Квс теплого пола как посчитать

Обновлено: 04.05.2024

Cv, Kv и Kvs. Пропускная способность Cv (flow coefficient - "коэффициент расхода") и пропускная способность Kv (flow factor - "фактор расхода"). Разница между Kv и Kvs.

Пропускная способность Cv (flow coefficient) и пропускная способность Kv (flow factor) используются обычно в качестве характеристки производительности регулирующих и запорных клапанов, кранов, задвижек, затворов, вентилей и т.п..

C_v - пропускная способность - устаревает, но встречается еще на 2020 год.

• C_v - пропускная способность, определенная в дюймовых (имперских) единицах, как:
  • расход воды через клапан при температуре 60 o F в галлонах США/мин при перепаде давления на клапане 1 фунт/дюйм 2

  K_v - пропускная способность - мировой стандарт на 2020 год.

  • Это метрический эквивалент C_v , определенный как:
    • K_v это расход воды при температуре 5 - 30 o C через клапан в м 3 /час при перепаде давления на клапане 1 бар.

    Соотношение между C_v и K_v:

    Cv = 1.16 Kv или Kv = 0.853 Cv

    K_v - пропускная способность vs K_vs - пропускная способность - в чем разница?

    • K_vs - пропускная способность полностью открытого клапана = полная пропускная способность единицы трубопроводной арматуры. Традиционно в индустрии, если расчет показал необходимую величину, равную Kv, то выбирают клапан с Kvs=1,3Kv.

    
    

    Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно - другие подразделы данного раздела:

    Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
    Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.

    Пропускная способность Kvs. Что это такое?

    Kvs и пропускная способность синонимы.

    Kvs = Пропускная способность.

    Выражаясь так…: У некоторого клапана Kvs = 1,5 м3/час равносильно тому, как если бы Вы выразились, что у клапана пропускная способность равна 1,5 м3/час. В некоторых таблицах и паспортах любых гидравлических элементов(клапанов) могут указывать так:

    
    

    Пропускная способность (Kvs) показывает значение гидравлического сопротивления. Отсюда и его определение.

    Определение

    Kvs – это форма выражения гидравлического сопротивления, которая характеризует пропускную способность. Значение пропускной способности присваивается практически всем элементам, которые участвуют в протекании в них жидкости или газа.

    На стадии проектирования, проектанту обязательно необходимо знать пропускную способность любого гидравлического оборудования или клапана. От этого будет зависеть все необходимые расчеты для всей системы цепи, например системы отопления.

    В чем измеряется пропускная способность?

    Так договорились и присвоили единицу измерения: м3/час. (метр кубический в час). Это значение показывает расход. Например, расход клапана. Но это не просто расход, а расход, при котором на клапане возникает потеря напора равная 1 Bar.

    Расход – это протекание определенного объема жидкости или газа в единицу времени. В данном случае расход м3/час. Означает, что будет протекать 1 кубометр жидкости или газа в 1 час времени. То есть за два часа пройдет 2 кубометра жидкости или газа. За половину часа пройдет 0,5 метров кубических = 500 литров.

    Например, рассмотрим термостатический клапан Kvs которого равен 1,2 м3/час.

    То есть, если мы через клапан пропустим 1,2 м3/час, то потеря составит 1 Bar.

    
    

    Предположим:

    Насос выдает расход ровно 1,2 м3/час

    Манометр 1, показывает 1,4 Bar

    Манометр 2, показывает 0,4 Bar

    Тогда потеря напора будет равна: 1,4 - 0,4 = 1 Bar.

    Конечно, это не означает, что расход в клапане должен быть таким всегда. В большинстве случаев расход очень маленький. И возникают другие задачи:

    Как найти потерю напора при малых расходах?

    Существует формула перерасчета

    
    

    Где P – потеря напора, Bar

    Q – фактический, другой расход, м3/час

    Kvs – пропускная способность, м3/час при котором потеря напора 1 Bar.

    Имеется термостатический клапана пропускной способностью 1,2 м3/час.

    Найти потерю напора при расходе 0.18 м3/час.

