Siemens AB Industry Sector Building Technologies Division Elektronvägen 4 4 87 Huddinge Tel 08 578 40 00 Fax 08 578 49 99 Rätt till tekniska ändringar förbehålles Best. nr. SE2000sv maj 2009 - Xerox Mediacenter www.siemens.se/sbt Building Technologies s
Översikt över regulatorsortiment Bästa lösningar 4 Shuntgruppskopplingar Principkoppel olika system och behov 5 Ventiler och ventilställdon Dimensionering och val 6 Placering av givare Exempel: Styrventiler 9-4 Hänvisning, ventildata för vatten 5 Dimensionering och val för ånga 7 Terminologi 22 Montering 2 Givare för rumstemperatur, rumstermostat, fjärrkontrollsenhet med inbyggda givare 24 Temperaturgivare för framledning och retur, vattentemperaturgivare eller anliggningsgivare 25 Givare monterad på isoleringsrör 26 Spjällställdon Val av spjällställdon 27 Tabeller 28 Ventilöversikt - medium 7 Formler 8 Tumregler 9
Översikt över regulatorsortimentet Teknisk information om dimensionering och val av ventiler och ställdon Bästa lösningar med vårt regulatorsortiment och system Efterbehandling rumsreglering Anläggningens storlek projektets storlek Användning Handhavande Värme Ventilation Kyla Radiatorer, VAV + LQ kyltak Fan coil Belysning och solskydd Enskilda system n Självstyrande regulator n Lokal drift n Förprogrammerade lösningar Mindre system n Kommunicerande regulator n Lokal drift/fjärrdrift n Förprogrammerade lösningar SIGMAGYR RVP.. SIGMAGYR RVL.. Synco 00 Synco 200 DESIGO RXB DESIGO RXA Större system n Kommunicerande regulator n Central/lokal drift n Förprogrammerade lösningar Synco 700 Synco 700 DESIGO RXB Komplexa anläggningar n Kommunicerande regulator n Central/lokal drift n Anpassade lösningar DESIGO PX DESIGO RXC Komplexa anläggningar med byggnadsautomations- och styrsystem n Kommunicerande regulator n Central drift n Anpassade lösningar n Korsintegrering av tredjepartssystem DESIGO INSIGHT DESIGO PX DESIGO RXC 4
Shuntgruppskopplingar Principkoppel olika system och behov Att förstå vilka motstånd styrventilen arbetar mot för att få rätt ventilauktoritet Prim. Sek. VARISHUNT VF... Den behöver inga externa RV för den sekundära finns integrerad och primärt ändrar man kvs-värdet, varmed tryckfallet kommer till SV i gruppen. Reglershunt G-koppel -vägs SV Prim. RV2 RV Sek. VARISHUNT VF...2... Den behöver inga externa RV för den sekundära finns integrerad och primärt ändrar man kvs-värdet, varmed tryckfallet kommer till SV i gruppen. Reglershunt G-koppel 2-vägs SV RV2 VARISHUNT VF...6... Den behöver inga externa RV för den sekundära finns integrerad och primärt ändrar man kvs-värdet, varmed tryckfallet kommer till SV i gruppen. Reglershunt N-koppel Svensk koppling där primärsidan kan ta tillbaka returvatten (t.ex. en panna) med samma temperatur som framledningen. Primär- och sekundärsidan har i princip konstant flöde. Man kan ha större flöde på sekundärsidan än på primärsidan. Primär pump är ett måste. Styrventilen belastar huvudpumpen. Shuntgrupp vanlig när man har fjärrvärme. Låg returtemperatur. Här tryckreglerar man lämpligen huvudpumpen som annars kommer att åka upp och ner på pumpkurvan. Styrventilen belastar huvudpumpen. Notera flödesvariabla kretsen vid ombyggnad till 2-vägskoppel. Norsk koppling för värme. Primärsidan är kortsluten så returtemperaturen blir samma som utgående från pannan om styrventilen är stängd i reglerporten. Styrventilen belastar sekundärpumpen. Rött = Flödesvariabel krets p bör vara minst lika stort som flödesvariabla kretsen β = 0,5 (formeln för β se sid. 8) Allt prickat + SV dividerat med SV ger dig pv Rött = Flödesvariabel krets Om man pluggar Sv port när man övergår till fjärrvärme notera då att primärsidan med injusteringsventilen blir flödesvariabel och kan resultera i sämre ventilauktoritet. Man räknar inte med sekundära pumpkretsen för ventilauktoriteten Prim. RV2 RV Sek. VARISHUNT VF...5... Den behöver inga externa RV för den sekundära finns integrerad och primärt ändrar man kvs-värdet, varmed tryckfallet kommer till SV i gruppen. Reglershunt L-koppel Koppling ofta kallad SABO-koppel eller lågflödeskoppel. Sekundära pumpen skall även klara tryckfallet i styrventilen. Gruppen kan även ha en primär pump men tänk då på att SV arbetar som 2-vägare mot primärsidan. På primärsidan kan man kortsluta med en liten trimventil för att säkerställa ett flöde fram till gruppen. Rött = Flödesvariabel krets RV2 Prim. Rött = Flödesvariabel krets RV Sek. Tilluft RV Frånluft RV2 VARISHUNT VF...4... Den behöver inga externa RV för den sekundära finns integrerad och primärt ändrar man kvs-värdet, varmed tryckfallet kommer till SV i gruppen. Reglershunt R-koppel Koppel för vattenburen värmeåtervinning. Tilluftsbatteriets tryckfall (vattensida) är beräkningsvärde för SV ventilauktoritet. Tilluft RV Frånluft RV2 Till gruppens flödesvariabla sida adderas tilluftsbatteriet. 5
