Drosselklappen für Auf-Zu-Anwendungen und Regelbetrieb

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1 I II III Drosselklappen für Auf-Zu-Anwendungen und Regelbetrieb Inhaltsverzeichnis Einleitung Drosselklappen für Auf-Zu-Anwendungen Projektierung, Auslegung und Bemessung 4 Drosselklappen für Regelbetrieb Projektierung, Auslegung und Bemessung 7 Definitionen 0 P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten /

2 Einleitung Einleitung Auf-Zu-Anwendungen Anwendungsbeispiel Energieeinsparungen und Reduktion der Leckverluste werden künftig noch mehr an Bedeutung gewinnen. Die Erzeugerleistungen von Heizkesseln oder Kälteanlagen werden in verschiedene Leistungsgrössen aufgeteilt. Je nach Lastfall werden die Erzeuger dann zu- oder abgeschaltet. Zur inimierung des Leistungsverlustes werden die Erzeuger abgesperrt. Die Leckrate (Absperrsitz) soll möglichst gering sein. Bei voll geöffneten Armaturen soll der Druckabfall ebenfalls gering sein. Dies sind Voraussetzungen, die elektrische Leistung der Pumpen zu minimieren und so die Betriebskosten zu senken. I II III Kesselfolgeschaltung Offener Rückkühler Regelbetrieb Anwendungsbeispiele Die BELIO Drosselklappen weisen zwischen 0 und 54 Öffnungswinkel eine annährend gleichprozentige Kennlinie nach VDI 76 auf und können auch in Einspritzschaltungen oder Rückkühlern mit geringen Differenzdrücken als kostengünstiges Stellglied eingebaut werden. Rückkühler α 90 p <0 kpa 0 x 0 max. 5 m 54 0 V(B) V(R) 0 V Einspritzschaltung V(R): Regelpfad V(B): Bypasspfad Kältemaschine Klappen- und Antriebssortiment Für die otorisierung der BELIO Laschen- und Gewindeaugen-Drosselklappen ( 5 bis 700) für Innen- und Aussenanwendungen stehen 4 V und 0 V Dreh antriebe mit unterschiedlichen Funktionalitäten, Hilfsschaltern und mit Notstellfunktion in ver schiedenen Drehmomentsklassen von 0 bis 500 Nm zur Auswahl: SR..A-5, SRF..A-5, SR..P, GR..A-5, GR..A-7, DR..-7 und SY... Die Drosselklappen können mittels Handhebel oder Schneckengetriebe auch manuell betrieben werden. / P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten

3 Einleitung Einleitung (Fortsetzung) Klappen- und Antriebssortiment Abb. Laschenaugen- Drosselklappe mit Handhebel Abb. Gewindeaugen- Drosselklappe mit Schneckengetriebe Abb. Gewindeaugen- Drosselklappe mit SR..A-5-Antrieb Abb. Laschenaugen- Drosselklappe mit SY..-Antrieb Aufbau der Drosselklappen Abb. Laschenaugen-Klappe Abb. Gewindeaugen-Klappe Flansch nach ISO 5 Rostfreie Spindel, geführt in RPTFE-Lager Sphäroguss-Gehäuse (GGG 40) 4 EPD-Sitz, mit eingespitztem O-Ring Element, abdichtend gegen aussen 5 Stift (für die Spindelsicherung und ein spielfreies Drehen des Schliesskörpers) 6 Rostfreier Schliesskörper 7 EPD-Sitz, dicht nach EN 66-, verhindert Undichtheit über dem Schaft (Schliesskörper Pol Sitz) 8 Rostfreie Spindelsicherung 9 Rostfreie Spindel kurz 0 EPD O-Ring Terziärdichtung gegen Schmutz von aussen teilige Spindel Laschen- und Gewindeaugen: 5 bis 40 0 Detail teilige Spindel Laschen- und Gewindeaugen: 50 bis Einbau der Drosselklappen in offenen Systemen D6..-Drosselklappen müssen mit Gegenflansch in offene Systeme montiert werden. Generell sollten D6..-Drosselklappen mindestens einmal im onat einen Vollzyklus fahren, um das Losbrechmoment zu reduzieren (gilt für offene und geschlossene Systeme). P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten /

4 Drosselklappen für Auf-Zu-Anwendungen Projektierung Auslegung Abstände der Rohrleitungen Die Daten, Informationen und Grenzwerte auf den Daten- und ontageblättern D6.. sind zu berücksichtigen bzw. einzuhalten. Die für die Projektierung benötigten, minimalen Abstände der Rohrleitungen zu den Wänden und Decken hängen nebst den Ventilabmessungen auch vom gewählten Antrieb ab und können den Datenblättern der Ventile und Antriebe entnommen werden. Auslegung und Bemessung Allgemeine Hinweise Schliessdruck für manuell betriebene Drosselklappen D6..N(L) + ZD6N-.. D6..N(L) + ZD6N-..-Kombinationen Die Drosselklappen können unter Einhaltung nachfolgender Werte für Auf-Zu-Anwendungen eingesetzt werden: Die maximale Fliessgeschwindigkeit von 4 m/s darf in der Klappe nicht überschritten werden. Die Klappe ist so auszulegen, dass die Nennweite Rohr = der Nennweite Klappe entspricht und der Druckabfall so möglichst gering ist. aximal zulässiger Schliessdruck D65N(L)... D650N(L) D6400N(L)... D6700N(L) Drosselklappe Handhebel Schneckengetriebe ) ζ Zeta-Wert D65N(L) 5 0, ZD6N-H00 ZD6N-S00 D6N(L) 0,55 ZD6N-H00 ZD6N-S00 D640N(L) 40 0,8 ZD6N-H00 ZD6N-S00 D650N(L) 50, ZD6N-H00 ZD6N-S00 D665N(L) 65 0,88 ZD6N-H00 ZD6N-S00 D680N(L) 80 0,7 ZD6N-H00 ZD6N-S00 D600N(L) 00 0,47 ZD6N-H00 ZD6N-S00 D65N(L) 5 0,58 ZD6N-H50 ZD6N-S50 D650N(L) 50 0, ZD6N-H50 ZD6N-S50 D600N(L) 00 0, ZD6N-S00 D650N(L) 50 0, ZD6N-S50 D600N(L) 00 0,4 ZD6N-S50 D650N(L) 50 0, ZD6N-S50 D6400N(L) 400 0,0 ZD6N-S400 D6450N(L) 450 0,9 ZD6N-S450 D6500N(L) 500 0,7 ZD6N-S500 D6600N(L) 600 0,7 ZD6N-S600 D6700N(L) 700 0, ZD6N-S700 k v max-werte und zulässiger Differenzdruck p v 00 sind in der Tabelle «Durchfluss Drosselklappen D6..N / D6..NL» auf Seite 5 abgebildet. ) Schneckengetriebe sind nicht für Aussenanwendungen geeignet. 4 / P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten

5 Drosselklappen für Auf-Zu-Anwendungen Auslegung und Bemessung Schliessdruck Drosselklappen D6..N / D6..NL Schliessdruck Drosselklappen D6..N / D6..NL (Fortsetzung) Drosselklappe k v max Antriebe SR.. GR.. DR.. SY SY SY SY4 D65N(L) D6N(L) D640N(L) D650N(L) D665N(L) D680N(L) D600N(L) ) 00 ) D65N(L) D650N(L) D600N(L) D650N(L) D600N(L) ) GR..A-5 ) ZSY-005 Linkage Drosselklappe k v max Antriebe SY6 SY7 SY8 SY9 SY0 SY D650N(L) ) D6400N(L) ) 000 5) D6450N(L) ) 000 6) D6500N(L) ) 000 7) D6600N(L) ) 000 8) D6700N(L) ) ) ZSY-40 Linkage 4) ZSY-70 Linkage 5) ZSY-70 Linkage 6) ZSY-70 Linkage 7) ZSY-90 Linkage 8) ZSY-90 Linkage 9) ZSY-90 Linkage Durchfluss Drosselklappen D6..N / D6..NL Drosselklappe k v max 0,0 0, Differenzdruck p v00 Formel p v00 00 = 00 k v max p v00 00 k v max D65N(L) ,45,4 4,50 6,6 D6N(L) 55 0,55,74 5,50 7,78 D640N(L) ,70, 7,00 9,90, D650N(L) ,90,8 9,0,7 5,6 D665N(L) 65 80,80 5,7 8,0 5,5 D680N(L) 80 00,0 9,5 0 4 D600N(L) ,8 8, 58 8 D65N(L) , 6 8 D650N(L) D600N(L) D650N(L) D600N(L) D650N(L) D6400N(L) D6450N(L) D6500N(L) D6600N(L) D6700N(L) Durchfluss 00 P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten 5 /

