galões americanos por minuto de água a sessenta graus Fahrenheit que passam por uma válvula com uma queda de pressão de uma libra por polegada quadrada. Os fabricantes publicam esse índice para cada tamanho de corpo, interno e abertura, mas no campo costuma-se partir de uma vazão exigida e de uma queda de estação conhecida, e precisa-se do Cv a especificar, não dos galões por minuto que um índice dado passaria.

Inverter a identidade líquida incompressível é, portanto, o passo cotidiano de dimensionamento: a vazão volumétrica Q em galões por minuto é igual a Cv vezes a raiz quadrada de ΔP sobre G, de modo que Cv é igual a Q vezes a raiz quadrada de G sobre ΔP, em que ΔP é a queda de pressão através da válvula em psi e G é a densidade relativa do fluido em relação à água a sessenta graus Fahrenheit.

Para a água, G vale um, então Cv se reduz a Q dividido pela raiz de ΔP; vinte galões por minuto com uma queda de quatro psi exigem portanto uma válvula com Cv igual a dez. Um líquido mais pesado, como salmoura concentrada com G maior que um, eleva o Cv exigido para a mesma queda e a mesma vazão, porque mais massa precisa ser impelida pela veia contracta; um hidrocarboneto mais leve com G menor que um o reduz.

Esta calculadora avalia essa inversa de livro sem fator de geometria de tubulação Fp, sem fator de número de Reynolds FR e sem limite de recuperação de pressão líquida nem de escoamento estrangulado da ISA-75 ou da IEC 60534. Essas correções de condição instalada pertencem a um pacote completo de dimensionamento de válvulas de controle quando os acessórios adjacentes, a pressão de vapor e o fator de recuperação FL são conhecidos.

Use esta página quando você já tiver Q, ΔP e G e precisar do Cv líquido não estrangulado correspondente, e trate serviço com flash, cavitação ou duas fases como fora do alcance desta identidade.

Onde recuperar o Cv a partir da vazão entra em projeto, laboratório e software

Quem projeta processos e instalações mecânicas usa a identidade inversa de Cv líquido para converter uma vazão exigida em galões por minuto a uma queda de estação conhecida em um coeficiente de catálogo, antes de abrir uma planilha completa ISA-75. Uma primeira estimativa de Cv a partir de Q, ΔP e G dimensiona uma válvula globo, esfera ou borboleta para água, glicol ou óleo leve, e é honesta ao omitir correções de escoamento estrangulado e de geometria de tubulação até esses dados existirem.

Laboratórios de ensino pedem recuperar o Cv a partir de um GPM medido e de uma queda de manômetro, e discutir por que uma válvula instalada real pode precisar de um índice de catálogo maior do que o da identidade quando os redutores adjacentes acrescentam resistência; um oráculo determinístico permite que a docente gere gabaritos para Q, ΔP e G arbitrários sem um pacote comercial de dimensionamento.

Testes de software de módulos de válvulas de controle precisam de um Cv esperado congelado para água e para densidade relativa diferente da unidade, para que um refator de uma biblioteca hidráulica não mude em silêncio a fórmula invertida da raiz quadrada. Equipes de campo que conferem uma válvula de controle durante um balanço de água ou um teste hidrostático podem converter um volume por tempo medido e as pressões a montante e a jusante em um Cv de catálogo quando o líquido está sub-resfriado.

Mantenha as solicitações pequenas, fixe o cv arredondado nos testes e você obtém coeficientes de válvula reproduzíveis para tarefas, plugins LMS e workers de borda sem montar um solver de dimensionamento próprio.