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Die Durchflusskurve

Die Durchflusskurve eines Ventils ist im Wesentlichen eine Grafik, die zeigt, wie das Ventil sich verhält, wenn es einem bestimmten Druck oder Durchfluss ausgesetzt ist.

Den Durchfluss abbilden

Die vertikale Achse in Abbildung 1 zeigt die Rate oder Geschwindigkeit, mit der ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen durch ein bestimmtes Ventil (Q) fließt. Die horizontale Achse stellt den damit zusammenhängenden Druckverlust dar (ΔP). Die Durchflusskurve zeigt also den Zusammenhang zwischen Druck und Durchfluss. Auch wenn die Durchflusskurve eines Ventils einen gewissen Wert angibt, ist es wichtig zu wissen, dass Durchflusskurven lediglich als Veranschaulichungen zu verstehen sind, wie sich ein bestimmtes Ventil in Ihrer Anwendung verhalten könnte. Für die Funktionsbeschreibung eines Ventils sind Leistungsklassen oder Parameter mit Ober- und Untergrenzen teilweise besser geeignet als eine simple Kurve.

Jeder Ventiltyp hat eine spezifische Durchflusskurve (Parameter).

Im Allgemeinen wird die Durchlassfähigkeit durch die Größe der Durchflussöffnung eines Ventils bestimmt. Mehrere andere Faktoren, z. B. der Ventiltyp, die Einfachheit (oder Komplexität) der Montage und die Rückfluss-Leckrate, können sich ebenfalls direkt auf die Durchlassfähigkeit auswirken. Wir glauben an einen ganzheitlichen Ansatz, der alle Aspekte der Systemanforderungen und -funktion berücksichtigt. Ein sorgfältiges Abwägen der Vor- und Nachteile möglichst vieler Faktoren – und das Verständnis von deren Zusammenspiel – ergibt die besten Optionen für Ihre Anwendung. Die folgenden Diagramme veranschaulichen diese Punkte.

Vorwärtsfluss

Das Diagramm zeigt eine hohe Durchflussrate, die an der Steilheit der Durchflusskurve erkennbar ist. Ist ein höherer Durchfluss erforderlich, so ist die Verwendung eines größeren Ventils in der Regel die naheliegendste und oft auch die einfachste Lösung. Das gilt aber nicht immer. Es gibt viele weitere Faktoren, die sich direkt auf die Durchflussmenge eines bestimmten Ventils auswirken. Dazu gehören das Material und die geometrische Form des Ventils. Dennoch gibt es ein paar Faustregeln. Vergleicht man ein Schnabelventil mit einem ähnlich gefertigten Schirmventil, so bietet das Schirmventil in den meisten Fällen eine höhere Durchflussrate als das Schnabelventil. Faustregeln sind aber keine allgemeingültigen Gesetze, und es gibt immer Ausnahmen, die von den Umständen und anderen Faktoren abhängen, z. B. von den Materialien, der Dichte der durchströmenden Flüssigkeit bzw. des Dampfes usw.

Öffnungsdruck

Der Öffnungsdruck ist Punkt, an dem sich ein Ventil öffnet und das Medium hindurchfließen kann. Schnabelventile werden im Allgemeinen als „normal geöffnete Ventile“ bezeichnet, weil sie sich mehr oder weniger sofort öffnen. Schirmventile (neben vielen anderen) hingegen können genau konfiguriert und auf die spezifischen Öffnungsdruckanforderungen oder Grundzüge eines Projekts zugeschnitten werden. Die Abbildung veranschaulicht diese Unterschiede.

Rückfluss

In der Praxis gibt es keine 100% perfekte Dichtung. Aus diesem Grund wird der Rückflussverlust immer in Form von Mikromengen angegeben – auch weniger als eine bestimmte Durchflussmenge eines Mediums in einer bestimmten Zeit bei einem bestimmten Druck (z.B. <0,5 ml/min Luft bei 5 kPa).

Je nachdem, welche Anforderungen Sie haben, sind bestimmte Ventile besser geeignet, um akzeptable Leckage-Grenzwerte oder Leckage-Kriterien zu erfüllen. Im Allgemeinen gilt auch, dass jedes Ventil an anderer Stelle im System einen Kompromiss darstellt. So ist es beispielsweise hypothetisch möglich, dass in einer bestimmten Umgebung ein kleines Schirmventil mit hohem Öffnungsdruck bessere Leckagewerte (geringere Leckageraten) aufweist als ein größeres Schirmventil mit niedrigerem Öffnungsdruck.

Außerdem haben verschiedene Arten von Ventilen unterschiedliche Rückflusseigenschaften. Im Allgemeinen weisen die meisten Schnabelventile anfangs ein gewisses Maß an Leckage auf. Jedoch nur, bis der wachsende Gegendruck die Ventillippen zum Schließen zwingt und den Durchfluss vollständig abdichtet. Schirmventile indessen dichten nahezu sofort und wirksam ab, selbst bei niedrigstem Druck.

Maximaler Gegendruck

In einigen Fällen kann der sich hinter der Dichtung eines Ventils aufbauende Gegendruck so groß werden, dass das Ventil bricht oder interviert, ähnlich wie bei einem Dammbruch. Ein Druck dieser Stärke oder dieses Ausmaßes ist höchst unwahrscheinlich. Um sicherzustellen, dass das gewählte Ventil dem Druckanstieg standhält, empfehlen wir unseren Kunden, sich durch die Experten von Minivalve beraten zu lassen und mit ihnen über die Anforderungen zu sprechen. Wir helfen Ihnen gerne bei der Fehlerbehebung. Vor der Integration und der Produktion testen wir das Ventil auf konstruktions- und druckbedingte Einschränkungen (Worst-Case-Szenarien) in einem bestimmten Gerät.

Möchten Sie unsere Ventile in einem Ihrer Projekte testen? Setzen Sie sich mit unseren Ventil-Ingenieuren in Verbindung, um die Möglichkeiten zu besprechen.

Siehe auch

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