    
    

    Ответ: Потеря напора составляет 0,0225 Bar.

    В некоторых случаях можно найти аббревиатуры типа Kv. Такой аббревиатурой могут обозначать дополнительные функции пропускных способностей.

    Например, некоторые клапаны имеют различные регулировки.

    Отдельную регулировку могут обозначить как: Kv

    Смотри таблицу:

    
    

    Обычно Kvs показывает значение пропускной способности полностью открытого клапана. А Kv для определенного изменения положения клапана.

    Kvs – расшифровка

    К сожалению, эта аббревиатура иностранного происхождения и не известна ее история зарождения.

    Предположительно: Kvs - kinematic viscosity или кинематическая вязкость.

    Пропускная способность Kvs с точки зрения точной математики присваивается в основном тем элементам, у которых гидравлическое сопротивление образовано только местными сопротивлениями. Подробнее здесь.

    Но на практике и в целом в мире это не так, потому что пропускную способность можно присвоить даже котловому оборудованию имеющее в себе участки различных труб. Поэтому перерасчет расходов может быть только приблизительным. Потому что с точки зрения гидравлических расчетов формулы разные для трубопровода и клапанов. Но в целом сопротивления примерно одинаково пропорциональны. Если нужны более точные гидравлические расчеты, то изучайте гидравлику.

    Главная > Публикации > Статьи> Подбор трехходового смесительного клапана

    Подбор трехходового смесительного клапана

    Значения и единицы

    Обозначение

    Коэффициент расхода в составляющих единицах расхода

    Коэффициент расхода при номинальном сдвиге

    Коэффициент расхода при минимальной норме расхода

    Условный коэффициент расхода арматуры

    Объемный расход в рабочем режиме (T ₁ , p ₁ )

    Объемный расход в нормальном состоянии (0 о C, 0.101 MПа)

    Абсолютное давление перед регулирующим вентилем

    Абсолютное давление зарегулирующим вентилем

    Абсолютное давление насыщенного пара при данной температуре (T)

    Перепад давления на регулирующем вентиле (Δp = p ₁ - p ₂ )

    Плотность рабочей среды в режиме эксплуатации (T ₁ , p ₁ )

    Плотность газа в нормальном состоянии (0 C, 0.101 MПa)

    Абсолютная температура перед вентилем (T ₁ = 273 + t )

    Вычисление коэффициента Kv

    Основной расходной характеристикой регулирующей арматуры является у словный коэффициент расхода Kvs . Его величина обозначает характерный расход через данную арматуру в четко установленных условиях при 100%-ом открытии. Для выбора регулирующей арматуры с тем или иным значением Kvs необходимо произвести расчет коэффициента расхода Кv, который определяет объемный расход воды в м 3 /час , который протечет через регулирующий клапан в определенных условиях (потеря давления на нем в 1 бар, температура воды 15 о С, турбулентное течение, достаточное статическое давление, исключающее возникновение кавитации в указанных условиях).

    Ниже в таблице приведены формулы расчета Кv для различных сред

    Преимуществом данного коэффициента является его простая физическая интерпретация и то, что в тех случаях, когда рабочей средой является вода, можно упрощенно рассчитать расход прямой пропорцией к корню квадратному перепада давления. Достигнув плотности 1000 кг/м 3 и задав перепад давления в барах, получим простую и самую известную формулу для расчета Кv:

    На практике вычисление коэффициента расхода производится с учетом состояния регулирующей цепи и рабочих условий материала по приведенным выше формулам. Регулирующий клапан должен быть подобран так, чтобы он был способен регулировать максимальный расход в данных эксплуатационных условиях. При этом следует контролировать чтобы наименьший регулируемый расход также поддавался регулированию.

    При условии, что регулирующее oтношение клапана: r > Kvs / Kv _min

    По причине возможного минусового допуска 10% значения Kv ₁₀₀ относительно Kvs и требования касательно возможности регулирования в области максимального расхода (снижение и повышение расхода) рекомендуется выбирать значение Kvs регулирующего клапана, которое больше максимального рабочего значения Kv:

    Kvs = 1,1 ÷ 1,3 Kv

    При этом необходимо принимать во внимание содержание “предохранительного припуска” в расчете предполагаемого значения Q _max , который может стать причиной завышения производительности арматуры.

