Hệ số lưu lượng van điều khiển (Cv, Kv và C) của các hệ thống đơn vị khác nhau là lưu lượng nước tuần hoàn trong một đơn vị thời gian khi van điều khiển mở hoàn toàn, dưới áp suất chênh lệch cố định. Cv, Kv và C có mối quan hệ với Cv = 1,156Kv và Cv = 1,167C. Bài viết này trình bày định nghĩa, đơn vị, quy đổi và quá trình chứng minh chi tiết Cv, Kv và C.
1. Định nghĩa hệ số lưu lượng
Lưu lượng của van điều khiển là lưu lượng của một chất lỏng cụ thể ở một nhiệt độ cụ thể, khi van đóng ở áp suất chênh lệch đơn vị, là thể tích chất lỏng chảy qua van điều khiển trong một đơn vị thời gian, tùy thuộc vào hệ thống đơn vị có cách biểu đạt khác nhau.
Định nghĩa hệ số lưu lượng C
Với thông số hành trình van, nhiệt độ nước từ 5-40 ℃, chênh lệch áp suất giữa hai đầu van là 1 kgf/cm2, lưu lượng nước chảy qua van mỗi giờ (tính bằng m3), C là hệ số lưu lượng theo hệ mét thông dụng, trước đây ở nước ta đã sử dụng từ lâu, còn được gọi là hệ số tuần hoàn của C. Hệ số lưu lượng C là hệ số lưu lượng theo hệ mét thông dụng.
② Định nghĩa hệ số dòng chảy Kv
Với thông số hành trình van, chênh lệch áp suất giữa hai đầu van là 102kPa, nhiệt độ nước từ 5-40 ℃, lưu lượng nước chảy qua van điều khiển mỗi giờ (tính bằng m³). kv là hệ số lưu lượng theo hệ đơn vị quốc tế.
③ Định nghĩa hệ số lưu lượng Cv
Cv là hệ số lưu lượng của nước ở nhiệt độ 60°F chảy qua van điều chỉnh mỗi phút (được biểu thị bằng gallon Mỹ) trong một chu kỳ nhất định với áp suất chênh lệch 1 lb/in² ở mỗi đầu van.
2. Xây dựng công thức cho các hệ đơn vị khác nhau
① Công thức và đơn vị đo dung tích tuần hoàn C
当γ/γ0=1,Q=1m3/h,△P=1kgf/cm2时,如C定义为1,则N=1。则流通能力C的公式及单位如下：
Khi γ/γ0=1, Q=1m3/h, △P=1kgf/cm2, nếu C được định nghĩa là 1, thì N=1. Công thức và đơn vị của công suất tuần hoàn C như sau:
Trong công thức, C là dung tích tuần hoàn; đơn vị của Q là m3/h; γ/γ0 là trọng lượng riêng; đơn vị của △P là kgf/cm2.
② Công thức và đơn vị tính toán hệ số lưu lượng Cv
Khi ρ/ρ0=1, Q=1USgal/min, ∆P=1lb/in2, và nếu Cv=1 được xác định, thì N=1. Công thức và đơn vị của hệ số lưu lượng Cv như sau:
trong đó Cv là hệ số lưu lượng; Q tính bằng USgal/phút; ρ/ρ0 là mật độ riêng; và ∆P tính bằng lb/in2.
③ Công thức và đơn vị tính toán hệ số dòng chảy Kv
Khi ρ/ρ0=1, Q=1m3/h, ΔP=100kPa, nếu Kv=1 thì N=0,1. Công thức và đơn vị của hệ số lưu lượng Kv như sau:
trong đó Kv là hệ số lưu lượng; Q tính bằng m3/h; ρ/ρ0 là mật độ riêng; ΔP tính bằng kPa.
3. Chuyển đổi công suất tuần hoàn C, hệ số dòng chảy Kv, hệ số dòng chảy Cv
① Mối quan hệ giữa hệ số dòng chảy Cv và khả năng tuần hoàn C
Trong đó, Q được tính bằng USgal/min; ρ/ρ0 là mật độ riêng; và ∆P được tính bằng lb/in2.
Khi C=1, Q=1m3/h, γ/γ0=1 (tức là ρ/ρ0=1) và ∆P=1kgf/cm2, thay thế công thức Cv với điều kiện C=1 ta được:
Từ các phép tính, ta biết rằng C=1 và Cv=1,167 là tương đương nhau (tức là Cv=1,167C).
② Chuyển đổi Cv và Kv
Khi Kv = 1, Q = 1m3 / h, ρ / ρ0 = 1, △ P = 100kPa, thay công thức Cv để chuyển đổi đơn vị:
Tức là, Kv = 1 tương đương với Cv = 1,156 (nghĩa là, Cv = 1,156Kv).
Do thiếu thông tin và ví dụ về quy trình chứng minh công suất lưu lượng C, hệ số lưu lượng Kv và hệ thống lưu lượng Cv của van điều khiển, việc sử dụng chúng dễ gây nhầm lẫn. Changhui Instrumentation làm rõ định nghĩa, đơn vị ứng dụng và mối quan hệ giữa ba đại lượng C, Kv, Cv, nhằm giúp các kỹ sư thiết kế trong quá trình lựa chọn van điều chỉnh và tính toán các biểu thức khác nhau của hệ số lưu lượng (C, Kv, Cv) để chuyển đổi và so sánh, từ đó tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc lựa chọn van điều chỉnh.
Các giá trị CV của van bướm do Tianjin Zhongfa Valve sản xuất như sau, nếu cần, vui lòng tham khảo.