O dimensionamento da válvula de controle deve utilizar condições de vazão mínima, normal e máxima com a pressão de entrada, pressão de saída, temperatura e propriedades do fluido correspondentes para cada caso. Cv ou Kv determinam a capacidade de vazão necessária, mas a seleção final da válvula também deve verificar o deslocamento previsto, a característica de vazão instalada, cavitação, intermitência, vazão obstruída, velocidade, ruído e força do atuador. O tamanho da tubulação por si só não determina o tamanho correto da válvula de controle.
Uma falha comum no dimensionamento de uma válvula de controle começa com uma suposição simples: a tubulação é DN100, então o projeto seleciona uma válvula de controle DN100.
A válvula passa o fluxo máximo necessário, mas durante a operação normal permanece próxima à sede. Pequenos movimentos da haste produzem grandes alterações de vazão, o posicionador corrige continuamente a posição da válvula e a variável do processo começa a circular em torno do ponto de ajuste.
A válvula não está necessariamente com defeito. Pode simplesmente ter mais capacidade de fluxo do que o processo pode utilizar durante a operação normal.
O dimensionamento correto começa com as condições do processo e não com o diâmetro da tubulação. Este artigo explica como dimensionar uma válvula de controle usando Cv ou Kv, casos de fluxo mínimo, normal e máximo, condições de pressão correspondentes e curso previsto da válvula.
Comece com uma planilha de dimensionamento de válvula de controle
Antes de selecionar um modelo de válvula, prepare uma planilha de dimensionamento contendo todas as condições operacionais que a válvula deve controlar.
Não forneça uma vazão máxima junto com pressões de projeto não relacionadas. Cada caixa de fluxo deve ter sua própria pressão de entrada, pressão de saída e temperatura correspondentes.
| Dimensionamento do item | Caso Mínimo | Caso normal | Caso Máximo |
|---|---|---|---|
| Taxa de fluxo | Menor demanda de processo estável | Fluxo operacional mais frequente | Maior fluxo contínuo ou de pico necessário |
| Pressão de entrada | Pressão quando ocorre fluxo mínimo | Pressão em operação normal | Pressão quando ocorre fluxo máximo |
| Pressão de saída | Pressão a jusante correspondente | Pressão a jusante correspondente | Pressão a jusante correspondente |
| Temperatura | Temperatura mínima do fluido da caixa | Temperatura normal de operação | Temperatura máxima do fluido da caixa |
| Objetivo da válvula | Controle estável de baixo fluxo | Operação de rotina estável | Capacidade máxima adequada |
Os casos de partida, desligamento, bypass, limpeza, regeneração ou operação de emergência devem ser adicionados separadamente quando impõem diferentes condições de vazão ou pressão.
Dados líquidos necessários
- Nome do fluido e composição química
- Taxa de fluxo mínima, normal e máxima
- Pressão de entrada e saída para cada caixa de fluxo
- Temperatura operacional para cada caso de fluxo
- Densidade ou gravidade específica
- Pressão de vapor na temperatura operacional
- Pressão crítica quando exigida pelo método de dimensionamento selecionado
- Viscosidade para líquidos viscosos
- Conteúdo de sólidos, tamanho de partícula e características abrasivas
Dados de gás e vapor necessários
- Composição do gás ou condição do vapor
- Fluxo de massa ou volume mínimo, normal e máximo
- Pressão absoluta de entrada e saída para cada caso
- Temperatura de entrada
- Peso molecular ou gravidade específica do gás
- Fator de compressibilidade
- Proporção de calores específicos quando necessário
- Qualidade do vapor ou grau de superaquecimento
O dimensionamento de gás e vapor normalmente requer pressão absoluta. Identifique claramente se os valores enviados são barg, bara, psig ou psia.
O que Cv e Kv realmente significam
Cv e Kv são coeficientes de capacidade de fluxo. Eles representam a capacidade de uma válvula específica e compensam em uma abertura definida sob condições de referência especificadas.
