سعة صمام التحكم
يحتاج الصمامات إلى أن تُقاس على سعتها لتمرير السائل. لتمكين المقارنة العادلة، تُحدَّد حجم الصمامات على أساس مؤشر سعة أو معامل تدفق. تشرح هذه الوحدة الأنواع المختلفة من معاملات التدفق المستخدمة، وكيف تُحدَّد، وكيف تُقارَن، والقيم النموذجية للصمامات بأحجام مختلفة.
يجب أن يكون لصمام التحكم، كما يوحي اسمه، تأثير تحكم على العملية. بينما تفاصيل مثل أحجام التوصيل ومواد البناء مهمة للغاية، إلا أنها لا تُعطي أي مؤشر على التحكم الذي يبذله الصمام.
تُعدّل صمامات التكم العمليات عن طريق تغيير:
- معدل التدفق - على سبيل المثال، كمية البخار أو الماء التي تدخل معدات العملية. مع صمام ثنائي المنفذ على سبيل المثال، عندما يتحرك الصمام نحو الوضع المغلق، يتدفق بخار أقل، وتُضاف حرارة أقل إلى العملية. مع صمام ثلاثي المنفذ على سبيل المثال، عندما تتحرك سدادة الصمام إلى موضع جديد، فإنها تُحوّل المياه الساخنة بعيدًا عن العملية. و/أو
- فرق الضغط - يُعرَّف هذا بالفرق بين الضغط عند مدخل الصمام والضغط عند مخرج الصمام (انظر الشكل 6.2.1). لأي حجم فوهة صمام معين، كلما زاد فرق الضغط زاد معدل التدفق، ضمن حدود معينة. مع البخار المشبع، كلما انخفض ضغطه انخفضت درجة حرارته، وستحدث كمية نقل حرارة أقل في المبادل الحراري.
لأن وحدات قياس كثيرة تُستخدم حول العالم، تتوفر عدد من معاملات التدفق، ومن المفيد فهم تعريفاتها. يُحدد الجدول 6.2.1 ويُعرّف مؤشرات السعة الأكثر شيوعًا.
الجدول 6.2.1
| الرموز والتعريفات المستخدمة لتحديد وقياس التدفق عبر صمام التحكم | |
| Kv | معدل التدفق بوحدة متر مكعب/ساعة من الماء عند درجة حرارة محددة، عادة بين 5 و 40 درجة مئوية، الذي يُسبب انخفاض ضغط قدره بار واحد عبر فوهة الصمام. (شائع الاستخدام في أوروبا) |
| Kvs | قيمة Kv الفعلية أو المُعلنة لصمام معين عندما يكون مفتوحًا بالكامل، وتُشكّل معامل تدفق الصمام أو مؤشر السعة. |
| Kvr | Kvr هو معامل التدفق المطلوب للتطبيق. |
| Cv | معدل التدفق بالجالونات في الدقيقة من الماء عند درجة حرارة محددة، عادة بين 40 و 100 درجة فهرنهايت الذي يُسبب انخفاض ضغط قدره رطل لكل بوصة مربعة. (شائع الاستخدام في الولايات المتحدة، وأجزاء أخرى من العالم). يجب توخي الحذر مع هذا المصطلح، حيث يوجد Cv إمبراطوري و Cv أمريكي. |
| بينما التعريف الأساسي هو نفسه، القيم الفعلية مختلفة قليلًا بسبب الفرق بين الجالونات الإمبراطورية والأمريكية. | |
| Av | معدل التدفق بوحدة متر مكعب/ثانية من الماء الذي يُسبب انخفاض ضغط قدره باسكال واحد. |
للتحويل: Cv(إمبراطوري) = Kv x 0.962 658 Cv (أمريكي) = Kv x 1.156 099 AV = 2.88 x 10-5 CV (إمبراطوري) معامل التدفق، KVS لصمام التكم معلومة أساسية، وتُذكر عادةً مع بياناته الأخرى، على أوراق البيانات التقنية للمصنّع. سيُقدم مصنّعو صمامات التكم عادةً عددًا من أحجام الغلاف (تركيبة مقعد الصمام وسدادة الصمام) لحجم صمام معين. قد يكون هذا لتبسيط الأنابيب عن طريق إزالة الحاجة لمُقلِّصات، أو لتقليل الضوضاء. نطاق نموذجي من معاملات تدفق KVS المتاحة لمجموعة من الصمامات موضح في الجدول 6.2.2.
الجدول 6.2.2 قيم Kvs لمجموعة نموذجية من الصمامات
| الأحجام | DN15 | DN20 | DN25 | DN32 | DN40 | DN50 | DN65 | DN80 | DN100 |
| Kvs | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 36 | 63 | 100 | 160 |
| 2.5 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 36 | 63 | 100 | |
| 1.6 | 2.5 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 36 | 63 | |
| 1 | 1.6 | 2.5 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 36 |
ستختلف العلاقة بين معدلات التدفق وفروق الضغط ومعاملات التدفق حسب نوع السائل المتدفق عبر الصمام. هذه العلاقات قابلة للتنبؤ وتُلبَّى بالمعادلات، وتُناقَش بالتفصيل في: