Cách đọc và diễn giải biểu đồ lưu lượng (Cv) của van

Đọc biểu đồ Cv của van qua 5 kiểm tra về trục, đường dòng, điều kiện thử, dạng đường cong và giới hạn áp suất trước khi so sánh lưu lượng.

Chia sẻ
Eric Zhou, kỹ sư hệ thống điều khiển khí nén, Bepto Khí nén

Về tác giả

Eric Zhou

kỹ sư hệ thống điều khiển khí nén

Tôi là Eric, kỹ sư hệ thống điều khiển khí nén của Bepto Khí nén. Tôi hỗ trợ rà soát yêu cầu sản phẩm khí nén, ứng dụng linh kiện và chi tiết kỹ thuật trước khi báo giá.

Bài viết của tác giảEric@bepto.com

Biểu đồ lưu lượng (Cv) của van là đồ thị hoặc bảng do nhà sản xuất công bố, liên hệ hệ số lưu lượng của van với vị trí van, điều kiện áp suất, kích cỡ model hoặc một đường dòng cụ thể giữa các cổng. Hãy đọc tiêu đề, các trục, chú giải, điều kiện thử và đường dòng trước khi dùng bất kỳ con số nào. Chỉ nhãn “biểu đồ Cv” không cho biết phương pháp tính.

Vì sao phân biệt này quan trọng? Một catalog có thể liệt kê một giá trị Cv mở hoàn toàn cho mỗi model. Catalog khác có thể vẽ lưu lượng khí theo áp suất thượng lưu và hạ lưu. Một biểu đồ điều khiển quá trình lại có thể thể hiện Cv tương đối theo hành trình van. Chúng trả lời các câu hỏi khác nhau dù mọi trang đều dùng cùng một ký hiệu hệ số.

Điểm cần nhớ

  • Cv được xác định trên cơ sở nước ở 60°F và độ sụt áp 1 psi.
  • Biểu đồ khí với Cv 1.0 của Parker cho khoảng 56 SCFM ở 100 psig khi sụt toàn bộ áp suất.
  • Hãy kiểm tra đường dòng được định mức trước khi so sánh các model.
  • Dùng dữ liệu thử khí nén để dự đoán cho khí nén.

Cần xác định gì trước khi đọc biểu đồ Cv của van?

Trước tiên hãy xác định 1 trong 3 dạng biểu đồ: bảng hệ số mở hoàn toàn, đường cong áp suất-lưu lượng hoặc đặc tính theo hành trình van. Parker công bố đường cong áp suất-lưu lượng cho van lý thuyết Cv 1.0, SMC công bố bảng model với dữ liệu Cv, độ dẫn và áp suất tới hạn, còn Emerson tài liệu hóa đặc tính hành trình (Parker; SMC; Emerson).

Hãy dùng cách phân loại này trước khi đọc đường cong:

Dạng dữ liệu Các trục hoặc cột điển hình Trả lời câu hỏi nào Tự nó không trả lời điều gì
Bảng Cv mở hoàn toàn model, đường cổng, Cv Đường dòng nào được liệt kê có khả năng định mức lớn hơn? Lưu lượng khí ở điều kiện áp suất không được nêu
Đường cong áp suất-lưu lượng áp suất vào, áp suất ra hoặc độ sụt áp, SCFM Lưu lượng nào tương ứng với điều kiện đã nêu trên biểu đồ? Tốc độ xi lanh qua toàn bộ mạch đã lắp
Đặc tính theo hành trình hành trình van hoặc lệnh, Cv tương đối hoặc lưu lượng Khả năng thay đổi thế nào khi van điều tiết mở? Lưu lượng khí mở hoàn toàn nếu thiếu kích cỡ và dữ liệu áp suất

Swagelok định nghĩa Cv là số gallon Mỹ mỗi phút của nước ở 60°F đi qua van khi độ sụt áp là 1 psi (Swagelok). Với chất lỏng không nén được theo quy ước tham chiếu này:

Q=CvΔPSGQ = C_v \sqrt{\frac{\Delta P}{\mathrm{SG}}}

Trong đó, QQ là lưu lượng chất lỏng tính bằng US gpm, CvC_v là hệ số lưu lượng, ΔP\Delta P là độ sụt áp tính bằng psi, và SG\mathrm{SG} là tỷ trọng riêng của chất lỏng so với nước. Phương trình này giải thích định nghĩa của hệ số. Nó không phải phương trình tính chọn hoàn chỉnh cho khí nén.

