O coeficiente de resistência ao fluxo e perda de pressão para válvula

A resistência da válvula e a perda de pressão são diferentes, mas estão tão intimamente relacionadas que, para entender sua relação, você deve primeiro entender o coeficiente de resistência e o coeficiente de perda de pressão. O coeficiente de resistência ao fluxo depende de diferentes estruturas de fluxo, abertura da válvula e vazão média, é um valor variável. De modo geral, a estrutura fixa da válvula em um certo grau de abertura é um coeficiente de fluxo fixo, você pode calcular a pressão de entrada e saída da válvula de acordo com o coeficiente de fluxo, esta é a perda de pressão.

O coeficiente de fluxo (coeficiente de descarga) é um índice importante para medir a capacidade de fluxo da válvula. Representa a vazão quando o fluido é perdido por unidade de pressão através da válvula. Quanto maior for o valor, menor será a perda de pressão quando o fluido flui através da válvula. A maioria dos fabricantes de válvulas inclui os valores do coeficiente de fluxo de válvulas de diferentes classes de pressão, tipos e tamanhos nominais em suas especificações de produto para projeto e uso. O valor do coeficiente de fluxo varia com o tamanho, forma e estrutura da válvula. Além disso, o coeficiente de fluxo da válvula também é afetado pela abertura da válvula. De acordo com as diferentes unidades, o coeficiente de vazão possui diversos códigos e valores quantitativos diferentes, entre os quais os mais comuns são:

• Coeficiente de fluxo Cv: Taxa de fluxo com queda de pressão de 1psi quando a água flui através da válvula a 15,6°c (60°f).
• Coeficiente de fluxo Kv: A vazão volumétrica quando o fluxo de água entre 5 ℃ e 40 ℃ gera uma queda de pressão de 1bar através da válvula.

Cv=1,167Kv

O valor Cv de cada válvula é determinado pela seção transversal do fluxo sólido.

O coeficiente de resistência da válvula refere-se ao fluido através da perda de resistência do fluido da válvula, que é indicada pela queda de pressão (pressão diferencial △P) antes e depois da válvula. O coeficiente de resistência da válvula depende do tamanho da válvula, da estrutura e do formato da cavidade, depende mais do disco, estrutura da sede. Cada elemento da câmara do corpo da válvula pode ser considerado um sistema de componentes (fluido girando, expandindo, contraindo, retornando, etc.) que geram resistência. Portanto, a perda de pressão na válvula é aproximadamente igual à soma das perdas de pressão dos componentes da válvula. Em geral, as seguintes circunstâncias podem aumentar o coeficiente de resistência da válvula.

• A porta da válvula aumenta repentinamente. Quando a porta é repentinamente ampliada, a velocidade da parte fluida é consumida na formação de correntes parasitas, agitação e aquecimento do fluido, etc .;
• A expansão gradual da porta da válvula: Quando o ângulo de expansão é inferior a 40 °, o coeficiente de resistência do tubo redondo em expansão gradual é menor do que o da expansão repentina, mas quando o ângulo de expansão é superior a 50 °, o coeficiente de resistência aumenta em 15% ~ 20% em comparação com a expansão repentina.
• A porta da válvula se estreita repentinamente.
• A porta da válvula é suave e uniforme em curva ou canto.
• Conexão cônica simétrica da porta da válvula.

Em geral, as válvulas esfera de passagem total e as válvulas gaveta apresentam menor resistência ao fluido por não girarem e reduzirem, quase o mesmo que o sistema de tubulação, que é o tipo de válvula que oferece maior capacidade de vazão.