Eles não identificam diretamente:
- O tamanho nominal do gasoduto
- A classe de pressão da válvula
- A força do atuador
- A classe de vazamento de sede
- A adequação da válvula para cavitação ou flashing
Equação métrica básica de triagem de líquidos
Para um líquido turbulento, não obstruído e semelhante a água, sem correção significativa da tubulação, uma estimativa métrica preliminar pode ser expressa como:
Kv = Q × √(SG/ΔP)
- Kv: coeficiente de fluxo métrico
- P: vazão de líquido em m³/h
- SG: gravidade específica do líquido em relação à água
- ΔP: queda de pressão na válvula em bar
Equação básica de triagem de líquidos dos EUA
Usando unidades habituais dos EUA, a equação preliminar correspondente é:
Cv = Q × √(SG/ΔP)
- CV: Coeficiente de fluxo dos EUA
- P: taxa de fluxo de líquido em galões americanos por minuto
- SG: gravidade específica do líquido em relação à água
- ΔP: queda de pressão na válvula em psi
A equação parece a mesma, mas as unidades são diferentes. Cv e Kv não devem ser trocados sem conversão.
Para conversão prática:
- Cv ≈ 1,156 × Kv
- Kv ≈ 0,865 × Cv
Estas equações simplificadas são úteis para explicar a relação básica entre fluxo, gravidade específica e queda de pressão. O dimensionamento final deve usar um método IEC 60534-2-1 ou ANSI/ISA-75.01.01 com os coeficientes de válvula selecionados e todos os fatores de correção aplicáveis.
Por que o dimensionamento exato requer mais do que a equação básica
O dimensionamento da válvula de controle instalada pode precisar levar em conta:
- Recuperação de pressão líquida e fluxo bloqueado
- Cavitação ou flashing
- Expansão e compressibilidade do gás
- Razão de pressão crítica
- Fatores de recuperação de pressão específicos da válvula
- Redutores, expansores e outros acessórios anexados
- Fluxo não turbulento ou com baixo número de Reynolds
- Alta viscosidade
- Corte em vários estágios
- Velocidade de saída e ruído aerodinâmico
O fabricante deve, portanto, utilizar os coeficientes reais do corpo e interno da válvula selecionados, e não um coeficiente genérico retirado de um produto não relacionado.
Por que o fluxo mínimo, normal e máximo deve ser dimensionado separadamente
O Cv ou Kv necessário muda sempre que o fluxo ou a queda de pressão mudam. O caso de fluxo máximo não produz automaticamente o coeficiente máximo requerido.
Por exemplo, o processo pode exigir vazão máxima quando a queda de pressão disponível através da válvula for relativamente baixa. Isso pode produzir o Cv mais alto necessário.
No caudal mínimo, a pressão a montante pode permanecer elevada enquanto a procura a jusante cai. A válvula então tem uma queda de pressão maior, mas deve regular um fluxo muito menor sem operar muito próximo da sede.
Caso de Fluxo Mínimo
O caso mínimo verifica se a válvula pode regular o menor fluxo necessário com movimento estável e repetível.
Perguntas importantes incluem:
- A válvula operará extremamente perto da sede?
- A vazão necessária está abaixo da faixa controlável do trim selecionado?
- O atrito da sede e o atrito da embalagem dominarão pequenas mudanças de posição?
- É necessário um trim reduzido, um trim caracterizado ou um arranjo de faixa dividida?
Caso de fluxo normal
O caso normal merece maior atenção porque representa onde a válvula pode passar a maior parte de sua vida operacional.
A válvula deve fornecer deslocamento útil e ganho instalado previsível nesta condição, em vez de operar continuamente perto da posição fechada ou totalmente aberta.
Caso de Fluxo Máximo
O caso máximo verifica se a válvula tem capacidade suficiente, mantendo uma margem razoável para variação do processo e incerteza de dimensionamento.
Uma válvula não deve ser ampliada automaticamente simplesmente para criar uma capacidade extra muito grande. A capacidade sobressalente excessiva pode reduzir a controlabilidade em carga normal.
O tamanho da tubulação não determina o tamanho da válvula de controle
O diâmetro da tubulação é selecionado a partir da velocidade do sistema, perda de pressão, demanda de vazão, projeto mecânico e considerações econômicas.
