Les fabricants de vannes indiquent le Kv, l'installation fournit débit et pressions – le lien entre les deux est le calcul de dimensionnement selon VDI/VDE 2173. Le Calculateur de Kv pour gaz (dimensionnement de vannes) s'en charge, y compris la distinction de cas la plus souvent négligée.
Deux régimes d'écoulement, deux formules
Pour les gaz, le rapport de pressions décide : si la pression aval p2 dépasse la moitié de la pression amont (p2 > p1/2), l'écoulement est subcritique – le débit dépend des deux pressions. Si p2 passe sous p1/2, l'écoulement devient critique (bloqué) : la vitesse du son règne dans la section la plus étroite et le débit n'augmente plus, quelle que soit la baisse de la pression aval. Qui continue avec la formule subcritique dimensionne trop petit.
Pas à pas
- Choisir le gaz : le calculateur connaît la densité et la masse volumique normale de 8 gaz courants (N₂, O₂, Ar, He, H₂, CO₂, CH₄, air)
- Saisir les données de service : débit en Nm³/h, pression amont p1 et aval p2 (absolues !), température
- Lire le résultat : Kv requis, régime d'écoulement et recommandation avec réserve de dimensionnement
Exemple chiffré
10 Nm³/h d'azote, p1 = 7 bar(a), p2 = 6 bar(a), 20 °C : écoulement subcritique, Kv requis ≈ 0,152. Avec la réserve habituelle, on choisit une vanne de Kv 0,2–0,25 – mais pas plus : une vanne de régulation fortement surdimensionnée ne travaille que dans le bas de sa course et régule mal.
Conseils pratiques
Calculez toujours en pressions absolues – l'erreur classique est de reporter directement la surpression du manomètre. Pour le choix de la vanne compte le plus grand débit requis à la plus petite pression différentielle disponible. Et pour les vannes de régulation : la rangeabilité doit aussi couvrir proprement le débit minimal. Les données du fabricant (Kv à course définie, valeurs XT) font foi pour le dimensionnement fin.
