Подбор клапана по Kvs

Расчёт находит требуемый коэффициент Kvs клапана по расходу воды и перепаду давления. Kvs показывает, сколько воды пропустит клапан в выбранном режиме.

Расход воды Q

Расход через клапан из теплового или гидравлического расчёта, м³/ч; в небольшом контуре часто 0,2–10 м³/ч.

Расчётный перепад давления на клапане Δp

Перепад давления, который можно выделить на клапане по гидравлической схеме, бар; обычно 0,05–1 бар.

РЕЗУЛЬТАТ

—

Введите исходные данные

МЕТОДИКА

Kvs = Q / √Δp

Введите исходные данные

Расчёт выполнен для воды по зависимости Kvs = Q/√Δp, применяемой в справочниках регулирующей арматуры.
Q вводится в м³/ч, а перепад давления — в бар; Kvs получается в м³/ч.
Результат является требуемым гидравлическим коэффициентом; условный проход, характеристику и кавитацию проверяют по паспорту клапана.

Применение

По Kvs выбирают типоразмер и характеристику клапана в каталоге производителя. Без него нельзя проверить регулируемость, рабочий перепад и соответствие клапана расходу.

подбор регулирующего клапана отопления или ГВС
выбор клапана для ИТП и теплообменника
проверка, не слишком ли велико сопротивление арматуры

Эта цифра помогает не поставить слишком маленький клапан, который будет шуметь и не пропустит воду, или слишком большой, который плохо регулирует температуру.

Методика и ограничения

Kvs — условная пропускная способность клапана, выраженная расходом воды в м³/ч при перепаде давления 1 бар на полностью открытом клапане. Для воды используют Kvs = Q/√Δp, где Q — расход в м³/ч, Δp — бар. Формула позволяет найти требуемую пропускную способность, но не выбирает условный проход, характеристику, привод или рабочую настройку. Если среда отличается от воды, нужны поправки на плотность и вязкость по документации изготовителя. При подборе регулирующего клапана сначала определяют расход в рабочем и максимальном режимах.

Затем назначают допустимый перепад на клапане: слишком маленький перепад ухудшает диапазон регулирования, а слишком большой создаёт шум, кавитацию и лишнюю насосную мощность. Требуемый Kvs сравнивают с рядом паспортных значений. Номинальный Kvs выбранного клапана должен обеспечивать рабочий расход с приемлемым открытием, но чрезмерное завышение также нежелательно: при малом открытии регулирование становится чувствительным и нестабильным. Для клапана отопления проверяют авторитет: отношение перепада на регулирующем клапане к общему перепаду регулируемого участка в расчётной точке.

Также учитывают направление потока, монтажное положение, температуру, давление, материал уплотнений и совместимость среды. Для пара, воздуха и газов применяются другие формулы сжимаемого потока. Для воды с гликолем проверяют вязкостную поправку. Калькулятор работает с идеализированным режимом воды и показывает Kvs как исходное число для каталога. Окончательная настройка определяется расчётной схемой, характеристикой клапана и результатами наладки системы. Для трёхходового клапана схема расчёта зависит от того, работает ли он на смешение или разделение потоков; нельзя переносить формулу двухходового клапана без проверки.

Учитывают минимальный перепад для полного открытия, максимальную скорость и уровень шума. При выборе электрического или электрогидравлического привода проверяют усилие, время хода, питание, сигнал управления и функцию возврата. Расчётную точку и диапазон открытия записывают вместе с Kvs, чтобы монтажник мог проверить настройку. Отдельно проверяют герметичность в закрытом положении, допустимую температуру привода и наличие ручного режима на случай отказа автоматики. При изменении рабочей жидкости или температуры расчёт повторяют по свойствам среды, а не используют старый Kvs без проверки.

Пример

Задача: Расход воды 2 м³/ч, перепад 0,2 бар

Kvs = 2/√0,2 = 4,47 м³/ч.
В каталоге выбирают ближайшее стандартное значение и проверяют, что рабочая точка не приходится на край диапазона открытия.

Задача: Один и тот же расход при перепаде 0,5 бар

Kvs = 2/√0,5 = 2,83 м³/ч.
Увеличение перепада позволяет взять клапан с меньшим Kvs, но повышает потери, шум и требования к насосу, поэтому перепад назначают по всей схеме.

Нормативные ориентиры

СП 41-101-95 — проектирование тепловых пунктов; требования к регулирующей арматуре, схемам и гидравлическим расчётам.
СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование; регулирование параметров систем и требования к арматуре.
ГОСТ 24856-2014 — арматура трубопроводная промышленная; термины и классификация арматуры.
ГОСТ 9544-2015 — арматура трубопроводная запорная; классы герметичности затворов, применимость уточняют для выбранного клапана.

Точный расчёт инженером →

Вопросы и ответы

Что такое Kvs простыми словами?

Это расход воды через полностью открытый клапан при перепаде 1 бар, приведённый к стандартным условиям определения. Чем больше Kvs, тем больше пропускная способность. Реальный расход зависит от перепада, среды и положения клапана. Перед окончательным решением сверяйте этот вывод со схемой, паспортом оборудования, действующей методикой, измерениями и фактическим режимом эксплуатации на объекте.

Какой перепад вводить?

Перепад именно на клапане в расчётном режиме, а не общий напор насоса и не потери всей ветви. Его получают из гидравлической схемы с учётом авторитета, шума, кавитации и доступного давления. Перед окончательным решением сверяйте этот вывод со схемой, паспортом оборудования, действующей методикой, измерениями и фактическим режимом эксплуатации на объекте.

Можно ли формулу применять для пара?

Нет, формула в таком виде предназначена для воды и несжимаемой жидкости. Для пара и газа применяют расчёт сжимаемого потока, учитывают критическое истечение и используют методику производителя. Перед окончательным решением сверяйте этот вывод со схемой, паспортом оборудования, действующей методикой, измерениями и фактическим режимом эксплуатации на объекте.

Почему нельзя всегда брать клапан с большим Kvs?

Завышенный Kvs может дать малое открытие в рабочей точке, плохую разрешающую способность и нестабильность. Клапан выбирают по диапазону расходов и характеристике, а не по максимальному числу. Перед окончательным решением сверяйте этот вывод со схемой, паспортом оборудования, действующей методикой, измерениями и фактическим режимом эксплуатации на объекте.

Чем Kvs отличается от Kv?

Kvs — значение для полностью открытого клапана или каталожная пропускная способность, а Kv обычно обозначает пропускную способность при конкретном положении затвора. Точное определение проверяют в документации изготовителя. Перед окончательным решением сверяйте этот вывод со схемой, паспортом оборудования, действующей методикой, измерениями и фактическим режимом эксплуатации на объекте.