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Dimensionering och val av hjälpmedel Teknisk information om dimensionering och val av ventiler och ventilställdon En anläggnings drift och egenskaper beror till stor del på styrventilernas kapacitet. Dimensioneringen är optimal när anläggningens fulla utkapacitet uppnås efter att styrventilen öppnas helt. Verktyg för val av ventiler och ställdon Vi rekommenderar att man använder ventilstickan, datablad och programmen EasyVASP eller Refrigeration VASP samt ProSHUNT för shuntgrupper. Dessa verktyg förenklar dimensionering och val. ProSHUNT kan beställas som en CD för installationen med automatisk uppdatering. Alternativt en enklare version på Internet. www.proshunt.se Ventilsticka ** Ventiler och ställdon för centrala VVS-anläggningar. Användningsområden n Värmeproduktion n Värmedistribution n Värmegrupper n Värmeanläggning n Ventilationssystem n Anläggningar för lokal- och fjärrvärme n Tappvarmvatten Ventiler och ställdon för rums- och zonapplikationer Användningsområden n Enheter för efterbehandling av luft n Induktionsenheter n Kyltak n Laddning av panna n Zonkontroll n Användning med radiatorer Ventiler och ställdon för n Centrala VVS-anläggningar n Rums- och zonapplikationer n Användning med ångstyrda system Användningsområden n För de ovan nämnda användningsområdena Refrigeration VASP ** Ventiler och ställdon för n Expansionsapplikationer n Hetgasapplikationer n Suggasapplikationer Användningsområden n Kylkretsar n Kylare n Värmepumpar ** Kontakta ditt säljkontor Diagram i datablad att ladda ner från hemsidan Ventiler och ställdon för n Centrala VVS-anläggningar n Rums- och zonapplikationer Användningsområden n För de ovan nämnda användningsområdena 6
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Dimensionering och val Dimensionering och val för medium = vatten. Fastställ volymflöde V 00 Volymflöde. V 00 (m³/h) Volymflöde Anmärkningar f (korrigerande faktor) = för vatten V& 00 Q00 =.6 T f Q 00 (kw) Anläggningens nominella uteffekt Vid glykolhalter >20 procent eller användning av andra förbrukningstyper, se sid T (K) Temperaturskillnad Fastställ ventilkapacitet - k v och differenstryck p V00 b/ Välj nominellt k vs -värde p V00 () Tryckfall i den helt öppna ventilen Kan också fastställas med diagram i datablad, EasyVASP eller ventilsticka Hydrauliskt baserade kretsar Fastställ hydraulisk krets Dimensionerande tryckfall beror på den hydrauliska kretsen. p d Tryckförlust i variabla flöden p d är ofta okänd eller mycket liten. Använd i detta fall följande fältvärden: Blandningskrets på den differenstryckfria fördelaren: p V00 = 2...5 med primärpump p V00 = 5...5 utan primärpump Pannretur: p V00 = Konstantflöde med -vägsventil: p V00 = 50 procent från p VR Variabelflöde med -vägsventil: p V00 = 50 procent från p VR Strypdon: p V00 = 50 procent från p VR Blandningskrets utan förbigång Blandningskrets (injektionskoppel) med konstant sekundärkrets Med primärpump Utan primärpump Med primärpump 7