    Упрощенный процесс расчета трехходового смесительного клапана

    Исходные данные: среда - вода 90 о С, статическое давление в точке присоединения 600 кПа (6 бар),

    Δp _{насос 02} = 35 кПа (0,35 бар), Δp _{трубопр} = 10 кПа (0,1 бар), Δp _{теплообм} = 20 кПа (0,2 бар),

    номинальный расход Q _ном = 5 м 3 /ч .

    Типовая схема компоновки регулирующего контура с использованием трехходового смесительного клапана показана на рисунке приведенном ниже.

    Δp _{насос 02} = Δp _клапан + Δp _{теплообм +} Δp _{трубопр}

    Δp _клапан = Δp _{насос 02} - Δp _{теплообм} - Δp _{трубопр} = 35 - 20 - 10 = 5 кПа (0,05 бар)

    K v = Q _ном / √ Δp _клапан = 5 / √ 0,05 = 22,4 м 3 /ч

    Предохранительный припуск (при условии, что расход Q не был завышен):

    Kvs = (1,1 ÷ 1,3) * Kv = (1,1 ÷ 1,3) * 22,4 = 24,6 ÷ 29,1 м 3 /ч

    Из серийно производимого ряда Kv величин выберем ближайшую Kvs величину, т.е. Kvs = 25 м3/ч. Этой величине соответствует регулирующий клапан диаметром DN 40.

    Определение гидравлических потерь на выбранном клапане при полном открытии и заданном расходе

    Δp _{клапан Н100} = ( Q _ном / Kvs ) 2 = (5 /25 ) 2 = 4 кПа (0,04 бар)

    Определение авторитета выбранного клапана

    Авторитет прямой ветви трехходового клапана в таком соединении, при условии постоянного расхода по контуру потребителя

    а = Δp _{клапан Н100} / Δp _{клапан Н0} = 4 / 4 = 1

    Обозначает, что зависимость расхода в прямой ветви клапана соответствует идеальной расходной кривой клапана. В данном случае Kvs обеих ветвей совпадают, обе характеристики линейные, значит, суммарный расход почти постоянный.

    Комбинацию равнопроцентной характеристики на пути A, с линейной характеристикой на пути B, бывает иногда выгодно выбрать в случаях, когда невозможно избежать нагрузки вводов А относительно В дифференциальным давлением, или если параметры на первичной стороне слишком высокие.

    Для быстрого и удобного расчета регулирующих клапанов на различные среды можно воспользоваться специальной расчетной программой, которые предлагают производители регулирующей арматуры. Например программа VENTILY от фирмы LDM. У нее есть версия как для РС, так и приложение для Android, что несомненно будет удобно владельцам смартфонов.( перейти на страницу загрузки программы Ventily)

    Kvs клапана – характеристика пропускной способности клапана; условный объемный расход воды через полностью открытый клапан, м3/час при перепаде давлений 1 Бар при нормальных условиях. Указанная величина является основной характеристикой клапана.

    Для расчета Kvs можно использовать график зависимости перепада давления на клапане от Kvs и объемного расхода.

    Подбор трехходового смесительного клапана

    Обозначение

    Единица

    Описание

    Kv

    Коэффициент расхода в составляющих единицах расхода

    Kv ₁₀₀

    Коэффициент расхода при номинальном сдвиге

    Kv _min

    Коэффициент расхода при минимальной норме расхода

    Kvs

    Условный коэффициент расхода арматуры

    Q

    Объемный расход в рабочем режиме (T₁, p ₁ )

    Объемный расход в нормальном состоянии (0 о C, 0.101 MПа)

    Абсолютное давление перед регулирующим вентилем

    Абсолютное давление зарегулирующим вентилем

    Абсолютное давление насыщенного пара при данной температуре (T)

    Δp

    Перепад давления на регулирующем вентиле (Δp = p₁ - p₂)

    Плотность рабочей среды в режиме эксплуатации (T₁, p₁)

