Flow Rate_VDI-VDE 2173

General data / Allgemeine Information

Refer / BetreffCustomer / KundeLESER No. / Nr.Prepared by / Erstellt durchDate / Datum

Maximum volume flow calculation for liquids acc. to VDI/VDE 2173 - 2007

Fluidic characteristic quantities of control valves and their determinationBerechnung des maximalen Durchflusses für Flüssigkeit nach VDI/VDE 2173 - 2007

Strömungstechnische Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung

Fluid / Medium

Kvs m3/h 10.00

p1 bar gauge 50.00

p2 bar gauge 5.00

r kg/m3 998.00

bar abs. 0.50

bar abs. 220.00

- 0.50

- 0.97

- 1.00

- 0.95

bar 25.26

bar 47.53

bar 45.00

partial cavitation / partielle Kavitation

bar 47.55

Designed Kv-value of a type series at rated travel / Vorgesehener Kv-Wert der Bauserie bei Nennhub

Inlet pressure minimal / Minimaler Vordruck

Outlet pressure maximal / Maximaler Nachdruck

Density of medium under test / Dichte des Messstoffes

Vapor pressure at relieving temperature / Dampfdruck der Flüssigkeit bei Eintrittstemperatur pV

Thermodynamic critical pressure / Thermodynamischer kritischer Druck pC

Characteristic differential pressure ratio / Charakteristisches Differenzdruckverhältnis xFZ

Liquid pressure recovery factor / Druckrückgewinnfaktor bei Flüssigkeiten FL

Pipework geometry factor / Rohrleitungsgeometriefaktor FP

Factor for the critical differential pressure ratio / Faktor für das kritische Druckverhältnis FF

Partial cavitation criterium / Differenzdruckkriterium für partielle Kavitation Dp part. cav.

Maximum cavitation criterium / Differenzdruckkriterium für maximale Kavitation Dp max. cav

Pressure loss at control valve / Druckverlust am Stellventil Dp

Flow characteristic / Strömungscharakter

Pressure loss at maximal cavitation / Druckverlust unter maximaler Kavitation Dpmax

m3/h 73.811

kg/h 73,663.321

Prepared

Date

Revision

Approved

Datum

Legende:

Graue Felder - nur informativ

Gelbe Felder - Pflichteingaben

Grüne Felder - Ergebnis

Formel:

woKv - Kv-Wert, für die Berechnung angenommen, dass Kv = Kv100 = Kvs * 1,1Gemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Kvs - vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5p1 - minimaler Vordruck bei maximalem qv in bar abs.p2 - maximaler Nachdruck bei maximalem qv in bar abs.r - spezifische Dichte in kg/m3pV - Dampfdruck der Flüssigkeit bei Eintrittstemperatur in bar abs.

Rate of volume flow through control valve / Volumendurchfluss durch das Stellventil qv

Rate of mass flow through control valve / Massendurchfluss durch das Stellventil qm

pC - thermodynamischer kritischer Druck in bar abs.xFZ - charakteristisches Differenzdruckverhältnis, einheitslosFL - Druckrückgewinnfaktor bei Flüssigkeiten, einheitslosFP - Rohrleitungsgeometriefaktor, einheitslosFF - Faktor für das kritische Druckverhältnis, einheitslosdpmax - Druckverlust unter maximaler Kavitation in bar abs.Q bzw. Qmax - Durchfluss in m3/hHinweise:

Berechnung des maximalen Durchflusses nach VDI/VDE 2173 - 2007 Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung ist eine Strömungstechnische Berechnung in Anlehnung an DIN IEC 60534 - 2011Stellventile für die Prozessregelung - Teil 2-1: Durchflusskapazität - Bemessungsgleichungen für Fluide unter Betriebsbedingungen.

Kvs ist vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub. Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei NennhubGemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Daher wird der Multiplikationsfaktor 1,1 bei der Ermittlung vom maximalenDurchfluss eingesetzt.Die Kennwerte xFZ und FL bitte beim Kunden anfragen. Die Kennwerte xFZ und FL können auch der Tabelle 2 (s.b. oben) entnommen werden.Der Rohrleitungsgeometriefaktor FP ist mit 1,0 angesetzt.