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Dimensionering och val Kontrollera ventilauktoritet β β = 0,...0,6 Pv00 Pv00 + P d Hänvisning Ventilauktoriteten bör vara 0,5 välj mindre ventiler vid behov. Använd det resulterande differenstrycket p V00 Välj lämpliga ventilserier a) Fastställ ventiltyp Välj 2-vägs- eller -vägsventiler som lämpar sig för Se typöversikten i produktkatalogen den hydrauliska kretsen b) Fastställ anslutningstyp Gängade (på insidan/utsidan) eller flänsade Se typöversikten i produktkatalogen c) Välj tryckklass PN Tryckklassen måste åtminstone uppfylla anläggningens tryckklass Se typöversikten i produktkatalogen Kontrollera ventilernas arbetsområde a) Temperatur Används inom tillåtna temperaturnivåer b) Medium Kontrollera att ventilmodellens material passar mediet. Se sid. eller produktkatalogen Välj ställdon a) Välj matningsspänning och styrsignal I enlighet med spänningskällan och styrsignal b) Fastställ ställdonets önskade gångtid Matcha gångtiden med den dynamiska processen Se rekommendationer om användning c) Om nödstängningsfunktion krävs Välj vid behov lämplig funktion Se produktöversikt i produktkatalogen Kontrollera maxtryck a) Differenstryck p max Större än eller lika med det maximala drivtrycket Se hjälpavsnitten om val a) p s (Nödstängning, avstängning) Snabbstängningstid vid energibortfall Se produktkatalogen 8
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Exempel för värmeanläggningar Exempel: Dimensionering av styrventil Kräver Anläggningsinformation -vägs styrventil, flänsad Tryckklass PN 0 Anläggningens märkkapacitet Q 00 Temperaturdifferens T Medium Differenstryck över variabelt flöde p d Styrsignal 60 kw 70/55 = 5 K Vatten 8 -läges AC 20 V. Fastställ volymflöde V 00 2 Fastställ differenstryck p V00 Fastställ typ av hydraulisk krets Differenstryck p d över variabelt flöde Blandningskrets utan förbigång Blandningskrets med förbigång Med primärpump Utan primärpump Med primärpump p d Ex. intervall 2...5 5...5 2...5 Exempel värde 8 p V00 p V00 p d p max p V00 Exempel på hydraulisk krets Exempel Blandningskrets utan primärpump p V00 p d Valt differenstryck p V00 = 8 Fastställ k v -värdet 4 Välj nominellt framledningsvärde k vs och fastställ differenstrycket p V00 k vs 0,8. kv-värde,4. kv-värde k vs 0,8 2,5 m³/h = 26 m³/h k vs = m³/h Närmast i vår ventilserie Resulterande p V00 9
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Exempel för värmeanläggningar 5 Kontrollera ventilauktoriteten β β = 0,...0,6 Pv00 Pv00 + P d Ange resulterande differenstryck p V00 p V00 P V00 + p d 8,8 = = 0,52 8,8 + 8 6 Välj lämplig ventil a) Ventiltyp -vägs sätesventil b) Anslutning Flänsad c) Tryckklass PN 0 d) Anslutning DN 50 e) Medium Vatten f) Medietemperatur 70 C Tillgängligt arbets område för styrventil k vs = m³/h VXF... Vald ventiltyp VXF.50 k vs = m³/h 7 Välj ställdon a) Märkspänning AC 20 V b) Styrsignal -läges c) Gångtid av ställdon Elektromekaniskt SQX... 5 50 s Elektrohydrauliskt SKD..., SKB.. 0 20 s d) Fjäderåtergång Nej behövs ej e) Hjälpfunktioner Hjälpkontakt, potentiometer, positionsåterföringssignal Tillgängliga ställdonstyper SQX..., SKD..., SKB... 8 Kontrollera ställdonens arbetsområde SQX... + VXF.50 SKD... + VXF.50 SKB... + VXF.50 a) Differenstryck p max p V00 p max 8,8 p max 00 00 00 a) Stängningstryck p s H 0 Gäller inte för -vägsventiler Vald typ av ställdon SQX2.00 (utan fjäderretur, gångtid 50 s, inga hjälpfunktioner) Val Ventiltyp VXF.50 För detaljer, se datablad N420 Typ av ställdon SQX2.00 För detaljer, se datablad N4554 0
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Exempel för ventilationsanläggningar Exempel: Ventilationsanläggning med tilluftstemperaturreglering Del luftvärmare Kräver Anläggningsinformation -vägs styrventil, gängad på utsidan Tryckklass PN 6 Anläggningens maxeffekt Q 00 55 kw Temperaturskillnad varmvattenslinga T 60/40 = 20 K Medium Vatten Differenstryck över variabelt flöde pd Styrsignal anpassas efter regulatorn 0...0 V Pumpens dämda punkt X Fastställ volymström V 00 2 Fastställ differenstryck p V00 Fastställ typ av hydraulisk krets RV2 RV RV2 RV RV2 Differenstryck p d över variabelt flöde Förbrukningskrets Injektionskrets med -vägsventil Injektionskrets med 2-vägsventil Variabel krets Primärpump konstant varvtal Primärpump varvtalsstyrd p d Typiskt arbetsområde 5...50 2...8 Typiskt värde 5 8 p VR Typiskt arbetsområde 20...200 20...200 Typiskt värde Använd effektivt p VR -värde p V00 p V00 p d p p V00 VR x 2 p max p max p V00 p max p VR Exempel på hydraulisk krets Exempel Expansionskrets med -vägsventil p V00 p MV Primärpump konstant Valt differenstryck p V00 = Fastställ k v -värdet 4 Välj nominellt framledningsvärde k vs och fastställ differenstrycket p V00 k vs 0,8 k v -värde,4 Kv- värde k vs 0,8,9 m³/h =, m³/h eller k vs = 2 m³/h eller k vs = 6 m³/h Resulterande p V00 kvs = 2 m³/h k vs = 6 m³/h
