Berechnung und Auswahl des Differenzdruckreglers
BEISPIEL
Berechnungsmethode
Die Berechnung des Differenzdruckreglers besteht in der Bestimmung der Durchflusskapazität, des erforderlichen Einstellbereichs und der Überprüfung auf mögliche Geräusche oder Kavitation.
Berechnung der Durchflusskapazität Kvs
Die Beziehung zwischen dem Druckverlust und dem Wasserdurchfluss durch den Differenzdruckregler wird als Durchflusskapazität - Kvs - bezeichnet.
Kvs ist die Durchflusskapazität, die numerisch dem Wasserdurchfluss in m³/h durch den vollständig geöffneten Regler entspricht, bei dem der Druckverlust 1 bar beträgt.
Kv ist dasselbe, jedoch bei teilgeöffneter Klappe.
Wenn der Wasserdurchfluss um das „n“-fache variiert, ändert sich der Druckverlust im Regler um das „n²“-fache, wodurch der erforderliche Kv-Wert des Differenzdruckreglers leicht berechnet werden kann, indem die Berechnungsdurchflussrate und der Überdruck in die Gleichung eingesetzt werden.
Einige Hersteller empfehlen, einen Differenzdruckregler mit einem Kvs-Wert zu wählen, der dem nächstgrößeren Kv-Wert entspricht. Dieser Ansatz ermöglicht eine genauere Regelung des Wasserdurchflusses unterhalb des gewünschten Wertes, erlaubt jedoch keine Erhöhung des Durchflusses. Wir empfehlen, Differenzdruckregler so auszuwählen, dass der erforderliche Durchflusskapazitätswert im Bereich von 40 bis 70% des Hubwegs liegt. Ein auf diese Weise berechneter Differenzdruckregler kann den Wasserdurchfluss mit ausreichender Genauigkeit verringern und ihn auch leicht erhöhen.
Das Ergebnis der Auswahl gibt den Prozentsatz der Regleröffnung an, bei dem der Überschussdruck bei der angegebenen Wasserdurchflussrate gedrosselt wird.
Auswahl des Einstellbereichs
Der Einstellbereich des Differenzdruckreglers hängt von der Federkraft ab. Einige Regler sind mit einer einzigen Feder ausgestattet und haben nur einen Einstellbereich, während andere mit Federn unterschiedlicher Steifigkeit ausgestattet sein können und mehrere Einstellbereiche bieten. Der Differenzdruck, den der Regler aufrechterhalten soll, muss im mittleren Drittel des Einstellbereichs liegen.
Der oben erwähnte Auswahlalgorithmus listet Regler auf, bei denen der angegebene Differenzdruck in den Bereich von 20 bis 80% des gehaltenen Differenzdruckbereichs fällt.
Kavitationsberechnung
Kavitation ist die Bildung von Dampfblasen im Wasserstrom, die auftritt, wenn der Druck unter den Dampfdruck des Wassers fällt. Der Effekt der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und der Druckabfall, der bei einer Verengung des Durchlasses auftritt, wird durch die Bernoulli-Gleichung beschrieben. Der Durchgangsquerschnitt des Differenzdruckreglers ist genau diese Verengung, bei der der Druck auf den Sättigungsdruck fallen kann, und der Ort, an dem Kavitation am wahrscheinlichsten auftritt. Die Dampfblasen sind instabil, sie entstehen und verschwinden plötzlich, was zu einem Abrieb des Metalls an den Reglerteilen führt, was unweigerlich zu einem vorzeitigen Verschleiß führt. Neben dem Verschleiß verursacht Kavitation auch eine Erhöhung des Geräuschpegels während des Betriebs des Reglers.
Hauptfaktoren, die die Kavitation beeinflussen:
- Wassertemperatur - je höher sie ist, desto wahrscheinlicher ist das Auftreten von Kavitation.
- Wasserdruck - vor dem Differenzdruckregler, je höher er ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit von Kavitation.
- Gedrosselter Druck - je höher er ist, desto wahrscheinlicher ist das Auftreten von Kavitation.
- Kavitationsverhalten des Reglers - wird durch die Eigenschaften des Drosselglieds bestimmt. Der Kavitationskoeffizient variiert je nach Regler und sollte in den technischen Spezifikationen angegeben sein. Da die meisten Hersteller diesen Wert jedoch nicht angeben, enthält der Berechnungsalgorithmus einen Bereich der wahrscheinlichsten Kavitationskoeffizienten.
Mögliche Ergebnisse der Kavitationsprüfung:
- «Nein» - Kavitation wird sicher nicht auftreten.
- «Möglich» - bei bestimmten Ventilkonstruktionen kann Kavitation auftreten, es wird empfohlen, einen der oben genannten Einflussfaktoren zu ändern.
- «Ja» - Kavitation wird sicher auftreten, ändern Sie einen der Faktoren, die das Auftreten von Kavitation beeinflussen.
Berechnung von Geräuschen
Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im Einlass des Reglers kann die Ursache für hohen Geräuschpegel sein. Für die meisten Räume, in denen Differenzdruckregler installiert sind, beträgt der zulässige Geräuschpegel 35-40 dB(A), was einer Einlassgeschwindigkeit von etwa 3 m/s entspricht. Daher wird empfohlen, bei der Auswahl eines Differenzdruckreglers die genannte Geschwindigkeit nicht zu überschreiten.
Frage : Kommentar : Rückmeldung
Online-Berechnung von Geräten
