Apa itu Koefisien Aliran?
Koefisien Aliran, yang dikenal sebagai Cv (Standar AS/UE), Kv (Standar Internasional), atau nilai C, adalah parameter teknis penting yang menentukan kapasitas aliran katup industri seperti katup kontrol dan regulator.
Mendefinisikan Nilai CV
Koefisien aliran (Cv) katup mewakili koefisien aliran yang menunjukkan kapasitas katup untuk mengalirkan fluida dalam kondisi tertentu. Nilai ini mengukur laju aliran volume cairan atau gas melalui katup pada penurunan tekanan tertentu. Nilai Cv yang lebih tinggi menunjukkan kapasitas aliran yang lebih besar.
Apa itu Cv (Nilai Kapasitas)?
Nilai Kapasitas (Cv) katup mengukur kapasitas aliran dan dihitung dalam kondisi pengujian standar:
• Katup terbuka penuh
• Penurunan tekanan (ΔP) sebesar 1 psi di seluruh katup
• Cairan: Air pada suhu 60°F (15,5°C)
• Laju aliran: galon AS per menit (GPM)
Pembukaan Katup vs. Nilai Cv
Cv/Kv dan bukaan katup (%) adalah konsep yang berbeda:
• Definisi Kv (Standar China):Laju alir dalam m³/jam ketika ΔP = 100 kPa, densitas fluida = 1 g/cm³ (air pada suhu ruang).
*Contoh:Kv=50 berarti laju aliran 50 m³/jam pada ΔP 100 kPa.*
• Persentase Pembukaan:Posisi sumbat/cakram katup (0% = tertutup, 100% = terbuka penuh).
Perhitungan CV & Aplikasi Utama
Cv dipengaruhi oleh desain katup, ukuran, material, rezim aliran, dan sifat fluida (suhu, tekanan, viskositas).
Rumus intinya adalah:
Cv = Q / (√ΔP × √ρ)
Di mana:
• Q= Laju aliran volumetrik
•ΔP= Perbedaan tekanan
•ρ= Kepadatan fluida
Konversi: Cv = 1,167 Kv
Peran dalam Pemilihan & Desain Katup
Nilai Cv secara langsung memengaruhi efisiensi sistem kontrol fluida:
•Menentukan ukuran dan jenis katup yang optimal untuk laju aliran target.
•Memastikan stabilitas sistem (misalnya, mencegah pompa beroperasi secara terus-menerus pada pasokan air bangunan)
•Penting untuk optimasi energi
Variasi Cv di Berbagai Jenis Katup
Kapasitas aliran berbeda-beda tergantung desain katup (data bersumber dariStandar ASME/API/ISO):
| Jenis Katup | Karakteristik Utama | Contoh Cv (Standar FCI) |
|---|---|---|
Katup Gerbang | Nilai Cv sedang (DN100 ≈ 400); regulasi buruk; hindari bukaan <30% (risiko turbulensi menurut ASME B16.34) | DN50: ~120 |
Katup Bola | Nilai Cv tinggi (katup gerbang 1,8×); kontrol aliran linier; API 6D direkomendasikan untuk saluran pipa. | Bola V DN80: ≈375 |
Katup Kupu-kupu | Hemat biaya untuk ukuran besar; presisi ±5% (triple-offset); peningkatan aliran terbatas >70% terbuka | Wafer DN150: ~2000 |
Katup Bola | Resistansi tinggi (Cv ≈ 1/3 dari katup bola); kontrol presisi (penggunaan medis/laboratorium) | DN50: ~40 |
Parameter Aliran Inti & Faktor-Faktor yang Memengaruhinya
Kinerja katup ditentukan oleh tiga parameter (menurut Fluid Controls Institute):
1. Nilai CV:Laju aliran GPM pada ΔP 1 psi (misalnya, katup bola DN50 ≈ 210 vs. katup gerbang ≈ 120).
2. Koefisien Hambatan Aliran (ξ):
•Katup kupu-kupu: ξ = 0,2–0,6
•Katup globe: ξ = 3–5
Pedoman Seleksi & Pertimbangan Penting
Koreksi Viskositas:
Terapkan pengali pada Cv (misalnya, minyak mentah: 0,7–0,9 per ISO 5208).
Katup Pintar:
Optimasi Cv waktu nyata (misalnya, positioner Emerson DVC6200).
Sistem Pengujian Koefisien Aliran
Pengujian memerlukan kondisi terkontrol karena sensitivitas pengukuran:
•Pengaturan (Per Gambar 1):
Pengukur aliran, termometer, katup pengatur aliran, katup uji, pengukur ΔP.
1. Pengukur aliran 2. Termometer 3. Katup pengatur aliran hulu 4 dan 7. Lubang pengambilan tekanan 5. Katup uji 6. Alat pengukur perbedaan tekanan 8. Katup pengatur aliran hilir
4. Jarak antara lubang pengambilan tekanan dan katup adalah 2 kali diameter pipa.
7. Jarak antara lubang pengambilan tekanan dan katup adalah 6 kali diameter pipa.
•Kontrol Utama:
- Katup hulu mengatur tekanan masuk.
- Katup hilir menjaga tekanan tetap stabil (ukuran nominal > katup uji untuk memastikan aliran tersumbat terjadi)inkatup uji).
•Standar:
JB/T 5296-91 (China) vs. BS EN1267-1999 (EU).
•Faktor-faktor Kritis:
Lokasi pengambilan sampel, konfigurasi perpipaan, bilangan Reynolds (cairan), bilangan Mach (gas).
Keterbatasan dan Solusi Pengujian:
•Katup uji sistem saat ini ≤DN600.
•Katup yang lebih besar:Gunakan pengujian aliran udara (tidak dijelaskan secara rinci di sini).
Pengaruh Bilangan Reynolds: Data eksperimental mengkonfirmasi bahwa bilangan Reynolds secara signifikan memengaruhi hasil pengujian.
Poin-Poin Penting
•Cv/Kv mendefinisikan kapasitas aliran katup dalam kondisi standar.
•Jenis katup, ukuran, dan sifat fluida sangat memengaruhi Cv.
•Pengujian memerlukan kepatuhan ketat terhadap protokol (JB/T 5296-91/BS EN1267) untuk mencapai akurasi.
•Koreksi berlaku untuk viskositas, suhu, dan tekanan.
(Semua data bersumber dari standar ASME/API/ISO dan dokumen resmi produsen katup.)
Waktu posting: 06-Jan-2025