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Exempel för ventilationsanläggningar 5 Kontrollera ventilauktoriteten β β = 0,...0,6 Pv00 Pv00 + P d Ange resulterande differenstryck p V00 MXG46.2-2 k vs = 2 m³/h p β = v00 4 = = 0,57 p v00 + p d 4 + VXG4.2 k vs = 6 m³/h p v00 2, β = = = 0,4 p v00 + p d 2, + 6 Välj lämpligt arbetsområde för ventilerna a) Ventiltyp b) Anslutning c) Tryckklass d) Anslutningsdimension DN e) Tillbehör Tillgängliga arbetsområden för ventilerna Vald ventiltyp -vägs styrventil Gängad för koppling PN 6 2 Kopplingar k vs = 2 m³/h k vs = 6 m³/h MXG46.2-2 VXG4.2 MXG46... VXG4..., VXG44..., VXP45... k vs = 2 m³/h k vs = 6 m³/h 7 Kontrollera ventilernas arbetsområde a) Arbetstemperatur 90 C <MXG46... för en maximal tillåten arbetstemperatur på 0 C 90 C <VXG4... för en maximal tillåten arbetstemperatur på 0 C b) Medium MXG46...: Lämplig för vatten VXG4...: Lämplig för vatten 8 Välj ställdon a) Märkspänning AC 24 V b) Styrsignal 0...0 V c) Gångtid, ställdon Tillgängligt MXG46... <2 s arbetsområde SQX... 5 50 s SKD..., SKB... 0 20 s d) Fjäderåtergång Nej e) Hjälpfunktioner Hjälpkontakt, potentiometer, återföringssignal Tillgängliga ställdonstyper MXG46...: integrerat ställdon VXG4...: SQX..., SKD..., SKB... Vald typ av ställdon MXG46.2-2 SQX62 9 Kontrollera ställdonens arbetsområde MXG46.2-2 VXG4.2 + SQX62 a) Differenstryck p max p V00 p max 4 p max 2, p max 00 800 a) Stängningstryck p s H 0 Gäller inte för -vägsventiler MXG46.2-2 Integrerat ställdon Vald typ av ställdon SQX62 Utan fjäderåtergång, gångtid 5 s, inga hjälpfunktioner, med återföringssignal Val Ventiltyp VXG4.2 För detaljer, se datablad N446 Typ av ställdon SQX62 För detaljer, se datablad N4554 Lämplig för reglersystem med: n Vanlig svårighetsgrad n Enkel att reparera Ventil och ställdon MXG46.2-2 För detaljer, se datablad N4455 Särskilt lämpad för reglersystem med: n Hög svårighetsgrad n Höga krav på noggrannhet n Snabba belastningsändringar 2
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Exempel för ventilationsanläggningar Exempel: Ventilationsanläggning med reglering av tilluftstemperatur Del 2 luftkylare Kräver Anläggningsinformation 2-vägs styrventil, gängad på utsidan Tryckklass PN 6 Anläggningens märkkapacitet Q 00 Temperaturdifferens Kylslinga för kallvatten T Medium 65 kw 6/2 = 6 K Vatten Differenstryck p VR Pumpens dämda punkt H 0 Styrsignal 0 200 0...0 V. Fastställ volymström V 00 2 Fastställ differenstryck p V00 Fastställ typ av hydraulisk krets Differenstryck p d över variabelt flöde Förbrukningskrets Injektionskrets med -vägsventil Injektionskrets med 2-vägsventil Variabel krets Primärpump konstant varvtal Primärpump varvtalsstyrd p d Typiskt arbetsområde 5...50 2...5 Exempel värde 5 p VR Typiskt arbetsområde 20...200 20...200 Exempel värde Använd effektivt p VR -värde p V00 p V00 p d p V00 p max p max p V00 p max p VR Exempel på Strypdon hydraulisk krets Exempel p V00 p VR 2 Primärpump kontrollerad Valt differenstryck p VR 2 Fastställ k v -värdet 4 Välj nominellt framledningsvärde k vs och fastställ differenstrycket p V00 k vs 0,8 k v -värde k vs 0,8 24 m³/h = 9,2 m³/h eller k vs = 20 m³/h eller k vs = 25 m³/h Resulterande p V00 kvs = 20 m³/h k vs = 25 m³/h
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Exempel för ventilationsanläggningar 5 Kontrollera ventilauktoritet P V (reglerstabilitet) β = 0,...0,6 Pv00 Pv00 + P d Ange resulterande differenstryck p V00 MXG46.40-20 k vs = 20 m³/h β = 2,6 = 0,72 0 VVG4.40 k vs = 25 m³/h β =,8 = 0,46 0 6 Välj lämpligt arbetsområde för ventilerna a) Ventiltyp -vägs styrventil b) Anslutningar Gängad c) Tryckklass PN 6 d) Nominell storlek DN 40 e) Tillbehör Kopplingar Tillgängliga arbetsområde för ventilerna Vald ventiltyp k vs = 20 m³/h k vs = 25 m³/h MXG46.40-20 VVG4.40 MXG46... (2-vägs) VVG4..., VVG44..., VVP45... k vs = 20 m³/h k vs = 25 m³/h 7 Kontrollera ventilernas arbetsområde 2 C <MXG46... för temperatur på 0 C högsta a) Medie temperatur 2 C <VVG4... för temperatur på 0 C högsta 6 C >MXG4... för temperatur på C lägsta 6 C >VVG4... för temperatur på -25 C lägsta b) Medium MXG46...: Lämplig för vatten VVG4...: Lämplig för vatten 8 Välj ställdon a) Matningsspänning AC 24 V b) Styrsignal 0...0 V c) Gångtid, ställdon Tillgängligt arbetsområde MXG46... <2 s SQX... 5 50 s SKD..., SKB... 0 20 s d) Fjäderåtergång Nej e) Hjälpfunktioner Hjälpkontakt, potentiometer, återföringssignal Tillgängliga ställdonstyper MXG46...: Integrerat ställdon VVG4...: SQX..., SKD..., SKB... Vald typ av ställdon MXG46.40-20 SQX62 9 Kontrollera ställdonens arbetsområde MXG46.40-20 VVG4.40 + SQX62 a) Differenstryck p max p VR p max 0 p max 0 p max 00 525 a) Sluttryck p s H 0 00 525 MXG46.40-20 Integrerat ställdon Vald typ av ställdon SQX62 Utan fjäderåtergång, gångtid 5 s, inga hjälpfunktioner, med återföringssignal Val Ventiltyp VXG4.40 För detaljer, se datablad N446 Typ av ställdon SQX62 För detaljer, se datablad N4554 Lämplig för reglersystem med: n Normal svårighetsgrad n Enkel att montera Ventil och ställdon MXG46.40-20 För detaljer, se datablad N4455 Särskilt lämpad för reglersystem med: n Hög svårighetsgrad Ventilen får endast användas som blandnings- eller 2-vägsventil och inte som fördelningsventil. Vid användning som 2-vägsventil skall ingång B pluggas med medlevererad täckbricka samt kopplingens överfallsmutter. n Höga krav på noggrannhet n Snabba belastningsändringar n Stänger vid strömbortfall 4
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Hänvisning Ventildata för vatten Viktig information Om du beräknar ventilstorleken med ett annat medium än vatten ber vi dig observera att egenskaperna n specifik värme n densitet n kinematisk viskositet skiljer sig från vatten. Alla uppmätta värden beror på temperaturen. Vatten utan frysskyddsmedel [m³/h] Vatten med frysskyddsmedel Den nominella temperaturen är den lägsta medietemperaturen i ventilen. V 00 = = (m / h) Q 00.600 C. T. p eller V& 00 Q00 =.6 T f = Volymström = Anläggningens märkkapacitet = Temperaturskillnad mellan framledning och retur = Specifik värmekapacitet = Specifik densitet [m³/h] [kw] [K] [kj/kgk] [kg/m ] För en glykoldel > 20 % använd korrigerande faktor f per tabell i formeln för att fastställa volymflödet. Korrigerande faktor f för Frysskyddsmedel N x -40-20 0 20 40 60 80 00 Temp. [ C] 00 0.60 0.62 0.6 0.65 0.67 0.68 0.69 0.7 80 0.7 0.7 0.74 0.75 0.77 0.78 0.79 0.80 60 0.79 0.80 0.8 0.82 0.84 0.85 0.86 0.86 52 0.82 0.8 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.88 44 0.87 0.88 0.88 0.89 0.90 0.90 0.90 4 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.9 0.9 20 0.97 0.97 0.96 0.96 0.96 0.95 Informationen och användningsinstruktionerna från glykoltillverkaren ska beaktas. x = procent Frysskyddsmedel N Fastställ korrigerande faktorn f Inmatning: c; ρ Resultat: Korrigerande faktor f Kinematisk viskositet Inga korrigeringar krävs för kinematisk viskositet = upp till 0 mm²/s. Kavitation När vätskan passerar ventilkägla och ventilsäte (förträngning) ökar flödeshastigheten. Då uppstår lokalt undertryck (P2 se bild). Om undertrycket underskrider mediets ångtryck bildas ångblåsor. När mediet passerat sätet imploderar ångblåsorna vilket kan skada ventilen i form av erosionsskador. Detta kan ge ljud likt kvitter eller som om grovt grus vore inne i ventilen och vill ut genom utloppsporten. Det kan ibland även bli så kraftigt att ventilen vibrerar. 40Z02 Kavitationen förstör kägla och säte. Se diagram sid 4 för p max över ventilen i relation till temperatur och P trycket. Om möjligt öka P. Ett motstånd efter ventilen så som en växlare eller en injusteringsventil alternativt två styrventiler i serie som då styrs så att varje ventil tar del av det totala tryckfallet. Alla dessa åtgärder med motstånd efter styrventilen måste vara med i dimensioneringen av styrventilen för dess auktoritet. Tryckprofil ----- Hastighetsprofil 5
