TEKNISK INFORMATION TEKNISK INFORMATION 2

Transkript

1 TEKNISK INFORMATION TEKNISK INFORMATION 2 Tekniska benämningar 2 Beräkningsformler 4 Flänsförband 7 Översättningstabeller 7 Flänsnormer SMS & DIN 8 Flänsöversikt ANSI B

2 TEKNISK INFORMATION TEKNISKA BENÄMNINGAR Beskrivning av uttryck, benämningar och termer som förekommer inom området flödesteknik Mer omfattande information går att finna i PED, AFS 1999:4, AFS 2005:3 Tekniska termer inom flödes- och ventilteknik Beräkningstryck Det tryck som används vid hållfasthetsberäkning PS- Konstruktionstryck Högsta tillåtna tryck i bar som tillverkaren anger att ventiler är konstruerad för PN Nominellt tryck Pr EN 1333 (Class Pr EN ) Hetvattenanläggning Vattentemperatur överstiger 110 C (Jmfr. Pannorm) Varmvattenanläggning Vattentemperatur högst 110 C Ventiltyper SS EN Komponenter SS EN Modul för tillverkare AFS 1999:4 10 samt bilaga 4 Besiktningsklasser AFS 2005:3; AFS 2005:24 Beräkningstemperatur Den temperatur som används vid hållfasthetsberäkning TS-Konstruktionstemperatur Högsta eller lägsta temperatur i C som tillverkaren anger att produkten är konstruerad för DN Nominell dimension EN ISO 6708 (NPS ) Hetoljeanläggning Värmebärande är olja med temperatur över 110 C Tryckprovning ISO 5208, SS EN AP 598 CE-direktivet Försäkran om överensstämmelse AFS 1999:4 Bilaga 4 Kv-värde Den mängd vatten i m 3 /h, vid 20 C som strömmar genom en ventil vid tryckfall 1 bar. Cv-värde Den mängd vatten i US gallon/min vid 60 F som strömmar genom en given ventil vid ett tryckfall på 1 psi Av-värde Den mängd vatten i m 3 /h och densitet som strömmar genom en ventil vid tryckfallet 1 Pa Följande aritmetiska samband råder mellan Kv, Cv samt Av: Kv = Cv x 0,857 Av = Kv x 24 x 10-6 Cv = Kv x 1,167 Av = Kv x 28 x 10-6 Δ-P Tryckfall över ventil Ekvivalent rörlängd Z-värden, motståndstal (Angivna värden är endast riktvärden & är dimensionsberoende, exakta värden från leverantör) Kägelventil, rak -4-8 Kägelventil, vinkel -3-4 Slidventil, fullopp -0,2 Slidventil, reducerat genomlopp -0,6-1,1 Kulventil, fullt genomlopp -0,2 Kulventil, strypt genomlopp -0,6-0,2 Klaffbackventil -0,8-1,2 Spjällbackventil -2-3 Kägelbackventil Vridspjällventil -0,3 ATEX = ATmosfär som är EXplosiv För produktsäkerhet gäller AFS 1995:5 Utrustning för explosionsfarlig miljö och ELSÄK-FS 1 Elektriska utrustningar för explosionsfarlig miljö. För arbetssäkerhet gäller AFS 2003:3, Arbete i explosionsfarlig miljö 2

