Calculadora de Kv e Cv de válvula

O que são Kv e Cv?

Kv e Cv são coeficientes de vazão que indicam quanto uma válvula consegue conduzir. Kv é a vazão de água pela válvula com perda de pressão de 1 bar, em m³/h. Cv é o equivalente no sistema usual dos Estados Unidos: vazão de água com perda de pressão de 1 psi, em US gpm. Quanto maior o coeficiente, maior a vazão para a mesma perda de pressão.

Fórmula

Para líquidos, Kv = Q × √(SG / Δp), com Q como vazão (m³/h), Δp como perda de pressão na válvula (bar) e SG como densidade relativa à água. A mesma relação fornece a vazão como Q = Kv × √(Δp / SG) e a perda de pressão como Δp = SG × (Q / Kv)². Os dois coeficientes são relacionados por Kv = 0,865 × Cv e Cv = 1,156 × Kv.

Exemplo

Um líquido com densidade relativa de 1,2 escoa a 25 metros cúbicos por hora e a perda desejada na válvula é 0,4 bar. O Kv necessário = 25 × √(1,2 / 0,4) = 43,3, correspondente a Cv de 50,1. Selecione a primeira válvula do catálogo acima desse valor. No sentido inverso, uma válvula com Kv 10 e queda de 4 bar com água conduz 10 × √4 = 20 m³/h.

Limites

A relação é para líquidos. Gases e vapor exigem equações próprias. Quando começa a cavitação ou a vaporização (flashing) na válvula, a vazão deixa de aumentar com a raiz quadrada da perda de pressão e o cálculo deixa de ser válido. Líquidos viscosos exigem correção. A seleção da válvula de controle é concluída com dados do fabricante e a norma aplicável.

Comparar a vazão na mesma válvula

Escolha Kv de 12, massa específica de exemplo de 1200 kg/m³ e vazão de 6 m³/h. A densidade relativa é 1200 / 1000 = 1,2. A queda de pressão é Δp = 1,2 × (6 / 12)² = 0,3 bar. Com a mesma abertura e líquido, uma vazão de 12 m³/h fornece Δp = 1,2 × (12 / 12)² = 1,2 bar. Dobrar a vazão quadruplica a queda de pressão neste modelo. São entradas de exemplo, não valores de catálogo de uma válvula específica.

Use a queda entre os dois lados da válvula, não a pressão total da bomba. Não inclua arbitrariamente perdas de tubulações ou outros componentes. Usar o Kv de abertura total para uma abertura parcial pode superestimar a vazão. Registre se o coeficiente do catálogo é Kv ou Cv e a abertura correspondente. Informe a massa específica de operação. Este cálculo preliminar aplica a relação para líquidos entre queda de pressão e vazão. Atender à vazão requerida não comprova sozinho um comportamento de controle adequado.