Coefficiente di flusso di una valvola

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Il coefficiente di flusso o fattore di portata (flow coefficient), indicato di norma con Kv, è un valore caratteristico di ogni valvola idraulica e corrisponde a una portata di acqua, espressa in m³/ora, alla temperatura compresa fra 5 e 40 °C (di norma 15-16 °C), che passando attraverso la valvola crea una perdita di carico statica di 1 bar cioè pari a circa 1 kg/cm².

Noto il valore di Kv si può mettere il correlazione la portata Q (m³/ora) effettivamente transitante attraverso la valvola e la relativa perdita di carico localizzata Δp (bar) utilizzando la seguente formula:

Q = Kv Δp1/2

oppure con riferimento ad una perdita di carico espressa in metri di colonna d'acqua (m.c.a.) Δh, essendo Δh = 10,16 Δp:

Q = Kv (Δh/10,16)1/2

Il valore di Kv dipende dalla sezione di passaggio attraverso la valvola e pertanto dal diametro interno della valvola tutta aperta, che normalmente è associato al DN, e dal suo grado di apertura α.

Il valore di Kv viene indicato dal produttore il quale fornisce nelle proprie schede di dati tecnici il diagramma con le curve del fattore Kv(DN,α) caratteristico della valvola.

Le curve Kv sono meno ripide nel tratto prossimo al valore di α corrispondente all'apertura totale e si mantiene tale fino a circa il 70% della chiusura oltre il quale diventa molto ripida.

Da questo andamento si può dedurre che le operazioni di chiusura, ad esempio, di una valvola di intercettazione, come la saracinesca o la valvola a farfalla, devono essere effettuate più lentamente nel tratto finale al fine di ridurre i valori Δp e di conseguenza di ΔQ che potrebbero causare colpi d'ariete molto marcati.

Conseguentemente nel caso di apertura della valvola bisogna stare attenti invece al tratto iniziale.

Per tale motivo gli organi di manovra delle valvole sono dotati di demoltiplicatore.

Calcolo[modifica | modifica sorgente]

  • dimensionamento di una valvola: nota la portata e la perdita di carico localizzata che si vuole ottenere si determina Kv, noto questo valore si procede ad identificare, tramite le curve di cui sopra, il diametro più idoneo della valvola;
  • calcolo della portata: nota la perdita di carico e il coefficiente di flusso si determina la portata
  • calcolo della perdita di carico localizzata dovuta alla valvola: nota la portata e il coefficiente di flusso si determina Δp.

Cv e Kv[modifica | modifica sorgente]

Nei paesi anglosassoni si fa riferimento al flow coefficient indicato normalmente con la sigla Cv che corrisponde a una portata di acqua, espressa in GPM (Galloni statunitensi al minuto), alla temperatura di 60 °F che passando attraverso la valvola crea una perdita di carico statica di 1 psi.

I due coefficienti sono correlati dalla seguenti relazione:

  • Kv = 0,865 Cv

Normativa[modifica | modifica sorgente]

  • CEI IEC 60534-2-3: Industrial-process control valves. Flow capacity. Test procedures

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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