3 SIL = Safety Integrety Level Kan översättas till Säkerhetsnivå. Standarden IEC definierar nivåerna SIL 1 till 4, där SIL 4 svarar mot de högsta kraven. En säkerhetsfunktion som uppfyller SIL 4 har mycket låg sannolikhet för fel. Ventiltyper och olika tekniska benämningar Vridspjällventil Wafer type Semi-lug type Full-lug type Double flanged Kulventil Top Entry Strypt (reduced bore) Fullopps (full bore) Flytande kula Lagrad kula Solid ball Kompakt Sealed cavity ball Cavity ball Hollow ball Split-body För inspänning mellan flänsar Med fästöron som möjliggör slutfläns Med fästöron (full flänsanslutning) Med dubbla flänsar Kulan monterad genom topplock på ventilhus Mer än 10% strypning av genomloppet Maximalt 10% strypning av genomlopp Spindelns rörelse överförs till kulan via medbringare, kulan lagrad i tätningsringarna Ofta större dimensioner där kulan är lagrad i ventilhuset och tätningsringarna ansatta mot kulan med fjäderanspänning Homogen kula med rakt genomlopp Avsedd för inspänning där kulans yta kan ligga utanför anslutningsytan Kula med insvetsat rör för rakt genomlopp Kulan formad ur rörämne Kula för specialändamål Två- eller tredelat hus Reglerventiler Linjär Kapacitet linjär mot öppningsgrad Logaritmisk (likprocentig) Liten öppning i början, större i slutet Parabolkägla Hålkägla (burkägla) Flerstegskägla Generella uttryck CRYO-ventil Anti-static design Anti blow out Socket weld Butt weld Linad ventil Tri Clamp anslutning Rörbrottsventil Växelventil ON-OFF Coating Bälgtätad ventil Trycktätat ventilbröst Enkel reglerkägla Perforerad i cylinderform Flerstegsreglerande kägla för att undvika kavitation (vätskor) / ljudreducering (ånga/gaser) Ventil konstruerad för kalla applikationer Konstruerad att inte skapa statisk elektricitet Utblåsningssäker spindel Svetsända för instick av rör Svetsända för stumsvets Inre klätt ventilhus och spjäll/kägla (med plast) Livsmedelkoppling Vid hög strömningshastigt och för stort tryckfall stänger ventilen Ventil med tre eller flera portar Funktion är i huvudsak till fullt öppen eller stängd ventil Ventil försedd med någon form av skyddsbeläggning mot aggressiva medier Veckbälg ersätter packbox som tätning mot atmosfär Mediatrycktätat ventilbröst Backventil Dual plate Ringbackventil Membranbackventil Bottenventil Kilslidventil Skjutspjällventil Kilslidventil Parallellslidventil Tankslussventil Kägelventil Klorventil Utblåsningsventil Snabbstängningsventil Backventil med dubbla klaffar Tallrikbackventil Returflöde förhindras genom membranets slutande funktion Används vid uppfordring med pump och hindrar returflöde Spjällblad för stängfunktionen Slid och säten är med lutning Slid och säten är parallella Ventilhus med möjligheter för rengöring Avstängningsventil i specialutförande för att vara godkänd för klor Avstängning/öppning genom snabbmanöver Manöver t ex genom utlösning av fjäderanspänning Tryckavsäkringsutrustning Höglyftande säkerhetsventil Proportionell säkerhetsventil Tillsatsbelastad säkerhetsventil Överströmnings ventil Sprängbleck Vacuumbrytare Vid liten tryckstegring sker fullt lyft dvs helt öppen säkerhetsventil Tryckstegringen är proportionell mot säkerhetsventilens öppningsgrad Säkerhetsventil med pneumatiskt don och styrskåp som ger styrd öppning och nedblåsning Fjäderbelastad ventil som öppnar proportionellt mot tryckstegringen Bleck som brister vid förbestämt tryck Ventil som öppnar vid tryck under atmosfärstryck 3