Đừng bao giờ chép con số mà thiếu nguồn gốc dữ liệu.

Một lần đọc biểu đồ có thể truy xuất phải giữ lại phiên bản catalog, model van, lựa chọn con trượt hoặc trim, đường dòng giữa các cổng, vị trí van, môi chất, áp suất thượng lưu, áp suất hạ lưu, nhiệt độ và điều kiện tham chiếu của lưu lượng tiêu chuẩn. Hãy ghi rõ giá trị được in trực tiếp, đọc từ đường cong hay nội suy. Đồng thời giữ đơn vị của biểu đồ và mọi hệ số nhân bên cạnh trục. Bản ghi này quan trọng khi kỹ sư khác so sánh bảng Cv với bảng độ dẫn ISO 6358 hoặc giá trị SCFM trong báo giá. Nếu thiếu các trường xung quanh, con số không thể tái tạo hoặc kiểm tra. ISA lưu ý rằng hệ số lưu lượng công bố có thể phụ thuộc vào phương pháp đánh giá, ngay cả với các van có đường dòng tương tự (ISA).

Ba dạng thường được gọi là biểu đồ Cv So sánh bảng hệ số mở hoàn toàn, đường cong áp suất-lưu lượng và đường cong đặc tính theo hành trình van, kèm câu hỏi mỗi dạng có thể trả lời và điều kiện cần kiểm tra. Trước hết hãy xác định dạng dữ liệu Cùng một ký hiệu Cv có thể xuất hiện trong ba cấu trúc catalog khác nhau 1 Bảng hệ số TÌM Model và đường cổng cột Cv, Kv, C hoặc b TRẢ LỜI Đường dòng nào được liệt kê có khả năng định mức lớn hơn? KIỂM TRA Định mức cấp và xả có thể khác nhau 2 Đường cong áp suất-lưu lượng TÌM Đường cong áp suất thượng lưu Áp suất ra và SCFM TRẢ LỜI Lưu lượng nào xuất phát từ các áp suất đã nêu? KIỂM TRA Điều kiện tiêu chuẩn và hướng dẫn tỷ lệ Cv 3 Đặc tính theo hành trình TÌM Hành trình van hoặc lệnh Cv tương đối hoặc lưu lượng TRẢ LỜI Khả năng thay đổi thế nào khi van mở? KIỂM TRA Đặc tính bản thân so với đặc tính khi lắp Đừng chuyển trục, công thức hoặc cách diễn giải từ dạng này sang dạng khác. Nguồn: Hướng dẫn Parker Valvair; catalog SMC SYJ; Sổ tay van điều khiển Emerson
Bảng hệ số, đường cong áp suất-lưu lượng và đặc tính hành trình đều dùng dữ liệu liên quan đến Cv, nhưng không trả lời cùng một câu hỏi kỹ thuật.

Tiêu đề biểu đồ không phải thông tin chi phối. Các biến trên trục và ghi chú điều kiện thử mới quyết định ý nghĩa của biểu đồ. Nếu thiếu những yếu tố đó, hãy xem hình chỉ là minh họa chứ không phải dữ liệu tính chọn.

Đọc trục, chú giải và đường dòng như thế nào?

Biểu đồ van tay của Parker dùng các đường cong tham chiếu Cv 1.0 và cho khoảng 56 SCFM ở 100 psig khi sụt toàn bộ áp suất. Hướng dẫn sau đó yêu cầu nhân lưu lượng đọc từ biểu đồ với Cv của loại van và đường dòng đã chọn (Hướng dẫn Parker Valvair).

