Fluidkalkylator
Med vår vätske-beräknare kan du enkelt räkna ut Kv-värden, flöden och tryckminskningar.
När du ska välja rätt ventiltyp och storlek är särskilda faktorer avgörande. Med hjälp av Kv-värdet, flödeshastigheten och parametern för tryckförlusten hittar du rätt ventil för dina särskilda krav och användningsområden. Beräkna enkelt online med vår "Fluid Calculator".
Flödeskoefficient
Vad säger flödeskoefficienten Kv?
Kv-värdet är ett normerat rikttal som finns sedan 1950-talet för det flöde en fluid kan uppnå genom en ventil. Beräkningen av Kv-värdet görs enligt DIN EN 60 534, värdet definieras då enligt riktlinjerna VDE/VDI 2173 genom mätningen av vatten vid en tryckförlust på ca. 1 bar och en temperatur på 5-30°C. Enheten för resultatet anges i m3/h.
Dessutom står den här ventilparametern endast för ett specifikt slag för en ventil, alltså en specifik öppningsgrad. En ventil har då så många Kv-värden som den har inställningssteg. Ett öppna/stäng-ventil har då endast ett Kv-värde och reglerventiler Kv-värden för varje läge. Rikttalet för det maximala slaget på 100 % är Kvs-värdet..
Skillnad mellan värdena Cv och Kv
Det ofta jämställda Cv-värdet är den amerikanska måttenheten, vilken anges i USG/min (US-gallon per minut) och kan därför inte kan jämställas med Kv-värdet. För detta finns omräkningsformler:
Kv = 0,857 * Cv
Cv = 1,165 * Kv
Formlerna för att beräkna flödeskoefficienten för olika aggregationstillstånd
Kv-beräkning av vätskor
För att kunna beräkna Kv-värdet för vätskor måste flödet i l/min eller m3/h, mediets densitet framför ventilen och tryckförlusten över ventilen vara kända, alltså differensen för inlopps- och utloppstrycket. .
Q = flöde i m3/h
Δp = tryckförlust i bar
ρ = vätskans densitet i kg/m3
Kv-beräkning av gaser
Vid beräkningen för gaser skiljer man mellan under- och överkritisk strömningsstatus. Underkritisk betyder att ventilens inlopps- och utloppstryck bestämmer genomflödet. Ju större utloppstryck, alltså trycket efter ventilen (p2), desto mindre blir volymflödet..
Överkritisk i sin tur är att genomflödet endast är beroende av inloppstrycket, varvid här flödeseffekten med ”choking” inträffar. Vid stor tryckdifferens (Δp > p1/2) i ventilens minsta tvärsnitt inträffar teoretiskt ljudhastighet. Mediet som accelereras genom tryckförlusten kan här inte flyta snabbare än ljudhastigheten (mach 1), även om utloppstrycket sänks ytterligare. Vid gaser sker den normerade beräkningen vid 1013 hPa och 0°C med QN som normflödesmängd och normdensitet ρN. Härvid måste även hänsyn tas till temperaturinverkan.
Beräkning vid underkritisk strömning (underljudshastighet)
Beräkning vid överkritisk strömning (ljudhastighet)
p1 = inloppstryck i bar
p2 = utloppstryck i bar
Δp = tryckförlust i bar
QN = volymflöde, normerat, i m3/h
ρN = densitet, normerad, i kg/m3
T = absolut temperatur framför ventilen i kelvin
Mätuppbyggnad för Kv-värdesberäkning av ventiler
Bilden nedan visar en mätuppbyggnad för att fastställa Kv-värden vid given tryckförlust. Härvid är 1 testobjektet, alltså ventilen som ska testas och 2 flödesmätaren. I försöksuppbyggnaden finns även mätställen för inlopps- (3) och utloppstrycket (4) och en flödesregleringsventil (5). Slutligen är en temperaturmätare (6) ansluten för mätningen av gasformiga medier. .
1 Testobjekt
2 Flödesmätare
3 Manometer: Tryck framför ventilen (inloppstryck)
4 Manometer: Tryck efter ventilen (utloppstryck)
5 Flödesregleringsventil
6 Temperaturmätare
Flödeshastighet
Vad säger flödeshastigheten Q?
En annan parameter inom fluidtekniken är flödet, även kallat volymflöde eller volymström. Den säger hur mycket volym av en fluid som flyter genom en ventil en specifik tid.
För att beräkna en vätskas flödesmängd, måste Kv-värdet, mediets densitet och tryckdifferensen mellan inlopps- och utloppstryck vara kända. Medier som anges av Bürkert är till exempel syre, kolmonoxid eller etan. Här finns respektive densitet redan inlagd och tryckdifferensen räknas ut automatiskt, så att endast fälten för Kv-värde och inlopps- och utloppstrycket måste fyllas i.
Formlerna för att beräkna volymströmmen för olika aggregationstillstånd
Flödesberäkning vid vätskor
Flödesmängden beräknas med följande formel:
Q = flödesmängd
Kv = flödeskoefficient i m3/h
Δp = tryckförlust i bar
ρ = densitet i kg/m3
Flödesberäkning av gaser
Det normerade flödet för en gas behöver i sin tur även Kv-värdet, dessutom normdensiteten, inlopps- och utloppstrycket och mediets temperatur. Dessutom måste man även här skilja mellan under- och överkritisk strömning..
Beräkning vid underkritisk strömning
Beräkning vid överkritisk strömning
p1 = inloppstryck i bar
p2 = utloppstryck i bar
Δp = tryckförlust i bar
Kv = flödeskoefficient i m3/h
ρN = densitet i kg/m3
T = temperatur i kelvin
Tryckförlust över ventilen
Hur tryckförlusten över en ventil beräknas
Tryckminskningen betecknar differensen mellan mediets inloppstryck framför ventilen och utloppstrycket efter ventilen. Det här mätvärdet avser en fluids energiförlust när en ventil genomströmmas och anges i bar. För beräkningen av tryckförlusten gällande en vätska behövs Kv-värdet, vätskans densitet och flödet. Nedan finns formeln som ligger till grund för beräkningen.
Formlerna för att beräkna tryckminskningen för olika aggregationstillstånd
Tryckförlustberäkning vid vätskor
ρ = densitet i kg/m3
Q = flöde i m3/h
Kv = flödeskoefficient i m3/h
Tryckförlustberäkning vid gaser
Vid beräkningen för ett gasformigt medium skiljer man mellan under- och överkritisk strömning och följande värden behövs: Kv-värdet, normflödet vid 1013 hPa och 0°C, dessutom normdensiteten, utloppstrycket och mediumtemperaturen.
Beräkning vid underkritisk strömning
Beräkning vid överkritisk strömning
p1 = inloppstryck i bar
p2 = utloppstryck i bar
ρN = densitet i kg/m3
T = temperatur i kelvin
QN = volymflöde, normerat, i m3/h
Kv = flödeskoefficient i m3/h
Välj bland flertalet medier som finns, såsom brom eller neon. Dessa är inlagda med hithörande densitet eller går det att skapa ytterligare ett medium. Man måste då endast ange densiteten och aggregattillståndet för vätskan. När man sedan lägger in de nödvändiga uppgifterna för det önskade värdet, arbetar redan fluidkalkylatorn i bakgrunden och visar förutom slutresultatet även de preliminära resultaten automatiskt i rutan uppe till höger.
Starta din beräkning nu!
Vill du beräkna andra ämnen, som t.ex. vattenånga eller särskilda strömningsförhållanden, vilka utlöses genom mycket lågt flöde eller högre viskositeter? Eller letar du efter en processventil som ska uppfylla särskilda krav? Använd då vårt verktyg för ventilkonfigurering för att särskilt välja processventiler. Hitta rätt ventil här!