Was ist der Durchflusskoeffizient (CV) der Kugelventile?

Was ist der Durchflusskoeffizient eines Kugelventils?

Der Durchflusskoeffizient (Cv-Wert) eines Kugelventils liegt üblicherweise zwischen wenigen und einigen Dutzend, wobei der genaue Wert je nach Nenndurchmesser des Ventils, Bauart, Ventilkegeltyp, Ventilsitzmaterial und Fertigungsgenauigkeit variiert. Nachfolgend einige ungefähre Bereiche für gängige Anwendungsfälle:

1. Nach Nenndurchmesser

Kugelventil mit kleinem DurchmesserDer Cv-Wert eines kleinen Absperrventils mit einem Nenndurchmesser zwischen 1/2 Zoll (DN15) und 2 Zoll (DN50) liegt im Allgemeinen zwischen 2,5 und 20. Beispielsweise kann der Cv-Wert eines 1/2-Zoll-Absperrventils (DN15) etwa 2,5 bis 4 betragen, der Cv-Wert eines 1-Zoll-Absperrventils (DN25) etwa 6 bis 10 und der Cv-Wert eines 2-Zoll-Absperrventils (DN50) zwischen 12 und 20.

Kugelventil mit mittlerem DurchmesserBei mittelgroßen Absperrventilen mit einem Nenndurchmesser von 2-1/2 Zoll (DN65) bis 6 Zoll (DN150) liegt der Cv-Wert üblicherweise zwischen 20 und 60. Beispielsweise kann der Cv-Wert eines 2-1/2-Zoll-Absperrventils (DN65) zwischen 20 und 30, der eines 4-Zoll-Absperrventils (DN100) zwischen 35 und 50 und der eines 6-Zoll-Absperrventils (DN150) zwischen 45 und 60 liegen.

Kugelventil mit großem DurchmesserGroßkalibrige Kugelventile mit einem Nenndurchmesser von mehr als 6 Zoll (DN150) weisen relativ hohe Cv-Werte auf, die in der Regel zwischen 60 und 100 liegen. Beispielsweise kann der Cv-Wert eines 8-Zoll-Kugelventils (DN200) zwischen 80 und 100 liegen, und der Cv-Wert eines 12-Zoll-Kugelventils (DN300) kann zwischen 120 und 150 oder sogar höher sein.

2. Nach der Strukturform

Durchgangs-KugelventilDer Cv-Wert ist relativ hoch und liegt im Allgemeinen im mittleren Bereich für Kugelventile mit gleichem Durchmesser. Beispielsweise beträgt der Cv-Wert eines DN50-Durchgangskugelventils etwa 10 bis 15, und der Cv-Wert eines DN100-Durchgangskugelventils kann 30 bis 40 betragen.

EckventilDa der Strömungsweg relativ gewunden und der Strömungswiderstand relativ hoch ist, ist der Cv-Wert etwas niedriger als bei einem geraden Durchgangsventil. Der Cv-Wert eines DN50-Eckventils liegt etwa zwischen 8 und 12, der eines DN100-Eckventils zwischen 25 und 35.

3. Nach Ventileinsatztyp

Flachventilkern-KugelventilDer Cv-Wert ist relativ hoch, beispielsweise kann der Cv-Wert eines DN100-Flachventils mit Kugelventilkern zwischen 40 und 50 liegen.

Konisches Ventilkern-KugelventilDurch den engeren Kontakt zwischen Ventilkegel und Ventilsitz ist die Dichtleistung besser, der Strömungswiderstand jedoch relativ hoch und der Cv-Wert entsprechend niedrig. Der Cv-Wert des DN100-Kegelventils liegt üblicherweise zwischen 30 und 40.

4. Entsprechend dem Ventilsitzmaterial und der Bearbeitungsgenauigkeit

Metallventilsitz-KugelventilMetallventilsitze weisen eine hohe Härte und gute Verschleißfestigkeit auf, stellen jedoch hohe Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit. Bei hoher Bearbeitungsgenauigkeit kann der Cv-Wert im Vergleich zu Ventilen desselben Typs höher ausfallen; ist die Bearbeitungsgenauigkeit hingegen unzureichend, kann die Dichtfläche uneben sein, was zu einem niedrigeren Cv-Wert führt. Beispielsweise kann der Cv-Wert eines DN80-Metallventilsitzes mit hochpräziser Bearbeitung zwischen 30 und 35 liegen, während er bei üblicher Bearbeitungsgenauigkeit zwischen 25 und 30 liegt.

Weiches Ventilsitz-KugelventilWerden weiche Materialien wie Polytetrafluorethylen als Ventilsitz verwendet, ist die Dichtleistung gut. Allerdings können sich diese Materialien unter hohen Temperaturen oder hohem Druck verformen, was den Durchflusskoeffizienten beeinflusst. Ein DN65-Kugelventil mit weicher Dichtung kann einen Cv-Wert von etwa 20 bis 25 aufweisen.

Zusammenfassung

Das Kugelventil ist ein wichtiges Bauteil zur Durchflussregelung. Sein Durchflusskoeffizient ist ein wichtiger Parameter, der seine Durchflusskapazität beschreibt und daher sorgfältig berechnet und ausgewählt werden muss. Das Verständnis der Faktoren, die den Durchflusskoeffizienten beeinflussen, hilft bei der Auswahl des geeigneten Kugelventils, um den ordnungsgemäßen Betrieb des Systems zu gewährleisten.