Vana seçimi yaparken ihtiyacımız olan girdilerden birisi de akışın durumudur. Bu girdi bilgisine mühendislik açıdan doğru karar verebilmek için gerekli olan vanalar için akış prensipleri bu yazımızda anlatılacaktır.
Basınç
Basınç, birim alana etki eden kuvvet miktarı olarak tanımlanır:
- p = Pascal cinsinden basınç (N/m 2 )
- F = Newton (N) cinsinden kuvvet
- A = yüzey (m 2 )
Pascal küçük bir birimdir, bu nedenle genellikle bunun yerine bar kullanılır: 1 bar = 10 5 Pa. Hesaplama yaparken mutlak ve bağıl basınç arasındaki farkın farkında olun. Ortalama olarak, atmosfer basıncı 1.013 bar’dır. Aşağıdaki diyagram, mutlak ve bağıl basınç arasındaki ilişkiyi açıkça göstermektedir.
Akış katsayısı Kv
ABir (solenoid) valf içinden bir akışkanın akış miktarı, akış katsayısı Kv ile kolayca hesaplanabilir. Lütfen gazlar (örneğin hava) için farklı bir formülün kullanıldığını unutmayın. Kv değeri , basınç kaybı 1 bar ve sıcaklığı 20°C olan bir vanadaki suyun m3/saat cinsinden akış hızını ifade eder . Kv-değerinin m3/saat, kv-değerinin (küçük harf!) l/dak olarak ifade edildiğine dikkat edin . Akış hızını hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:
- Q = sıvının akış hızı (m3 / saat)
- Kv = akış katsayısı (m 3 /saat)
- SG = Özgül Ağırlık (=1 su için)
- dp = valf üzerindeki basınç farkı (bar)
Bir valfin Kv değeri, VDI/VDE 2173’e göre standartlaştırılmış bir testle belirlenir . Bu amaçla, aşağıdaki şematik çizimde gösterildiği gibi bir test düzeneği kullanılır:
Örnek:
Giriş basıncı (su) 5 bar olan bir solenoid valfli bir devre düşünün. Gerekli akış hızı dakikada en az 5 litredir. İzin verilen maksimum basınç kaybı 1 bar’dır, bu nedenle çıkış basıncı minimum 4 bar’dır. Minimum Kv değeri nedir?
5 l/dak = 0,3 m3/saat
Kv değeri en az 0,3 olmalıdır.
Gazlar için düzeltme faktörü
Gazları kullanırken, akış hızı için farklı bir formül kullanılmalıdır. Ayrıca, ses altı ve ses üstü akışlar arasında bir ayrım yapılmıştır. “Qn”, formülün standart koşullar (20°C) için geçerli olduğunu belirtir. Akış hızı Nm 3 /h (Normal metreküp/saat) cinsinden ifade edilir.
Ses Altı
Süpersonik
- dP = basınç kaybı (bar)
- Kv = akış katsayısı (m 3 /saat)
- p1 ve p2 sırasıyla mutlak giriş ve çıkış basıncıdır (bar)
- γ = kg/ m3 cinsinden standart koşullarda (20°C) özgül ağırlık
- T = Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık (0K = -273.15°C)
Cv değeri
Bazen Kv değeri yerine Cv değeri verilir. Cv değeri, bir dönüştürme faktörü ile Kv değerine dönüştürülebilir:
- Cv = 1.16Kv
- Kv = 0.853 Cv
Aşağıdaki diyagram, farklı katsayılar arasındaki dönüşümü basitleştirmek için güzel bir araçtır. İki katsayı arasındaki dönüştürme faktörü oklarla gösterilmiştir.
Valfler paralel olursa
Birkaç valf paralel olarak bağlanırsa, Kv değeri tüm Kv değerleri toplanarak kolayca belirlenebilir.
