Hivatkozás megosztása e-mailben
Nem töltött ki minden kötelező mezőt.
e-mail küldése

Áramlástechnikai számológép

Az áramlástechnikai számológép segítségével megbízhatóan és egyszerűen kiszámíthatja a Kv értéket, a térfogatáramot és a nyomásesést.

Egy szelep megfelelő típusának és méretezésének helyes megválasztásához különböző számítási értékek lehetnek meghatározók. A Kv érték, a térfogatáram és a nyomásveszteség jellemzők segítségével kiválaszthatja a kívánt alkalmazásokhoz az adott követelményeknek megfelelő szelepet. Számítsa ki ezeket az értékeket díjmentes áramlástechnikai számológépünkkel egyszerűen online.

Bürkert Fluidic Calculator - free online calculation of the Kv factor

Do you want to calculate the flow factor, flow rate or pressure drop of a valve? Our free Fluidic Calculator provides you with the necessary support for this task. Choose from a variety of media or create your own.

Átfolyási tényező

Mit mutat a Kv átfolyási tényező?

A Kv érték az 1950-es évek óta létezik szabványos mutatószámként, és egy közeg szelepen keresztül elérhető áramlására vonatkozik. A Kv érték kiszámítása a DIN EN 60 534 szabvány szerint történik. Az értéket a VDE/VDI 2173 irányelvek szerint 5–30 °C hőmérsékletű víz mérésével határozzák meg kb. 1 bar nyomásveszteségnél. Az eredmény m3/h mértékegységben van megadva.

Ez a szelepre jellemző érték csak a szelep egy adott löketére, azaz egy adott nyitási fokára vonatkozik. Így egy szelepnek annyi Kv értéke van, ahány beállítási fokozata. A be-/kikapcsoló szelepeknek ezért csak egy Kv értéke van, a szabályozószelepeknek pedig minden egyes állásához tartozik egy Kv érték. A 100%-os maximális löket mutatószáma a Kvs érték.

A Cv & a Kv érték közti különbség

A Cv értéket gyakran azonosnak veszik a Kv értékkel, azonban ennek a mértékegysége az amerikai USG/min (US-gallon per perc), ezért ezt nem lehet azonosnak tekinteni a Kv értékkel. Erre vannak átváltási képletek:

Kv = 0,857 * Cv

Cv = 1,165 * Kv

A különböző halmazállapotok átfolyási tényezőinek számítási képletei

Folyadékok Kv számítása

Folyadékok Kv értékének kiszámításához ismerni kell az átfolyó mennyiséget l/perc-ben vagy m3/h-ban, a közeg sűrűségét a szelep előtt és a szelepen fellépő nyomásveszteséget, azaz a bemeneti nyomás és az ellennyomás közötti különbséget.

Formel Kv Flüssigkeiten: Kv = Q * √(1bar/ Δp* p/(1000kg/m^3)

Q = térfogatáram m3/h-ban
Δp = nyomásveszteség bar-ban
ρ = a folyadék sűrűsége kg/m3-ben

Gázok Kv számítása

A gázokra vonatkozó számításnál különbséget teszünk szubkritikus (kritikus alatti) és szuperkritikus (kritikus feletti) áramlási állapot között. A szubkritikus azt jelenti, hogy a szelep bemeneti nyomása és ellennyomása határozza meg az áteresztést. Minél nagyobb az ellennyomás, azaz a szelep utáni nyomás (p2), annál kisebb lesz a térfogatáram.

A szuperkritikus pedig azt jelenti, hogy az áteresztés csak a bemeneti nyomástól függ, így itt a „fojtás” átfolyási jelensége lép fel. Ennél nagy nyomáskülönbség (Δp > p1/2) esetén a szelep legszűkebb keresztmetszetében elméletileg hangsebesség lép fel. A nyomásveszteség által felgyorsított közeg itt nem tud a hangsebességnél (Ma=1) gyorsabban áramlani, még akkor sem, ha az ellennyomás tovább csökken. Gázok esetében a szabványos számítás 1013 hPa nyomáson és 0 °C hőmérsékleten történik, QN szabványos átfolyási mennyiséggel és ρN szabványos sűrűséggel. Ennek során még figyelembe kell venni a hőmérsékleti hatást is.

Kiszámítás szubkritikus áramlás (szubszonikus sebesség) esetén
Bedingung p2 > p1/2
Kv Formel für Gase mit unterkritischer Strömung: Kv = QN/514 * √((ρN ∗ T)/(∆p ∗ p2))
Kiszámítás szuperkritikus áramlás (hangsebesség) esetén
Bedingung: p2 < p1/2
Formel Kv Gase: Kv = QN/(257 ∗ p1) * √(ρN∗T)

 

p1 = bemeneti nyomás bar-ban
p2 = ellennyomás bar-ban
Δp = nyomásveszteség bar-ban
QN = térfogatáram, szabványos, m3/h-ban
ρN = sűrűség, szabványos, kg/m3-ben
T = abszolút hőmérséklet a szelep előtt Kelvinben

Mérési elrendezés szelepek Kv értékének kiszámításához

Az alábbi ábra egy mérési elrendezést mutat a Kv értékek meghatározásához adott nyomásveszteség mellett. Ennél 1 a vizsgálati darab, azaz a vizsgálandó szelep, 2 pedig az áramlásmérő. A kísérleti elrendezés ezenkívül tartalmazza még a bemeneti nyomás (3) és az ellennyomás (4) mérési pontjait, valamint egy áramlásszabályozó szelepet (5). Végül pedig egy gáznemű közegek mérésére szolgáló hőfokmérő műszer (6) van csatlakoztatva.

