Kontrol Vanası Kapasitesi

Vanaların akışkan geçirme kapasiteleri açısından ölçülmesi gerekir. Adil karşılaştırmaya olanak sağlamak için vanalar, bir kapasite indeksi veya akış katsayısına göre boyutlandırılır. Bu kısa eğitim, kullanımdaki farklı akış katsayısı türlerini, nasıl belirlendiklerini, nasıl karşılaştırıldıklarını ve farklı boyutlardaki vanalar için tipik değerleri açıklamaktadır.

Bir kontrol vanası, adından da anlaşılacağı gibi, süreç üzerinde kontrol edici bir etkiye sahip olmalıdır. Bağlantı boyutları ve imalat malzemeleri gibi detaylar son derece önemli olsa da, vananın uyguladığı kontrol hakkında herhangi bir bilgi vermezler.

Kontrol vanaları, süreçleri değiştirerek ayarlar:

Akış hızı - Örneğin, prosese giren buhar veya su miktarı. İki portlu bir vanada örneğin, vana kapalı konuma hareket ettikçe daha az buhar akar ve sürece daha az ısı eklenir. Üç portlu bir vanada örneğin, vana tapası yeni bir konuma hareket ettikçe sıcak suyu prosesten uzaklaştırır. Ve/veya
Diferansiyel basınç - Bu, vana girişindeki basınç ile vana çıkışındaki basınç arasındaki fark olarak tanımlanır (bkz. Şekil 6.2.1). Belirli bir vana orifis boyutu için, diferansiyel basınç ne kadar büyükse akış hızı da belirli sınırlamalar dahilinde o kadar büyük olur. Doymuş buhar ile, basıncı ne kadar düşükse sıcaklığı da o kadar düşüktür ve ısı eşanjöründe daha az ısı transferi gerçekleşir.

Learn about steam

Dünya genelinde birçok farklı ölçü birimi kullanıldığı için, bir dizi akış katsayısı mevcuttur ve tanımlarını anlamak faydalı olacaktır. Tablo 6.2.1, en sık karşılaşılan kapasite indekslerini tanımlamakta ve tanımlamaktadır.

Table 6.2.1

Bir kontrol vanasından akışı tanımlamak ve nicelendirmek için kullanılan semboller ve tanımlar
K_v	Tanımlanmış bir sıcaklıkta, tipik olarak 5 °C ile 40 °C arasında, bir vana orifisinde bir bar basınç düşüşü oluşturacak m³/h cinsinden akış hızı. (Avrupa’da yaygın olarak kullanılır)
K_vs	Belirli bir vananın tam açıkkenki gerçek veya beyan edilen K_v değeri; vana akış katsayısını veya kapasite indeksini oluşturur.
K_vr	K_vr, uygulamanın gerektirdiği akış katsayısıdır.
C_v	Tanımlanmış bir sıcaklıkta, tipik olarak 40 °F ile 100 °F arasında, bir pound/inç² basınç düşüşü oluşturacak galon/dakika cinsinden akış hızı. (ABD’de ve dünyanın belirli diğer bölgelerinde yaygın olarak kullanılır). Bu terimde dikkatli olunmalıdır, çünkü hem C_v İmparatorluk hem de C_v ABD mevcuttur.
C_v	Temel tanım aynı olmakla birlikte, İmparatorluk ve ABD galonları arasındaki fark nedeniyle gerçek değerler biraz farklıdır.
A_v	Bir Pascal basınç düşüşü oluşturacak m³/s cinsinden su akış hızı.

Dönüşüm için: Cv(İmparatorluk) = Kv x 0,962 658 Cv (ABD) = Kv x 1,156 099 AV = 2,88 x 10-5 CV (İmparatorluk) Bir kontrol vanasının KVS akış katsayısı temel bir bilgidir ve genellikle diğer verileriyle birlikte üreticinin teknik veri sayfalarında belirtilir. Kontrol vanası üreticileri, belirli bir vana boyutu için genellikle birkaç trim boyutu (vana oturağı ve vana tapası kombinasyonu) sunacaktır. Bu, redüksiyon adaptörleri ihtiyacını ortadan kaldırarak boru tesisatını basitleştirmek veya gürültüyü azaltmak amacıyla yapılabilir. Bir dizi vana için mevcut tipik bir KVS akış katsayısı yelpazesi Tablo 6.2.2’de gösterilmektedir.

Table 6.2.2 Tipik bir vana serisi için Kvs değerleri

Boyutlar	DN15	DN20	DN25	DN32	DN40	DN50	DN65	DN80	DN100
Kvs	4	6.3	10	16	25	36	63	100	160
	2.5	4	6.3	10	16	25	36	63	100
	1.6	2.5	4	6.3	10	16	25	36	63
	1	1.6	2.5	4	6.3	10	16	25	36

Akış hızları, diferansiyel basınçlar ve akış katsayları arasındaki ilişki, vanadan akan akışkanın türüne bağlı olarak değişecektir. Bu ilişkiler öngörülebilir ve denklemlerle sağlanabilir ve daha fazla ayrıntıyla şu kaynaklarda ele alınmaktadır: