Es gibt einige technische Designfragen, die beantwortet werden müssen, um die Designabsicht des Systems aufrechtzuerhalten. In diesem Leitfaden erfahren Sie in 18 Schritten, wie Sie Ventile, Antriebe und Baugruppen richtig dimensionieren und auswählen.
1. Ventiltyp bestimmen. Wenn wir dies im Voraus wissen, können wir unsere Größe und Auswahl anpassen.
2. Bestimmen Sie das zu steuernde Medium.
3. Determine flow rate of equipment to be controlled. (This should be provided, or on the coil schedule.)
4. Bestimmen Sie den angegebenen Druckabfall. Für eine korrekte Ventilautorität sollte der Druckabfall am Ventil gleich dem gesamten Druckabfall am gesteuerten Zweig einschließlich des Ventils sein.
Ventildimensionierung – Gleichung
 Die Formel zur Bestimmung des Cv für Wasserventile |  Beim Arbeiten mit Wasser kann dies vereinfacht werden |
S = Spezifisches Gewicht des Mediums
CV = Durchflusskoeffizient
Q = Volumetric Flow (gpm) with valve fully open
ΔP = Differential Pressure (psi) with valve fully open
Berechnung des GPM-Durchflusses
 Der GPM-Bedarf kann bestimmt werden, wenn der BTU/h-Bedarf und die gewünschte Wasser-ΔT bekannt sind. |  GPM kann genauer bestimmt werden, wenn der Glykol-Prozentsatz bekannt ist. |
GPM = Durchfluss in Gallonen/Minute
q = Zugesetzte oder abgeführte Wärme in BTU/h
ΔT = Anstieg oder Abfall der Wassertemperatur entlang der Spule
S oder SG = Spezifisches Gewicht des Mediums
Cp = Spezifische Wärme des Mediums
Bestimmen einer Nenndurchflussrate
Übliche Differenztemperaturen für Kaltwassergeräte sind 12ºFUnd 20ºF für Warmwassersysteme. Dies sollte mit dem Konstrukteur noch einmal besprochen werden, um zu prüfen, welche Geräteunterschiede für die Spulen sowie für die Hauptgeräte wie Kessel und Kältemaschinen im System vorgesehen sind.
Wenn im System Glykol verwendet wird, können einige Änderungen an der oberen Gleichung vorgenommen werden, um den Unterschied im spezifischen Gewicht und der spezifischen Wärme einer gemischten Flüssigkeit im Vergleich zu Standardwasser auszugleichen.
Spezifisches Gewicht von Glykollösungen
Um ein Wasser/Glykol-Gemisch zu kompensieren, erfordert die vorherige Gleichung für GPM zwei zusätzliche Informationen. Das erste, was Sie benötigen, ist das spezifische Gewicht der Wasser-/Glykolmischung bei den Mischungsprozentsätzen. Dies kann der Tabelle „Spezifisches Gewicht von Glykollösungen“ entnommen werden. In nordamerikanischen Hydroniksystemen ist 50/50 % Wasser/Glykol typisch. Die meisten Hersteller haben ihre Geräte auf ähnliche Mischungsgrenzwerte ausgelegt.
| Spezifisches Gewicht – SG – | Ethylene Glycol Solution (% by volume) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temperature (ºF) | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 65 | 100 |
| -40 | 1) | 1) | 1) | 1) | 1.12 | 1.13 | 1) |
| 0 | 1) | 1) | 1.08 | 1.10 | 1.11 | 1.12 | 1.16 |
| 40 | 1.048 | 1.057 | 1.07 | 1.088 | 1.1 | 1.11 | 1.145 |
| 80 | 1.04 | 1.048 | 1.06 | 1.077 | 1.09 | 1.095 | 1.13 |
| 120 | 1.03 | 1.038 | 1.05 | 1.064 | 1.077 | 1.82 | 1.115 |
| 160 | 1.018 | 1.025 | 1.038 | 1.05 | 1.062 | 1.068 | 1.049 |
| 200 | 1.005 | 1.013 | 1.026 | 1.038 | 1.049 | 1.054 | 1.084 |
| 240 | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 1.067 |
| 280 | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 1.05 |
- 1)Unter dem Gefrierpunkt
- 2)Über dem Siedepunkt
Spezifische Wärme von Glykollösungen
Sie benötigen außerdem die spezifische Wärme des Wasser-/Glykol-Gemisches bei den Auslegungsprozentsätzen, um die korrekte Nenndurchflussrate zu erhalten. Diese Informationen finden Sie in der Tabelle „Spezifische Wärme von Glykollösungen“ unten.
| Specific Heat Capacity – cp – (Btu/lb.ºF) | Ethylene Glycol Solution (% by volume) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temperature (ºF) | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 65 | 100 |
| -40 | 1) | 1) | 1) | 1) | 0,68 | 0.703 | 1) |
| 0 | 1) | 1) | 0.83 | 0.78 | 0.723 | 0.7 | 0.54 |
| 40 | 0.913 | 0.89 | 0.845 | 0.795 | 0.748 | 0.721 | 0.562 |
| 80 | 0.921 | 0.902 | 0.86 | 0.815 | 0.768 | 0.743 | 0.59 |
| 120 | 0.933 | 0.915 | 0.875 | 0.832 | 0.788 | 0.765 | 0.612 |
| 160 | 0.94 | 0.925 | 0.89 | 0.85 | 0.81 | 0.786 | 0.64 |
| 200 | 0.953 | 0.936 | 0.905 | 0.865 | 0.83 | 0.807 | 0.66 |
| 240 | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 0.828 | 0.689 |
| 280 | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 2) | 0.71 |
- 1)Unter dem Gefrierpunkt
- 2)Über dem Siedepunkt
- 1 Btu/(lbmºF) = 4,186.8 J/(kgºK) = 1 kcal/(kgºC)
5. Berechnen Sie Cv mithilfe der Gleichung für Wasserventile.
6. Determine number of ports (2-way or 3-way).
7. Determine required ANSI Pressure Class rating(125 or 250).
8. Ermitteln Sie die erforderliche Durchflusscharakteristik. Typischerweise gleicher Prozentsatz für Wasseranwendungen und linear für Dampfanwendungen.
9. Bestimmen Sie die Trimmanforderungen:
- Bronze / Brass (usually for low ΔP water applications)
- Stainless Steel (usually for higher ΔP water applications and steam applications)
10. Determine type of packing, if applicable(Standard or High Temperature)
11. Determine type of mechanical connection to the piping system. (NPT-FxF, NPT – FxUM, Flanged, Sweat, etc.)
12. Bestimmen Sie für den Aktuator die Anforderungen für Normalposition und Ausfallsicherheit
- NEIN – Normalerweise offen
- NC – Normalerweise geschlossen
- SR – Spring Return oder Fail-Safe
- NSR – Non-Spring Return oder Fail-in-Place
13. Determine type of actuator and control signal(2 position, floating, 0-10 vdc, etc.).
14. Stellen Sie fest, ob eine manuelle Übersteuerung erforderlich ist.
15. Wählen Sie basierend auf all diesen Eingaben eine bestellbare Ventilbaugruppe aus.
16. Check close off pressure(specified, or at least system differential pressure).
17. Berechnen Sie den tatsächlichen Druckabfall basierend auf dem ausgewählten Ventil mithilfe der CV-Formel
18. Überprüfen Sie die prozentuale Autorität, wobei: Die prozentuale Autorität sollte zwischen 25 % und 50 % liegen.
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