4 BERÄKNINGSFORMLER Kontroll av flödeshastighet Optimal flödeshastighet i plaströr ska väljas mellan 0,5 1,5 m/s. Hastighet över 3 m/s får inte överskridas eftersom tryckförlust och energiförbrukning blir omotiverat högt. Ytfinheten i ett plaströr är ca 0,007 mot ca 0,5 för stål. Teoretiskt sett kan ett 20% mindre plaströr väljas med bibehållet flöde. För enkel hastighetsbestämning kan nedanstående formel användas där: Q = flöde i l/s, d = innerdiameter i mm och V = hastighet i m/s. 35,72 x Q V = d 2 Kv-värde anger den mängd vatten (m3/h) som strömmar genom ventilen vid 1 bars tryckfall och temperatur mellan +5 och +30 C. kv m 3 /h Kapacitetsvärde för ventil Q m 3 /h Flöde m 3 /h Normalflöde gaser (0 C 760 mm Hg) n p 1 bar (abs) Tryck före ventil p 2 bar (abs) Tryck efter ventil p bar Tryckfall över ventil G kg/h Ångflöde ρ kg/dm 3 Densitet vätskor ρ n kg/m 3 n Densitet gaser t 1 C Mediatemperatur före ventil T 1 K t 1 = absolut mediatemperatur före ventil v 2 m 3 /kg Spec. volym (ur ångtabell) vid tillstånd p 2 och t 1 v* m 3 /kg Spec. volym (ur ångtabell) vid tillstånd p 1 och t 1 Beräkningsformler vid ventildimensionering Vätskor Beräkning av kv-värde Beräkning av flödesmängd Beräkning av tryckfall kv (m3/h) Q (m3/h) G (kg/h) p (bar) kv = Q x p 2 ρ Q Q = kv x p = ρ x p ρ ( kv ) Vatten 5 till 30 C, ρ n 1 kg/dm 3 kv = Q p Q = kv p 2 Q p = ( kv ) Luft 20 C, ρ 1,29 kg/m 3 underkrit överkrit kv = kv = p x p 2 x 26,4 p 1 x 13,2 = 26,4 x kv x = kv x p 1 x 13,2 p x p 2 2 p = ( ) kv x 1 p 2 x 699 Längdändring Då termo- och härdplaster utsätts för temperaturförändringar ändras deras dimensioner. Termoplastiska material har större benägen het till längdändring än vad härdplaster och metalliska material har (se längdutvidgningskoefficient). Det är nödvändigt att beräkna och ta hänsyn till de förändringar som kan uppstå vid temperatursvängningar. För att beräkna längdändringen använder man sig av följande formel: L = α x L x T L = Längdändringen, mm. L = Röravsnittets ursprungliga längd, m T = Differens mellan monteringstemperatur eller lägsta temperatur och högsta drifts temperatur i C. α = Rörmaterialets längdändringskoefficient, mm per m och C. α PVC α C-PVC α ABS α PE 0,08 mm/m C 0,07 mm/m C 0,10 mm/m C 0,18 mm/m C α PP α PVDF α AP 0,15 mm/m C 0,12 mm/m C 0,02 mm/m C Längdändring kan kompenseras genom en elastisk utfjädring av ett speciellt avsett röravsnitt, exempelvis med gummikompensator eller böjskänklar. 4

5 Bestämning av böjskänkellängd (B) Expansionsloop Böjskänkellängden för PP, PE och PVDF beräknas med följande formel: B = k x L x dy där B = böjskänkellängden i mm k = specifik proportionalitetsfaktor för materialet L = Maximal längdförändring dy = ytterdiameter rör k, specifik proportionalitetsfaktor (snittvärden) PP 30 PE 26 PVDF 20 Förändring i riktning Tabellen nedan visar skänkellängd B som funktion av rör Ø och L för PVC-rör Rör Variation i längd L (mm) B (mm) Exempel Med Ø25 rör L = 37 B = 1000 mm Avstick För flera alternativ se Nomogram på nästa sida. : Fix punkt : Rörligt rörstöd : Fritt glidande stöd L L1 L2 L B : Rörlängd vid installation : Längd vid max. temp : Längd vid min. temp : Differens i L : Längd på skänkel 5

6 Nomogram för bestämning av skänkellängd B för PVC och CPVC. Tryckfall i raka rör Innerdiameter mm Flödesmängd Flödeshastighet m/s Tryckfall m/100 m i raka rör mvp/100m Beräkning av tillåtet driftstryck i PTFE slangar P = 0,4 x S x H D Observera att formeln ovan gäller för jämt kontinuerligt tryck och ej tar hänsyn till eventuella tryckstötar eller mekanisk påverkan. P = Tillåtet maxtryck Bar (5 faldig säkerhet) D = Innerdiameter i mm S = Väggtjocklek i mm H = Hållfasthetsfaktor (se tabell) Temperatur ( C) H (kp/cm 2 )

7 FLÄNSFÖRBAND Riktvärden åtdragningsmoment för flänsar i PVC, CPVC, PP/Stål och AP Dimension Åtdragningsmoment (Nm) d/dn PVC, CPVC PP/Stål AP 16/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Montering av flänsförband Följande stegvisa anvisningar rekomenderas för flänsmontage: 1. Kontrollera flänsar och kraghylsor och försäkra om att de är rena och oskadda. 2. Kontrollera att rätt gummipackning finns till hands. 3. Montera flänsförbandet och spänn bultarna löst med hand kraft. Kontrollera att bultarna är av tillräcklig längd (ska gå genom muttern med minst tre fria gängor) och att flänsarna sitter parallellt. Försäkra att packningen sitter rätt mellan kraghylsorna. 4. Spänn bultarna gradvis enligt nedan schema. Använd alltid brickor under bultskalle och muttrar. ÖVERSÄTTNINGSTABELLER Borrdiameter för håltagning i rör för montage av anborrningsbygel typ UFM G Gängöversättning Storlek Ø hål (mm) 1/2 16 3/ / / Gänga 1/4 R008 3/8 R010 1/2 R015 3/4 R020 1 R /4 R /2 R040 2 R /2 R065 3 R080 4 R100 Trycköversättning Enhet N/mm2 Pa Bar m H2O kp/cm2 1 N/mm Pa Bar 0, m H 2 O 0, ,1 1 0,1 1 kp/cm 2 0, OBS! På 8- och 12-hålsflänsar är det nödvändigt att spänna varje bult flera gånger under montaget. Efter att spännt bultarna ett varv, starta om från bult 1. 8-bult 12-bult 7