    Плотность газа в нормальном состоянии (0 C, 0.101 MПa)

    Абсолютная температура перед вентилем (T₁ = 273 + t )

    r

    Вычисление коэффициента Kv

    Основной расходной характеристикой регулирующей арматуры является у словный коэффициент расхода Kvs . Его величина обозначает характерный расход через данную арматуру в четко установленных условиях при 100%-ом открытии. Для выбора регулирующей арматуры с тем или иным значением Kvs необходимо произвести расчет коэффициента расхода Кv, который определяет объемный расход воды в м 3 /час , который протечет через регулирующий клапан в определенных условиях (потеря давления на нем в 1 бар, температура воды 15 о С, турбулентное течение, достаточное статическое давление, исключающее возникновение кавитации в указанных условиях).

    Ниже в таблице приведены формулы расчета Кv для различных сред

    Кv =

    Преимуществом данного коэффициента является его простая физическая интерпретация и то, что в тех случаях, когда рабочей средой является вода, можно упрощенно рассчитать расход прямой пропорцией к корню квадратному перепада давления. Достигнув плотности 1000 кг/м 3 и задав перепад давления в барах, получим простую и самую известную формулу для расчета Кv:

    Кv = Q / √ Δp

    На практике вычисление коэффициента расхода производится с учетом состояния регулирующей цепи и рабочих условий материала по приведенным выше формулам. Регулирующий клапан должен быть подобран так, чтобы он был способен регулировать максимальный расход в данных эксплуатационных условиях. При этом следует контролировать чтобы наименьший регулируемый расход также поддавался регулированию.

    При условии, что регулирующее oтношение клапана: r > Kvs / Kv _min

    По причине возможного минусового допуска 10% значения Kv ₁₀₀ относительно Kvs и требования касательно возможности регулирования в области максимального расхода (снижение и повышение расхода) рекомендуется выбирать значение Kvs регулирующего клапана, которое больше максимального рабочего значения Kv:

    Kvs = 1,1 ÷ 1,3 Kv

    При этом необходимо принимать во внимание содержание “предохранительного припуска” в расчете предполагаемого значения Q _max , который может стать причиной завышения производительности арматуры.

    Упрощенный процесс расчета трехходового смесительного клапана

    Исходные данные: среда - вода 90 о С, статическое давление в точке присоединения 600 кПа (6 бар),

    Δp _{насос 02} = 35 кПа (0,35 бар), Δp _{трубопр} = 10 кПа (0,1 бар), Δp _{теплообм} = 20 кПа (0,2 бар),

    номинальный расход Q_ном= 5 м 3 /ч.

    Типовая схема компоновки регулирующего контура с использованием трехходового смесительного клапана показана на рисунке приведенном ниже.

    
    

    Δp _{насос 02} = Δp _клапан + Δp _{теплообм +} Δp _{трубопр}

    Δp _клапан = Δp _{насос 02} - Δp _{теплообм} - Δp _{трубопр} = 35 - 20 - 10 = 5 кПа (0,05 бар)

    Kv = Q _ном / √ Δp _клапан = 5 / √ 0,05 = 22,4 м 3 /ч

    Предохранительный припуск (при условии, что расход Q не был завышен):

    Kvs = (1,1 ÷ 1,3) * Kv = (1,1 ÷ 1,3) * 22,4 = 24,6 ÷ 29,1 м 3 /ч

    Из серийно производимого ряда Kv величин выберем ближайшую Kvs величину, т.е. Kvs = 25 м3/ч. Этой величине соответствует регулирующий клапан диаметром DN 40.

    Определение гидравлических потерь на выбранном клапане при полном открытии и заданном расходе

    Δp _{клапан Н100} = (Q _ном / Kvs ) 2 = (5 /25 ) 2 = 4 кПа (0,04 бар)

    Определение авторитета выбранного клапана

    Авторитет прямой ветви трехходового клапана в таком соединении, при условии постоянного расхода по контуру потребителя

    а = Δp _{клапан Н100} / Δp _{клапан Н0} = 4 / 4 = 1

    Обозначает, что зависимость расхода в прямой ветви клапана соответствует идеальной расходной кривой клапана. В данном случае Kvs обеих ветвей совпадают, обе характеристики линейные, значит, суммарный расход почти постоянный.

    Комбинацию равнопроцентной характеристики на пути A, с линейной характеристикой на пути B, бывает иногда выгодно выбрать в случаях, когда невозможно избежать нагрузки вводов А относительно В дифференциальным давлением, или если параметры на первичной стороне слишком высокие

    Регулирующий клапан — это вид трубопроводной арматуры наиболее часто применяемый для регулирования расхода и давления.

    Правильный подбор регулирующего клапана является необходимым условием для обеспечения нормальной работы трубопроводной системы. Подбор регулирующего клапана сводится к определению его пропускной способности, при которой на заданном расходе будет дросселирован заданный избыток напора. Пропускная способность регулирующего клапана характеризуется коэффициентом пропускной способности Kv. Коэффициент Kv равен расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м 3 через клапан при перепаде давления на нем 0,1 МПа.

    Формулы для определения коэффициента Kv различаются для различных типов среды и величин давления, формулы для расчета Kv представлены в таблице 1.

    
    

    • P1 — давление на входе клапана, бар;
    • P2 — давление на выходе клапана, бар;
    • dP=Р1 – Р2 — перепад давления на клапане, бар;
    • t1 — температура среды на входе, 0 C;
    • Q — расход для жидкости, м 3 /ч;
    • Qn — расход для газов при Н.У., нм 3 /ч;
    • G — расход для водяного пара, кг/ч;
    • ρ — плотность кг/м 3 (для газов плотность при Н.У. кг/нм 3 )

    Величина Kv умножается на коэффициент запаса k1 (который обычно принимается в диапазоне 1,2-1,3): Kvs=k1*Kv. И получаем величину Kvs – условная пропускная способность клапана.

    По рассчитанному значению Kvs, по каталогам производителей, подбирается регулирующий клапан с максимально близким большим значением Kvs c учетом рекомендуемого диаметра.

    При подборе регулирующего клапана так же рекомендуется определять условный диаметр клапана и проводить проверку на возникновение кавитации.

    Условный диаметр регулирующего клапана

    Регулирующая арматура никогда не подбирается по диаметру трубопровода. Однако диаметр необходимо определять для подбора обвязки регулирующих клапанов. Так как регулирующий клапан подбирается по величине Kvs, часто условный диаметр клапана оказывается меньше условного диаметра трубопровода, на котором он установлен. В этом случае допускается выбирать клапан с условным диаметром меньше условного диаметра трубопровода на одну-две ступени.

    Определение расчетного диаметра клапана ведется по формуле:

    
    

    • d — расчетный диаметр клапана в, мм;
    • Q — расход среды, м 3 /час;
    • V – рекомендуемая скорость потока м/с.

    Рекомендуемая скорость потока:

    По расчетному значению диаметра (d) выбирается ближайший больший условный диаметр клапан Ду.

    Проверка клапана на кавитацию

    Кавитация — процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, что в свою очередь приводит к преждевременному износу элементов регулирующей арматуры.

    Для определения возможности возникновения кавитации на клапане проверяется условие: dP >= 0,6P1.

    Инструкция

    1) Выберите тип транспортируемой по трубопроводу среды (жидкость / газ / пар).

    2) Введите величину давления на входе в клапан (Р1) и на выходе клапана (Р2).

    Важно! Величину давления необходимо задавать в бар.

    3) Введите расход вещества м 3 /час и плотность вещества, кг/м 3 (Для газа и пара плотность газа указать при нормальных условиях).

    4) Введите коэффициент запаса для пересчета kv в kvs (рекомендуется коэффициент запаса принимать в пределах 1,2-1,3).

    Читайте также:

      
    • Ламинированные или шпонированные двери что лучше выбрать
      
    • Лего дом с красной крышей
      
    • Бетоноукладчик со скользящей опалубкой
      
    • Отделка сайдингом дома в бронницах
      
    • Как выбрать фурнитуру для межкомнатных дверей