Los fabricantes de válvulas indican el valor Kv, la instalación aporta caudal y presiones; el nexo entre ambos es el cálculo de dimensionado según VDI/VDE 2173. La Calculadora de Kv para gases (dimensionado de válvulas) lo realiza incluyendo la distinción de casos que más a menudo se pasa por alto.
Dos regímenes de flujo, dos fórmulas
En gases decide la relación de presiones: si la presión de salida p2 es mayor que la mitad de la de entrada (p2 > p1/2), el flujo es subcrítico y el caudal depende de ambas presiones. Si p2 cae por debajo de p1/2, el flujo se vuelve crítico: en la sección más estrecha reina la velocidad del sonido y no pasa más caudal por mucho que baje la presión de salida. Quien sigue calculando con la fórmula subcrítica dimensiona demasiado pequeño.
Paso a paso
- Elegir el gas: la calculadora conoce densidad y densidad normal de 8 gases habituales (N₂, O₂, Ar, He, H₂, CO₂, CH₄, aire)
- Introducir los datos de servicio: caudal en Nm³/h, presión de entrada p1 y de salida p2 (¡absolutas!), temperatura
- Leer el resultado: valor Kv requerido, régimen de flujo y la recomendación con margen de dimensionado
Ejemplo
10 Nm³/h de nitrógeno, p1 = 7 bar(a), p2 = 6 bar(a), 20 °C: flujo subcrítico, Kv requerido ≈ 0,152. Con el margen habitual se elige una válvula con Kv 0,2–0,25, pero no más: una válvula de control muy sobredimensionada trabaja solo en el rango inferior de carrera y regula mal.
Consejos prácticos
Calcule siempre con presiones absolutas: el error clásico es introducir directamente la sobrepresión del manómetro. Para la selección cuenta el mayor caudal necesario con la menor presión diferencial disponible. Y en válvulas de control: la rangeabilidad debe cubrir limpiamente también el caudal mínimo. Los datos del fabricante (Kv a carrera definida, valores XT) rigen el dimensionado fino.
