Arbeitsblatt zur Ventilberechnung Berechnungsbeispiele

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1 Arbeitsblatt zur Ventilberechnung Berechnungsbeisiele Inhalt Seite Ventilberechnung bei Flüssigkeiten Ventilberechnung bei Wasserdamf 5 Ventilberechnung bei Gas und Damf 7 Ventilberechnung bei Luft 9 Durchfluss durch Rohrleitungen Allgemeines Mit diesem Arbeitsblatt ist eine vereinfachte Ventilberechnung bei üblichen Betriebsverhältnissen möglich. Die SAMSON-Tyenblätter für Regler ohne Hilfsenergie und für Stellventile enthalten die dazu erforderlichen Angaben über die Nennweite, die Nenndrücke und die K VS -Werte. Die genaue Berechnung von Reglern ohne Hilfsenergie und Stellventilen erfolgt nach DIN EN In den meisten Anwendungsfällen haben die nachstehenden Formeln nach VDI/VDE-Richtlinie 73 eine ausreichende Genauigkeit. Zur Berechnung der strömungstechnischen Ventilkenngröße K V -Wert müssen die in nebenstehender Abbildung aufgeführten Betriebsdaten bekannt sein. Tyische Kenngrößen Erläuterungen Stellventile und Regler ohne Hilfsenergie Nennhub Für jede Baureihe von Stellventilen wird ein Nennhub H 00 angegeben, bei dem das Ventil als voll geöffnet zu betrachten ist. K V -Wert Unter dem K V -Wert versteht man den Durchfluss V. (Volumenstrom) in m 3 /h von Wasser bei 5 bis 30 C, der bei einem Druckverlust = = bar durch das Stellventil bei dem jeweiligen Hub H hindurchgeht. K VS -Wert Für die Kennzeichnung von Ventiltyen (Bauserien) wird ein Wert K VS angegeben, der den vorgesehenen K V -Wert beim Nennhub H 00 des Ventils darstellt. K V00 -Wert Der K V -Wert des Ventils beim Nennhub H 00 wird K V00 genannt. Er darf nicht mehr als 0% von dem angegebenen K VS -Wert abweichen. Druck vor dem Ventil in bar Druck nach dem Ventil in bar Druckverlust (Druckdifferenz ) in bar H Hub in mm V. Volumenstrom (Durchfluss) in m 3 /h W Massenstrom in kg/h Dichte (allgemein) in kg/m 3 Dichte vor dem Ventil (bei Gasen und Dämfen) in kg/m 3 t Temeratur vor dem Ventil in C Regler ohne Hilfsenergie Sicherheitsfaktor S = K K VS K VS V K V Bei Reglern ohne Hilfsenergie: S,3 bis 5 K VS -Wert Ventil K V -Wert errechnet Alle aufgeführten Drücke sind soweit nichts anderes vermerkt Absolutdrücke in bar Für den sicheren Betrieb eines Reglers ohne Hilfsenergie darf die kinematische Zähigkeit der zu regelnden Medien 0-4 m /s = 00 cst nicht übersteigen. Bild Betriebsdaten zur K V-Wert-Berechnung Ausgabe August 0 Arbeitsblatt AB 04

2 Flüssigkeiten Berechnung des max. Volumenstromes bei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte V. B = V. A A B V. = K V Für Flüssigkeiten gilt allgemein die Gleichung (): Aus dem Diagramm ist für Wasser mit der Dichte = 000 kg/m 3 t = 0 C der Zusammenhang von V., K V und abzulesen. () und Größen und Einheiten Absolutdruck in bar Druckverlust (Druckdifferenz) in bar 0 Bezugsdifferenzdruck von bar gemäß K V Definition. Wird aus Vereinfachungsgründen bei den weiteren Berechnungen weggelassen. Dichte in kg/m 3. V Volumenstrom (Durchfluss) in m 3 /h K V K V -Wert in m 3 /h min Mindest-Differenzdruck über dem Ventil in bar Wirk Wirkdruck in bar; seziell für die Volumenstrommessung erzeugter Druckabfall an der Drosselstelle K VS Durchflusskennwert des Ventils in m 3 /h Beisiel Durchflussberechung bei einer vorhandenen Armatur Durchfluss (Volumenstrom) von Aceton (m 3 /h) bei voll geöffnetem Ventil Pneumatisches Stellventil Ty 34- DN 40 Druckverlust = Dichte in kg/m 3 für Aceton Lösung: Berechnung nach Gleichung (): K VS = 5 m 3 /h ) = = 0,5 bar = 800 kg/m 3 V. = , = 9,76 m 3 /h V. = K VS 000 () ) Der K VS -Wert hat eine zul. Toleranz von 0% und damit auch der errechnete Volumenstrom V.. Beisiel Druckminderer ohne Hilfsenergie für Wasser Druckminderer Ty..., K VS -Wert und Ventilnennweite Wasserdurchfluss (Volumenstrom) Druckverlust Dichte in kg/m 3 für Wasser Lösung: Berechnung des K V -Wertes nach der aus Gleichung () abgeleiteten Gleichung (3): K V = V. 000 Nach dem berechneten K V -Wert ist der K VS -Wert des Ventils auszuwählen. Allgemein gilt: K VS,3 K V Lösung nach Diagramm : Für =, bar und V. = m 3 /h wird aus Diagramm der Wert K V 8, m 3 /h abgelesen. Strömungsgeschwindigkeit im Rohr: Aus Diagramm 4 ist für V. = m 3 /h und DN 40 ablesbar: w Rohr,8 m/s Beachte! Bei HLK- und Fernwärmeanwendungen sollte die Strömungsgeschwindigkeit w Rohr jedoch m/s nicht überschreiten! (3) V. = m 3 /h = =, bar = 000 kg/m 3 K V = 000 8, m 3 /h 000, K VS =,3 K V =,3 8, = 0,7 m 3 /h Gewählt: Ty 4-3, DN 40, K VS = 0 Ermittlung des Sicherheitsfaktors: KVS S = = 0,4 KV 8, AB 04

3 V. in m 3 /h K V in m 3 /h in bar V. = K V 000 Diagramm Durchfluss-(Volumenstrom-) Diagramm für Wasser = 000 kg/m 3, t = 0 C AB 04 3

4 Flüssigkeiten Beisiel 3 Volumenstromregler ohne Hilfsenergie für Wasser Erforderlicher Mindestdifferenzdruck zur Volumenstromregelung Volumenstromregler ohne Hilfsenergie Ty 4-36 Wirkdruck 0, bar DN 40 K VS 0 Durchfluss Wasser Lösung: Berechnung nach Gleichung (4) für Volumenstromregler bei inkomressiblen Medien ) : min = Wirk + V. KVS Wirk = 0, oder 0,5 bar; je nach Reglerausführung (4) K VS = 0 m 3 /h Wirk = 0, bar V. = 0 m 3 /h Wasser ) min = 0, + 0 = 0,45 bar 0 ) bei der Volumenstromregelung von Luft, Wasserdamf oder Gasen mit SAMSON Kontakt aufnehmen Beisiel 4 Druckverlustermittlung bei Wasser Druckverlust = bei voll geöffnetem Ventil Temeraturregler ohne Hilfsenergie Ty 4 DN 50 Durchfluss V. (Volumenstrom) von Wasser Dichte in kg/m 3 für Wasser Lösung: Berechnung des Druckverlustes nach der aus Gleichung () abgeleiteten Gleichung (5): K VS = 3 m 3 /h V. = 0 m 3 /h = 000 kg/m 3 = = 0,097 bar 0, bar = V. KVS 000 (5) Lösung nach Diagramm :. Für V = 0 m 3/h und K VS 3 wird aus Diagramm der Druckverlust 0, bar abgelesen. 4 AB 04

5 Wasserdamf Bei Wasserdamf kommt die Gleichung (9) in abgeänderter Form zur Anwendung: Realgasfaktor Z 4, sind zum dimensionslosen Faktor Z zusammengefasst. Z wird entsrechend dem Vordruck aus der Tabelle abgelesen. Dabei ist zwischen Sattdamf und überhitztem Damf zu unterscheiden. Druckverlustkoeffizient m W = K V m Z (6) Der dimensionslose Faktor m wird der Tabelle oder für Zwischenwerte aus dem Diagramm entsrechend =,35 entnommen. Größen und Einheiten W Absolutdruck in bar Druckverlust (Druckdifferenz) in bar Massenstrom in kg/h K V K V -Wert in m 3 /h m Druckverlustkoeffizient, dimensionslos Z 4,, dimensionslos Beisiel 5 Durchflussermittlung bei vorhandener Armatur Damfdurchfluss in kg/h bei voll geöffnetem Ventil Elektrisches Stellventil Ty 34- Damftemeratur Druck vor und hinter dem Ventil Lösung: Bilde Suche m aus Tabelle oder Diagramm Suche entsrechend Druck und Temeratur vor dem Ventil den Realgasfaktor Z aus Tabelle W = K VS m Z (6) K VS = 40 m 3 /h ) t = 00 C = 4 bar = 3 bar 3 = 4 = 0,75 m = 0,9 Z = 38,5 W = 40 0,9 38,5 = 47 kg/h ) Der K VS -Wert hat eine Toleranz von 0 % und damit auch der errechnete Damfdurchfluss W. Beisiel 6 Lösung: Damfdruckminderer ohne Hilfsenergie Druckminderer Ty..., K VS -Wert und Ventilnennweite Damfdurchfluss Damftemeraturen Druck vor und hinter dem Ventil Bilde Suche m aus Tabelle Suche entsrechend Druck und Temeratur vor dem Ventil den Wert Z aus der Tabelle Berechne K V nach folgender Gleichung (7): K V = W Zm Nach dem berechneten K V -Wert den K VS -Wert des Ventils ermitteln. Allgemein gilt: K VS,3 K V (7) W = 000 kg/h t = entsrechend Sattdamf = 7 bar = bar = 7 = 0,86 m = Z = 7,3 K V = 000 = 4 m 3 /h 73, K VS =,3 K V =,3 4 = 8, m 3 /h Gewählt: Ty 39-, DN 40, K VS = 0 Beisiel 7 Druckverlustermittlung bei Damf Druckverlust = bei voll geöffnetem Ventil Temeraturregler ohne Hilfsenergie Ty 4 Damfdurchfluss Damftemeratur Druck vor dem Ventil Lösung: Entsrechend Druck und Temeratur vor dem Ventil den Realgasfaktor Z aus Tabelle wählen m = W ZKVS (8) Suche aus Diagramm für m = 0,70 das Verhältnis K VS = 0 m 3 /h W = 000 kg/h t = entsrechend Sattdamf = 7 bar Z = 7,3 m = 000 = 0,70 73, 0 = 0,89 = 0,89 7 = 6,3 bar = = 7 6,3 = 0,77 bar = 0,89 -> Druckverlust = AB 04 5

6 Tabelle Druckverlustkoeffizient m in Abhängigkeit von / Druckverhältnis / 0 bis 0,6 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,99 Druckverlustkoeffizient m,0 0,96 0,9 0,86 0,77 0,66 0,48 0, Tabelle Realgasfaktor Z für Wasserdamf Alle aufgeführten Drücke als Absolutdrücke in bar Realgasfaktor Z für Sattdamf überhitzten Damf bei folgenden Temeraturen in bar 60 C 80 C 00 C 0 C 40 C 60 C 80 C 00 C 50 C 300 C 350 C 400 C 0,,6,3,,07,04,0 0,99 0,97 0,95 0,90 0,86 0,83 0,80 0,,7,7,,5,09,04,99,95,90,8,73,66,59 0,3 3,37 3,3 3, 3,4 3,06,99,9,86,7,59,49,39 0,4 4,45 4,4 4,9 4,8 4,08 3,98 3,89 3,8 3,6 3,46 3,3 3,9 0,5 5,53 5,37 5,3 5,0 4,98 4,86 4,76 4,5 4,33 4,5 3,99 0,6 6,58 6,45 6,8 6, 5,97 5,84 5,7 5,43 5,9 4,98 4,78 0,7 7,65 7,53 7,33 7,5 6,97 6,8 6,67 6,34 6,06 5,80 5,59 0,8 8,7 8,6 8,39 8,7 7,97 7,79 7,63 7,5 6,9 6,64 6,37 0,9 9,76 9,70 9,44 9,9 8,98 8,77 8,58 8,6 7,90 7,37 7,8,0 0,8 0,8 0,5 0, 9,98 9,76 9,53 9,07 8,66 8,30 7,98,,9,5,3,0 0,8 0,5 0,0 9,50 9,0 8,70,,9,6,3,0,8,4 0,9 0,4 0,0 9,60,3 3,9 3,7 3,3 3,0,7,3,8, 0,8 0,4,4 5,0 4,7 4,3 4,0 3,7 3,4,7,,6,,5 6,0 5,8 5,4 5,0 4,7 4,3 3,6 3,0,4,0,6 7,0 6,9 6,4 6,0 5,6 5,3 4,5 3,9 3,3,8,7 8,0 7,9 7,5 7,0 6,6 6,3 5,4 4,7 4, 3,6,8 9, 9,0 8,5 8,0 7,6 7, 6,4 5,6 4,9 4,4,9 0, 0, 9,5 9,0 8,6 8, 7,3 6,5 5,8 5,,0,, 0,6 0,0 9,6 9, 8, 7,3 6,6 6,, 3,,6,,5,0 0,0 9, 8,3 7,6,4 5, 4,7 4, 3,5 3,,8 0,8 0,0 9,,6 7, 6,8 6,0 5,5 4,9 3,6,6,5 0,8,8 9,3 8,9 8, 7,5 6,8 5,5 4,3 3,,4 3,0 3,0 3,0 30, 9,4 8,8 7,3 6,0 4,9 4,0 3, 33,4 33, 3, 3,4 30,7 9, 7,8 6,6 5,6 3,4 35,4 35, 34,3 33,4 3,6 3,0 9,6 8, 7, 3,6 37,4 37,3 36,3 35,4 34,6 3,8 3,3 9,9 8,9 3,8 39,4 38,3 37,4 36,5 34,7 33,0 3,6 30,4 4,0 4,4 40,4 39,4 38,5 36,5 35, 33,3 3,0 4,5 46,4 45,6 44,4 4,8 4, 39, 37,3 36, 5,0 5,4 50,8 49,4 48, 45,7 43,6 4,8 40,0 5,5 56,4 56,0 54,4 53,0 50, 47,8 46,7 44, 6,0 6,4 6, 59,5 57,9 54,9 5,3 50, 48, 6,5 66,3 64,6 6,9 59,4 56,6 54, 5, 7,0 7,3 69,7 67,8 64, 6, 58,3 56, 8,0 8, 79,9 77,6 73,4 69,8 67,0 64,3 9,0 9,0 90, 87,7 8,6 78,7 75,0 7,4 0, ,9 9, 87,4 83, 80,4, ,5 9, 88,5, ,7 96,7 3, , , , , , , , , , , , , , , , , , , AB 04

7 Gase und Dämfe =,35 =,3 =,4 =,66 Größen und Einheiten Absolutdruck in bar Druckverlust (Druckdifferenz) in bar W Massenstrom in kg/h K V K V -Wert in m 3 /h Dichte in kg/m 3 Die Berechnungsmethode ist ein auf die Praxis abgestimmtes Näherungsverfahren. =,66 für einatomige Gase wie Helium, Argon, Kryton =,4 für zweiatomige Gase wie Wasserstoff, Stickstoff, Luft, Chlorgas, Stadtgas =,3 für drei- und mehratomige Gase wie Kohlendioxid, Proan, Butan, Methan, Azetylen, Ammoniak =,35 für Wasserdamf W = 4, K V m (9) Die Werte für m und werden den Diagrammen und 3 entnommen. Für < 0,6 ---> m = Diagramm Druckverlustkoeffizient m in Abhängigkeit von Beisiel 8 Lösung: Massenstrom bei Gas Proangasdurchfluss W in kg/h bei voll geöffnetem Ventil Pneumatisches Stellventil Ty 34-, DN 50 Druck vor und hinter dem Ventil Suche Dichte vor dem Ventil aus Diagramm 3, bilde Suche m aus Diagramm für das gegebene und =,3 K VS = 40 m 3 /h ) =,7 bar =, bar = 5 kg/m 3, = = 0,85 7, m = 0,805 W = 4, 40 0,805 7, 5= 680 kg/h Beisiel 9 Lösung: Beisiel 0 W = 4, K VS m (9) Druckminderer ohne Hilfsenergie für Stickstoff Druckminderer Ty..., K VS -Wert und Ventilnennweite Stickstoffnetz Durchfluss Druck vor und hinter dem Ventil Bilde Suche m aus Diagramm ( =,4) Suche für = 5 bar aus Diagramm 3 W K V = 4,m (0) Nach dem berechneten K V -Wert den K VS -Wert des Ventils ermitteln. Allgemein gilt: K VS,3 K V Druckverlustermittlung bei Stickstoff ) Der K VS -Wert hat eine Toleranz von 0 % und damit auch der errechnete Proangasdurchfluss W. = 5 bar = 3 bar W = 30 kg/h 3 = 5 = 0,6 m = 0,97 = 6, kg/m 3 K V = 30 = 3,00 m 3 /h 4, 0, , K VS =,3 K V =,3 3,00 = 3,90 m 3 /h Gewählt: Druckregler Ty 44-, G ¾, K VS = 4 Druckverlust = bei voll geöffnetem Ventil Elektr. Stellventil Ty 34-, DN 0 Stickstoffnetz Stickstoffdurchfluss Druck vor dem Ventil Lösung: Suche für = 5 bar aus Diagramm 3 W m = 4,KVS () Suche aus Diagramm mit m = 0,79 das Verhältnis = 0,85 -> Druckverlust = K VS = 4 m 3 /h = 5 bar W = 50 kg/h = 6, kg/m 3 m = 50 = 0,79 4, 4 56, = 0,85 = 0,85 5 = 4,08 bar = 5 4,08 = 0,9 bar AB 04 7

8 Bei größeren Abweichungen der Betriebstemeratur t von 0 C ist nach folgender Formel zu korrigieren: 73 t = 73 t Chlorgas 5 Luft 9 Methan Butan 6 Stickstoff 0 Stadtgas 3 Proan 7 Azetylen Wasserstoff 4 Kohlendioxyd 8 Ammoniak Diagramm 3 Dichte bzw. der Gase in Abhängigkeit vom Druck bei 0 C 8 AB 04

9 Luft Die Berechnungsmethode ist ein auf die Praxis abgestimmtes Näherungsverfahren. Die abgeleitete Gleichung für trockene Luft lautet: W = 5,3 m K V () Die Gleichung (6) kann in der folgenden Form geschrieben werden: W = K V m Z (3) Der Wert Z wird entsrechend dem Druck aus der Tabelle 4 und m aus der Tabelle 3 (Zwischenwerte aus Diagramm für =,4) abgelesen. Größen und Einheiten Absolutdruck in bar Druckdifferenz in bar W Massenstrom in kg/h K V K V -Wert in m 3 /h Dichte in kg/m 3 m Z Druckverlustkoeffizient, dimensionslos Realgasfaktor, dimensionslos Beachte! Nähere Informationen zur Auslegung von Volumenstromreglern mit dem Medium Luft erhalten Sie bei der SAMSON AG in Frankfurt/Main. Beisiel Luftdurchsatz Durchsatz W in kg/h bei voll geöffnetem Ventil Druckregler ohne Hilfsenergie Ty 4-3, DN 50 Druck vor und hinter dem Ventil Temeratur Lösung: Bilde Suche m aus Tabelle 3 oder Diagramm Suche entsrechend Druck und Temeratur vor dem Ventil den Wert Z aus Tabelle 4 W = K VS m Z (3) K VS = 3 m 3 /h ) t = 0 C = 4 bar = 3 bar 3 = 4 = 0,75 m = 0,884 Z = 66 W = 3 0, = 867 kg/h ) Der K VS -Wert hat eine Toleranz von 0 % und damit auch der errechnete Luftdurchsatz W. Beisiel Lösung: Beisiel 3 Lösung: Druckminderer ohne Hilfsenergie für Luft Druckminderer Ty..., K VS -Wert und Ventilnennweite Druck vor und hinter dem Ventil Temeratur Durchflussmedium Pressluft Bilde Suche m aus Tabelle 3 oder Diagramm Suche entsrechend Druck und Temeratur vor dem Ventil den Wert Z aus der Tabelle 4 K V = W Zm (4) Nach dem berechneten K V -Wert den K VS -Wert des Ventils ermitteln. Allgemein gilt: K VS,3 K V Druckverlustermittlung bei Luft Druckverlust = bei voll geöffnetem Ventil Differenzdruckregler Ty 4-4, DN 50 Pressluftfdurchsatz Druck vor dem Ventil Temeratur Entsrechend Druck und Temeratur vor dem Ventil den Wert Z aus Tabelle 4 wählen m = W ZKVS (5) Suche aus Diagramm oder Tabelle 3 für m = 0,884 das Verhältnis = 0,75 -> Druckverlust = = 5 bar = 3 bar t = 0 C W = 90 kg/h 3 = 5 = 0,6 m = 0,98 Z = 8,60 K V = 90 =,34 m 3 /h 0, 98 8, 60 K VS =,3 K V =,3,34 = 3,04 m 3 /h Gewählt: Ty 44-, G ½, K VS = 3, K VS = 3 m 3 /h W = 370 kg/h t = 0 C = 7 bar Z = 5,6 m = 370 = 0,884 5, 6 3 = 0,75 = 0,75 7 = 5,5 bar = = 7 5,5 =,75 bar AB 04 9

10 Tabelle 3 Druckverlustkoeffizient m in Abhängigkeit von / Alle aufgeführten Drücke als Absolutdrücke in bar Druckverhältnis / 0,57 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,99 Druckverlustkoeffizient m 0,98 0,978 0,935 0,884 0,88 0,730 0,63 0,448 0,07 Tabelle 4 Realgasfaktor Z für Luft Alle aufgeführten Drücke als Absolutdrücke in bar Realgasfaktor Z für trockene Luft bei folgenden Temeraturen in bar 0 C 0 C 50 C 00 C 50 C 00 C 50 C 300 C 0,,7,65,57,47,38,30,4,8 0, 3,4 3,30 3,5,93,77,60,47,3 0,3 5,3 4,96 4,74 4,39 4,3 3,89 3,7 3,55 0,4 6,84 6,6 6,9 5,85 5,50 5,0 4,95 4,7 0,5 8,55 8,6 7,87 7,3 6,88 6,50 6,8 5,9 0,6 0,6 9,90 9,4 8,79 8,4 7,79 7,4 7,09 0,7,97,56,00 0, 9,6 9,09 8,64 8,7 0,8 3,68 3,,58,7,00 0,40 9,79 9,45 0,9 5,40 4,86 4,5 3,8,36,69, 0,6,0 7,0 6,50 5,7 4,65 3,75 3,00,35,8, 8,83 8,5 7,30 6,07 5,0 4,3 3,60 3,00, 0,50 9,80 8,0 7,5 6,50 5,60 4,70 4,,3,0,4 0,45 8,5 7,85 6,90 6,09 5,35,4 4,00 3,0,00 0,70 9,5 8,9 7,30 6,55,5 5,65 4,75 3,60,68 0,06 9,46 8,55 7,70,6 7,30 6,40 5,5 3,35,95 0,80 9,78 8,88,7 9,0 8,0 6,70 4,80 3,40,05 0,90 0,0,8 30,80 9,70 8,30 6,35 4,75 3,35,5,0,9 3,5 30,5 9,60 7,55 6,5 4,65 3,50,50,0 34,0 33,00 3,45 9,7 7,70 5,95 4,70 3,0, 37,65 36,40 34,70 3,0 30,0 8,50 7,0 5,90,4 4,0 39,60 37,75 35,5 33,30 3,0 9,70 8,35,5 4,70 4,40 39,30 36,60 34,40 3,45 30,90 9,50,6 44,50 4,60 40,90 38,05 35,75 33,80 3,5 30,70,8 47,80 46,0 44,00 4,70 38,45 36,35 34,55 33,0 3,0 5,30 49,55 47,40 43,95 4,5 38,90 37,0 35,45 3, 54,30 5,40 49,90 46,60 43,90 4,60 39,80 37,70 3,4 58,5 56,0 53,50 49,80 46,70 44,0 4,00 40,0 3,6 6,0 59,60 56,60 5,70 49,40 46,80 44,50 4,60 3,8 65,00 6,70 59,75 55,60 5,50 49,40 46,90 44,80 4,0 68,0 66,00 6,90 58,55 55,00 5,00 49,40 47,0 4,5 77,00 74,40 70,70 65,80 6,80 58,50 55,60 48,50 5,0 86,90 8,60 78,75 73,0 68,75 65,00 6,75 59,0 5,5 94,00 90,90 87,40 80,60 75,60 7,60 68,00 64,90 6,0 0,06 98,90 94,30 87,90 8,40 77,90 74,5 70,90 6,5,0 07, 0,0 95,0 88,40 84,50 80,40 76,80 7,0 9,6 5,6 0,0 0, 96,90 90,90 86,40 8,70 8,0 36,8 3, 5,7 7, 0,0 04,0 97,9 94,5 9,0 6, 48,6 4,6 3,8 3,6 6,9, 06, 0,0 7,0 65,0 57, 46,5 37,5 30,0 3,5 8,,0 88,3 8,5 73,0 60,7 5,0 43, 36,0 30,0,0 05,0 98,0 8,0 75, 65,0 56,0 47,0 4,0 3,0,0 4, 04,5 8,5 78,5 69,0 60,9 53,5 4,0 40,0 3,0 0,0 97,0 9,5 8,9 73,0 65,5 5,0 56,5 47,5 36,0 6,8 00,6 94,6 85,5 77,0 6,0 73,0 64,0 5,0 53,5 9,5 08,0 97,8 88,8 7,0 9,0 8,0 67,0 48,0 34,0 0,5 09,0 0,0 8,0 308,0 97,0 83,0 63,5 47,5 33,5,5,0 9,0 3,5 30,5 96,0 75,6 6,6 46,5 35,0 5,0 0,0 34,0 330,0 34,5 9,7 77,0 59,6 47,0 3,0,0 376,5 364,0 347,0 3,0 30,0 85,0 7,0 59,0 4,0 4,0 395,0 377,5 35,5 333,0 3,0 97,0 83,5 6,0 445,0 48,0 409,0 380,5 357,5 338,5 3,5 307,0 8,0 478,0 46,0 440,0 47,0 384,5 363,5 345,5 33,0 30,0 53,0 495,5 474,0 439,5 4,5 389,0 37,0 354,5 0 AB 04

11 Durchfluss durch Rohrleitungen w max Regler ohne Hilfsenergie ) w max Fernwärme ) Nennweite DN in mm/inch ) nur für Wasser Diagramm 4 V. -w-diagramm für Gase, Dämfe und Flüssigkeiten Diagramm 4 zeigt folgenden Zusammenhang: V. Rohr = A Rohr w Rohr (6) Ermittlung von Geschwindigkeit und Nennweite mit A Rohr = DN 8,8 Geschwindigkeit w des Mediums w Rohr = V. Rohr 8,8 DN (7) V. Rohr Durchfluss (Volumenstrom) in m 3 /h w Rohr Durchflussgeschwindigkeit in m/s A Rohr Querschnitt der jeweiligen Nennweite, als Gerade eingetragen DN Nennweite Bei Gas kann der mit Diagramm 4 in m 3 /h Normzustand ermittelte Durchfluss in kg/h Betriebszustand umgerechnet werden (vgl. Beisiel 4). Nennweite DN V. G Gasdurchfluss, bezogen auf den Normzustand DN = 8,8. V w Rohr (8) AB 04

12 Beisiel 4 Pressluftdurchsatz Lösung: Pressluftdurchsatz im Betriebs- und Normzustand Rohrdurchmesser Druck im Rohr Strömungsgeschwindigkeit Durchfluss (Volumenstrom) in m 3 /h bezogen auf den Betriebszustand, abgelesen aus Diagramm 4 Wie groß ist der Pressluftdurchsatz (Massenstrom) in kg/h? W = V. (9) Durchfluss V. G in m3 /h bezogen auf den Normzustand 0 C und 03 mbar. Nennweite = DN 3 = 5 bar w Rohr = 7 m/s V. = 0 m 3 /h Aus Diagramm 3 folgt: = 6,3 kg/m 3 Im Betriebszustand: W = 0 6,3 = 6 kg/h Im Normzustand: m 3 Luft ->,93 kg V. G = W,93 = 6 = 97,5 m 3 /h 93, Technische Änderungen vorbehalten. SAMSON AG MESS- UND REGELTECHNIK Weismüllerstraße Frankfurt am Main Telefon: Telefax: Internet: htt:// AB