O tamanho da válvula de controle é selecionado entre:
- Cv ou Kv necessário
- Queda de pressão disponível
- Viagem operacional prevista
- Corpo da válvula e capacidade do interno
- Velocidade de entrada e saída
- Risco de cavitação, intermitência e ruído
- Conexão mecânica e layout de tubulação
Uma válvula de controle pode, portanto, ser menor que a tubulação conectada. Redutores e expansores adequados podem ser usados quando a velocidade resultante, o ruído, a recuperação de pressão e as cargas da tubulação permanecerem aceitáveis.
O efeito dos redutores e expansores acoplados deve ser incluído no dimensionamento instalado, quando aplicável.
Quando uma válvula de controle de tamanho de linha pode ser muito grande
É provável que uma válvula de tamanho de linha seja superdimensionada quando:
- A válvula de controle recebe apenas uma pequena porção da queda de pressão total do sistema
- O corpo da válvula tem um Cv nominal alto em relação à demanda do processo
- A válvula rotativa selecionada tem capacidade muito maior que uma válvula globo do mesmo tamanho nominal
- O processo normalmente opera muito abaixo do fluxo de projeto
- Uma margem de capacidade futura foi adicionada repetidamente por diferentes disciplinas de projeto
O Cv necessário não é o mesmo que o deslocamento da válvula
Depois de calcular o Cv ou Kv necessário para cada caso operacional, o próximo passo é comparar esses valores com a curva de capacidade versus curso da válvula selecionada.
Uma válvula com Cv nominal de 100 não fornece necessariamente Cv 50 com 50% de curso.
O relacionamento depende de:
- Característica de fluxo inerente
- Geometria de corte
- Estilo do corpo da válvula
- Corte selecionado em tamanho reduzido ou em tamanho real
- Perdas de pressão do sistema
- Queda de pressão disponível através da válvula em cada fluxo
Característica Linear
Um interno linear produz incrementos aproximadamente iguais de coeficiente de fluxo para incrementos iguais de deslocamento da válvula sob uma queda de pressão constante através da válvula.
Isto não garante que o fluxo do processo instalado será linear com o deslocamento, porque a queda de pressão através da válvula muda frequentemente à medida que o fluxo do sistema muda.
Característica de porcentagem igual
Um ajuste percentual igual produz aproximadamente a mesma alteração percentual no coeficiente de fluxo atual para incrementos iguais de deslocamento sob a condição de teste definida.
É frequentemente considerado quando o processo requer uma ampla faixa de vazão ou onde a participação da válvula na queda de pressão total do sistema muda substancialmente.
A característica de ajuste selecionada pode alterar o deslocamento previsto e a resposta do processo instalado. Leia Porcentagem igual vs válvula de controle linear antes de confirmar a curva de corte final.
Característica instalada e ganho instalado
A característica instalada descreve a relação real entre o deslocamento da válvula e o fluxo do processo após a válvula ser conectada ao sistema de tubulação.
O ganho instalado descreve o quanto o fluxo muda para uma determinada mudança no curso da válvula. Ganho instalado excessivamente alto ou baixo pode dificultar o ajuste e a estabilidade da malha de controle.
Uma regra fixa como “cada válvula deve operar entre 20% e 80% de deslocamento” não deve substituir uma revisão do dimensionamento instalado. Evite operação contínua extremamente próxima da sede ou abertura total, mas determine a faixa aceitável a partir do acabamento selecionado, da dinâmica do processo, da rangeabilidade e do resultado do dimensionamento do fabricante.
