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Definición del coeficiente kv

19 de julio de 2021

Cuando un flujo pasa a través de una válvula o cualquier dispositivo restrictor del flujo, este pierde algo de energía. El coeficiente kv de flujo es un factor de diseño que relaciona la caída de presión (ΔP) con el caudal ó flujo Q.

Cada válvula tiene su propio coeficiente de flujo. Esto depende de cómo la válvula fue diseñada para dejar pasar el flujo a través de ella. Por lo tanto, las principales diferencias entre los diferentes coeficientes de flujo vienen dados por el tipo de válvula y la posición de apertura de la válvula.

El coeficiente de flujo es importante a la hora de seleccionar la mejor válvula para una aplicación específica. Si la válvula va a trabajar gran parte de su tiempo abierta, probablemente debería seleccionarse una válvula con baja perdida de presión en orden de ahorrar energía. O si la válvula se necesita como control, los rangos de los coeficientes para las diferentes posiciones de apertura de la válvula fijarían los requerimientos de la aplicación.

El valor del coeficiente Kv es la medida métrica para el flujo ó caudal de una válvula.


Se define como:

Kv es el coeficiente de caudal en unidades métricas. Se define como el caudal en metros cúbicos por hora [m3/h] de agua a una temperatura de 16° Celsius con una caída de presión a través de la válvula de 1 bar.

Cv es el coeficiente de caudal en unidades imperiales. Se define como el caudal en galones US por minuto [gpm] de agua a la temperatura de 60° Fahrenheit con una caída de presión a través de la válvula de 1 psi.

Kv = 0.865 · Cv

Cv = 1,156 · Kv

El coeficiente Kv de una válvula es un coeficiente experimental basado en condiciones de laboratorio

Cada válvula tiene su propio coeficiente de caudal. Éste depende de como la válvula ha sido diseñada para dejar pasar el flujo a través de ella. Por consiguiente, las mayores diferencias entre diferentes coeficientes de caudal provienen del tipo de válvula, y naturalmente de la posición de obertura de la válvula.

Puede ser importante conocer el coeficiente de caudal para poder seleccionar la válvula que se necesita en una específica aplicación. Si la válvula va a estar la mayor parte del tiempo abierta, posiblemente interesará elegir una válvula con poca pérdida de carga para poder ahorrar energía. O si se trata de una válvula de control, el rango de coeficientes de caudal en las diferentes posiciones de obertura tendría que permitir cumplir las necesidades de regulación de la aplicación.

En igualdad de flujo, contra mayor es el coeficiente de caudal, las pérdidas de carga a través de la válvula son menores.

La industria de las válvulas ha estandarizado el coeficiente de caudal (K). Este se referencia para agua a una determinada temperatura, y unidades de caudal y diferencia de presión también específicas. Un mismo modelo de válvula tiene un coeficiente de caudal (K) distinto para cada diámetro.

La expresión aritmética del Kv es:

Autor:
Manel Marquez
Ingeniero Industrial
Profesor en CTEEP
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