Calculadora de Kv y Cv de válvulas

¿Qué son Kv y Cv?

Kv y Cv son coeficientes de caudal que indican cuánto flujo puede pasar por una válvula. Kv es el caudal de agua con una caída de presión de 1 bar, en m³/h. Cv es su equivalente en unidades estadounidenses: el caudal de agua con una caída de 1 psi, en US gpm. Cuanto mayor es el coeficiente, mayor caudal deja pasar la válvula para una misma caída de presión.

Fórmula

Para líquidos, Kv = Q × √(SG / Δp), con Q como caudal (m³/h), Δp como caída de presión en la válvula (bar) y SG como densidad relativa respecto al agua. La misma relación da el caudal como Q = Kv × √(Δp / SG) y la caída como Δp = SG × (Q / Kv)². Los coeficientes se relacionan mediante Kv = 0,865 × Cv y Cv = 1,156 × Kv.

Ejemplo

Un líquido de densidad relativa 1,2 circula a 25 metros cúbicos por hora y se busca una caída de 0,4 bar en la válvula. El Kv necesario = 25 × √(1,2 / 0,4) = 43,3, que corresponde a un Cv de 50,1. Elige la primera válvula del catálogo por encima de ese valor. A la inversa, una válvula con Kv 10 y una caída de 4 bar con agua deja pasar 10 × √4 = 20 m³/h.

Límites

La relación es para líquidos. Los gases y el vapor requieren ecuaciones específicas. Si aparece cavitación o vaporización instantánea, el caudal deja de crecer con la raíz cuadrada de la caída de presión y el cálculo pierde validez. Los líquidos viscosos requieren corrección. La selección de válvulas de control se completa con datos del fabricante y la norma correspondiente.

Comparar el caudal en una misma válvula

Elige un Kv de 12, densidad de ejemplo de 1200 kg/m³ y caudal de 6 m³/h. La densidad relativa es 1200 / 1000 = 1,2. La caída de presión es Δp = 1,2 × (6 / 12)² = 0,3 bar. Con la misma apertura y líquido, un caudal de 12 m³/h da Δp = 1,2 × (12 / 12)² = 1,2 bar. Duplicar el caudal cuadruplica la caída de presión en este modelo. Son entradas de ejemplo, no valores de catálogo de una válvula concreta.

Usa la caída entre ambos lados de la válvula, no la presión total de la bomba. No incluyas arbitrariamente pérdidas de tuberías u otros elementos. Usar el Kv de apertura total para una apertura parcial puede sobrestimar el caudal. Registra si el coeficiente de catálogo es Kv o Cv y a qué apertura corresponde. Introduce la densidad de servicio. Este cálculo preliminar aplica la relación para líquidos entre caída de presión y caudal. Alcanzar el caudal requerido no acredita por sí solo un control adecuado.