FLOW CONTROL

バルブCv/Kv・オリフィス流量計算まとめ

バルブ差圧、Cv/Kv、オリフィス前後の差圧、チョーク流、配管局所損失、蒸気減圧弁・制御弁まわりの圧力低下を、目的別に確認するための入口です。 流体の種類と、どの場所の差圧を確認したいかから、使う計算を選べます。

液体、蒸気、圧縮空気、一般ガスでは使う式と前提が異なります。 計算値は条件整理の目安として使い、弁形式・開度・キャビテーション・騒音・チョーク流はメーカー資料と設計基準で確認してください。

選び方

まず選ぶ計算

最初に流体を分けてから、バルブ単体、オリフィス前後、または配管全体のどれを確認するかを選びます。

液体バルブの流量係数を確認する

水などの単相液体で、バルブ単体の流れやすさをCv/Kvで概算したい場合に使います。

蒸気・圧縮空気バルブのCvを確認する

圧縮性流体では、絶対圧、温度、基準状態流量、チョーク流の有無をそろえて確認します。

液体オリフィスの流量・差圧を確認する

オリフィス径、流量、差圧の関係を液体条件で概算します。気体には液体用の式を流用しません。

確認の順番

  1. 流体が液体、蒸気、圧縮空気、その他のガスのどれかを確認します。
  2. 流量が体積流量、質量流量、Nm³/hなどの基準状態流量のどれかを確認します。
  3. 圧力がゲージ圧か絶対圧か、弁の差圧かオリフィス前後の差圧かを分けます。
  4. 直管摩擦、局所損失、バルブ単体の損失、オリフィス前後の差圧を混ぜずに整理します。
  5. 計算結果だけで判断せず、メーカー資料、設計基準、現場の制約を確認します。

目的別の入口

液体のバルブ・オリフィス

バルブ単体の差圧、オリフィス前後の差圧、配管全体の圧力損失を分けると、必要な条件を整理しやすくなります。

蒸気・圧縮空気・ガスの弁まわり

蒸気、圧縮空気、一般ガスでは圧縮性、絶対圧、温度、基準状態流量、チョーク流の影響を確認します。

差圧・流量・物性をそろえる

入力値の単位や基準がずれると、バルブ差圧や流量係数の結果もずれます。計算前後で単位をそろえてください。

原因切り分けと関連ガイド

弁の容量不足に見えても、上流配管、ストレーナ、下流配管、背圧、ポンプ条件、圧縮空気供給条件が原因の場合があります。

安全上の注意

安全弁・リリーフ弁、過圧保護、圧力容器、危険性・毒性・可燃性ガスの判断には、この簡易計算だけを使用しないでください。 法規、規格、保安基準、メーカー資料、現場の安全管理ルールを優先してください。

液体用のCv/Kv計算を蒸気や圧縮空気に使えますか？

使わないでください。蒸気や圧縮空気は圧縮性流体で、絶対圧、温度、基準状態流量、チョーク流、騒音などの影響があります。蒸気・圧縮空気バルブCv計算やメーカー資料で条件を整理してください。

オリフィス流量とバルブCv/Kvはどう使い分けますか？

オリフィス流量はオリフィス前後の差圧と開口径から流量を概算する入口です。バルブCv/Kvはバルブ単体の流れやすさを表す係数です。どちらも配管全体の圧力損失とは分けて確認してください。

チョーク流（臨界流）はどのページで確認しますか？

気体オリフィス・ノズルのチョーク流量は、気体オリフィス・ノズルのチョーク流量計算で確認します。液体オリフィス流量計算とは前提が違うため、気体の穴あき流量に液体式を流用しないでください。

弁に残る差圧が不足しているかはどう確認しますか？

上流圧、弁入口圧、弁出口圧、下流配管の圧力低下を同じ負荷状態で整理します。蒸気減圧弁・制御弁まわりでは、弁前後差圧、必要蒸気量、ストレーナ詰まり、背圧も合わせて確認してください。