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Válvula de control: Kv y Cv

Indique fluido, caudales, presiones y tipo de válvula y calcule el Kv y el Cv según la IEC 60534-2-1, la condición de flujo crítico y la carrera de la válvula elegida a caudal mínimo, normal y máximo.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Fluido

Por defecto: agua a 25 °C (presión de vapor 0,0317 bar(a), crítica 220,64 bar(a)).

Presiones

La caída se trata como constante en los tres caudales; en una instalación real varía con la curva de la instalación.

Válvula
—Cv necesario a caudal máximo
—

Carrera de la válvula en los tres caudales

Curva característica de la válvula elegida con los puntos de caudal mínimo, normal y máximo. El rango recomendado es del 20% al 80% de carrera.

Toque el gráfico para ver los valores.

Resultados por caudal

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Líquido: Kv = Q · √((ρ ÷ ρ0) ÷ Δp) [Q en m³/h, Δp en bar]; Cv = 1,156 · Kv
Caída crítica: Δpmáx = FL² · (p1 − FF · pv), con FF = 0,96 − 0,28 · √(pv ÷ pc)
Gas y vapor: Kv = W ÷ (31,6 · Y · √(x · p1 · ρ1)) [W en kg/h, p en bar(a), ρ en kg/m³]
x = Δp ÷ p1; Fγ = γ ÷ 1,40; x crítico = Fγ · xT; Y = 1 − x ÷ (3 · Fγ · xT), con x limitado al crítico
Gas ideal: ρ1 = p1 · M ÷ (Z · R · T1); vapor saturado: ρ1 de IAPWS-IF97, γ = 1,33
Carrera: isoporcentual Cv ÷ Cvnom = R^(x − 1), con R = 50; lineal Cv ÷ Cvnom = x

Hipótesis y límites

  • Sin reducciones ni ampliaciones junto a la válvula (Fp = 1) y flujo turbulento; para una válvula menor que la tubería, aplique Fp según la IEC 60534-2-1.
  • FL y xT típicos por tipo de válvula; use los valores del fabricante para el diseño final.
  • Característica inherente idealizada; la característica instalada depende del reparto de presiones en la instalación.
  • Validación: los resultados coinciden con la implementación de la IEC 60534 de la biblioteca Python fluids (Caleb Bell) para los mismos datos.

Normas y documentos técnicos

  • IEC 60534-2-1:2011: Industrial-process control valves — Flow capacity — Sizing equations for fluid flow under installed conditions
  • ANSI/ISA-75.01.01-2012 (60534-2-1 Mod): Industrial-Process Control Valves — Flow Capacity — Sizing Equations
  • IEC 60534-2-4: Inherent flow characteristics and rangeability; ISA-RP75.23: Considerations for evaluating control valve cavitation
  • IEC 60534-8-3 / 8-4: Noise considerations for aerodynamic and hydrodynamic flow

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre Kv y Cv?

Kv es el caudal de agua en m³/h con 1 bar de caída; Cv es el caudal en galones estadounidenses por minuto con 1 psi. Cv = 1,156 × Kv. En Europa se usa sobre todo el Kv.

¿Cuándo hay cavitación?

En líquidos, cuando la presión en la vena contracta cae por debajo de la presión de vapor. Según la IEC 60534, el flujo es crítico cuando la caída supera FL² · (p1 − FF · pv). Antes de eso ya puede haber cavitación incipiente.

¿Qué carrera es la ideal?

Dimensione para que la válvula trabaje entre el 20% y el 80% de carrera de caudal mínimo a máximo. Muy abierta, pierde capacidad de regulación; muy cerrada, es inestable y sufre erosión.