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Hänvisning Ventildata för vatten Kavitation Se till att mottrycket är tillräckligt p vid ventilens utlopp för att förhindra kavitation. 4000 40 500 5 000 0 P [] 2500 2000 ϑ 80 C 60 C 20 C 00 C 80 C 40 C 25 20 P [bar] 500 5 000 0 500 5 0 0 482D06 0 00 200 00 400 500 600 700 800 900 000 200 Dp max [] 400 600 800 2000 Tryckdiagram 2 p max = Differenstryck med nästan helt stängd ventil, vilket innebär att kavitationen nästan helt kan undvikas p = Statiskt tryck vid inlopp p = Statiskt tryck vid utlopp M = Pump J = Vattentemperatur Exempel: Varmvatten Tryck p matning i ventilen: 500 (5 bar) Vattentemperatur: 20 C p p Diagram 2 ovan visar att när ventilen nästan är helt stängd, är ett maximalt differenstryck p max på 200 (2 bar) tillåtet. M D pmax 482Z06 Exempel: Kallvatten Förebyggande av kavitation med hjälp av exemplet på kylning av brunnsvatten: Kallvatten = 2 C p = 500 (5 bar) p 4 = 00 ( bar) (atmosfärs tryck) p max = 00 ( bar) p - = 20 (0,2 bar) p D (strypdon) = 80 (0,8 bar) p = Utgående tryck från förbrukare i M p 4 p D pd D pmax p p ' 482Z07 6
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Dimensionering och val för ånga Ventilkarakteristik för mättad och överhettad ånga Mättad och överhettad ånga i underkritiskt intervall SKD... SKB SKC... Absolut driftstryck [bar] 7 20 0 7 5 2 2 00 0 20 0 40 50 60 70 80 90 200 20 220 DN5, DN25 DN 40...50 482D07 Våt ånga Undvik 2 Mättad ånga Tillåtet driftsintervall Överhettad ånga Medietemperatur [ C] Rekommendation: Differenstrycket p max via ventilen för mättad och överhettad ånga bör ligga så nära det kritiska trycket som möjligt. Tryckproportioner = p p p 00% p = Absolut tryck före ventilen i p = Absolut tryck efter ventilen i Beräkna k vs -värdet för ångan Underkritiskt intervall Överkritiskt intervall p p p 00% < 42 % Tryckproportioner < 42 procent underkritiskt p p p 00% 42 % Tryckproportioner 42 procent överkritiskt (rekommenderas ej) ṁ vs m& m k 4.4 k vs v s = k 8.8 k p (p p ) = ṁ& v s p m& ṁ = Mängden ånga i kg/h k = Faktor för överhettad ånga = + 0,002 T (för mättad ånga, k = ) T = Temperaturskillnad i K mellan mättad och överhettad ånga 7
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Dimensionering och val för ånga Exempel med mättad ånga och för underkritiskt intervall Med formel Med diagram (nästa sida) Förutsättningar Mättad ånga =,5 C Mättad ånga =,5 C p = 50 (,5 bar) p = 50 (,5 bar) m = 75 kg/h m = 75 kg/h Tryckfall = 27 % Tryckfall = 40 (0,4 bar) Eftersökt k vs, ventiltyp k vs, ventiltyp Lösning Vertikal linje uppåt för tryckförlust p =,5 bar (50 ) (absolut) Horisontal linje till höger för korsningspunkten vid,5 bar (50 ) och tryckförlust 0,4 bar (40 ) 75 kg h kvs k = vs = 4.4 = 4.97m = 4.97m/h /h Vertikal linje nedåt vid 75 kg/h 0 (50 0 ) 75 kg h kvs = 4.4 = 4.97m /h 0 (50 0 ) Korsningspunkt k vs värde Välj befintligt k vs värde i ventilserierna VVF4..., VXF4..., 40 VVF45..., VVF52..., VVF6..., VXF6... p = p 40 % p p = p 00 00 % Valt k vs värde: 5 m³/h 40 % p p 40 = p 500 p = 500 40 % 500 = 00 (bar) 00 % 00 p = 500 % = 00 (bar) 00 % Valt k vs = 5 m³/h VVF6.24 k vs = 5 m³/h VVF6.24 50 kg h k 4.4 40 % 500 vs = =.02m /h p00 = 500 50 (500 kg h 00 ) = 00 (bar) kvs = 4.4 00 % =.02m /h 00 (500 00 ) 50 kg h Exempel med överhettad ånga och kvs för = underkritiskt 4.4 intervall =.02m /h 00 (500 00 ) 27 27 % p Med formel p = p Med diagram (nästa sida) 00 00 % 27 % p p Förutsättningar Överhettad = p ånga 00 % = 25,8 C Överhettad ånga = 25,8 C Mättad ånga = 27 27 5,8 % C 50 50 Mättad ånga = 5,8 C Överhettning p = 50 50 T = 00 C = 0 0 (. (. Överhettning bar) bar) 27 % 50 T = 00 C 00 00 % p p = 50 = 0 (. bar) = 00 500 % (5 bar) p = 500 (5 bar).. m = 50 kg/h m = 50 kg/h 75 75 kg kg h Tryckförlust kvs vs = 4.4 4.4 = 7540 kg% h = 4.97m 4.97m Tryckförlust /h /h k = 200 (2 bar) 0 0 (50 (50 0 0 ) ) vs = 4.4 = 4.97m /h 0 (50 0 ) Eftersökt k vs, ventiltyp k vs, ventiltyp 40 40 % p Lösning p Vertikal linje uppåt för tryckfall p = 5 bar (500 ) (absolut) = p 40 % p p = p 00 00 00 % % 27 % p = p 27 % 27 % p p p = p = 00 % p 00 % 00 % p p 27 27 % 50 50 p p= = 50 50 27 = = 0 % 0 50 (. (. bar) bar) p = 50 00 % = 0 (. bar) 00 % 40 % Horisontal linje till höger för korsningspunkten vid 5 bar 40 40 500 % p 500 500 p= 500 = 500 500 = 00 = 00 00 (bar) 00 % (bar) (bar) (500 ) och tryckfall 2 bar (200 ) 00 00 % 50 kg h kvs = 4.4 Vertikal linje överhettad ånga uppåt vid 50 kg/h 50 50 kg kg h =.02m /h kvs vs = 4.4 4.400 (500 00 ) =.02m.02m /h /h 00 00 (500 (500 00 00 ) ) Korsningspunkt k vs värde Välj befintligt k vs värde i ventilserierna VVF4..., VXF4..., VVF45..., VVF52..., VVF6..., VXF6... Valt k vs -värde: m³/h Valt k vs = m³/h VVF6.2 k vs = m³/h VVF6.2 8
