밸브유량계수(Cv,Kv,Qn)의 용어정의

 

밸브유량계수는 밸브의 유량을 계산할 때 사용하는 수치로써 

유량 특성을 표시하는 계수 입니다. 

 

이는 특정 관내에서 발생하는 유체의 유동 현상에 의한 효율을 비교하는 

상대적 척도로 설명할 수 있으며 밸브의 압력 강하와 

유량의 관계를 단적으로 보여주는 수치로서 밸브유량계수의 값이 

크다는 것은 그만큼 많은 유량을 보낼 수 있고 

제어적 특성이 향상된다는 것을 의미합니다. 

 

 

다시 말해 밸브유량 값이 작을 수록 밸브의 크기는 작고 적은 양의 

유량을 보낼 수 밖에 없다는 것으로도 설명할 수 있습니다. 

 

 

이처럼 밸브의 유량계수는 밸브를 선정하는 엔지니어링 단계에서

확인해야 하는 기본적인 수치로써 적절한 수치의 

유량계수의 확인 및 적용은 밸브와 관련된 전반적인 유효성과 관련이 있습니다.

 

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밸브유량계수의 단위는 세 가지가 있습니다. 

이중에서도 가장 일반적으로 사용하는 단위는 Cv입니다. 

 

1. Cv Value

 

영국 미국식 단위를 적용한 측정 값이며 밸브에 60°F 온도, 

1 psi 의 압력차이가 발생하였을 때 밸브를 통해 흐르는 유량(GPM - Gallons per minute)

 

2. Kv Value

 

미터법 단위를 적용한 측정 값으로 밸브에 5 °C~40 °C 온도 

조건에서 1bar 의 압력차이가 발생하였을 때 밸브를 통해 

흐르는 유량(CMH - Cubic meter per hour - m3/hr)

 

 

3. Qn Value

 

공업학 에서 사용하는 단위로 입력 압력이 20 °C의 온도에서 

입력 압력이 6 bar, 압력차이가 1 bar 상태에서 공기가 

흐르는 유량 (LPM - Liter per minute)

 

 

밸브 유량계수를 너무 작게 선정하였을 때 밸브 내부 

트림에서 높은 압력 강하를 발생하거나 케비테이션을 발생시킬 수 있습니다. 

 

 

반면에 너무 높은 유량계수를 선정하게 되면 불 필요하게 

비용적인 상승이 발생함은 물론이며 제어 관련 부분에 있어 

문제를 발생할 수 있습니다. 

 

 

디스크와 같은 폐쇄 부품에 높은 압력 강하를 형성하여 밸브의 

케비테이션 침식을 생성할 수 있습니다. 

 

따라서 유량을 제어해야 하는 밸브를 선정할 때 우선적으로 

유체의 상을 결정하고 그에 맞는 Cv 값을 계산해야 합니다. 

 

 

상의 종류가 가스, 액체, 스팀에 따라 Cv 값이 달라집니다. 

아래는 각 상에 따른 Cv 값 계산에 필요한 값입니다. 

 

• 스팀 : 유량, 압력, 압력손실, 온도

 

• 기체 : 유량, 압력, 압력손실, 온도, 비중

 

• 액체 : 유량, 압력, 압력손실, 온도, 비중, 점도

 

밸브 제조사는 적용분야 및 구성에 따른 밸브 아이템 별 

유량계수를 공개하고 있습니다. 

이를 계산된 Cv 값과 대조하여 적합한지를 우선적으로 확인할 수 있습니다. 

 

내용정리

 

밸브유량계수는 밸브의 유량 특성을 표기하는 계수로써 

이 값이 크다는 것은 밸브의 처리 유량과 

사이즈가 크다는 것으로 설명할 수 있습니다. 

 

엔지니어링 단계에서 Required Cv 값을 계산하고 밸브를 

사이징하는 일련의 과정은 적합한 밸브를 선정하여 

관내 유량 특성을 효율적으로 처리하는 엔지니어링에 있어서 

중요한 과정이라는 것을 기억해야겠습니다.

 

 

첨부자료

 

밸브 Cla-Val_Calculator

 

첨부 자료는 상업적 결과를 보증하는 것이 아니며 사용자 재량에 따라 사용할 것을 권고합니다. 

 

밸브 Cla-Val_Calculator.xls

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