Coeficiente de flujo de válvula

La calculadora del coeficiente de flujo de válvula recupera el Cv de catálogo a partir de un caudal líquido medido o especificado en galones estadounidenses por minuto, una caída de presión estrictamente positiva en libras por pulgada cuadrada y la gravedad específica del fluido respecto del agua a sesenta grados Fahrenheit. El motor invierte la identidad incompresible: Cv igual a Q por la raíz cuadrada de G entre ΔP —la misma relación que define Cv como el caudal de agua, en galones por minuto a sesenta grados Fahrenheit, que produce una caída de una psi a través de la válvula. El agua tiene G igual a uno, de modo que veinte galones por minuto con una caída de cuatro psi dan un Cv de diez exacto; las salmueras más densas elevan el coeficiente exigido y los hidrocarburos más ligeros lo reducen para la misma caída y el mismo caudal.

Qué es el Cv de catálogo y cómo lo recupera esta calculadora

El coeficiente de caudal de válvula Cv se define, en unidades usuales de EE. UU., como el número de galones estadounidenses por minuto de agua a sesenta grados Fahrenheit que atraviesan una válvula con una caída de presión de una libra por pulgada cuadrada.

Los fabricantes publican ese índice para cada tamaño de cuerpo, recorte y apertura, pero en campo se parte con más frecuencia de un caudal exigido y de una caída de estación conocida, y se necesita el Cv que hay que especificar, no los galones por minuto que pasaría un índice dado.

Invertir la identidad líquida incompresible es por tanto el paso cotidiano de dimensionado: el caudal volumétrico Q en galones por minuto es igual a Cv por la raíz cuadrada de ΔP entre G, de modo que Cv es igual a Q por la raíz cuadrada de G entre ΔP, donde ΔP es la caída de presión a través de la válvula en psi y G es la gravedad específica del fluido respecto del agua a sesenta grados Fahrenheit.

Para el agua, G vale uno, así que Cv se reduce a Q dividido por la raíz de ΔP; veinte galones por minuto con una caída de cuatro psi exigen por tanto una válvula con Cv igual a diez. Un líquido más pesado, como una salmuera concentrada con G mayor que uno, eleva el Cv requerido para la misma caída y el mismo caudal, porque hay que impulsar más masa por la vena contracta; un hidrocarburo más ligero con G menor que uno lo reduce.

Esta calculadora evalúa esa inversa de manual sin factor de geometría de tubería Fp, sin factor de número de Reynolds FR y sin límite de recuperación de presión líquida ni de flujo estrangulado de ISA-75 o IEC 60534. Esas correcciones de condición instalada pertenecen a un paquete completo de dimensionado de válvulas de control cuando se conocen los accesorios adyacentes, la presión de vapor y el factor de recuperación FL.

Use esta página cuando ya disponga de Q, ΔP y G y necesite el Cv líquido no estrangulado correspondiente, y trate el servicio con flash, cavitación o dos fases como fuera del alcance de esta identidad.

Dónde se usa recuperar el Cv a partir del caudal en diseño, laboratorio y software

Quienes diseñan procesos e instalaciones mecánicas emplean la identidad inversa de Cv líquido para convertir un caudal exigido en galones por minuto a una caída de estación conocida en un coeficiente de catálogo, antes de abrir una hoja completa ISA-75. Una primera estimación de Cv a partir de Q, ΔP y G dimensiona una válvula de globo, de bola o de mariposa para agua, glicol o aceite ligero, y es honesta al omitir las correcciones de flujo estrangulado y de geometría de tubería hasta que existan esos datos.

Los laboratorios docentes piden recuperar el Cv a partir de un GPM medido y de una caída de manómetro, y discutir por qué una válvula instalada real puede necesitar un índice de catálogo mayor que el de la identidad cuando los reductores adyacentes añaden resistencia; un oráculo determinista permite a quien imparte generar claves para Q, ΔP y G arbitrarios sin un paquete comercial de dimensionado.

Las pruebas de software de módulos de válvulas de control necesitan un Cv esperado congelado para agua y para una gravedad específica distinta de la unidad, de modo que un refactor de una biblioteca hidráulica no pueda cambiar en silencio la fórmula invertida de la raíz cuadrada.

El personal de campo que revisa una válvula de control durante un balance de agua o una prueba hidrostática puede convertir un volumen por tiempo medido y las presiones aguas arriba y aguas abajo en un Cv de catálogo cuando el líquido está subenfriado. Mantenga las solicitudes pequeñas, fije el cv redondeado en las pruebas y obtendrá coeficientes de válvula reproducibles para deberes, complementos LMS y workers de borde sin montar un solver de dimensionado propio.