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Hänvisning Ventildata för vatten Exempel Flödesdiagram för VVF6.. 500 400 00 0,0 0,02 0,0 0,04 0,05 0,06 0,08 0, Dp v00 [bar] 0,2 0, 0,4 0,5 0,6 0,8 SKC... 2 4 5 6 8 0 SKB... SKD... 20 40 2 84 V 00 [m³/h] 200 00 80 60 50 40 0 20 0 8 6 5 4 2 0,8 0,6 0,5 0,4 0, 0,2 DN - k vs 50-00 25-200 00-24 80-78 65-49 50-40, 50-9 40-2 25-7,5 25-5 5, 25-5 -,9 5 -,2 5-0,7 5-0,45 0, 0,08 0,06 0,05 0,04 0,0 0,02 2 4 5 6 8 0 20 0 40 50 60 80 00 200 00 400 500 600 800 000 2000 5-0, 58 28 22,4 6,8 4,2 8,4 5,8 2,8 2,24,68,4,2 0,84 0,58 0,28 0,224 0,68 0,40 0,2 0,084 0,058 V 00 [l/s] 0,028 0,0224 0,068 0,040 0,02 0,0084 0,0058 482D04 5-0,9 Dp max Dp v00 [] 9
Praktiska tips Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Dimensionering och val för ånga Exempel för mättad ånga www.siemens.se/sbt Exempel för överhettad ånga 20 Building Technologies Diagram om bestämning av ångans kvs-värde Praktiska tips, maj 2009
Siemens Building Technologies CAN4025E / 04.999 Landis & Staefa Division /2 Tabell vattenånga Water vapour table state of saturation (pressure table) Praktiska tips Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Tabell vattenånga 4 025 pressure Tryck Temperatur tempera- Specifik specific Specifik specific Densitet density Entalpi enthalpy Entalpi enthalpy evaporation Avdunstning heat ture vattenvolym volume volym volume vapour water vapour water ång- vapour ånga of vatten of ånga of värme p p t v v ρ h h r bar C dm/kg m/kg kg/m kj/kg kj/kg kj/kg 0.00 6.9808.000 29.20 0.00779 29.4 254.4 2485.0 2 0.020 7.5.002 67.0 0.0492 7.46 25.6 2460.2 0.00 24.00.0027 45.67 0.0290 0.00 2545.6 2444.6 4 0.040 28.98.0040 4.80 0.0287 2.4 2554.5 24. 5 0.050 2.898.0052 28.9 0.0547 7.77 256.6 242.8 6 0.060 6.8.0064 2.74 0.0422 5.50 2567.5 246.0 7 0.070 9.025.0074 20.5 0.0487 6.8 2572.6 2409.2 8 0.080 4.54.0084 8.0 0.0552 7.86 2577. 240.2 9 0.090 4.787.0094 6.20 0.067 8.28 258. 297.9 0 0.0 45.8.002 4.67 0.0684 9.8 2584.8 292.9 20 0.20 60.086.072 7.650 0.07 25.45 2609.9 258.4 0 0.0 69.24.022 5.229 0.92 289.0 2625.4 26. 40 0.40 75.886.0265.99 0.2504 7.65 266.9 29.2 50 0.50 8.45.00.240 0.086 40.56 2646.0 205.4 60 0.60 85.954.0 2.72 0.66 59.9 265.6 229.6 70 0.70 89.959.06 2.65 0.4229 76.77 2660. 228. 80 0.80 9.52.087 2.087 0.4792 9.72 2665.8 2274.0 90 0.90 96.7.042.869 0.550 405.2 2670.9 2265.6 00.0 99.62.044.694 0.5904 47.5 2675.4 2257.9 50.5.7.050.59 0.8628 467. 269.4 2226.2 200 2.0 20.2.0608 0.8854.29 504.70 2706. 220.6 250 2.5 27.4.0675 0.784.92 55.4 276.4 28.0 00.0.54.075 0.6056.65 56.4 2724.7 26.2 50.5 8.87.0789 0.5240.908 584.27 27.6 247.4 400 4.0 4.62.089 0.4622 2.6 604.67 277.6 2.0 450 4.5 47.92.0885 0.48 2.47 62.6 2742.9 29.7 500 5.0 5.84.0928 0.747 2.669 640.2 2747.5 207.4 600 6.0 58.84.009 0.55.70 670.42 2755.5 2085.0 700 7.0 64.96.082 0.2727.667 697.06 2762.0 2064.9 800 8.0 70.4.50 0.240 4.62 720.94 2767.5 2046.5 900 9.0 75.6.2 0.248 4.655 742.64 2772. 2029.5 000 0.0 79.88.274 0.94 5.47 762.6 2776.2 20.6 00 84.07. 0.774 5.67 78. 2779.7 998.5 200 2 87.96.86 0.62 6.27 798.4 2782.7 984. 00 9.6.48 0.5 6.67 84.70 2785.4 970.7 400 4 95.04.489 0.407 7.06 80.08 2787.8 957.7 500 5 98.29.59 0.7 7.596 844.67 2798.9 945.2 600 6 20.7.586 0.27 8.085 858.56 279.7 9.2 700 7 204..6 0.66 8.575 87.84 279.4 92.5 800 8 207..678 0.0 9.065 884.58 2794.8 90. 900 9 209.80.72 0.047 9.555 896.8 2796. 899. 2000 20 22.7.766 0.09954 0.05 908.59 2797.2 888.6 2500 25 22.94.972 0.0799 2.5 96.96 2800.9 89.0 000 0 2.84.26 0.0666 5.0 008.4 2802. 79.9 4000 40 250..252 0.04975 20.0 087.4 2800. 72.9 5000 50 26.9.2858 0.074 25.6 54.5 2794.2 69.7 6000 60 275.55.87 0.0244 0.8 2.7 2785.0 57. 7000 70 285.79.5 0.0277 6.5 267.4 277.5 506.0 8000 80 294.97.842 0.025 42.5 7. 2759.9 442.8 9000 90 0..479 0.02050 48.79 6.7 2744.6 80.9 0000 00 0.96.4526 0.0804 55.4 408.0 2727.7 9.7 000 0 8.05.4887 0.060 62.48 450.6 2709. 258.7 2000 20 24.65.5268 0.0428 70.0 49.8 2689.2 97.4 000 0 0.8.5672 0.0280 78.4 52.0 2667.0 5.0 4000 40 6.64.606 0.050 86.99 57.6 2642.4 070.7 5000 50 42..6579 0.004 96.7 6.0 265.0 004.0 20000 200 65.70 2.070 0.005877 70.2 826.5 248.4 59.9 22000 220 7.69 2.674 0.00728 268. 20. 295.6 84.5 2220 22.2 74.5.7 0.007 5.5 207.4 207.4 0 2