6 Drosselklappen für Auf-Zu-Anwendungen Auslegung und Bemessung (Fortsetzung) Druckabfall p v00 [bar] kvmax ) Formel p v00 = k v max p v00 00 k v max Legende p v00 Differenzdruck bei voll geöffnetem Ventil 00 Nenndurchfluss bei p v00 p v00 ) Die maximale Geschwindigkeit in den Drosselklappen beträgt 4 m/s p v ) ) [l/s] 6 / P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten

7 Drosselklappen für Regelbetrieb Projektierung Auslegung Abstände der Rohrleitungen Die Daten, Informationen und Grenzwerte auf den Daten- und ontageblättern D6.. sind zu berücksichtigen bzw. einzuhalten. Die für die Projektierung benötigten, minimalen Abstände der Rohrleitungen zu den Wänden und Decken hängen neben der Ventilgrösse auch vom gewählten Antrieb ab. Auslegung und Bemessung Allgemeine Hinweise Drosselklappen können unter Einhaltung nachfolgender Werte für den Regelbetrieb eingesetzt werden: Die maximale Fliessgeschwindigkeit von 4 m/s darf in der Drosselklappe nicht überschritten werden. Die Drosselklappe ist so auszulegen, dass die Nennweite Rohr Nennweite Drosselklappe entspricht. Die Rohrverengung muss dabei strömungstechnisch optimal gestaltet sein, damit der Druckabfall möglichst gering ist. Der maximale Differenzdruck bei Durchfluss durch die Drosselklappe liegt bei 000 kpa ( bar). Technische Daten für den Regelbetrieb Differenzdruck p v0 : <000 kpa bei Schliesskörperöffnung (darf nicht überschritten werden) Differenzdruck : Die Werte auf der Differenzdrucktabelle müssen eingehalten werden Ventilautorität: >0, Stellverhältnis: >0 Die S-förmige Kennlinie der D6..N(L) Drosselklappe (BFV) entspricht nicht der gleichprozentigen Kennlinie nach VDI 76. Nur im Drehwinkelbereich zwischen 0 und 54 (60% des kompletten Öffnungswinkels) kann man annähernd von einer gleichprozentigen Kennlinie sprechen. Bei einem Öffnungswinkel von 54 entspricht der k vs zirka 5% des k v max-wertes bei 90 Öffnungswinkel. S-förmige Kennlinie k v / k vmax 00% S-förmige Kennlinie z.b. D650N Durchfluss 50% k vs 5% Theoretisch gleichprozentige Kennlinie S-förmige Kennlinie z.b. D600N Definitionen k v max und k vs Bei voll geöffneter Klappe (90 ) stellt sich der Durchfluss k v max ein. Der k vs -Wert bezeichnet den Durchfluss bei 54 Öffnungswinkel, bar Druckabfall und einer ediumstemperatur zwischen 5 und 40 C. 0% Öffnungswinkel 90 Skalierter Kennlinienbereich k v / k vs Abweichung >0% 00% 0% 0% 0% Abweichung >0% 0% 0% 00% 54 Bei einigen Nennweiten weicht der in der Differenzdrucktabelle aufgeführte k 54 von der zulässigen Toleranz (±0%) ab. Der Gleichheitsfaktor der gleichprozentigen Kennlinie ist ~,5. P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten 7 /

