Auslegung Regelventil, Massenstrom und Druckabfall

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich habe eine Frage zur Auslegung von Regelventilen. In der VDI Richtlinie (VDI/VDE 2173) steht, dass Kv = Q WURZEL(Δp0/Δp ρ/ρ0). Diese Formel beinhaltet zwei Variablen von Interesse, Massenstrom und Druckdifferenz. Woher weiß ich, wie sich das einstellen wird?

Mein Problem ist, dass ich einen bestimmten Druckverlust über das Ventil anstrebe. Jetzt ließen sich ja theoretisch - bei gegebenem Druckverlust - verschiedene Massenströmen bestimmtenHubeinstellungen zuordnen. Aber das hieße ja, dass ich Druckdifferenz un Massenstrom frei wählen kann, das kommt mir unlogisch vor. Es stellt sich doch sicher immer ein ganz bestimmter Betriebspunkt ein, oder?

Vielen Dank für eure Hilfe!

#2

Sorry, da kann ich leider nicht helfen.

#3

Hallo Juditha,

Die Volumenstrom über einen Querschnitt (das Regelventil) wird bestimmt von die Öffnung des Ventils und den Druckabfall über den Querschnitt.
Den Druckabfall wird also bestimmt vom Querschnitt und Volumenstrom.

Es gibt den Formel:
Qx = Qnom x Wurzel aus (Delta px / 35)
Angenommen ein Regelventil mit einen nominalen Delta p von 35 bar pro Steuerkante und einen bestimmten nominale Ölstrom (Qnom.) des Ventils. Zum Beispiel 24 L/min.

Damit kannst Du dich also den gewünschte Delta px bestimmen wenn Du Qx berechnest.

Vriendelijke groeten
Marcel van Lier

#4

Guten Tag,
rufen Sie mich doch bitte an, vielleicht kann ich Ihnen helfen.
MfG
Thomas Klopf
www.natter.net

#5

Hallo auch,
die Menge, die ich- bei gegebenen Kv-Wert- durch ein Ventil schicke, ist proportional dem Druckverlust im Quadrat.
D.h. wenn ich eine ideale Düse habe mit einem Kv=1 und einer Fläche von ca. 20 Quadratmillimeter entsprechend einem Ø von 10 mm und schicke da 4 l/min durch, so habe ich einen Druckverlust von etwa 5 bar.
Schicke ich jetzt 8 l/min durch diese Düse, so steigt mein Druckverlust im Quadrat an. Der Druckverlust beträgt dann 25 bar.
Den Kv-Wert des Regelventils müsste man kennen, er wird wohl näherungsweise bei 0,6 liegen.
Ich hoffe, dass ich die Zusammenhänge klären konnte.
Gruß Peter

#6

Das gilt natürlich nur für nicht kompressible Massenströme wie z.B Mineralöl, was in gewissem Maße auch komprimierbar ist

#7

Moin,

geht es bei dieser Nachfrage um eine praktische Auslegung eines Hydraulikventils?
Oder geht es hier um eine theoretische Ausarbeitung?

Sollte es sich hier um eine Auslegung für ein praktischen Aufbau handeln, wäre es besser die Datenblätter der Hersteller durchzulesen. Z.B. wären die Stellzeiten wichtig wenn man Taktbetrieb fahren will.

MFG Matze

#8

Hallo,

vielen Dank für die Antwort. Aber wie sieht das Ganze aus, wenn ich noch eine Art „bypass“ parallel zum Ventil mit festem Druckverlust hätte?

Intuitiv würde ich annehmen, dass sich derselbe Druckverlust auch am Ventil einstellt, damit beim wieder zusammenführen der beiden Rohre derselbe Druck herrscht. Wenn ich die Formel der Ventilkennlinie zur Hilfe nehme, kann ich für ein und denselben Druckverlust verschiedene Massenströme durch verschiedene Hubeinstellungen erreichen. Ist das korrekt?

Gruß, Juditha

#9

Das ist so. Die Mengen über das Ventil und den bypass verhalten sich in etwa proportional zu den Querschnitten von Ventil und bypass.
Gruß Peter

#10

Hallo Juditha,

die Masseinheiten sind genau definiert, „Kv“ basiert z.Bsp. auf den Durchflusswert von Wasser bei einer bestimmten Temparatur (20°C!?). Der Durchflusswet ist in erster Linie von der Viskosität abhängig. Sollte ein konstanter Volumenstrom maßgebend sein kann man den mit Volumenstromregler in Verbindung mit einem Volumenstrommeßgerät erreichen.

#11

Es wird sich natürlich ein bestimmter Betriebspunkt einstellen. Möglicherweise wird hier Auslegungsberechnung und Regelverhalten im Betrieb zusammen gemixt.

In der Auslegungsberechnung geht man von bestimmten Vorgaben aus, nämlich, dass ein Volumenstrom und eine gewünschte Druckdifferenz erreicht werden soll. Dabei geht das Fluid mit seiner Dichte (bei der Temperatur des Auslegungspunktes) in die Berechnung ein. Heraus kommt ein Kv-Wert, den das zu wählende Ventil aufweisen sollte. Mit dem Faktor 1,3 (Regelverhalten) wird der Kvs-Wert des Ventiles festgelegt, mit dem man dann das Ventil aussuchen kann.

Ist das ausgewählte Ventil eingebaut, muss es auf den Betriebspunkt eingestellt werden. Dafür wird es einen bestimmten Hub geben, der sich aus der Ventilgeometrie ergibt. Da das Ventil mit seinem Hub mehr oder weniger gut den Auslegungspunkt abdeckt, kann es sein - je nach dem, ob man auf die Druckdifferenz oder auf den Volumenstrom einstellt - dass der jeweilig andere Parameter möglicherweise gering vom Auslegungspunkt abweicht. Es wird sich aber immer aufgrund der Ventilgeometrie (und des Ventilhubs) zu jeder Druckdifferenz ein bestimmter Volumenstrom einstellen und umgekehrt.

#12

Tut mir leid aber da kann ich dir nicht weiterhelfen.
Grüsse
Georg

#13

Vielen Dank, ich glaube ich habe die Problematik jetzt verstanden. Dann habe ich „intuitiv“ sogar alles richitg gemacht und meine Ergebnisse nachträglich in Frage gestellt.

#14

Hallo juditha_mv,

kann hierzu nichts beisteuern.

Mfg spotgy

#15

Sorry juditha,
dafür bin ich der falsche experte. da braucht man einen hydro-statiker oder so.

#16

leider habe ich dein Mail erst jetzt entdeckt
Kann Dir aber hier nicht weiterhelfen
grundner
… mehr auf http://www.wer-weiss-was.de/app/query/display_query?..