Đường cong áp suất-lưu lượng là đồ thị nối các điều kiện áp suất thượng lưu và hạ lưu đã nêu với lưu lượng tương ứng trong điều kiện tham chiếu được công bố. Phải đọc nó như quan hệ tọa độ, không phải nhãn lưu lượng tối đa độc lập.

Hãy đọc biểu đồ áp suất-lưu lượng theo thứ tự sau:

  1. Xác nhận cả hai trục và đơn vị. Trục ngang có thể là áp suất hạ lưu, độ sụt áp, tỷ số áp suất, hành trình van hoặc tín hiệu lệnh. Trục dọc có thể là SCFM, L/min, Cv hoặc khả năng tương đối.
  2. Chọn đúng họ đường cong. Họ được gắn nhãn 40, 60, 80 và 100 psig thường thể hiện các áp suất vào khác nhau. Đừng đọc các nhãn đó là kích cỡ van nếu chú giải không nói như vậy.
  3. Truy theo một cặp tọa độ. Bắt đầu từ điều kiện hạ lưu đã biết, đi tới đường cong áp suất thượng lưu đã chọn, rồi đi tới trục lưu lượng. Nếu biểu đồ dùng cách bố trí khác, hãy theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất.
  4. Áp dụng hệ số tỷ lệ. Đường cong được trích dẫn của Parker chuẩn hóa theo Cv 1.0, vì vậy số đọc trên biểu đồ phải nhân với Cv thực tế của đường dòng.
  5. Kiểm tra điều kiện tiêu chuẩn đã công bố. Parker nêu 68°F, 14.7 psia và độ ẩm tương đối 36% cho biểu đồ khí cụ thể đó. Catalog khác có thể dùng điều kiện tham chiếu khác.

Hãy đọc chú giải trước khi đi theo một đường cong.

Bảng van đảo chiều thường xác định đường dòng bằng số hoặc chữ của cổng, chẳng hạn cấp vào-cổng làm việc và cổng làm việc-xả. Hãy đối chiếu các ký hiệu đó với sơ đồ mạch van trong từng trạng thái có lệnh. Sau đó chép hệ số từ đúng dòng, bao gồm các ghi chú về manifold, phớt hoặc tùy chọn làm thay đổi định mức. Nếu bảng gộp nhiều dòng sản phẩm, đừng cho rằng con số gần nhất thuộc model đã chọn. Ví dụ, SMC ghi đường dòng định mức của SYJ là 2→3 (A→R), trong khi các họ van khác có thể công bố giá trị riêng cho đường cấp và đường xả (SMC SYJ). Ký hiệu đường dòng là một phần của dữ liệu, không phải chú thích phụ.

Đường dòng là một phần của định mức. Parker nêu rõ mỗi đường đi qua van đảo chiều có thể có Cv riêng (Dữ liệu kỹ thuật Parker). Khi catalog cung cấp cả hai, hãy kiểm tra riêng dữ liệu từ đầu vào đến cổng làm việc và từ cổng làm việc đến xả.

Một mã model duy nhất có thể chứa nhiều câu trả lời về khả năng. Ví dụ, đường cấp của van đảo chiều 5 cổng có thể đạt mục tiêu trong khi một đường xả vẫn hạn chế. Chỉ ghi lại Cv lớn nhất có thể che mất đường dòng quyết định hành trình chậm hơn.

Bạn đang nhìn dạng đường cong nào?

Emerson tài liệu hóa 3 đặc tính lưu lượng bản thân: tuyến tính, phần trăm bằng nhau và mở nhanh. Đặc tính tuyến tính làm lưu lượng tỷ lệ với hành trình ở độ sụt áp không đổi; các bước tăng hành trình bằng nhau trên trim phần trăm bằng nhau tạo ra các thay đổi theo phần trăm bằng nhau trên lưu lượng hiện có. Các định nghĩa này thuộc hành vi điều tiết theo quá trình (Sổ tay van điều khiển Emerson).

