Kv клапана: как считать
Kv — пропускная способность арматуры: расход воды в кубометрах в час, который проходит через клапан при перепаде давления 1 бар (VDI/VDE 2173, ГОСТ 12893). Отсюда формула для любых условий: Kv = Q·√(ρ/(1000·Δp)), где Q — расход в м³/ч, Δp — перепад в бар, ρ — плотность в кг/м³; для воды множитель с плотностью равен единице, и Kv = Q/√Δp. Kvs — пропускная способность полностью открытого клапана; она указывается в паспорте и выбирается из стандартного ряда R5 по IEC 60534: 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100…
Опорный пример: регулирующий клапан на воде, расчётный расход 3,6 м³/ч, располагаемый перепад 0,3 бар (30 кПа). Kv = 3,6 / √0,3 = 6,57 м³/ч. Ближайшее меньшее значение ряда 6,3 не пропустит расчётный расход при этом перепаде, поэтому берут 10: запас 52 %, а расчётный расход клапан пропустит при 66 % открытия и перепаде 0,13 бар (13 кПа) вместо располагаемых 30 — остальное возьмёт на себя контур. Для регулирующего клапана это нормальная картина: рабочая точка должна лежать на 60–80 % хода, чтобы оставался запас вверх и разрешение вниз.
Два типичных промаха: считать Kv по номиналу насоса, а не по расчётному расходу, и брать Kvs «с запасом» в два-три раза — такой клапан работает первыми 20–30 % хода, регулирование получается ступенчатым, а авторитет падает. Наоборот, Kvs меньше расчётного Kv означает, что расход при полном открытии не будет достигнут. Калькулятор считает Kv по расходу и перепаду (с плотностью для незамерзающих смесей и масел), подбирает Kvs из ряда с показом запаса и степени открытия, пересчитывает фактический перепад, скорость в трубе DN и связанные величины Cv и ζ.
Ряд Kvs: перепад при расчётном расходе и пропускаемый расход
Δp = (Q/Kvs)² для воды; последние столбцы — расход при 10 кПа и при определяющем перепаде 1 бар.
Ориентировочные Kvs и ζ арматуры по DN
Полнопроходные шаровые краны и седельные регулирующие клапаны — типовые значения; скорость в трубе для расчётного расхода примера.
Kv — объёмный расход воды с температурой от 5 до 30 °C в кубометрах в час, проходящий через арматуру при перепаде давления на ней 1 бар (100 кПа); Kvs — то же значение при номинальном, полностью открытом положении затвора. Cv определён аналогично для галлонов США в минуту и перепада 1 psi.— Определение пропускной способности (VDI/VDE 2173, ГОСТ 12893-2005)
Как считать и что проверить
- Kv = Q/√Δp для воды; для других жидкостей — множитель √(ρ/1000): 3,6 м³/ч при 0,3 бар — Kv 6,57 → Kvs 10.
- Берите ближайший больший Kvs ряда без «двойного запаса»: рабочая точка должна быть на 60–80 % хода (66 % в примере).
- Считайте по расчётному расходу и располагаемому перепаду на клапане, а не по параметрам насоса.
- После выбора проверьте авторитет (Δp клапана к Δp контура ≥ 0,3–0,5) и скорость в трубе — 1,24 м/с в DN 32 допустимо.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе Kv; расход и потери контура отопления — в гидравлике системы отопления, потери напора в трубах — в гидравлическом расчёте трубопровода.
- ГОСТ 12893-2005 «Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Общие технические условия» — пропускная способность Kv и условная Kvу, пропускная характеристика, кавитационный коэффициент. Росстандарт. 2005.
- VDI/VDE 2173 «Strömungstechnische Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung» — определение Kv: расход воды 5–30 °C при перепаде 1 бар. VDI. 2007.
- IEC 60534-2-1:2011 (ГОСТ Р МЭК 60534-2-1) «Регулирующие клапаны для промышленных процессов. Пропускная способность. Уравнения расчёта расхода в условиях установки» — уравнения для жидкостей и сжимаемых сред, коэффициенты FL, xT, Y, FF. IEC / Росстандарт. 2011.
- Пырков В. В. «Гидравлическое регулирование систем отопления и охлаждения. Теория и практика» — авторитет клапана, балансировка, подбор Kvs. Данфосс. 2005.
