คู่มือการเลือกและคำนวณขนาดวาล์ว (Cv, Kv, Rangeability)
การเลือกวาล์ว (Valve Selection) และการคำนวณขนาดวาล์ว (Valve Sizing) เป็นขั้นตอนสำคัญในงานระบบ HVAC, Chiller และอุตสาหกรรม เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ควบคุมการไหลได้แม่นยำ และลดการสูญเสียพลังงาน
บทความนี้จะสรุปแนวคิดหลักทางวิศวกรรม พร้อมสูตรที่ใช้จริง เช่น Cv, Kv, Rangeability และ Close-off Rating
1. Rangeability คืออะไร
Rangeability คือ อัตราส่วนระหว่าง “อัตราการไหลสูงสุด” ต่อ “อัตราการไหลต่ำสุดที่ยังควบคุมได้อย่างแม่นยำ”
ค่า Rangeabilityโดยประมาณ
- V-port globe valve ≈ 50:1
- Contoured plug valve ≈ 30:1
ตัวอย่าง
วาล์วมีอัตราการไหลสูงสุด = 100 GPM Rangeability = 30:1
⇒ ควบคุมต่ำสุดได้ประมาณ = 3 GPM
จากสูตร Qmin = Rangeability / Qmax
2. Turndown คืออะไร
Turndown คือ อัตราส่วนของการไหลสูงสุด ต่อ การไหลต่ำสุด ที่ใช้งานจริงในระบบ
ค่า Turndown จะน้อยกว่าหรือเท่ากับ Rangeability เสมอ
ตัวอย่าง
- Flow สูงสุด = 66 GPM
- Flow ต่ำสุด = 3 GPM
⇒ Turndown = 22
3. Flow Coefficient (Cv, Kv, Av)
Flow Coefficient คือค่าที่ใช้บอก “ความสามารถในการไหลของวาล์ว”
ประเภทของค่า
- Cv (US) → หน่วย GPM ที่ ΔP = 1 psi
- Kv (Europe) → หน่วย m³/h ที่ ΔP = 1 bar
- Av (UK) → หน่วย m³/s
ความสัมพันธ์ระหว่างค่า
Av = 0.0000278 Kv
Av = 0.0000240 Cv
Kv = 0.865 Cv
4. สูตรคำนวณ Kv (Metric System)
ใช้สำหรับระบบ SI เช่น HVAC และ Chiller
ตัวแปร
- Q = อัตราการไหล (m³/h)
- ρ = ความหนาแน่นของของไหล (kg/m³)
- ρw = ความหนาแน่นของน้ำ
- ΔP = ความดันตกคร่อมวาล์ว (Bar)
5. สูตรคำนวณ Cv (US System)
ตัวแปร
- Q = อัตราการไหล (GPM)
- ΔP = ความดันตกคร่อม (psi)
- ρ = ความหนาแน่นของของไหล
6. สูตรคำนวณ Av
ตัวแปร
- Q = m³/s
- ΔP = Pa
7. Tight Shut-off (การปิดสนิท)
หมายถึงความสามารถของวาล์วในการ “ปิดแล้วไม่รั่ว”
ลักษณะวาล์ว
- Single-seat valve → ปิดสนิท (Leakage ≈ 0%)
- Double-seat valve → มี Leakage ประมาณ 1–3%
8. Close-off Rating คืออะไร
Close-off Pressure คือ แรงดันสูงสุดที่วาล์วสามารถ “ปิดได้โดยไม่รั่ว”
ขึ้นอยู่กับ:
- แรงของ Actuator
- โครงสร้างวาล์ว
ตัวอย่าง
- Close-off = 10 psi
- Upstream = 40 psi
- Downstream = 30 psi
⚠️ ในงานที่ต้องการความปลอดภัยสูงแรงดันด้านต้นทาง (Upstream) ต้องไม่เกินค่า Close-off
9. สรุปแนวทางเลือกวาล์ว
- เลือก Cv/Kv ให้เหมาะกับ Flow และ Pressure Drop
- ตรวจสอบ Rangeability ให้ครอบคลุมโหลด
- Turndown ต้องเหมาะกับการใช้งานจริง
- ตรวจสอบ Close-off ให้เพียงพอ
- เลือกประเภทวาล์วให้เหมาะกับ Control
ต้องการให้ช่วยคำนวณเพื่อเลือกรุ่นวาล์วสามารถติดต่อ หจก. ซี.เค. แอร์คอนด์
สนใจระบบวาล์วชิลเลอร์ Honeywell หรือแบรนด์อื่นๆ
Line : @ckaircond
Tel : 080-8265970