Đặc tính lưu lượng bản thân là quan hệ giữa hành trình van và lưu lượng được đo với độ sụt áp không đổi qua van. Đặc tính khi lắp có thể thay đổi vì phần còn lại của hệ thống tiêu thụ một phần khác nhau của độ sụt áp sẵn có.

Dạng đường cong phải tăng khi van mở:

  • Tuyến tính: các bước tăng hành trình bằng nhau tạo ra các mức tăng năng lực lưu lượng gần như bằng nhau trong phép thử có độ sụt áp không đổi đã nêu.
  • Phần trăm bằng nhau: các bước tăng hành trình bằng nhau tạo ra thay đổi tỷ lệ với lưu lượng đã có trước bước đó, vì vậy đường cong tăng chậm lúc đầu rồi dốc hơn về sau khi khả năng sẵn có tăng.
  • Mở nhanh: phần lớn khả năng xuất hiện sớm trong hành trình, sau đó là vùng phía trên phẳng hơn.

Dạng đường cong không phải một loại van.

Đừng cho rằng mọi van đảo chiều khí nén đều có một trong các đặc tính điều tiết này. Nhiều catalog van solenoid chỉ công bố khả năng mở hoàn toàn cho các trạng thái con trượt rời rạc. Van khí nén tỷ lệ có thể cung cấp đường cong lệnh-theo-lưu lượng, nhưng trục, điều kiện áp suất, độ trễ, vùng chết và tải quyết định cách đọc đường cong đó. Hãy kiểm tra xem trục dọc là lưu lượng thực, lưu lượng chuẩn hóa, Cv hay phần trăm lưu lượng định mức. Kiểm tra xem trục ngang là hành trình cơ khí, dòng coil, điện áp hay lệnh số. Đồ thị đo ở một áp suất vào và ra cố định không thể dự đoán điều kiện áp suất khác nếu không có phương pháp của nhà sản xuất. Đặc tính bản thân của Emerson giả định độ sụt áp qua van không đổi, đó là lý do hệ thống đã lắp có thể tạo phản ứng khác (Emerson).

Đặc tính “bản thân” và “khi lắp” cũng khác nhau. Đường cong bản thân được đo với độ sụt áp xác định qua van. Trong máy, ống và các hạn chế khác làm thay đổi cách tổng độ sụt áp được phân chia khi lưu lượng thay đổi. Emerson lưu ý rằng đặc tính bản thân phần trăm bằng nhau có thể được chọn để tạo phản ứng khi lắp gần tuyến tính hơn trong hệ thống phù hợp.

Để hiểu bối cảnh chức năng van, hãy so sánh các loại van điều khiển lưu lượng khí nén trước khi gán thuật ngữ điều khiển quá trình cho một van đảo chiều bật/tắt.

Biểu đồ van khí nén khác biểu đồ Cv của chất lỏng như thế nào?

ISO 6358-1 quy định phép thử trạng thái ổn định cho linh kiện khí nén mang lưu chất nén được, trong khi SMC liệt kê 3 giá trị cùng nhau cho các họ van SYJ: độ dẫn âm CC, tỷ số áp suất tới hạn bb và Cv. Tổ hợp này cho thấy vì sao chỉ định nghĩa Cv trên cơ sở nước là chưa đủ để dự đoán khí nén (ISO 6358-1; SMC SYJ).

Bảng SMC minh họa cách đọc các giá trị liên quan mà không xem chúng là có thể thay thế cho nhau:

Dòng Đường dòng định mức CC [dm³/(s·bar)] bb Cv
SYJ300 2→3 (A→R) 0.36 0.31 0.089
SYJ500 2→3 (A→R) 1.2 0.48 0.34
SYJ700 2→3 (A→R) 2.7 0.34 0.69

Hãy giữ các cột cùng nhau.