8 FLÄNSNORMER SMS & DIN Metall, gjutjärn, stål Tryckklass PN Metall SS 335 SS335 SS335, DIN 2543 SS 335, DIN Gjutjärn SS 335, DIN 2531 (SMS 340) SS 335, DIN 2532 (SMS 342) SS 335, DIN 2533 (SMS 343) Stål - - SS 335, DIN 2543 (SMS 343) SS 335, DIN 2533 (SMS 344) SS 335, DIN 2544 (SMS 344) SS 335, DIN 2545 (SMS 345) SS 335, DN 2546 SMS 335, DIN 2547 Gängfläns SMS 347 SMS 348, DIN 2566 SMS 348, DIN Lösfläns SMS 2041, DIN 2573 SMS 2049, DIN 2576, SMS 2050 Svetsfläns SMS 2023, SMS 2031 DIN 2631 SMS 2024, SMS 2032 DIN 2632 SMS SMS 2025, SMS 2033 DIN 2633 SMS 2034, DIN 2634 SMS 2035, DIN 2635 SMS 2036, DIN 2636 SMS 2037, DIN 2637 Skruvar Skruvar Skruvar Skruvar Skruvar Skruvar DN D D h Dim Antal M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M56 28 Anm M M M M M M64 28 Ur tabellen framgår att flänsar med samma färg har samma dimension. Detta gäller inte för de normalt randade fälten. Flänstjocklekarna kan dock variera. Anm 1 - SMS-beteckningar inom parantes, t ex (SMS 340) är en äldre beteckning som bör undvikas. Anm 2 - Inom detta område finns inte normerade flänsar 8

9 FLÄNSÖVERSIKT ANSI B 16.5 Material: Stål Armatur och rörflänsar av stål* Class 150 Class 300 Fläns Skruvar Fläns Skruvar Tum DN D D h Antal Dim D D h Antal Dim 1/ ,3 4 1/ ,7 4 1/2 3/ ,0 4 1/ ,5 4 5/ ,4 4 1/ ,9 4 5/8 1 1/ ,4 4 1/ ,3 4 3/ ,6 4 5/ ,0 8 5/8 2 1/ ,7 4 5/ ,2 8 3/ ,4 4 5/ ,3 8 3/ ,5 8 5/ ,0 8 3/ ,9 8 3/ ,9 8 3/ ,3 8 3/ ,9 12 3/ ,4 8 3/ ,9 12 3/ ,9 12 7/ , ,,8 12 7/ , / , , / , , / , / , / , / , / , / , /2 Armatur och rörflänsar av stål* Class 600 Class 900 Fläns Skruvar Fläns Skruvar Tum DN D D h Antal Dim D D h Antal Dim 1/ ,7 4 1/ ,5 4 3/4 3/ ,5 4 5/ ,9 4 3/ ,9 4 5/ ,6 4 7/8 1 1/ ,4 4 5/ ,1 4 7/8 1 1/ ,3 4 3/ , ,0 8 5/ ,1 8 7/8 2 1/ ,2 8 3/ , ,3 8 3/ ,5 8 7/ ,9 8 7/ , / , , / , , / , / , / , / , / , / , / , / , / , / , / , / , / , / , , / , /2 Bultlängden beror på typ av fläns och flänstjockleken, se ANSI B 16.5 * För flänsar av gjutjärn gäller ANSI B 16.1 Ur tabellen framgår att flänsar med samma färg har samma dimension. Detta gäller inte för de normalt randade fälten. Flänstjocklekarna kan dock variera. 9