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Abmessungen und technische Informationen werden nur zu Informationszwecken zur Verfügung gestellt und können ohne vorherige Ankündigung geändert werden A|4 Lösungen für die pneumatische Automation Hauptkatalog Strömungseigenschaften Zylinder benötigen, um einen vorgegebenen Hub in der geforderten Zeit ausführen zu können, eine bestimmte Luftmenge, die von dem Steuerventil zugeführt werden muss. Es ist deshalb erforderlich, die Strömungsgesetze der Ventile zu kennen, d. h. die Zusammenhänge zwischen Druck, Druckabfall und Druckluftmenge müssen bekannt sein, um die geeignete Ventilgröße zu erreichen, damit einem Zylinder bei vorgegebenem Druck unter Berücksichtigung des Druckverlustes die erforderliche Druckluftmenge zugeführt werden kann. Zur Ermittlung der Ventilgröße reicht die Bezugsgröße Gewindeanschluss des Ventils nicht aus, sondern es müssen alle Betriebsdaten einbezogen werden. Diese Daten werden in unterschiedlicher Form angegeben, je nachdem, nach welcher Norm bzw. Messmethode sie ermittelt wurden. Sie bestehen vor allem aus Konstanten, die in die Durchflussberechnung der Ventile einbezogen werden. Um den Sinn der Berechnungsformeln zu verstehen, muss man die Strömungsverhältnisse in den Ventilen näher betrachten. Zur Verdeutlichung soll folgendes Beispiel dienen: Ein mit einem absoluten Druck P1 gespeistes Ventil, dem ein Durchflussregler nachgeschaltet ist. Bei Veränderung des Eingangsdruckes P1 bleibt der Kurvenverlauf bestehen, das heißt, dass sich bei Erhöhung bzw. Reduzierung des Druckes P1 die Durchflusskurven entsprechend nach oben bzw. unten verschieben. Bei Reduzierung des Eingangsdrucks P1 könnte der horizontale Teil der Kurve entfallen; dies bedeutet, dass der kritische Durchflusszustand nicht mehr erreicht wird. Der Teil des Kurvenverlaufes, der in der Praxis am meisten interessiert, ist der Bereich vor Erreichen des kritischen Strömungszustandes. Über diesen Bereich gibt es verschiedene, empirisch ermittelte Koeffizienten, die den tatsächlichen Verlauf näherungsweise angeben. Diese ermöglichen es, den Durchfluss in relativ einfacher Weise, mit Hilfe entsprechender Formeln, zu berechnen. Ventilkonstanten "C" und "B" Mit Hilfe von Messverfahren nach CETOP RP 50 P (übernommen von der Norm ISO/DIN 6358) werden die folgenden beiden Konstanten empirisch ermittelt: - Leitwert C - kritisches Druckverhältnis b . Der Leitwert C = Q*/P 1 beschreibt das Verhältnis zwischen der maximalen Durchflussmenge Q* und dem absoluten Eingangsdruck P 1 bei kritischem Durchfluss (Überschalldruckzustand) und einer Lufttemperatur von 20° C. Das kritische Druckverhältnis b = P*2/P 1 ist das Verhältnis zwischen dem absoluten Ausgangsdruck P 2 und dem absoluten Eingangsdruck P 1 bei Erreichen der maximalen Durchflussmenge Q* (Überschallbereich). Die Formel, deren Ergebnis eine elliptische Annäherung des Verhältnisses zwischen Druck und Durchfluss darstellt, lautet wie folgt: wobel: [1] Anfangszustand - Durchflussregler geschlossen - kein Durchfluss (Q=0) - ein- und abgehender Druck sind identisch (P2=P1) IZwischenzustand - Durchflussregler wird geöffnet Durch das allmähliche Öffnen des Durchflussreglers sinkt der Druck P2 und die Durchflussmenge steigt bis zu einem kritischen Punkt, an dem die Durchflussmenge auch dann konstant bleibt, wenn der Regler weiter geöffnet wird. An diesem Punkt strömt die Luft mit Schallgeschwindigkeit. Endzustand - Durchflussregler vollständig geöffnet - maximale Durchflussmenge (konstant ab kritischem Punkt ) - abgehender Druck P2=0 Dimensionierung ANHANG A 2 1 3 P2 P1 Nenndurchfluss bei Atmosphärendruck 1,013 bar und Temperatur 20°C; Leitwert des Ventils; absoluter Eingangsdruck; Verhältnis zwischen Ausgangs- und Eingangsdruck (P 2 /P 1 ); kritisches Druckverhältnis; Korrekturfaktor, der die absolute Eingangstemperatur T 1 berücksichtigt; absolute Temperatur (wobei t 1 in °C angegeben wird). Anhang Dimensionierung