Maximum volume flow calculation for gases acc. to VDI/VDE 2173 - 2007

Fluidic characteristic quantities of control valves and their determinationBerechnung des maximalen Durchflusses für Gase nach VDI/VDE 2173 - 2007


Fluid / Medium

Kvs m3/h 10.00

p1 bar gauge 50.00

p2 bar gauge 5.00

T °C 20.00

kg/m3 0.09

g - 1.350

Real gas factor / Realgasfaktor Z - 1.000

- 0.75

x - 0.88

- 0.96

Y - 0.59

critical / überkritisch

Nm3/h 28,631.877

W kg/h 2,573.576

Prepared




Inlet temperature / Eingangstemperatur

Density under standard conditions / Dichte bei Normbedingungen rN

Specific heat ratio cp/cv / Verhältnis der spezifischen Wärme cp/cv

Differential pressure ratio for choked flow / Differenzdruckverhältnis bei Durchflussbegrenzung xT

Differential pressure ratio for gases / Differenzdruckverhältnis bei Gasen

Scaling factor for the ratio cp/cv / Normierungsfaktor für das Verhältnis cp/cv Fg

Expansion factor / Expansionsfaktor


Rate of volume flow under standard conditions / Volumendurchfluss unter Normbedingungen

QN

Rate of mass flow / Massendurchfluss

Date

Revision

Approved

Datum

Legende:




Formel:

woKv - Kv-Wert, für die Berechnung angenommen, dass Kv = Kv100 = Kvs * 1,1Gemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Kvs - vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5p1 - minimaler Vordruck bei maximalem qv in bar abs.T1 - Eingangstemperatur in °Kp2 - maximaler Nachdruck bei maximalem qv in bar abs.

Z - Realgasfaktor, einheitslosxT - Differenzdruckverhältnis bei Durchflussbegrenzung, einheitslosx - Differenzdruckverhältnis bei Gasen, einheitslos

Y - Expansionsfaktor, einheitslos

ρN - spezifische Dichte bei Normbedingungen in kg/m3γ - Verhältnis der spezifischen Wärme cp/cv, einheitslos

Fγ - Normierungsfaktor für das Verhältnis cp/cv, einheitslos

Hinweise:


Kvs ist vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub. Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei NennhubGemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Daher wird der Multiplikationsfaktor 1,1 bei der Ermittlung vom maximalenDurchfluss eingesetzt.Den Kennwert xT bitte beim Kunden anfragen. Der Kennwert xT kann auch der Tabelle 2 (s.b. oben) entnommen werden.

QN - Durchfluss unter Normbedingungen in Nm3/h



Maximum volume flow calculation for vapours acc. to VDI/VDE 2173 - 2007

Fluidic characteristic quantities of control valves and their determinationBerechnung des maximalen Durchflusses für Dämpfe nach VDI/VDE 2173 - 2007


Fluid / Medium

Kvs m3/h 10.00

p1 bar gauge 50.00

p2 bar gauge 5.00

m3/kg 0.09

g - 1.350

- 0.75

x - 0.88

- 0.96

Y - 0.59


W kg/h 4,179.016

Prepared

Date

Revision

Approved

Datum




Specific volume / Spezifisches Volumen v1







Mass flow rate / Massendurchfluss

Legende:




Formel:

woKv - Kv-Wert, für die Berechnung angenommen, dass Kv = Kv100 = Kvs * 1,1Gemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Kvs - vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5p1 - minimaler Vordruck bei maximalem qv in bar abs.p2 - maximaler Nachdruck bei maximalem qv in bar abs.

γ - Verhältnis der spezifischen Wärme cp/cv, einheitslosxT - Differenzdruckverhältnis bei Durchflussbegrenzung, einheitslosx - Differenzdruckverhältnis bei Gasen, einheitslosFγ - Normierungsfaktor für das Verhältnis cp/cv, einheitslosY - Expansionsfaktor, einheitslosW - Massendurchfluss in kg/hHinweise:

Berechnung des maximalen Durchflusses nach VDI/VDE 2173 - 2007 Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung ist eine Strömungstechnische Berechnung in Anlehnung an DIN IEC 60534 - 2011

v1 - spezifisches Volumen beim Vordruck in m3/kg

Stellventile für die Prozessregelung - Teil 2-1: Durchflusskapazität - Bemessungsgleichungen für Fluide unter Betriebsbedingungen.




