Công suất van điều khiển
Van cần được đo lường dựa trên công suất dẫn chất lỏng. Để cho phép so sánh công bằng, van được tính cỡ dựa trên chỉ số công suất hoặc hệ số lưu lượng. Hướng dẫn này giải thích các loại hệ số lưu lượng khác nhau đang được sử dụng, cách chúng được thiết lập, cách so sánh, và các giá trị điển hình cho các kích thước van khác nhau.
Van điều khiển, đúng như tên gọi, phải có ảnh hưởng kiểm soát lên quy trình. Trong khi các chi tiết như kích thước kết nối và vật liệu chế tạo rất quan trọng, chúng không cho biết gì về khả năng kiểm soát mà van thực hiện.
Van điều khiển điều chỉnh quy trình bằng cách thay đổi:
- Lưu lượng - Ví dụ, lượng hơi hoặc nước đi vào thiết bị quy trình. Với van hai cổng ví dụ, khi van di chuyển sang vị trí đóng, ít hơi chảy hơn, và ít nhiệt được thêm vào quy trình. Với van ba cổng ví dụ, khi nút van di chuyển đến vị trí mới, nó chuyển hướng nước nóng ra khỏi quy trình. Và/hoặc
- Chênh lệch áp suất - Được định nghĩa là sự khác biệt giữa áp suất tại đầu vào van và áp suất tại đầu ra van (xem hình 6.2.1). Đối với bất kỳ kích thước lỗ van nào, chênh lệch áp suất càng lớn thì lưu lượng càng lớn, trong một số giới hạn nhất định. Với hơi bão hòa, áp suất càng thấp, nhiệt độ càng thấp, và ít truyền nhiệt hơn sẽ xảy ra trong bộ trao đổi nhiệt.
Vì nhiều đơn vị đo lường khác nhau được sử dụng trên toàn thế giới, nhiều hệ số lưu lượng có sẵn, và việc hiểu định nghĩa của chúng là rất đáng giá. Bảng 6.2.1 xác định và định nghĩa các chỉ số công suất thường gặp nhất.
Bảng 6.2.1
| Ký hiệu và định nghĩa được sử dụng để xác định và định lượng dòng chảy qua van điều khiển | |
| Kv | Lưu lượng tính bằng m³/h của nước ở nhiệt độ xác định, thường từ 5 °C đến 40 °C, sẽ tạo ra sụt áp một bar qua lỗ van. (Sử dụng rộng rãi ở châu Âu) |
| Kvs | Giá trị Kv thực tế hoặc đã nêu của van cụ thể khi mở hoàn toàn, tạo thành hệ số lưu lượng van hoặc chỉ số công suất. |
| Kvr | Kvr là hệ số lưu lượng được yêu cầu bởi ứng dụng. |
| Cv | Lưu lượng tính bằng gallon mỗi phút của nước ở nhiệt độ xác định, thường từ 40 °F đến 100 °F, sẽ tạo ra sụt áp một pound mỗi inch vuông. (Sử dụng rộng rãi ở Mỹ và một số nơi khác trên thế giới). Cần chú ý với thuật ngữ này, vì cả Cv Imperial và Cv US đều tồn tại. |
| Trong khi định nghĩa cơ bản giống nhau, các giá trị thực tế hơi khác biệt do sự khác biệt giữa gallon Imperial và gallon US. | |
| Av | Lưu lượng tính bằng m³/s của nước sẽ tạo ra sụt áp một Pascal. |
Để chuyển đổi: Cv(Imperial) = Kv x 0,962 658 Cv (US) = Kv x 1,156 099 AV = 2,88 x 10-5 CV (Imperial) Hệ số lưu lượng, KVS cho van điều khiển là thông tin thiết yếu, và thường được nêu, cùng với dữ liệu khác, trên bảng dữ liệu kỹ thuật của nhà sản xuất. Các nhà sản xuất van điều khiển thường sẽ cung cấp nhiều kích thước cốt van (kết hợp đế van và nút van) cho một kích thước van cụ thể. Điều này có thể để đơn giản hóa đường ống bằng cách loại bỏ nhu cầu co nối, hoặc để giảm tiếng ồn. Phạm vi điển hình của hệ số lưu lượng KVS có sẵn cho một lựa chọn van được thể hiện trong bảng 6.2.2.
Bảng 6.2.2 Giá trị Kvs cho phạm vi van điển hình
| Kích thước | 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 |
Mối quan hệ giữa lưu lượng, chênh lệch áp suất và hệ số lưu lượng sẽ thay đổi tùy thuộc vào loại chất lỏng chảy qua van. Những mối quan hệ này có thể dự đoán được và thỏa mãn bởi các phương trình, và được thảo luận chi tiết hơn trong: