kv: Какво, защо, как, откъде?

Какво?
Коефициентът kv при даден вентил е константа, която по опростен начин показва капацитета на вентила.

kv-коефициентът се определя от производителя на вентила по експериментален начин.
kv-коефициентът определя водния поток в m3 през вентила за един час при пад на налягането през вентила от 1 Bar.

Защо?
kv-коефициентът е точна и лесно приложима стойност, която се използва при изчисляване на спадове на налягане, оразмеряване и поръчване на вентили.

Как?
Представете си, че ще оразмерявате мотор-вентил за стайна отоплителна система в топлофикационна мрежа (фиг. 1).

Изчисленият дебит Q е 1.8 л/сек. = 6.5 м³/ч., а спадът на налягането Δp за мотор-вентила е 50 kpa = 0.50 bar. С помощта на формулата

може да си изчисли необходимата kv-стойност.

От техническите спецификации ще видите, че може да се използва VM2 или VB2 с kvs = 10 м³/ч.

Фиг. 1

Откъде?
Концепцията за kv се родила в САЩ и била публикувана за първи път през ноември 1944 година. Независимо от това терминът kv не се използва в САЩ и на негово място се използва Cv. Cv означава дебитен коефициент на вентила. На английски Cv ,  днес,  най-често се споменава като Cv-коефициент или дебитен коефициент Cv.

И за да стане объркването пълно, съществуват не един, а два Cv-коефициента поради това, че американската и английската мерни системи не са съвсем идентични. Ако искате да избегнете всякакво недоразумение, а Вие трябва да се стремите към това в днешно време, когато дори и най-малката информация може да достигне до най-отдалечените кътчета на света, е необходимо да посочвате вида галон, който се използва като мерна единица:

Cv US показва водния поток в американски галони през вентила за една минута, при спад на налягането през него от един фунт на квадратен инч.
Cv UK показва водния поток в британски галони през вентила за една минута, при спад на налягането през него от един фунт на квадратен инч.

Един американски галон = 3.785 литра, а един британски галон = 4.546 литра. Останалите американски и британски мерни единици са еднакви. Един фунт на квадратен инч се изписва 1 lb/in² = 1 psi.

Определение на kv-коефициента или kv-стойността, както също се нарича, е дадено в VDI/VDE Richtlinien No. 2173.

Опростена версия на определението е: kv-коефициентът на един вентил показва водния поток в м³/ч при спад на налягането през вентила от 1 кг/см² когато вентилът е напълно отворен.

В пълната дефиниция се посочва също, че работният флуид трябва да има относително тегло 1000 kg/m³ и кинематичен вискозитет 106-m²/s.

Водата използвана за отоплителни системи отговаря на тези условия с достатъчна точност. Това е причината, да може да се направи ясно и просто следното обобщение с формули.

Малко теория
Концепцията за kv се базира на закона на хидродинамиката, който казва, че падът на налягането (Δp) при даден вентил, както при всички случаи на съпротивление на потока, е пропорционален на квадрата на обема на потока (Q): Δp ~ пропорционално на Q2.

Ако вземем няколко конкретни примери, съотношението между тези две  величини може да се запише по следния начин:

или

или

Тъй като определението за kv гласи, че kv-коефициентът показва капацитета през вентила при пад на налягането Δp = 1 Bar, можем да приемем Q2 = kv и p2 = 1 Bar. 100 kpa = Bar.

тогава приема формата

Индексите 1 могат вече да бъдат изключени и ги премахваме.

се преобразува още веднъж и се получава крайната формула за kv.

По практически причини ние представяме формулата в три различни варианта:


С помощта на една от тези три формули ние можем винаги лесно да определим една стойност, когато знаем другите две.

Често е от съществено значение да можем да преобразуваме kv в Cv US или Cv UK и обратно.

Коефициенти за преобразуване

1 kv = 1 Cv US • 0.86 and 1 Cv US = 1kv • 1.17

1 kv = 1 Cv UK • 1.03 and 1 Cv UK = 1kv • 0.97

Повече информация можете да намерите на: www.bg.danfoss.com