Đây là các giá trị catalog theo model và đường dòng, không phải phép chuyển đổi phổ quát giữa CC, bbCvC_v. Độ dẫn âm CC mô tả khả năng trong vùng dòng nghẹt theo phương pháp ISO, còn bb đánh dấu tham số tỷ số áp suất tới hạn dùng để chuyển giữa các chế độ dòng. Cv vẫn là một quy ước hệ số riêng. Đừng chia hoặc nhân các cột để tự tạo phép chuyển đổi. Thay vào đó, hãy chọn một phương pháp hoàn chỉnh và đưa đơn vị, áp suất tuyệt đối, nhiệt độ và điều kiện khí của phương pháp đó xuyên suốt phép tính. ISO 6358-1 định nghĩa khung thử linh kiện trạng thái ổn định, còn ISO 6358-3 đề cập các hệ thống tạo bởi linh kiện và đường ống có đặc tính đã biết (ISO 6358-1; ISO 6358-3). Phần mềm của nhà sản xuất là lựa chọn tốt hơn khi tùy chọn catalog hoặc cấu hình manifold làm thay đổi dữ liệu đã công bố.

Cv và Kv là các hệ số dựa trên nước, được biểu diễn bằng những đơn vị tham chiếu khác nhau. Bürkert đưa ra phép chuyển đổi catalog phổ biến Kv0.865CvK_v \approx 0.865C_v trên trang hướng dẫn van solenoid (Bürkert). Công cụ chuyển đổi Cv/Kv có thể hỗ trợ so sánh hệ số, nhưng việc chuyển đổi không biến một trong hai hệ số thành dự đoán lưu lượng khí nén hoàn chỉnh.

Để biết quy trình tính chọn hoàn chỉnh, hãy dùng hướng dẫn tính chọn van điều khiển lưu lượng khí nén. Quy trình bắt đầu từ nhu cầu của cơ cấu chấp hành, sau đó kiểm tra van, ống, đầu nối và đường xả như một đường dòng duy nhất.

Ví dụ đọc biểu đồ Cv có tính toán

Biểu đồ tham chiếu Cv 1.0 của Parker cho khoảng 56 SCFM ở áp suất vào 100 psig khi sụt toàn bộ áp suất. Biểu đồ dựa trên 68°F, 14.7 psia và độ ẩm tương đối 36%, vì vậy ví dụ phải giữ nguyên các điều kiện tiêu chuẩn đã công bố (Hướng dẫn Parker Valvair).

Ví dụ, giả sử bảng van đã chọn liệt kê Cv 0.80 cho đường dòng cần thiết giữa các cổng. Phương pháp của Parker tỷ lệ hóa số đọc biểu đồ chuẩn hóa bằng hệ số đường dòng đó:

Qpath=QchartCv,pathQ_{\mathrm{path}} = Q_{\mathrm{chart}} \cdot C_{v,\mathrm{path}}

Dùng ví dụ trên biểu đồ:

Qpath=56 SCFM0.80=44.8 SCFMQ_{\mathrm{path}} = 56\ \mathrm{SCFM} \cdot 0.80 = 44.8\ \mathrm{SCFM}

QchartQ_{\mathrm{chart}} là lưu lượng đọc từ biểu đồ Cv 1.0 của nhà sản xuất, còn Cv,pathC_{v,\mathrm{path}} là hệ số của đường dòng van đã chọn. Kết quả khoảng 44.8 SCFM theo điều kiện tham chiếu và áp suất đã nêu trên biểu đồ. Đây không phải bảo đảm về lưu lượng khí thực tế qua xi lanh khi đã lắp.