Maximum volume flow calculation for saturated steam acc. to VDI/VDE 2173 - 2007

Fluidic characteristic quantities of control valves and their determinationBerechnung des maximalen Durchflusses für gesättigten Wasserdampf nach VDI/VDE 2173 -

2007 Strömungstechnische Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung

Fluid / Medium

Kvs m3/h 10.00

p1 bar gauge 221.20

p2 bar gauge 5.00

g - 1.350

- 0.75

x - 0.97

- 0.96

Y - 0.55


W kg/h 26,141.375

Prepared

Date

Revision

Approved

Datum

Legende:




Saturated steam / gesättigter Wasserdampf







Scaling factor for the ratio cp/cv / Normierungsfaktor für das Verhältnis cp/cv FgExpansion factor / Expansionsfaktor



Formel:

woKv - Kv-Wert, für die Berechnung angenommen, dass Kv = Kv100 = Kvs * 1,1Gemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Kvs - vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5p1 - minimaler Vordruck bei maximalem qv in bar abs.p2 - maximaler Nachdruck bei maximalem qv in bar abs.γ - Verhältnis der spezifischen Wärme cp/cv, einheitslosxT - Differenzdruckverhältnis bei Durchflussbegrenzung, einheitslosx - Differenzdruckverhältnis bei Gasen, einheitslosFγ - Normierungsfaktor für das Verhältnis cp/cv, einheitslosY - Expansionsfaktor, einheitslosW - Massendurchfluss in kg/hHinweise:


Kvs ist vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub. Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei Nennhub

Gemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Daher wird der Multiplikationsfaktor 1,1 bei der Ermittlung vom maximalenDurchfluss eingesetzt.Den Kennwert xT bitte beim Kunden anfragen. Der Kennwert xT kann auch der Tabelle 2 (s.b. oben) entnommen werden.

CORRUPT INLET PRESSURE / FALSCHER VORDRUCK



Maximum volume flow calculation for superheated steam acc. to VDI/VDE 2173 - 2007

Fluidic characteristic quantities of control valves and their determinationBerechnung des maximalen Durchflusses für überhitzten Wasserdampf nach VDI/VDE 2173 -

2007 Strömungstechnische Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung

Fluid / Medium

Kvs m3/h 10.00

p1 bar gauge 210.00

p2 bar gauge 5.00

°C 380.00

g - 1.350

- 0.75

x - 0.97

- 0.96

Y - 0.55


W kg/h 24,540.680

Prepared

Date

Revision

Approved

Datum

Superheated steam / überhitzter Wasserdampf




Inlet temperature / Eingangstemperatur T1








Legende:




Formel:

woKv - Kv-Wert, für die Berechnung angenommen, dass Kv = Kv100 = Kvs * 1,1Gemäß VDI/VDE 2173 - 2007 Ziff. 3.7 darf der maximale tatsächliche Kv100-Wert eines Stellventils den Kvs-Wert um 10 % übersteigen. Kvs - vorgesehener Kv-Wert einer Bauserie bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5Kv100 - Kv-Wert eines einzelnen Stellventils bei Nennhub in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5p1 - minimaler Vordruck bei maximalem qv in bar abs.p2 - maximaler Nachdruck bei maximalem qv in bar abs.t1 - Eingangstemperatur in °Cts - Verdampfungstemperatur bei p1+1,013 barg in °Cγ - Verhältnis der spezifischen Wärme cp/cv, einheitslosxT - Differenzdruckverhältnis bei Durchflussbegrenzung, einheitslosx - Differenzdruckverhältnis bei Gasen, einheitslosFγ - Normierungsfaktor für das Verhältnis cp/cv, einheitslosY - Expansionsfaktor, einheitslosW - Massendurchfluss in kg/hHinweise:

Berechnung des maximalen Durchflusses nach VDI/VDE 2173 - 2007

Kenngrößen von Stellventilen und deren Bestimmung ist eine Strömungstechnische Berechnung in Anlehnung an DIN IEC 60534 - 2011Stellventile für die Prozessregelung - Teil 2-1: Durchflusskapazität - Bemessungsgleichungen für Fluide unter Betriebsbedingungen.