Válvulas superdimensionadas, dimensionadas corretamente e subdimensionadas
| Revisar item | Válvula superdimensionada | Válvula dimensionada corretamente | Válvula subdimensionada |
|---|---|---|---|
| Viagem normal | Muitas vezes permanece perto do assento | Usa uma parte prática do curso disponível | Frequentemente opera perto da abertura total |
| Controle de fluxo mínimo | Pode ser instável ou muito sensível | Mantém movimento utilizável e repetibilidade | Pode controlar o fluxo mínimo, mas não possui capacidade máxima |
| Capacidade de fluxo máximo | Grande capacidade não utilizada | Atende a demanda com um subsídio justificado | Não é possível atender ao fluxo máximo exigido |
| Resposta de controle | Pequenas alterações de deslocamento podem criar grandes alterações de fluxo | Resposta previsível em todas as condições exigidas | O controlador pode exigir mais viagens do que o disponível |
| Sintoma típico | Caça, ciclismo e acabamentos perto do assento | Controle de processo estável após ajuste adequado | Válvula totalmente aberta com fluxo de processo insuficiente |
| Ação corretiva | Interno reduzido, corpo menor ou tipo de válvula revisado | Confirme o pacote final do corpo, acabamento e atuador | Maior capacidade, alocação de pressão revisada ou arranjo paralelo |
Se a válvula instalada circular repetidamente em torno do ponto de operação, o dimensionamento poderá ser apenas uma causa possível. Use nosso Guia de solução de problemas de busca de válvula de controle comparar o comando do controlador, o deslocamento real, a aderência, o suprimento de ar, a resposta do posicionador e o comportamento do circuito do processo antes de substituir a válvula.
Exemplo de dimensionamento de líquido trabalhado
O exemplo simplificado a seguir demonstra porque três casos operacionais devem ser verificados. Não substitui o dimensionamento final IEC ou ISA.
Dados de processo
- Fluido: líquido de processo semelhante à água
- Gravidade específica: 0,98
- Unidades de vazão: m³/h
- Unidades de queda de pressão: bar
- Equação preliminar: Kv = Q × √(SG / ΔP)
| Caso Operacional | Fluxo Q | Válvula ΔP | Kv Preliminar Requerido |
|---|---|---|---|
| Mínimo | 15 m³/h | 2,4 barras | 9.6 |
| Normais | 45 m³/h | 1,6 barra | 35.2 |
| Máximo | 72 m³/h | 1,0 barra | 71.3 |
O que mostram os resultados preliminares
O caso de fluxo máximo requer o Kv preliminar mais alto porque a queda de pressão disponível é mais baixa nessa condição.
Suponha que um corte candidato tenha um Kv nominal de 90. Os coeficientes preliminares exigidos representam aproximadamente:
- 10,7% do Kv nominal na vazão mínima
- 39,1% do Kv nominal em fluxo normal
- 79,2% do Kv nominal na vazão máxima
Essas porcentagens são não porcentagens de deslocamento da válvula. O deslocamento real deve ser obtido a partir da curva de capacidade do trim selecionado e do cálculo do dimensionamento instalado.
O engenheiro de dimensionamento deve agora determinar:
- Se a característica selecionada fornece deslocamento estável de fluxo mínimo
- Se o fluxo normal cai em uma região operacional útil
- Se o fluxo máximo pode ser alcançado sem velocidade inaceitável ou risco severo de serviço
- Se um Kv nominal de 90 é apropriado ou se é preferível um caimento reduzido, uma característica diferente ou outro tamanho de corpo
Verificações Adicionais de Líquidos
Antes da seleção final, o cálculo deve incluir:
- Pressão de vapor e pressão crítica de líquido
- Fator de recuperação de pressão da válvula
- Queda de pressão de fluxo bloqueado
- Avaliação de cavitação ou flashing
- Correção do redutor e expansor
- Velocidade de entrada e saída
- Correção de viscosidade e número de Reynolds quando aplicável
Se for identificada cavitação, flashing ou redução severa de pressão, revise os opções de trim de válvula de controle para cavitação e redução de ruído.
O dimensionamento de vapor e gás requer cálculos de fluxo compressível
A equação líquida simples não deve ser usada para dimensionamento de gás ou vapor.
Os cálculos de fluxo compressível devem abordar as mudanças de densidade à medida que o fluido se expande através da válvula. O cálculo também pode precisar de fatores específicos da válvula para relação de pressão, expansão, fluxo bloqueado e acessórios anexados.
Exemplo de conjunto de dados de dimensionamento do Steam
| Caso Operacional | Fluxo de vapor | Pressão de entrada | Pressão de saída | Temperatura |
|---|---|---|---|---|
| Mínimo | 2.000 kg/h | 16 bar/17 bar | 10 bar/11 bar | 320ºC |
| Normais | 6.500 kg/h | 16 bar/17 bar | 8 barg / 9 bara | 320ºC |
| Máximo | 10.000 kg/h | 16 bar/17 bar | 5 barg / 6 bara | 320ºC |
Este conjunto de dados permite ao engenheiro de dimensionamento calcular o coeficiente necessário e o deslocamento previsto para cada caso, ao mesmo tempo que analisa:
- Se o fluxo compressível fica obstruído
- Velocidade de saída da válvula
- Ruído aerodinâmico
- Cortar velocidade de saída
- Limites de temperatura corporal e de acabamento
- Impulso do atuador necessário
- Tamanho do tubo a jusante e disposição do redutor
Uma válvula com Cv nominal suficiente ainda pode ser inadequada se a velocidade de saída, o ruído ou a energia de ajuste forem excessivos.
Para produtos aplicáveis, revise o Válvula de controle de vapor. As aplicações de caldeiras também podem exigir um dedicado Válvula de controle de água de alimentação de caldeira ou Válvula de controle de água pulverizada.
O dimensionamento deve identificar condições de serviço severas
Um cálculo de dimensionamento deve fazer mais do que retornar um Cv necessário. Deve identificar se a válvula selecionada estará exposta ao comportamento destrutivo ou limitante do fluido.
Fluxo sufocado por líquido
O fluxo líquido fica obstruído quando o aumento da diferença de pressão não produz mais o aumento esperado no fluxo. Isto pode estar associado à formação de vapor dentro da válvula.
Um atuador maior não pode corrigir o fluxo bloqueado porque a condição limite é dinâmica do fluido e não mecânica.
Cavitação
A cavitação ocorre quando bolhas de vapor se formam na restrição da válvula e colapsam após a recuperação da pressão.
Os resultados potenciais incluem:
- Corte e corrosão do corpo
- Ruído e vibração
- Danos no assento
- Perda de capacidade de fluxo
- Danos à tubulação a jusante
Piscando
O flashing ocorre quando o líquido vaporiza através da válvula e permanece parcialmente vaporizado a jusante.
Como o vapor não se transforma em líquido imediatamente, o projeto deve gerenciar a velocidade bifásica, a direção de saída e a erosão, em vez de tratar o flashing como cavitação comum.
Fluxo bloqueado de gás e vapor
O fluxo compressível pode ficar obstruído quando a relação de pressão atinge a condição limite para a válvula e o interno selecionados.
Após este ponto, reduzir ainda mais a pressão a jusante não produz o aumento proporcional de capacidade esperado de uma equação não estrangulada.
Ruído e velocidade
Uma válvula pode satisfazer o requisito de Cv e ao mesmo tempo produzir:
- Ruído aerodinâmico
- Ruído hidrodinâmico
- Número Mach de saída
- Vibração na parede do tubo
- Aparar vibração
- Velocidade de erosão
As aplicações de alta pressão devem ser revisadas usando um equipamento apropriado Válvula de controle de alta pressão configuração do corpo e dos internos em vez de apenas aumentar a classe de pressão de uma válvula padrão.
Interno reduzido, interno em tamanho real ou um corpo de válvula diferente?
Quando o tamanho da conexão da tubulação é fixo, mas o Cv necessário é relativamente baixo, o trim reduzido pode melhorar a controlabilidade sem alterar o tamanho da conexão do corpo da válvula.