Nếu áp suất hạ lưu phải duy trì cao hơn áp suất gauge bằng không, đừng dùng điểm cuối sụt toàn bộ áp suất. Hãy xác định áp suất hạ lưu cần thiết trên biểu đồ, giao với đường cong áp suất vào 100 psig, đọc lưu lượng chuẩn hóa thấp hơn rồi áp dụng Cv 0.80. Như vậy, điều kiện áp suất cần cho cơ cấu chấp hành vẫn được giữ nguyên.

Phương pháp năm bước đọc biểu đồ Cv khí nén chuẩn hóa của Parker Luồng dọc bắt đầu bằng điều kiện tiêu chuẩn của biểu đồ, chọn đường cong áp suất vào 100 psig, chọn áp suất hạ lưu, đọc khoảng 56 SCFM khi sụt toàn bộ áp suất ở Cv 1.0 rồi nhân với Cv của đường dòng đã chọn. Đọc điều kiện trước, rồi đọc lưu lượng 1 Xác nhận cơ sở biểu đồ Cv 1.0; 68°F; 14.7 psia; độ ẩm tương đối 36% 2 Chọn đường cong áp suất vào Ví dụ: theo đường cong gắn nhãn 100 psig 3 Chọn điều kiện hạ lưu Dùng áp suất ra cần thiết, không mặc định sụt toàn bộ 4 Đọc lưu lượng chuẩn hóa Khoảng 56 SCFM ở 100 psig và sụt toàn bộ áp suất 5 Tỷ lệ hóa theo Cv của đường dòng Ví dụ: 56 SCFM × 0.80 = 44.8 SCFM Sau đó xác nhận đầy đủ đường cấp và xả khi đã lắp. Nguồn: Hướng dẫn Parker Valvair, Catalog VAL-MO-E/USA
Ví dụ Parker minh họa phương pháp đọc biểu đồ, không phải hằng số SCFM trên mỗi Cv áp dụng cho mọi điều kiện áp suất.

Theo kinh nghiệm của chúng tôi khi xem xét ứng dụng van, kết quả hữu ích nhất không phải “van có lưu lượng 44.8 SCFM”. Trước hết, chúng tôi nêu rằng đường dòng được ước tính là 44.8 SCFM trong các điều kiện đã công bố trên biểu đồ. Sau đó giữ nguyên điều kiện đó trong suốt quá trình chọn để kết quả ở điều kiện tham chiếu không biến thành lời hứa hiệu suất máy thiếu cơ sở.

Có thể nội suy đến đâu và khi nào phải dừng?

Phương trình khí nén dưới tới hạn của Parker yêu cầu áp suất tuyệt đối đầu ra vẫn cao hơn 0.53 lần áp suất tuyệt đối đầu vào. Dưới ranh giới đó, không thể đơn giản kéo dài cùng quan hệ; hãy dùng vùng dòng tới hạn trong catalog hoặc một phương pháp dòng nén được khác đã nêu (Dữ liệu kỹ thuật Parker).

Nội suy chỉ hợp lý trong miền đã công bố của biểu đồ. Nếu áp suất vào cần thiết nằm giữa hai đường cong, chỉ ước tính giữa chúng khi nhà sản xuất trình bày các đường cong như một họ liên tục và không có ranh giới hoặc điểm gián đoạn xen giữa. Hãy thể hiện rõ kết quả là gần đúng.

Hãy dừng lại và lấy dữ liệu tốt hơn khi:

  • áp suất vận hành, nhiệt độ hoặc môi chất nằm ngoài ghi chú của biểu đồ;
  • điểm cần thiết vượt quá trục cuối hoặc thấp hơn tỷ số áp suất tới hạn đã nêu;
  • biểu đồ không xác định lưu lượng là thể tích tiêu chuẩn hay thể tích thực;
  • đường dòng con trượt đã chọn không có trong bảng hệ số;
  • vận hành manifold hoặc dùng nhiều van đồng thời có thể làm thay đổi định mức của một van đơn đã công bố;
  • hình chỉ là minh họa tiếp thị không có đơn vị, điều kiện thử, nguồn, môi chất đã công bố, ranh giới áp suất, phương pháp tái tạo được, nhận dạng model, định nghĩa trục hoặc kiểm soát phiên bản; hãy yêu cầu đường cong thử trước khi dùng.

