자동로그인
컨텐츠 | contents
일반게시판
Q&A게시판
공학 S/W
스터디 | study
단위환산
농도계산
일반화학
화공일반
화공실무

   
  Control Valve Cv 계산시 Diff. P 문의
  글쓴이 : 순선님   고유ID : tnstjssla     날짜 : 17-11-30 13:21     조회 : 1630    
안녕하세요
 
보통 Liquid 에 대한 Cv 계산시
Cv=1.167 * Q * sqrt(Sp.Gr/Diff.P) 를 사용하고
Diff.P 를 적용할 때 단순히 Inlet, Outlet 절대압력을 입력하는 것으로 알고 있습니다.
 
그러나 Valve Opening이 바뀜에 따라 Outlet Pressure가 바뀔 것 같은데
계산할 때 마다 Diff.P 를 Opening에 맞게 바꿔주어야 하는지 궁금합니다.
 
감사합니다.

스테파노 Stefano   17-11-30 22:18
(1) 밸브가 완전히 닫혀있는 경우에는 Upstream의 Source Pressure와 Downstream의 Pressure간의 압력차가 밸브 전후에 걸리기 때문에 최대의 압력차를 나타내는 것인데 이 경우는 밸브 Sizing에 관계없는 최대의 압력차이고,

Control Valve의 밸브크기를 정하기 위해서는 가장 운전 빈도가 높은 유량에서 밸브가 약 75%정도 열린다고 보고 밸브를 선정하게 됩니다.  따라서 밸브가 그만큼 열렸을 때의 압력차를 기준으로 Cv값을 선정하게 됩니다. 

(2) 유체가 제어밸브와 배관을 통해 흘러갈때 차압이 걸리게 되는데 배관과 밸브의 전체의 압력차의 약 30% 정도 이상이 되어야 유량조절에 적당하다고 알려져 있습니다.  따라서 해당 배관의 전체 압력손실중 제어밸브가 적어도 30% 이상이 되도록 압력차를 결정하면 됩니다. 

그 압력차로 유체가 흐르고 있을 때가 바로 정상유량이 되고 밸브가 75%전도 열려있다고 보고 밸브를 선정해 보세요.

(3) Cv값이 너무 큰 밸브를 사용하면 조절기가 밸브개도율을 아주 낮게 운전되도록 출력을 낼 것이므로 밸브 정밀조정이 어렵고 밸브 Seat 수명도 줄어들게 됩니다.  반대로 너무 작은 밸브를 선정하면 최대유량을 보내기 위해 압력을 더 올려야 하므로 동력손실이 늘어납니다.  밸브가 적당히 선정된 후에는 나머지는 제어발브가 피드백을 받아가면서 잘 알아서 조절해 주지요.
낭만고양이 kornight   17-12-01 12:29
보통 Valve Maker별로 Opening에 따른 Cv값을 제공합니다.
따라서, Opening을 알면 해당 Opening의 Cv를 알 수 있으며
이를 통해서 본문에 적으신 식을 통해서 dP를 계산할 수 있겠지요.

보통은 Opening값을 가지고 dP를 역산해 내는 일이 많고 그 역은 설계할 때 외에는 잘 없습니다.
스테파노 Stefano   17-12-04 16:39
(1) 제어밸브크기 선정의 순서가,  ①유량--->②관경-->③(밸브없는) 차압 --> ④(밸브차압) -->⑤밸브개도율-->⑥밸브크기 결정...의 순서가 되기 때문에  ④단계(밸브차압)와 ⑤단계(밸브개도율)를 거치지 않고 원하는 ⑥밸브크기를 구할 수는 없지요. 

(2) 따라서 앞선 필자의 답글에서 밸브④(밸브차압)을 ③(밸브없는) 차압의 30%이상이 되도록 하는것이 좋다고 한 적이 있는데 압력차가 배관에 걸리은 압력차보다 밸브전후 압력차가 아주 낮으면 조절성능이 떨어지기 때문에 그리하는 것이고 보통 관내 차압의 30% 혹은 10psi (약 0.7 bar) 중 큰값을 선정하라는 것이 일반적 가이드입니다. 

(3)  차압을 정해놓고 밸브 개도율과 유량과의 관계는 알 수 있지만 유량과 개도율로부터 차압을 정하는 것은 순서가 뒤바뀐 것이 되지요.

(4) 유량, 개도율, 차압의 관계는  ISO의 표준 Orifice 경을 찾아내는 방법(질문에서 사용한 수식)과 유사한 수식을 사용하는데 특이한 점이 있다면 Valve Vendor마다 약간씩의 상수 차이가 있다는 것뿐이지요.

Cv = (Constant) * Q * (1/X) * Sqrt(SG/Diff Press)  .................(1)

윗 식에서 사용하고 있는  X는  밸브 개도율로  0 ~ 1의 수치를 사용하는데  앞서 설명한 것처럼 Vendor 마다 (Constant)값에 약간씩 차이가 있습니다. 

(5) 결론적으로 (1)식으로부터 유추할 수 있는 사항입니다만..
 DP값이 클수록, 개도율(X)이 클수록  밸브크기(Cv)가 줄어들게 됩니다.  역으로 차압을 줄이거나 개도율을 줄일수록 큰밸브가 필요하게 됩니다.
순선님 tnstjssla   17-12-05 13:18
감사합니다 도움이 많이 되었습니다.
코멘트입력
   

Copyright 1999.07.10-Now ChemEng.co.kr & 3D System Engineering. (mail : ykjang@naver.com, call 010-4456-8090)