8 Drosselklappen für Regelbetrieb Auslegung und Bemessung (Fortsetzung) Aufgrund dieser Tatsache gibt es bei den stetigen Antrieben keine Konfigurationsmöglichkeit um den Drehwinkelbereich von 0 auf 54 zu limitieren. Der benötigte Drehwinkelbereich kann nachträglich bei den F- und P-en mittels PC-Tool FT-P, ab Version., entsprechend eingestellt werden. Formel Der effektive Volumenstrom bei Öffnungswinkel 54 errechnet 54 = k k Durchfluss Der Differenzdruck (in der Tabelle «Durchfluss» grau markiert) darf nicht überschritten werden. Damit wird die maximal zulässige ediumsgeschwindigkeit von 4 m/s eingehalten. Je nach Nennweite liegt der Schliesswinkel im Neuzustand zwischen und 6. Drosselklappe k 54 Schliesswinkel Neuzustand D65N(L) 5 6 5,8,4 ~6 D6N(L) 9 8,6 0, ~6 D640N(L) 40 5,0 8,0 ~ D650N(L) 50 6,0 5,7 ~ D665N(L) ,7 9, ~ D680N(L) ,4 9,6 ~ D600N(L) ,0 7, ~0 D65N(L) , 6, ~0 D650N(L) ,7,5 ~0 D600N(L) ,,9 ~7 D650N(L) ,, ~7 D600N(L) , 9,6 ~7 D650N(L) ,5 6,8 ~7 D6400N(L) ,7 8, ~ D6450N(L) ,7 7, ~ D6500N(L) ,4 5,7 ~ D6600N(L) ,5 6,0 ~ D6700N(L) , 8,5 ~ Schliessdruck Drosselklappe k v max Antriebe SR.. GR.. DR.. SY SY SY SY4 D65N(L) D6N(L) D640N(L) D650N(L) D665N(L) D680N(L) D600N(L) ) 00 ) D65N(L) D650N(L) D600N(L) D650N(L) D600N(L) ) GR..A-5 ) ZSY-005 Linkage 8 / P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten

9 Drosselklappen für Regelbetrieb Auslegung und Bemessung Schliessdruck (Fortsetzung) Drosselklappe k v max Antriebe SY6 SY7 SY8 SY9 SY0 SY D650N(L) ) D6400N(L) ) 000 5) D6450N(L) ) 000 6) D6500N(L) ) 000 7) D6600N(L) ) 000 8) D6700N(L) ) ) ZSY-40 Linkage 4) ZSY-70 Linkage 5) ZSY-70 Linkage 6) ZSY-70 Linkage 7) ZSY-90 Linkage 8) ZSY-90 Linkage 9) ZSY-90 Linkage 54 Öffnungswinkel [bar] ) Formel Der effektive Volumenstrom bei Öffnungswinkel 54 errechnet 54 = k k Legende Differenzdruck bei Nenndurchfluss bei ) Die maximale Geschwindigkeit in den Drosselklappen beträgt k vs ) 0 ) [l/s] P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten 9 /

10 Definitionen k v max Kennzeichnung (Katalogwert) von Drosselklappen: k v -Wert bei voll geöffneter Klappe (90 ) k v k vs p v 00 Durchflussfaktor oder Durchflusskoeffizient. Der k v -Wert entspricht dem Wasserdurchfluss durch ein Ventil (in m /h oder l/min) bei einer Druckdifferenz von 00 kpa ( bar), einer Wassertemperatur von C und bei einem festgelegten Stellwinkel k v -Wert des Ventils bei 00% Öffnungsgrad Schliessdruck, bei dem der Drehantrieb die Drosselklappe, bezogen auf die entsprechende Leckrate, noch dicht schliessen kann Differenzdruck bei voll geöffnetem Ventil aximal zulässiger Differenzdruck unter Einhaltung der Strömungsgeschwindigkeit von 4 m/s bei 54 Ventilöffnungswinkel 00 Nenndurchfluss bei p v 54 Nenndurchfluss bei ζ-wert Zeta ζ ist der Beiwert für den Druckverlust durch die voll geöffnete Klappe (90 ) Weiterführende Dokumentationen Übersicht «Ventil-Antriebs-Kombinationen» Datenblätter Drosselklappen und Antriebe ontageanleitungen Drosselklappen und Antriebe Allgemeine Projektierungshinweise 0 / P5-Drosselklappen de v Änderungen vorbehalten

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