Capacidade não é apenas diâmetro
Cv e Kv representam a capacidade de passagem de uma válvula. Duas peças com o mesmo DN podem ter coeficientes diferentes, pois o percurso interno, a sede e a abertura influenciam o escoamento. Use o valor declarado para o modelo e a posição de operação; não substitua esse dado por uma estimativa baseada no diâmetro da conexão.
Unidades e relação básica
| Grandeza | Convenção utilizada |
|---|---|
| Q | Vazão em m³/h. |
| Δp | P1 − P2, em bar, através da válvula. |
| SG | Densidade do líquido dividida pela densidade de referência da água; adimensional. |
| Kv | Coeficiente referido a m³/h de água e diferencial de 1 bar. |
| Cv (US) | Coeficiente referido a galão americano por minuto e diferencial de 1 psi. |
Na aproximação para líquido incompressível, Q = Kv × √(Δp/SG). Reorganizando: Kv = Q × √(SG/Δp) e Δp = SG × (Q/Kv)². A conversão indicada pela Spirax Sarco é Cv (US) = 1,156099 × Kv, aproximadamente Kv = 0,865 × Cv (US). O Cv baseado em galão imperial tem outra conversão.
Exemplo conferido: água com SG aproximado de 1
Considere Q = 10 m³/h e diferencial disponível de 0,25 bar somente na válvula. O cálculo resulta em Kv = 10 × √(1/0,25) = 20, equivalente a Cv (US) ≈ 23,12. Isso caracteriza o ponto de cálculo; não seleciona automaticamente um DN ou uma abertura.
| Q, com Kv = 20 e SG = 1 | Δp calculado |
|---|---|
| 5 m³/h | 0,0625 bar |
| 10 m³/h | 0,2500 bar |
| 15 m³/h | 0,5625 bar |
O exemplo mostra a dependência quadrática: dobrar a vazão, mantendo coeficiente e densidade, multiplica o diferencial por quatro. O Kvs costuma designar o Kv da válvula totalmente aberta. Na regulagem, o coeficiente efetivo varia com a posição, e a curva do fabricante precisa acompanhar a seleção.
Onde a aproximação deixa de bastar
Não aplique a expressão diretamente a vapor, gases, misturas bifásicas, líquidos muito viscosos ou condições com cavitação, flashing ou fluxo bloqueado. Nesses casos entram propriedades do fluido, fatores da válvula e procedimentos próprios de dimensionamento. Também não confunda o diferencial da válvula com toda a pressão disponível da bomba: tubulação, acessórios e equipamentos consomem parte dela.
Para cotação, envie vazões mínima, normal e máxima, densidade, viscosidade, temperatura e pressões em cada cenário. Informe se busca bloqueio ou controle e a perda de carga admissível. Peça a memória de dimensionamento e a abertura prevista, mantendo identificação clara das unidades. Um coeficiente maior não é, isoladamente, prova de uma seleção melhor.
Fontes técnicas
- Swagelok — Valve Sizing Technical Bulletin MS-06-84
- Spirax Sarco — Control Valve Capacity
- Spirax Sarco — Control Valve Sizing for Water Systems