Đừng ngoại suy một đường thẳng từ hai điểm thuận tiện trên đường cong dòng nén được. Tương tự, đừng suy ra lưu lượng tối thiểu có thể điều khiển từ bảng Cv mở hoàn toàn. Lưu lượng ổn định tối thiểu cần rangeability của van điều khiển, độ phân giải cơ cấu, ma sát, độ trễ và thông tin hệ thống đã lắp mà bảng không cung cấp.

Hướng dẫn riêng về dòng nghẹt trong hệ thống khí nén giải thích vì sao áp suất hạ lưu cuối cùng không còn làm lưu lượng khối lượng thay đổi theo cùng cách.

Sai lầm nào khiến chọn sai van?

Năm kiểm tra có thể ngăn phần lớn lỗi đọc biểu đồ: xác định loại biểu đồ, giữ nguyên đơn vị, chọn đúng đường dòng, nằm trong giới hạn áp suất và tách khả năng catalog khỏi hiệu suất khi lắp. ISO 6358-3 xem hệ thống khí nén là các linh kiện nối với nhau có đặc tính đã biết, không phải một hệ số van duy nhất đứng riêng (ISO 6358-3).

Sai lầm Vì sao sai Kiểm tra tốt hơn
Xem cỡ cổng là khả năng Đường dẫn bên trong khác nhau giữa các thiết kế So sánh dữ liệu Cv hoặc ISO 6358 trên đúng đường dòng
Dùng phương trình chất lỏng cho khí Bỏ qua tính nén được và hành vi dòng tới hạn Dùng phương pháp khí nén của nhà sản xuất
Đọc Cv lớn nhất trong bảng Một đường cấp hoặc xả khác có thể quyết định chuyển động Truy theo trạng thái con trượt và cặp cổng đang hoạt động
Nhầm hành trình van với tỷ số áp suất Cả hai đều có thể xuất hiện trên trục ngang Đọc tiêu đề trục và đơn vị trước khi đọc đường cong
Thêm hệ số an toàn cố định Che giấu sự không chắc chắn thay vì định nghĩa nó Kiểm tra nguồn cấp tối thiểu, tải, thời gian và độ sụt áp cho phép
Cho rằng lưu lượng biểu đồ bằng lưu lượng xi lanh Ống, đầu nối, bộ điều khiển và giảm thanh tạo thêm hạn chế Xác nhận áp suất động và chuyển động theo thời gian sau khi chọn

Van bật/tắt quá cỡ không tự động tiêu thụ nhiều khí hơn trong mỗi chu kỳ xi lanh hoàn chỉnh khi áp suất buồng cuối giống nhau. Nó có thể thay đổi gia tốc, va đập, tiếng ồn, chi phí và cách đóng gói. Đường dòng quá nhỏ có thể tạo sụt áp động. Hãy đánh giá trực tiếp các hậu quả đó thay vì gắn một hệ số 20% hoặc 30% chung cho mọi trường hợp.

Hãy dùng hướng dẫn hiệu suất hệ thống theo Cv của van cho các phép thử áp suất động, và dùng hướng dẫn lưu lượng khí nén để xác định nhu cầu cơ cấu chấp hành trước khi so sánh khả năng van.

Câu hỏi thường gặp về biểu đồ Cv của van

5 câu trả lời này phân biệt định nghĩa Cv, loại biểu đồ, dữ liệu thử khí nén, chuyển đổi hệ số và xác minh khi lắp. Swagelok định nghĩa Cv ở 60°F và độ sụt áp nước 1 psi, còn ISO 6358-1 quy định phép thử trạng thái ổn định cho linh kiện khí nén mang lưu chất nén được (Swagelok; ISO 6358-1).

Cv cao hơn trên biểu đồ van có nghĩa là gì?

