Si Sicherheitsventile zur Druckentlastung nach DGRL, DIN/EN und ASME. Engineering GREAT Solutions

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1 Sicherheitsventile zur Druckentlastung nach DGRL, DIN/EN und ASME Engineering GREAT Solutions

2 Si 4322 Eigenschaften Klassisches Normal- Sicherheitsventil für vielfältige Anwendungen Das moderne Mitteldruck-Sicherheitsventil für normale Leistungen > Preisgünstige Gehäuseausführung mit Sitzbuchse > Im Baukastenprinzip mit anderen Baureihen entwickelt > Gutmütiges und stabiles Verhalten durch vergleichsweise geringen Hub > Innenteile in Edelstahl (außer Feder und Federteller) Kugelgela gerter Kegel für hohe Sitzdicht heit Eintrittsgrößen DN 25 bis DN 100 Druckstufe Eintritt PN 10 bis PN 40 Ansprechdrücke 0,1 bar g bis 40 bar g Temperaturbereich -270 C bis +450 C Öffnungsdruckdifferenz Dämpfe / Gase 5% Flüssigkeit 10% Schließdruckdifferenz Dämpfe / Gase 10% Flüssigkeit 20% Erlaubter Eigengegendruck ohne Faltenbalg 20% vom Ansprechdruck Einsatzgebiete > Für Dämpfe, Gase und Flüssigkeiten > Thermische Expansion > Rohrleitungsabsicherungen, Wärmetauscherabsicherungen > Chemische Industrie > Petrochemische Industrie > Technische Gase > Kälte- und Sauerstoffanwendungen > Sonstige Prozessanwendungen bis PN 40 20% Gegendruck ohne Faltenbalg zulässig Zulassungen und Normen Baumusterprüfung (CE) - Druckgeräterichtlinie 97/23/EG - DIN EN ISO AD2000-Merkblatt A2 - VdTÜV Merkblatt Sicherheitsventil 100 VdTÜV-Bauteilprüfung nach TÜV.SV D / G / F.a w.p IMI Bopp & Reuther wird die bestehende VdTÜV Bauteilprüfung nicht erneuern. Die Anforderungen nach den VdTÜV- Richtlinien werden vollständig durch die EG Baumusterprüfung abgedeckt. Die Konstruktion, Herstellung, Prüfung und Kennzeichnung erfüllen die Anforderungen von DIN EN ISO , DIN EN /-2 (sofern anwendbar für Sicherheitsventile), EN , EN , AD 2000-Merkblätter A2 und HP0, ASME B16.5, ASME VIII 2

3 Typenschlüssel Typenschlüssel Bestellbeispiel 1 Baureihe Si 4 Mitteldruck-Sicherheitsventil für normale Leistungen Si 4 2 Design 1 Konventionell, offene Haube 4 3 Konventionell, geschlossene Haube 4 Faltenbalg, geschlossene Haube 5 Faltenbalg, offene Haube 3 Charakteristik 2 Normale Leistung Regular Flow 2 4 Druckklasse 2 Bis PN Kappe G Gasdichte Kappe A GB A AB AK Gasdichte Kappe mit Blockierschraube Gasdichte Anlüftung Gasdichte Anlüftung mit Blockierschraube Pneumatischer Antrieb 6 Materialcode 00 GP240GH / N GX5CrNiMo / Optionen.09 Sperrhülse.35.11t Kegel mit Weichdichtung PTFE.14a Hubanzeige mit induktivem Näherungsschalter in der Kappe.14b Hubanzeige mit induktivem Näherungsschalter im Zusatzgehäuse.14c Hubanzeige mit induktivem Näherungsschalter für frei liegende Spindel bei Kappe AK.15 Isolieraufsatz für hohe und tiefe Temperaturen.18 Heizmantel.28 Öl- und fettfrei.35 Mit Hubbegrenzungsring.57 Gewichtsbelastung.59 Kegel stellitiert.60 Sitz stellitiert Typ Bitte mit angeben Si 4422 A Ansprechdruck 18 bar g Medientemperatur 20 C Medium und Benzin Zustand flüssig Eintritt DN 25, PN 40, B1 Austritt DN 25, PN 16, B1 Engster Strömungsdurchmesser 13,6 mm Zulassung 97/23/EG (CE) 3