O corte reduzido pode ser útil quando
- O tamanho da tubulação é necessário por motivos mecânicos ou de sistema futuro
- O fluxo normal requer um Cv muito menor do que o interno de tamanho normal fornece
- Um corpo de válvula menor criaria problemas excessivos de velocidade de saída ou redutor
- A capacidade futura pode ser tratada alterando o acabamento em vez de substituir a carroceria
Um corpo de válvula menor pode ser melhor quando
- A válvula de tamanho de linha permanece severamente superdimensionada mesmo com trim reduzido
- Um corpo menor proporciona melhor geometria de acabamento e correspondência do atuador
- Os redutores e a velocidade instalada permanecem aceitáveis
- Peso, espaço e custo podem ser reduzidos sem aumentar o risco de serviços graves
Um estilo de válvula diferente pode ser necessário quando
- Uma válvula globo não pode passar sólidos sem bloqueio
- Uma válvula rotativa fornece capacidade e caminho de fluxo mais apropriados
- Uma válvula angular direciona melhor o fluxo de saída intermitente ou erosivo
- O trim de vários estágios é necessário para redução severa de pressão
- O tamanho grande da linha torna uma válvula rotativa compacta mais prática
Revise os principais Guia de seleção de válvula de controle quando o resultado do dimensionamento indicar que o estilo da carroceria, o acabamento ou o conceito do atuador devem ser reconsiderados.
O dimensionamento do atuador é separado do dimensionamento do CV
Cv determina a capacidade de fluxo. O atuador deve fornecer a força ou torque necessário para mover a válvula selecionada e atingir o fechamento especificado sob condições de processo.
O dimensionamento do atuador deve considerar:
- Força do processo atuando no tampão, disco ou elemento de fechamento rotativo
- Desequilíbrio de pressão da válvula
- Carga de assento necessária para a classe de vazamento especificada
- Fricção de embalagem e guia
- Curso da válvula ou curso rotativo
- Ar mínimo disponível, pressão hidráulica ou alimentação elétrica
- Requisito de falha de abertura, falha de fechamento ou falha no local
- Tempo necessário para acariciar
Um atuador com maior empuxo não aumenta o Cv máximo do interno da válvula selecionado.
Para a revisão completa do atuador, use o Guia de seleção de atuador de válvula.
Saída de dimensionamento da válvula de controle necessária antes da compra
Um resultado de dimensionamento profissional deve fornecer mais do que o tamanho nominal da válvula selecionado.
| Dimensionamento de saída | O que o comprador deve revisar |
|---|---|
| Válvula e trim selecionados | Estilo de carroceria, tamanho nominal, tamanho da porta e construção de acabamento |
| Avaliado como Cv ou Kv | Capacidade do trim selecionado no curso nominal total |
| Coeficiente necessário | Cv ou Kv necessário para cada caso operacional |
| Viagem prevista | Posição esperada da válvula em fluxo mínimo, normal e máximo |
| Regime de fluxo | Condição turbulenta, não turbulenta, sufocada, cavitante, intermitente ou compressível |
| Ruído e velocidade | Nível sonoro previsto, velocidade de saída e adequação do tamanho do tubo |
| Requisito do atuador | Impulso ou torque necessário, ação de falha e condição de utilidade mínima |
| Suposições | Dados de fluidos, unidades, base de pressão, acessórios e suposições padrão de dimensionamento |
Não aprove a válvula apenas com base no Cv nominal mostrado em um catálogo. Confirme se o relatório de dimensionamento corresponde exatamente ao corpo, acabamento, característica e atuador oferecidos.
Folha de dados de dimensionamento de válvula de controle para RFQ
Forneça as seguintes informações com a consulta:
- Função de controle: vazão, pressão, temperatura, nível ou outra variável.
- Médio: nome, composição, concentração e fase física.
- Fluxo mínimo: com pressão de entrada, pressão de saída e temperatura correspondentes.
- Fluxo normal: com pressão de entrada, pressão de saída e temperatura correspondentes.
- Fluxo máximo: com pressão de entrada, pressão de saída e temperatura correspondentes.
- Propriedades fluidas: densidade, pressão de vapor, viscosidade, peso molecular, compressibilidade ou condição de vapor.
- Gasoduto: tamanho do tubo, cronograma, material e padrão de conexão.
- Classificação de pressão da válvula: pressão de projeto, temperatura de projeto e classe exigida.
- Característica de fluxo: se especificado pelo projeto.
- Vazamento no assento: padrão exigido e classe de vazamento.
- Riscos conhecidos: cavitação, flashing, ruído, erosão, vibração, sólidos ou cristalização.
- Atuador: tipo pneumático, elétrico ou especificado pelo projeto.