Cv cao hơn cho thấy khả năng định mức lớn hơn theo phương pháp tham chiếu của hệ số. Tự nó không cho biết lưu lượng khí khi đã lắp. Hãy xác nhận đường dòng van đã thử, áp suất vào và ra, nhiệt độ, điều kiện tham chiếu của khí và việc con số là mở hoàn toàn hay phụ thuộc vị trí trước khi so sánh kết quả dự kiến của máy.

Có thể so sánh giá trị Cv từ các nhà sản xuất khác nhau không?

Có, ở bước so sánh đầu tiên khi cả hai giá trị mô tả cùng quy ước môi chất, vị trí van và đường dòng giữa các cổng. Sau đó hãy so sánh phương pháp thử và dữ liệu lưu lượng khí nén của từng nhà cung cấp. Manifold, đường xả, đầu nối, điều kiện tham chiếu hoặc cách làm tròn khác nhau có thể khiến hai nhãn Cv tương tự vẫn chưa đủ làm bằng chứng mua hàng.

Biểu đồ độ mở van có giống biểu đồ lưu lượng khí không?

Không. Biểu đồ độ mở van thường cho biết khả năng tương đối thay đổi theo hành trình hoặc lệnh như thế nào. Biểu đồ lưu lượng khí liên hệ lưu lượng với điều kiện áp suất, thường ở một Cv đã nêu. Cần có kích cỡ van, dữ liệu áp suất và điều kiện thử để biến đặc tính hành trình tương đối thành ước tính lưu lượng khí nén.

Có thể dùng phương trình Cv của chất lỏng cho khí nén không?

Không thể dùng như một phương pháp lưu lượng khí hoàn chỉnh. Phương trình nước định nghĩa và so sánh Cv, nhưng dự đoán khí nén còn phụ thuộc vào áp suất tuyệt đối thượng lưu và hạ lưu, nhiệt độ, tính chất khí và hành vi dòng tới hạn. Thay vào đó, hãy dùng đường cong khí nén, phương trình, phần mềm của nhà sản xuất van hoặc dữ liệu độ dẫn ISO 6358.

Nên dùng dữ liệu Cv hay ISO 6358 cho van khí nén?

Hãy dùng dữ liệu và phương pháp tính được cung cấp cho đúng van. Cv hữu ích để so sánh catalog, trong khi độ dẫn và dữ liệu áp suất tới hạn ISO 6358 mô tả trực tiếp phép thử dòng nén được. Đừng kết hợp Cv của một đường dòng, tỷ số tới hạn của model khác và điều kiện tham chiếu của catalog thứ ba.

Kết luận kỹ thuật

Hãy đọc mọi biểu đồ Cv qua 4 câu hỏi: mỗi trục thể hiện gì, đường dòng van nào được định mức, điều kiện thử nào áp dụng và phương pháp dừng ở đâu. Đường cong áp suất-lưu lượng của Parker, bảng CC/bb/Cv của SMC và đặc tính hành trình của Emerson cho thấy không có một quy trình đọc duy nhất phù hợp với mọi biểu đồ (Parker; SMC; Emerson).

Hãy bắt đầu bằng nhãn của chính biểu đồ, không phải công thức nhớ lại. Giữ hướng dòng, chọn đúng đường cong, giữ toàn bộ điều kiện tham chiếu và viết kết quả kèm giả định. Nếu thiếu bất kỳ mục nào, hãy yêu cầu dữ liệu lưu lượng khí nén nền của nhà sản xuất.

Cuối cùng, hãy tách việc đọc biểu đồ khỏi việc chọn van. Biểu đồ có thể ước tính khả năng của một đường dòng van. Máy vẫn cần đủ áp suất động qua FRL, manifold, ống, đầu nối, van điều tốc, cổng cơ cấu chấp hành và đường xả. Hãy xác nhận van đã chọn ở áp suất cấp tối thiểu và tải sản xuất tối đa.