バルブのCV値とは：計算、流量係数

流量係数とは

Cv (米国/EU 規格)、Kv (国際規格)、または C 値として知られる流量係数は、制御弁やレギュレータなどの産業用バルブの流量を定義する重要な技術パラメータです。

Cv値の定義

バルブCv値は、特定の条件下でバルブが流体を通過させる能力を示す流量係数です。これは、所定の圧力降下においてバルブを通過する液体または気体の体積流量を定量化したものです。Cv値が高いほど、流量が大きいことを示します。

Cv（容量値）とは

バルブ Cv (容量値) は流量を測定し、標準化されたテスト条件下で計算されます。

• バルブが完全に開いている

• バルブ前後の圧力降下（ΔP）1psi

• 液体: 60°F (15.5°C) の水

• 流量: 毎分米ガロン (GPM)

バルブ開度とCV値

Cv/Kv とバルブ開度 (%) は異なる概念です。

• Kv定義（中国規格）:ΔP = 100 kPa、流体密度 = 1 g/cm³（室温の水）のときの流量（m³/h）。

*例：Kv=50 は、100 kPa ΔP で 50 m³/h の流量を意味します。*

• オープニングパーセンテージ:バルブプラグ/ディスクの位置 (0% = 閉じ、100% = 完全に開いている)。

CVと主要アプリケーションの計算

Cv は、バルブの設計、サイズ、材質、流動状態、流体の特性 (温度、圧力、粘度) によって影響を受けます。

基本的な公式は次のとおりです。

Cv = Q / (√ΔP × √ρ)

どこ：

• Q= 体積流量

•ΔP= 圧力差

•ρ= 流体の密度

変換: Cv = 1.167 Kv

バルブの選択と設計における役割

Cv は流体制御システムの効率に直接影響します。

•目標流量に最適なバルブのサイズとタイプを決定します

•システムの安定性を確保する（例：建物の給水におけるポンプの循環を防止）

•エネルギー最適化に不可欠

バルブタイプによるCv値の変化

流量はバルブの設計によって異なります（データ元：ASME/API/ISO規格):

コアフローパラメータと影響要因

バルブの性能は、次の 3 つのパラメータによって定義されます (Fluid Controls Institute による)。

1. CV値:1 psi ΔP での GPM フロー (例: DN50 ボール バルブ ≈ 210 対ゲート バルブ ≈ 120)。

2. 流動抵抗係数（ξ）

•バタフライバルブ: ξ = 0.2–0.6

•グローブバルブ: ξ = 3–5

選択ガイドラインと重要な考慮事項

粘度補正:

Cv に乗数を適用します (例: 原油: ISO 5208 に従って 0.7～0.9)。

スマートバルブ:

リアルタイム Cv 最適化 (例: Emerson DVC6200 ポジショナー)。

流量係数試験システム

測定感度のため、テストには制御された条件が必要です。

•セットアップ（図1参照）:

流量計、温度計、絞り弁、テストバルブ、ΔPゲージ。

1. 流量計 2. 温度計 3. 上流絞り弁 4および7. 圧力取出孔 5. テストバルブ 6. 差圧測定装置 8. 下流絞り弁

4.圧力取出穴とバルブ間の距離はパイプ径の2倍です

7.圧力取出穴とバルブ間の距離はパイプ径の6倍である

•主なコントロール:

- 上流バルブは入口圧力を調節します。

- 下流バルブは安定した圧力を維持します（公称サイズ > テストバルブでチョークフローの発生を確認します）inテストバルブ）。

•規格:

JB/T 5296-91 (中国) と BS EN1267-1999 (EU) の比較。

•重要な要素:

タップ位置、配管構成、レイノルズ数（液体）、マッハ数（気体）。

テストの制限と解決策:

•現在のシステムテストバルブはDN600以下です。

•大型バルブ:エアフローテストを使用します (ここでは詳しく説明しません)。

レイノルズ数の影響: 実験データは、レイノルズ数がテスト結果に大きな影響を与えることを確認しています。

重要なポイント

•Cv/Kv は、標準化された条件下でのバルブの流量を定義します。

•バルブのタイプ、サイズ、流体の特性は Cv に重大な影響を及ぼします。

•テストでは、正確性を確保するためにプロトコル (JB/T 5296-91/BS EN1267) を厳密に遵守する必要があります。

•粘度、温度、圧力に対して補正が適用されます。

(すべてのデータは、ASME/API/ISO 規格およびバルブ製造元のホワイトペーパーから取得されています。)