- Posição de falha: falha de abertura, falha de fechamento ou falha no local.
- Sinal de controle: requisitos de comando, feedback e comunicação.
- Meio Ambiente: temperatura ambiente, invólucro e classificação de área perigosa.
- Documentação: relatório de dimensionamento, desenhos, certificados, registros de inspeção e calibração.
Se algumas propriedades do fluido não estiverem disponíveis, forneça o nome do meio, composição, pressão e temperatura para que os dados faltantes possam ser identificados antes da cotação.
Envie seus dados de dimensionamento de válvula de controle
Envie à Válvula Vcore os casos de fluxo mínimo, normal e máximo, correspondentes pressões de entrada e saída, temperatura, propriedades do meio, sinal de controle e posição de falha. O corpo da válvula, Cv ou Kv, interno, atuador e condições de serviço severas podem então ser revisados como um único pacote.
Recursos relacionados à válvula de controle
- Guia de seleção de válvula de controle
- Produtos de válvula de controle industrial
- Válvula de controle de alta pressão
- Válvula de controle de vapor
- Válvula de controle de água de alimentação de caldeira
- Válvula de controle de água pulverizada
- Opções de trim da válvula de controle para cavitação e redução de ruído
- Guia de seleção de atuador de válvula
- Guia de classificação de pressão e temperatura da válvula
Base Técnica
- IEC 60534-2-1 — Equações de dimensionamento de capacidade de vazão para válvulas de controle instaladas
- ANSI/ISA-75.01.01 — Equações de dimensionamento de capacidade de fluxo da válvula de controle
- Emerson — Procedimento de dimensionamento de válvula de controle
- ISA — Usando cálculos de ganho instalados na válvula de controle
Perguntas frequentes
Posso dimensionar uma válvula de controle usando apenas o tamanho do tubo?
Não. O tamanho da válvula de controle deve ser determinado a partir das condições de vazão mínima, normal e máxima, queda de pressão correspondente, propriedades do fluido, Cv ou Kv necessários, deslocamento previsto e condições de serviço severas.
Qual é a diferença entre Cv e Kv?
Cv e Kv são coeficientes de fluxo expressos usando diferentes sistemas de unidades. Cv normalmente usa galões americanos por minuto e psi, enquanto Kv normalmente usa metros cúbicos por hora e bar. Aproximadamente, Cv é igual a 1,156 vezes Kv.
Por que são necessárias taxas de fluxo mínimas, normais e máximas?
Cada caso operacional pode ter uma queda de pressão e um coeficiente necessário diferentes. Os três casos mostram se a válvula pode controlar o fluxo mínimo, operar de forma estável no fluxo normal e fornecer capacidade máxima suficiente.
O que acontece quando uma válvula de controle é superdimensionada?
Uma válvula superdimensionada pode operar perto da sede durante o serviço normal. Pequenas alterações no deslocamento podem então produzir grandes alterações no fluxo, causando controle instável, ciclagem e desgaste acelerado dos internos.
O que acontece quando uma válvula de controle é subdimensionada?
Uma válvula subdimensionada pode atingir o curso completo sem ultrapassar a vazão máxima necessária. O aumento da força do atuador não pode aumentar a capacidade nominal do interno selecionado.
Qual curso da válvula deve ser direcionado?
Não existe uma porcentagem de deslocamento universal adequada para todas as válvulas de controle. A região operacional aceitável deve ser determinada a partir da característica de ajuste selecionada, ganho instalado, controlabilidade de vazão mínima, capacidade máxima e dinâmica do processo.
A equação simples do Cv líquido pode ser usada para vapor?
Não. O vapor e o gás exigem equações de fluxo compressível usando pressão absoluta, temperatura e os fatores apropriados de expansão e razão de pressão específicos da válvula.
Quais informações são necessárias para uma cotação de válvula de controle?
Forneça as condições de fluxo médio, mínimo, normal e máximo, pressões de entrada e saída correspondentes, temperatura, propriedades do fluido, dados do tubo, requisitos de vazamento, atuador, posição de falha, requisitos de sinal e inspeção.
