سایزینگ کنترل ولو

یکی از مواردی که در طراحی شیرهای کنترل باید در نظر گرفت، ضریب ولو است. همان طور که می دانید ضریب ولو (Cv) عبارت است از: چنانچه یک گالن آمریکایی در دقیقه در دمای 60 درجه فارنهایت (شرایط استانداردی ISA) از شیر کنترل عبور نماید، یک پوند بر اینچ مربع در دو سر ولو اختلاف فشار ایجاد نماید.

به کمک رابطه زیر می توان ضریب ولو (Valve coefficient) را به سهولت محاسبه کرد.

C v = Q (S.G. / ΔP) 1/2

در رابطه فوق، Q میزان فلوی عبوری، S.G وزن مخصوص سیال  و ΔP اختلاف فشار دو سر شیر کنترل است.

از رابطه فوق نتیجه گرفته می شود هر چه ضریب ولو بزرگ تر می شود عملا ظرفیت عبوری ولو (Capacity) افزایش می یابد.

همچنین ضریب ولو کوچکتر به منزله افت فشار بیشتر در دو سر ولو خواهد بود.

از آنجا که ضریب ولو رابطه مستقیم با فلو دارد باید ولو به گونه ای انتخاب شود که بیشترین فلو ممکن در یک خط، ماکزیمم 80 درصد ضریب ولو در نظر گرفته شود.

به بیان بهتر بعد از انجام محاسبات ولو و پیدا کردن ضریب ولو در بیشینه مقدار ( Calculated C v) ، میزان محاسبه را حدودا در 1.2 ضرب کرده و به میزان ضریب ولو (Selected C v) جهت انتخاب و طراحی خواهیم رسید.

Selected C v = 1.2 x Calculated C v

ضرایب محاسبه برای سایزینگ کنترل ولو

توجه داشته باشید با توجه به شکل هندسی جریان و همین طور توپولوژی ساخت ولوهای کنترل ( که در سازندگان مختلف با یکدیگر فرق می کند.) صرفا از رابطه فوق نمی توان به ضریب ولو پی برد.

ضرایبی نظیر Kv , Kc, Xt, FL , Fd هر کدام به نحوی در محاسبات نقش آفرینی می کنند. در زیر نگاهی مختصر به این ضرایب می کنیم.

C v = 1.156 x K v

K c: Cavitation factor

X t: ΔP / P 1 (P 1: Inlet Pressure)

F L: Pressure Recovery Factor

F d: Valve Style Modifier

برای دانستن این ضرایب باید از هندبوک های سازندگان استفاده کرد.

مثلا ضریب F L برای ولوهای Globe در سازنده ای مانند Fisher حدود 0.8 و برای شیرهای Ball حدود 0.55 است.

معرفی نرم افزار سایزینگ کنترل ولو

جهت سهولت در کار برای محاسبات از نرم افزارهای مهندسی استفاده می شود. نرم افزارهای کلی مانند InstruCalc و Conval موارد جامعی هست که کاربرد گسترده ای دارد.

همچنین از نرم افزار first vue شرکت Fisher نیز می توان بهره جست که در دهه گذشته بسیار محبوب بود. این نرم افزار امروزه با نام FSM شناخته می شود. همچنین نرم افزار سایزینگ شرکت Samson نیز از دیگر مواردی است که به آن می توان اشاره کرد.