Messaufbau Durchflusskoeffizient mit Regelventil und Strömungsmesser

1 vizsgálati darab
2 áramlásmérő
3 manométer: nyomás a szelep előtt (bemeneti nyomás)
4 manométer: nyomás a szelep után (ellennyomás)
5 áramlásszabályozó szelep
6 hőfokmérő műszer

Térfogatáram

Mit mutat a Q térfogatáram?

Az áramlástechnika másik mutatószáma az átfolyás vagy más néven átfolyó mennyiség vagy térfogatáram. Azt mutatja, hogy adott idő alatt egy közegnek mekkora térfogata áramlik át egy szelepen.

Egy folyadék átfolyó mennyiségének a kiszámításához ismerni kell a Kv értéket, a közeg sűrűségét, valamint a bemeneti nyomás és az ellennyomás közötti nyomáskülönbséget. A Bürkert által megadott közegek például az oxigén, a szén-monoxid vagy az etán. Ezeknél az adott sűrűség már el van tárolva, és a nyomáskülönbség automatikusan kiszámításra kerül, így csak a Kv érték, valamint a bemeneti nyomás és az ellennyomás mezőket kell kitölteni.

A térfogatáram kiszámításának képletei különböző halmazállapotok esetén

Folyadékok térfogatáram-számítása

A térfogatáram kiszámítása az alábbi képlettel történik:

Formel Durchflussrate Flüssigkeiten: Q = Kv * √((1000 ∗ ∆p)/p1)

Q = térfogatáram
Kv = átfolyási tényező m3/h-ban
Δp = nyomásveszteség bar-ban
ρ = sűrűség kg/m3-ben

Gázok térfogatáram-számítása

Egy gáz szabványos térfogatáramának kiszámításához szintén szükséges a Kv érték, továbbá a szabványos sűrűség, a bemeneti nyomás és az ellennyomás, valamint a közeg hőmérséklete. Ezenkívül itt is különbséget kell tenni szubkritikus és szuperkritikus áramlás között.

Kiszámítás szubkritikus áramlás esetén
Bedingung p2 > p1/2
Formel Durchflussrate Gase unterkritisch: QN = 514 * Kv * √((∆p ∗p2)/(pN ∗ T))
Kiszámítás szuperkritikus áramlás esetén
Bedingung: p2 < p1/2
Formel Durchflussrate Gase überkritisch: QN = 257 * Kv * p1 * 1/√(pN ∗ T)

p1 = bemeneti nyomás bar-ban
p2 = ellennyomás bar-ban
Δp = nyomásveszteség bar-ban
Kv = átfolyási tényező m3/h
ρN = sűrűség kg/m3-ben
T = hőmérséklet Kelvinben-ban

A szelepen fellépő nyomásveszteség

Hogyan kell kiszámítani a szelepen fellépő nyomásveszteséget?

A nyomásesés a közeg szelep előtt mért bemeneti nyomása és a szelep után mért ellennyomás közötti különbség. Ez a mérési érték egy szelepen átáramló közeg energiaveszteségére vonatkozik, és bar-ban van megadva.
Egy folyadék nyomásveszteségének a kiszámításához a Kv értékre, a folyadék sűrűségére és a térfogatáramra van szükség. Az alábbiakban ismertetjük a számítás alapjául szolgáló képletet.

Nyomásesés kiszámítására szolgáló képletek különböző halmazállapotokhoz

Folyadékok nyomásveszteségének kiszámítása

Formel Druckverlust Flüssigkeiten: Δp = p * (Q/Kv)2 * 1/1000

ρ = sűrűség kg/m3-ben
Q = térfogatáram m3/h-ban
Kv = átfolyási tényező m3/h-ban

Gázok nyomásveszteségének kiszámítása

A gáz halmazállapotú közegre vonatkozó számításoknál különbséget kell tenni szubkritikus és szuperkritikus áramlás között, és a következő értékekre van szükség: Kv érték, szabványos térfogatáram 1013 hPa és 0 °C mellett, szabványos sűrűség, ellennyomás és közeghőmérséklet.

Kiszámítás szubkritikus áramlás esetén
Bedingung p2 > p1/2
Formel Druckverlust Gase unterkritisch: Δp = (Q2N ∗ pN ∗ T)/(Kv2 ∗ 5142 ∗ p2)
Kiszámítás szuperkritikus áramlás esetén
Bedingung: p2 < p1/2
Formel Druckverlust Gase überkritisch Δp ≠ f(Kv, QN, ρN, p2, T)

p1 = bemeneti nyomás bar-ban
p2 = ellennyomás bar-ban
ρN = sűrűség kg/m3-ben
T = hőmérséklet Kelvinben
QN = térfogatáram, szabványos, m3/h-ban
Kv = átfolyási tényező m3/h-ban

Számos eltárolt közeg közül választhat, például bróm vagy neon, amelyek a sűrűségükkel együtt szerepelnek az adatbázisban, de létrehozhat további közegeket is. Ehhez csak a közeg sűrűségét és halmazállapotát kell megadnia. Ezután amíg Ön beírja a kívánt értékhez szükséges adatokat, az áramlástechnikai számológép már dolgozik a háttérben, és a jobb felső mezőben automatikusan megjeleníti a végeredményen kívül a köztes eredményeket is.

Számítsa ki azonnal a Kv értéket online!

Szüksége van számításokra más anyagokhoz, például vízgőzhöz is? Esetleg nagyon kis térfogatáram vagy nagyobb viszkozitás által kiváltott speciális áramlási feltételeket is kiszámítana? Vagy egy folyamatszabályozási szelepet keres, amely tökéletesen megfelel az Ön igényeinek? Akkor használja kifejezetten folyamatszabályozási szelepek kiválasztására szolgáló szeleptervező eszközünket. Tervezzen szelepet most!