Styrventiler AMA-PSD... och ventilställdon AMA-UEC... Terminologi Förklaring av använda förkortningar och termer Förkortning Termer Enhet Definition p Differenstryck Differenstryck mellan två anläggningsdelar p max Maximalt differenstryck Maximalt tillåtet differenstryck över hela lyfthöjdsområdet, gemensamt för ventil och ställdon p V00 Differenstryck vid nominellt flöde Differenstryck över den helt öppna ventilen och ventilens reglergång med ett volymflöde V 00 p s Maximalt stängningstryck (nödstängning) Max. tillåten tryckdifferens (stängningstryck), vid vilken ventilen och ställdonet säkert kan stänga (nödstängning) p d Differenstryck över variabelt flöde Dimensionerande tryckfall, ofta är pd inte känt p VR Differenstryck i framledning och retur T Temperaturskillnad K Temperaturskillnad mellan framledning och retur EPDM O-ringstätning Etylen propylen... - gummipackbox H Lyfthöjd (på sätesventil, ventilställdon) mm Axiell rörelse i ventilspindel H 0 Pumpens dämda punkt m Pumpen arbetar mot en stängd ventil och ger ett maxtryck men inget flöde. Kilopascal, tryckenhet 00 = bar = 0 mvp k v Flödeskapacitet vid bar m³/h Mängden kallvatten (5...0 C) som passerar genom en given förstrypning t ex ventil eller strypbricka med ett differenstryck på 00 ( bar) k vs Flödeskapacitet vid bar och angiven lyfthöjd m³/h Mängden kallvatten (5...0 C) genom ventilens nominella lyfthöjd (H 00 ) med ett differenstryck på 00 ( bar) Läckage % k vs Läckage när ventilen är helt stängd (H 0 ) till DIN EN 49 p s Nödstängning Nödstängning vid händelse av strömavbrott mvp Metervattenpelare tryckenhet mvp 00 = bar = 0 mvp PN Tryckklass Utmärkande egenskaper gällande kombinationen av mekaniska och dimensionella funktioner hos en komponent i rörsystemet. Exempel: PN 6 är max 6 bar från ventilens inre hus ut mot atmosfären, är ej lika ventilens tillåtna differenstryck. β Ventilauktoritet Tryckfallet över ventilen i förhållende till totala trycket över den flödesvariabla kretsen och alla dess komponenter. För 2-vägsventil 0,5 och -vägsventil 0, Teflon Tätningsmaterial PTFE Poly Tetra Fluor Ethylene (PTFE) i t ex ventilens packbox. Tål högre temperaturer och mineralolja Viton Tätningsmaterial Fluorkarbon t ex O-ring i ventilens packbox Q 00 Max. kapacitet kw Anläggningens max. kapacitet V00 Max. volym flöde m³/h Volymetriskt flöde med ventilerna helt öppna (H 00 ) u Kinematisk viskositet mm²/s c Specifik värmekapacitet kj/kgk r Specifik densitet kg/m³ SV Styrventil SV = Beteckning för styrventil RV Injusteringsventil RV = Beteckning för injusteringsventil CV Amerikansk enhet kvs *,7 = m /h Relationen mellan termerna p max och p s (avstängning) Maximalt differenstryck p max indikerar till vilken differenstrycknivå styrventilen kan belastas beroende på de resulterande dynamiska kraven över hela lyfthöjden, dvs mellan positionerna helt stängd och helt öppen. Därför beror p max inledningsvis på design och de valda materialen samt den tillgängliga kraften hos ställdonet. Om ställdonet är för svagt kan endast en del av det möjliga omfånget utnyttjas. kvs = CV,7 Slutsats: p max är den viktigaste trycktermen i samband med drift av styrventiler. Sluttryck p s gäller bara vid enklare driftsavbrott men inte som kontinuerligt drifttillstånd. I det här fallet (till exempel som säkerhetsfunktion om ett rör spricker) är det viktigt att kunna stänga även om det dynamiska trycket är mycket högt. Mängden kan jämföras med termen avstängningstryck som är vanlig på marknaden. Slutsats: p s eller avstängningstrycket är ofta medvetet eller omedvetet inställt på samma som det dynamiska intervallet p max. Detta kan ge kunden fel uppfattning om ett användningsområde som inte överensstämmer med det tillåtna för reglerventilen och kan leda till att fel inträffar. Förkortningarna i listan kan förekomma bland produktbeskrivningarna och den tekniska informationen i produktkatalogen. Normer och standarder Ventilerna överensstämmer med kraven i direktivet om tryckutrustning 97/2/EG för tryckbärande utrustning enligt avsnitt, artikel 2..4. För produkter som klassindelas i kategori I och II tillhandahålls CE-deklarationer. 22