Die Faustformel für die Berechnung der Sattdampftemperatur aus dem Sattdampfdruck istts = 102*(p1+1,013)^0,2407

Umrechnungstabelle für Nenn-Durchfluss

(l/min)*((kg/m3)/bar)^0,51

(m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5 0.060

(l/min)*((kg/m3)/bar)^0,5

(m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5 1 16.660

Prepared MA

Date 6/14/2012

Revision 2.0

Approved

Datum

Legende:




Hinweise:

Kv - Durchflusskoeffizient in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5 - Druckverlust über das Ventil 10^5 Pa (1 bar), Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)kv - Durchflusskoeffizient in (l/min)*((kg/m3)/bar)^0,5 - Druckverlust über das Ventil 10^5 Pa (1 bar), Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)KG - Durchflusskoeffizient nach EN 334 und EN 14382 für Regelkarmaturen im Erdgasfach in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5

- Vordruck 2 bar-a, Nachdruck 1 bar-a, Medium Erdgas mit T=288,15 °K (15 °C), Dichtverhältnis d=0,64 und Normdichte 0,83Cv - Durchflusskoeffizient nach ANSI/ISA S75.02 - 1996 oder ANSI/NFPA T3.21.3 - 2008 in U.S.GPM/psi

- Druckverlust über das Ventil 1 psi, Medium Wasser mit T zwischen 40 °F und 100 °F (4 °C bis 38 °C)Se - Nennquerschnitt in mm2QNn - Nenndurchfluss in Nl/min - Vordruck 7 bar-a, Nachdruck 6 bar-a, Medium Luft mit T = 0 °C bei 101.300 kPa (1 bar-g)Av - Durchflusskoeffizient nach IEC 60534-2-3 - 1997 und JIS B2005 - 1995 in m2 - Druckverlust über das Ventil 1 Pa, Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)

kv

Kv

kv

Kv

(m3/h)/bar U.S.GPM/psi mm21 1 1

0.030 0.865 0.076

(m3/h)/bar U.S.GPM/psi mm2

33.620 1.156 13.228

Cal5/24/2012

Kv - Durchflusskoeffizient in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5 - Druckverlust über das Ventil 10^5 Pa (1 bar), Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)kv - Durchflusskoeffizient in (l/min)*((kg/m3)/bar)^0,5 - Druckverlust über das Ventil 10^5 Pa (1 bar), Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)KG - Durchflusskoeffizient nach EN 334 und EN 14382 für Regelkarmaturen im Erdgasfach in (m3/h)*((kg/m3)/bar)^0,5

- Vordruck 2 bar-a, Nachdruck 1 bar-a, Medium Erdgas mit T=288,15 °K (15 °C), Dichtverhältnis d=0,64 und Normdichte 0,83Cv - Durchflusskoeffizient nach ANSI/ISA S75.02 - 1996 oder ANSI/NFPA T3.21.3 - 2008 in U.S.GPM/psi

- Druckverlust über das Ventil 1 psi, Medium Wasser mit T zwischen 40 °F und 100 °F (4 °C bis 38 °C)

QNn - Nenndurchfluss in Nl/min - Vordruck 7 bar-a, Nachdruck 6 bar-a, Medium Luft mit T = 0 °C bei 101.300 kPa (1 bar-g)Av - Durchflusskoeffizient nach IEC 60534-2-3 - 1997 und JIS B2005 - 1995 in m2 - Druckverlust über das Ventil 1 Pa, Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)

KG Cv Se

KG Cv Se

Nl/min m21 1

0.001 35,714.286

Nl/min m2

1,099.560 0.000028

Av - Durchflusskoeffizient nach IEC 60534-2-3 - 1997 und JIS B2005 - 1995 in m2 - Druckverlust über das Ventil 1 Pa, Medium Wasser mit T zwischen 278 °K und 315 °K (5 °C bis 40 °C)

QNn AV

QNn AV

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Flow Rate_VDI-VDE 2173