4 Si 4322 Ausflussziffer Mediengruppe Nennweite Eintritt Engster Strömungsdurchmesser h/ p b /p 0 α w Dämpfe / Gase (D / G) DN 25 bis DN ,6 mm bis 52 mm 0,2 0,2 0,58 Flüssigkeiten (F) DN 25 bis DN ,6 mm bis 52 mm 0,2-0,42 Für Gase / Dämpfe bei Druckverhältnis p b /p 0 >0,2 ist die zugehörige Ausflussziffer im unteren Diagramm abzulesen. Mittels einer Reduzierung des Hubes kann die Leistung des ausgewählten Sicherheitsventiles an die erforderliche Leistung angepasst werden und damit ungewollte Mehrleistung vermindert werden. Dabei gilt: a w(reduziert) = a w x q m /q mc. Das notwendige Verhältnis h/ kann unten aus dem gezeigten Diagramm entnommen und mit h (reduziert) = x (h/ ) der reduzierte Hub berechnet werden. Es gilt zu beachten, dass der Hub nicht auf einen Wert kleiner als 30% des vollen Hubs begrenzt sein darf und wenigstens 1 mm betragen muss ,9 0, ,8 0, ,7 0, ,6 0,6 0.6 α w [ ] a w 0.5 0, ,4 α W [ ] a w 0, , ,3 0, ,2 0, ,1 = 13,6-52 mm 0,1 0.1 = 13,6-52 mm 0.0 0, , , , , , , , , ,40 h/d h/ [ ] 0 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1, p b /p /p 0 [ ] Si 4322 Ausflussziffer α w abhängig von h / für Gase und Dämpfe 4 Si 4322 Ausflussziffer α w abhängig von p b /p 0 für Gase und Dämpfe

5 Beispielberechnung für ein Sicherheitsventil für Flüssigkeitsanwendung gemäß DIN EN ISO Medium Glycerin Dichte ρ 1260 kg/m 3 Ansprechdruck 3,99 bar g Öffnungsdruck p 0 bei 10% Drucksteigerung (4,0 1,1) + 1,01= 5,41 bar a Gegendruck p b 1,01 bar a Erforderlicher Massenstrom q m kg/hr Dynamische Viskosität µ 0 1,48 Pa s Si 4322 Ausflussziffer α w 0,420 Der erforderliche Strömungsquerschnitt ist q m A = 1,61 x K dr x K v x p 0 -p b x ρ Da der Korrekturfaktor der Viskosität vom Durchfluss abhängig ist, muss eine Vorauswahl und nachfolgend möglicherweise eine Iteration erfolgen. Mit K v = 1 ist 2000 A' = = 398 mm 2 1,61 x 0,420 x 1 x 5,41-1,01 x 1260 und der engste Strömungsquerschnitt A 0 = 594 mm² eine geeignete Vorauswahl (siehe Seite 8). Die Reynolds-Zahl wird berechnet mit: q m Re = x = x = 174 3,6 x µ 0 π x A 3,6 x 1,48 π x 380-1,0-1,0 2, ,75 2, ,75 K v = 0, = 0, = 0,735 Re 0,5 Re 1, , ,5 Die Leistung q m des Sicherheitsventiles mit engstem Strömungsquerschnitt A 0 = 594 mm² ist mit K v = 0,735: q mc = 1,61 x A 0 x K dr x K v x p 0 -p b x ρ = kg/hr Das Sicherheitsventil Si 4322 G 00, DN 50 x 50, PN 25 x 16 und engstem Strömungsquerschnitt A 0 = 594 mm 2 ist ausreichend für diese Anwendung dimensioniert. Für eine genauere Berechnung der Leistung des ausgewählten Sicherheitsventiles kann mit dem Massenstrom q mc der Viskositäts-Korrekturfaktor iterativ exakter bestimmt werden. Das IMI Bopp & Reuther Auslegungsprogramm für Sicherheitsventile Si-Tech 4 berechnet K v iterativ exakt , , , ,6 α w [ ] a w 0.5 0, , , , , ,0 = 13,6-52 mm 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0, h/d h/ [ ] 0 Die Werte für die Ausflussziffer K dr nach DIN EN ISO sind bei dieser Baureihe identisch mit den oben stehenden Ausflussziffern α w und den Werten der Diagramme. h = Hub [mm] = Engster Strömungsdurchmesser des gewählten Sicherheitsventils [mm] h/ = Verhältnis Hub / engster Strömungsdurchmesser p b = Absoluter Gegendruck [bar a] p 0 = Absoluter Abblasedruck [bar a] p b /p 0 = Verhältnis absoluter Gegendruck / absoluter Abblasedruck α w = Ausflussziffer nach AD 2000-Merkblatt A2 q m = Erforderlicher Massenstrom [kg/hr] q mc = Zertifizierter Massenstrom [kg/hr] Si 4322 Ausflussziffer α w abhängig von h/ für Flüssigkeit 5

6 Si 4322 Materialcode 23 Faltenbalg-Ausführung Si

7 Materialcode Temperatureinsatzbereich -10 C bis +450 C 1) -200 C bis +400 C 2) Teil Benennung Ersatzteil Werkstoff Werkstoff 1 Gehäuse GP240GH / GX5CrNiMo / Sitzbuchse Gewindebolzen kurz A Gewindebolzen lang A Sechskantmutter Hubglocke Kegel *2, Kegelsicherung Kugel Edelstahl Keramik 10 Flachdichtung *1, 2, / Graphit / Graphit 11 Zwischendeckel Druckhülse Federteller unten Federteller oben Haube 2) GP240GH / GX5CrNiMo / Spannschraube Kontermutter Spindel Flachdichtung *1, 2, / Graphit / Graphit 20 Zylinderschraube 8.8 A Geteilter Ring Anlüftung Anlüftmutter Zwischenaufsatz Feder 3) * , chem. vernickelt 55 Faltenbalg * ) Unter Einhaltung der Festlegungen im AD 2000-Merkblatt W10 kann der Werkstoff bei tiefen Temperaturen bis -85 C verwendet werden. 2) Unter Einhaltung der Festlegungen im AD 2000-Merkblatt W10 kann der Werkstoff bei tiefen Temperaturen bis -273 C verwendet werden. 3) Die Auswahl des Federwerkstoffs ist abhängig von Ventilgröße und Einstelldruck sowie der Temperatur. Bei besonderen Einsatzbedingungen, wie z. B. Temperaturen > 400 C oder < -170 C und nach Kundenspezifikation sind andere Federwerkstoffe möglich. Ersatzteile: *1 für Inbetriebnahme *2 für 2 Jahre Betrieb *3 nach mehrjährigem Betrieb IMI Bopp & Reuther behält sich technische Änderungen oder die Verwendung von höherwertigen Werkstoffen ohne vorherige Benachrichtigung vor. Eine Änderung der Werkstoffausführung entsprechend Kundenspezifikation ist auf Anfrage jederzeit möglich. 7

8 Si 4322 Größen, Einsatzbereiche und Abmessungen Nennweite DN E ) DN A Engster Strömungsdurchmesser 13, , [mm] Engster Strömungsquerschnitt [mm²] A 0 Min. Ansprechdruck [bar g] Si 41 / Si 43 0,8 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 Si ) 0,12 0,2 0,1 0,13 0,13 0,16 Si 44 4,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Max. Ansprechdruck 2) [bar g] Max. Gegendruck [bar g] Eintrittsflansch DIN EN 4) PN Austrittsflansch DIN EN 4) PN Schenkel länge S1 [mm] Schenkel länge S2 [mm] Bauhöhe H1 [mm] Bauhöhe H2 [mm] Entwässerung 5) G¼ G¼ G¼ G¼ G¼ G⅜ Gewicht Si 41 / 43 [kg] Gewicht Si 45 / 45 [kg] ) Ansprechdruck bei Verwendung der direkten Gewichtsbelastung Option.57. 2) Die angegebenen Drücke sind Maximalwerte entsprechend den Federkräften. Je nach Werkstoff und Temperatur sind die Bauteilfestigkeiten zu überprüfen und die geeignete Druckstufe zu wählen. 3) 4-Loch-Flanschbohrung bei DN 65 PN 10 / 16 4) Flansche PN nach DIN EN ; Dichtleistenform B1 5) Entwässerung E im Gehäuse nur dann gebohrt, wenn mit Anfall von Kondensat zu rechnen ist. Haube bei Faltenbalgausführung mit Prüfanschluß K zur Faltenbalgkontrolle. K bis DN 80 x 80 G¼, darüber G⅜ Si 4322 Si 4422 S2 S2 H1 H2 K S1 S1 8

9 Leistungsangabe für Luft (0 C und 1013 mbar) berechnet nach AD-2000 Merkblatt A2 mit 10% Drucksteigerung DN E x DN A 25 x x x x x x 100 Engster Strömungsdurchmesser [mm] 13, , Ansprechdruck p [bar g] Nm³/h Luft Leistungsangabe für Wasser (20 C und 998 kg/m³) berechnet nach AD-2000 Merkblatt A2 mit 10% Drucksteigerung DN E x DN A 25 x x x x x x 100 Engster Strömungsdurchmesser [mm] 13, , Ansprechdruck p [bar g] 10³ kg/h Wasser 1 3,25 8,51 13,3 21,5 31,0 47,5 2 4,60 12,0 18,8 30,4 43,8 67,2 3 5,63 14,7 23,0 37,3 53,7 82,4 4 6,50 17,0 26,6 43,1 62,0 95,1 5 7,27 19,0 29,7 48,2 69, ,2 26,9 42,0 68,1 98, ,6 32,9 51,5 83, ,5 38,0 59,5 96, ,2 42,5 66, ,8 46,6 72, ,2 50,3 78, ,5 53,8 84,

10 IMI Bopp & Reuther Bopp & Reuther Sicherheitsund Regelarmaturen GmbH Carl-Reuther-Straße Mannheim Deutschland Tel: +49 (0) Fax: +49 (0) imibur.sales@imi-critical.com IMI Critical Engineering Lakeside, Solihull Parkway Birmingham Business Park Birmingham B37 7XZ United Kingdom Tel: +44 (0) Fax: +44 (0)