Одним из основных критериев во время подбора клапана является его пропускная способность, то есть количество воды, пара или газа, проходящих через отверстие в единицу времени. Эту характеристику называют пропускной способностью или коэффициентом расхода для удобства сравнения моделей разных производителей.
В этой статье разберемся подробнее с используемыми коэффициентами расхода, методами их определения, порядком сравнения величин и типовыми характеристиками распространенных в России клапанов.
Коэффициент расхода клапанов
Регулирующий клапан, как понятно из названия, нужен для регулирования работы трубопроводных коммуникаций. Он выполняет эту задачу, изменяя несколько параметров работы:
- Расход — количество жидкой или газообразной среды, которое проходит через клапан и поступает в другой сегмент трубопровода или производственное оборудование. Например, при переводе двухходового клапана в закрытое состояние поток поступающего в тепловую установку пара уменьшается, а в открытом состоянии — увеличивается.
- Давление — разница между давлением жидкости или газа на входе в клапан и на выходе из него. Перепад давления формируется за счет разности диаметра трубы и проходного отверстия. Регулируя давление пара на выходе можно регулировать температуру теплоносителя в системе. То есть, чем меньше давление поступающего пара, тем ниже его температура и теплоотдача в теплообменнике.
Таким образом, коэффициент расхода, который используют для измерения производительности, позволяет сравнить характеристики клапанов. При этом перепад давления на этой арматуре определяют с учетом любого расхода среды. То есть нужно определять расход через регулирующий клапан для конкретного перепада давления.
Так как единицы измерения у различных производителей также отличаются, инженеры используют несколько видов коэффициентов расхода. Наиболее распространены следующие:
- Kv — расход воды в кубометрах при заданной температуре. Обычно измеряют в диапазоне от + 5°С до + 40°С. Перепад давления на клапане составляет 1 бар. Этот коэффициент используется в европейских странах.
- Kvs — означает фактическое или заявленное значение коэффициента Kv для конкретной арматуры при полностью открытом проходном отверстии. Определяет пропускную способность или коэффициент расхода.
- Cv — расход жидкости при указанной температуре, измеряемый в галлонах. Обычно измерения делают в диапазоне от 40°F до 100°F. При этом создается перепад в 1 фунт на дюйм в квадрате. Используется в странах с дюймовой системой измерения (США и некоторые другие). Обратите внимание, что этот коэффициент используют также в Великобритании, но значение немного отличается из-за разницы между имперским и американским галлонами (всё у них не как у людей, лучше системы СИ ничего пока не придумали).
- Av — величина, которая обозначает расход воды в кубометрах в секунду, при которой перепад давления составляет 1 Па.
Коэффициент расхода важен при выборе регулирующего клапана, поэтому его обязательно указывают в технической документации, в маркировке на упаковке или корпусе.
Компании-производители запорной арматуры предлагают несколько вариантов седла и пробки клапана для изделий одного размера. Это делают для более простого монтажа инженерных коммуникаций, устранения редукторов или уменьшения шума во время работы.
Определить диапазон коэффициентов расхода для клапанов разных размеров можно по таблице
На отношение между расходом клапана, перепадом давления транспортируемой среды и коэффициентом расхода зависит от характеристик транспортируемой среды. Поэтому почти всегда требуется заполнить опросный лист для корректного подбора запорно-регулирующего клапана.