Calculadora del coeficiente de flujo Cv y Kv de válvulas (líquidos)
Coeficiente de flujo Cv y Kv de una válvula para líquidos a partir del caudal, la caída de presión y la gravedad específica, más el tamaño de válvula a elegir y el caudal con otras caídas de presión.
Cómo funciona
Métrico: Kv = Q(m³/h) × √(GE ÷ Δp(bar)) · EE. UU.: Cv = Q(gpm) × √(GE ÷ Δp(psi)) · Cv = 1.156 × Kv, Kv = 0.865 × Cv · caudal con otra caída: Q₂ = Q₁ × √(Δp₂ ÷ Δp₁)
El coeficiente de flujo describe cuánto deja pasar una válvula: Kv son los metros cúbicos por hora de agua que pasan con 1 bar de caída, y Cv los galones estadounidenses por minuto de agua a 60 °F con 1 psi de caída. El caudal crece con la raíz cuadrada de la caída de presión y disminuye con la raíz cuadrada de la gravedad específica del líquido. Las válvulas de control suelen elegirse para que el Cv requerido quede alrededor del 60–80% del Cv nominal, dejando margen para regular. La fórmula simple vale para líquidos en régimen turbulento que no se vaporizan; gases, vapor, cavitación y fluidos viscosos requieren las ecuaciones completas de ISA-75.01 / IEC 60534.
Ejemplo resuelto
Para pasar 10 m³/h de agua (GE 1.00) con 1 bar de caída se necesita Kv = 10 × √(1 ÷ 1) = 10.00, que equivale a Cv = 11.56. Para que eso quede en torno al 80% de la capacidad de la válvula, elige una de Cv 14.4 (Kv 12.5) o más. Duplicar el caudal por la misma válvula requeriría 4 bar de caída.
Fuentes: Engineering ToolBox — Flow coefficients Cv and Kv · Wikipedia — Flow coefficient
Preguntas frecuentes
¿Qué significa el Cv de una válvula?
Cv es el caudal de agua a 60 °F, en galones estadounidenses por minuto, que pasa por la válvula totalmente abierta con 1 psi de caída. Una válvula con Cv 10 deja pasar 10 gpm a 1 psi y 20 gpm a 4 psi.
¿Cómo convierto Kv a Cv?
Cv = 1.156 × Kv y Kv = 0.865 × Cv. Kv es el equivalente métrico: m³/h de agua con 1 bar de caída.
¿Cómo dimensiono una válvula de control?
Calcula el Cv o Kv requerido con el caudal máximo y la caída de presión disponible, y elige una válvula cuyo valor nominal deje ese punto en aproximadamente 60–80% de apertura (o 80% del Cv nominal). Una válvula sobredimensionada regula mal cerca del asiento.
¿Sirve para gas o vapor?
No directamente. El flujo compresible necesita las ecuaciones de Cv para gases con el factor de expansión y los límites de flujo estrangulado de ISA-75.01 o IEC 60534. Esta calculadora es para líquidos que no se vaporizan ni cavitan.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.