Stellventil − Auslegung
Emerson kann Ihnen bei der Berechnung und Auswahl für die vorhandenen Einsatzbedingungen das am besten geeigneten Fisher Stellventil auslegen.
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Die ersten Standardisierungsbemühungen für Stellventilauslegung lassen sich bereits auf die frühen 1960er-Jahre zurückführen. Zu dieser Zeit veröffentlichte ein Gewerbeverband namens „Fluids Control Institute“ Berechnungsverfahren, die sowohl für komprimierbare und nicht-komprimierbare Flüssigkeiten verwendet werden konnten. Die Bandbreite der Einsatzbedingungen, die durch diese Gleichungen genau abgedeckt werden konnten, waren begrenzt. Daher fand diese Norm keine nennenswerte Akzeptanz. 1967 setzte die ISA einen Ausschuss zur Entwicklung und Veröffentlichung von standardisierten Berechnungen ein. Die Bemühungen dieses Ausschusses endeten in einem Verfahren zur Ventilauslegung, das den Status eines amerikanischen nationalen Standards erreicht hat. Später nutzte ein Ausschuss der International Electrotechnical Commission (IEC) die Ergebnisse der Arbeit der ISA als Grundlage für die Formulierung internationaler Normen zur Auslegung von Stellventilen. Die Normen ANSI/ISA-75.01.01 und IEC 60534-2-1 zur Ventilauslegung wurden harmonisiert, sodass beide Normen verwendet werden können.
Für die richtige Auslegung eines Stellventils ist es wichtig, die folgenden Angaben zur Verfügung zu stellen:
•Physische Angaben (Rohrgröße, Druckklasse, Garniturtyp)
•Verfahrensbedingungen (Vordruck, Nachdruck, Temperatur, Schallgrenzwert)
•Flüssigkeitseigenschaften (Durchfluss, Dichte)
Schritt 1: Geben Sie die zur Auslegung des Ventils erforderlichen Variablen an
•Gewünschte Ausführung,
•Prozessflüssigkeit (Wasser, Öl usw.) und
•Geeignete Einsatzbedingungen
•q oder w, P 1, P 2 oder ΔP, T 1, ρ 1/ρ o, P v, P c und n
Die Fähigkeit zu erkennen, welche Begriffe für ein bestimmtes Auslegungsverfahren geeignet sind, kann nur durch Erfahrungswerte mit verschiedenen Anforderungen bei der Ventilauslegung erlangt werden.
Schritt 2. Bestimmen Sie die Berechnungsbedingungen, N 1 und N 2
N 1 und N 2 sind numerische Konstanten, die in den Durchflussgleichungen verwendet werden, um die Möglichkeit zur Verwendung verschiedener Maßeinheitensysteme zu nutzen.
Schritt 3. Bestimmen Sie den Faktor der Rohrleitungsgeometrie (FP) und den Flüssigkeitsdruck-Rückgewinnungsfaktor (FLP)
Für diese Berechnungen werden ein geschätzter CV-Wert und der entsprechende FL-Wert verwendet. FP ist ein Korrekturfaktor, der Druckverluste durch Rohrleitungsanschlüsse wie Reduzierstücke, Winkelstücke oder T-Stücke berücksichtigt, die direkt an den Ein- und Auslassanschlüssen des zu berechnenden Stellventils angebracht sein könnten. Wenn derartige Anschlüsse an das Ventil angebracht sind, müssen diese berücksichtigt werden. Das standardmäßige Auslegungsverfahren bietet eine Methode zur Berechnung des Faktors FP für konzentrische Reduzier- und Expanderstücke. Wenn jedoch keine Anschlüsse an das Ventil angebracht sind, hat FP den Wert 1,0 und fällt einfach aus der Größengleichung heraus. Gleichermaßen gilt: FLP = FL.
Step 4. Determine the pressure drop to use for sizing (ΔPsizing)
When the difference between the upstream and downstream pressure is high enough, the liquid may start to vaporize, causing choked flow. If the actual pressure drop across the valve, ΔP, is higher than the pressure drop that causes choked flow, the choked flow pressure drop, ΔPchoked, must be used in place of the actual pressure drop.
Schritt 5. Berechnen Sie den erforderlichen Durchflusskoeffizienten (Cv)
Learn the step-by-step process for sizing control valves for compressible fluid using the ISA and IEC’s recommended procedure.
This webinar focuses on control valve sizing and selection. We discuss equipment parameters, flow media states, applications, preliminary sizing calculations, control valve selection, and re-performing the sizing calculation to confirm the selection.
Emerson Control Valve Solution Architect Mark Nord dicsusses control valve flow characteristic. How do I figure out what kind of trim characteristic I should use in my control valve and why do I want it. The webinar dicusse:s linear vs non-linerar processes; right sizing; inherent and installed gain; and general guidelines for characteristic selection.
What is Pressure Drop?
How to Size a Control Valve for Liquid Flow
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