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Dimensionnement vanne — Kv / Cv (liquides)

Dimensionnement vanne — Kv / Cv (liquides)

Calcule le coefficient de débit Kv (m³/h à ΔP 1 bar) et Cv (US gpm à ΔP 1 psi) d'une vanne de régulation à partir du débit, de la perte de charge et de la densité. Selon IEC 60534 / ISA 75.

Kv (m³/h) (m³/h @ 1 bar)
Cv (USgpm) (USgpm @ 1 psi)
Formule
COEFFICIENT Kv (UNITÉ SI)

  Kv  =  Q × √(SG / ΔP)

  Variables :
    Kv   coefficient de débit (m³/h sous ΔP = 1 bar, eau)
    Q    débit volumique (m³/h)
    ΔP   perte de charge à travers la vanne (bar)
    SG   densité relative — eau = 1, huile ≈ 0,85, saumure > 1

  Pourquoi : Kv = 1 signifie qu'on a 1 m³/h d'eau (SG = 1) à travers la
  vanne complètement ouverte avec 1 bar de perte de charge. C'est la
  « carte d'identité hydraulique » de la vanne, donnée par le fabricant.


COEFFICIENT Cv (UNITÉ US)

  Cv  =  1,156 × Kv

  Variables :
    Cv   coefficient de débit (US gpm sous ΔP = 1 psi, eau)

  Pourquoi : équivalent US. Cv = US gal/min d'eau pour ΔP = 1 psi.
  Le facteur 1,156 vient de la conversion m³/h ↔ US gpm et bar ↔ psi.
  Valable pour les fluides incompressibles non-cavitants ; pour les
  gaz et la vapeur, des facteurs de correction additionnels s'appliquent.


DÉBIT À PARTIR DE Kv

  Q  =  Kv × √(ΔP / SG)

  Pourquoi : formule inverse — utile pour vérifier qu'une vanne donnée
  laisse passer le débit voulu sous la perte de charge disponible.
  Permet aussi de calculer la perte de charge réelle pour un débit donné.


EFFET DE LA DENSITÉ

  SG  >  1  →  même Kv  →  moins de débit  (saumure, glycol, acides)
  SG  =  1  →  référence eau
  SG  <  1  →  même Kv  →  plus de débit   (essence, alcools, huiles légères)

  Pourquoi : un fluide plus dense exige plus d'énergie pour traverser
  la vanne — donc moins de débit à ΔP constant. La formule Q ∝ 1/√SG
  le traduit. Toujours fournir la SG opérationnelle à T procédé, pas
  à 15 °C — la densité varie avec la température.

Reference: IEC 60534-2-1, ISA 75.01

Calcule le coefficient de débit de la vanne requis pour passer un débit donné à une perte de charge spécifiée, pour des liquides incompressibles en régime turbulent.

La densité spécifique (SG) est le rapport entre la densité du fluide et celle de l’eau. Eau = 1,0, les solvants organiques courants sont autour de 0,7-0,9, les saumures / solutions de soude jusqu’à 1,4. Pour les gaz ou les écoulements compressibles, utilisez la formule Kv gaz (équation différente).