Fachlexikon

Kompaktes Wissen über Industriearmaturen

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BegriffBeschreibung
Düsen-RückschlagventilSpezielle Bauart der → Rückflussverhinderer.
Haupteinsatzgebiete: Wassertransport und Gasförderung (Luft, Dampf, Gase) in der Energietechnik, Petrochemie

Bild: Düsen-Rückschlagventil für Wasseranwendungen

Düsen-Rückschlagventil für Wasseranwendungen

Durchflusswiderstands- koeffizientBekannt als Druckverlustbeiwert gibt er den Zusammenhang zwischen Druckverlust und Staudruck an:


    
mit:   
∆pv:    Druckverlust in Pa
    ρ:    Dichte in kg/m3
    u:    mittlere Zuströmgeschwindigkeit in m/s
Als quasi spezielle Euler-Zahl ist er zutreffend für inkompressible Medien bei turbulenter Durchströmung (Re > 4 • 104).
Wird der Durchflusswiderstandskoeffizient auf eine mittlere Geschwindigkeit bezogen, die mit der DN-Zahl der Armatur in Millimeter berechnet wurde, so wird der Durchflusswiderstandskoeffizient mit zDN bezeichnet.
Durchflusskoeffizient, relativerDas Verhältnis eines Durchflusskoeffizienten bei einem relativen Hub zum Nenndurchflusskoeffizienten (EN 60534-1)
Durchflusskoeffizient KvDer Durchflusskoeffizient Kv ist ein durch Messung ermittelter Wert, der angibt wie viel Kubikmeter Wasser von 15 °C pro Stunde durch eine vollständig geöffnete Armatur bei einem Druckabfall von 1 bar fließen.
Dabei ist:
Q – Durchflussmenge



Δp – Druckdifferenz
ρ - Dichte des Wassers
Kennt man den → Kv-Wert, den zulässigen Druckabfall in der Armatur und die Dichte des Mediums kann man damit den Durchfluss bei den jeweiligen Betriebs-bedingungen berechnen.
Zu geringe Ventil-Nennweiten führen zu erhöhtem Druckverlust, möglicherweise auch zu Beschädigungen an den Dichtkanten auf Grund von Erosion.
Durchflusskennlinie, inhärenteDie einer Stellarmatur eigene Durchflusskennlinie.
Vereinbart sind die lineare und die gleichprozentige Kennlinie (EN 60534).
Den Anlagenverhältnissen zugeordnete spezielle Kennlinien sind als Sonderkonstruktionen zu vereinbaren.
Die Durchflusskennlinie gibt die Beziehung an zwischen dem relativen Durchflusskoeffizienten und dem relativen Hub.
Durchflussbeiwert Der Durchflussbeiwert a, abgeleitet von der Durchflussbetrachtung bei Staudruck – Geräten, gibt unter Bezugnahme auf die Ähnlichkeitstheorie analog wie der Druckverlustbeiwert das Verhältnis von Staudruck zu Differenzdruck an, auch zu verstehen als das Verhältnis der realen zur theoretisch idealen Durchflussmenge.
DurchflussbegrenzungSowohl bei Flüssigkeiten als auch bei Gasen kann bei der Armaturendurchströmung eine Durchflussbegrenzung, eine nicht weitere Steigerungsmöglichkeit der Durchflussmenge trotz weiterer Gegendruckabsenkung, eintreten.
Bei Flüssigkeiten ist dies der Fall, wenn der Zustand ausgeprägter Kavitation erreicht wird, also im engsten Querschnitt Verdampfung der Flüssigkeit gegeben ist. Durchflussbegrenzung tritt bei Gasen ein, wenn im engsten Querschnitt Schallgeschwindigkeit erreicht wird. Eine weitere Absenkung des Gegendruckes führt nicht mehr zu einer Durchflusssteigerung. Kriterium ist hier das kritische Druckverhältnis.
Druckverlustbeiwert→ s. Durchflusswiderstandskoeffizient
Druckverlust Die Durchströmung einer Armatur ist mit einer Minderung der nutzbaren Energie des durchströmenden Mediums verbunden.
Bei Absperrarmaturen in Offenstellung sollte dieser Energieverlust minimal sein. Bei Regel- bzw. Stellarmaturen, die im Allgemeinen mittels Drosselung wirksam sind, ist ein solcher Energieverlust gewollt.
Der Energieverlust stellt sich bei Flüssigkeiten unmittelbar als Druckverlust ∆pv = (p1 – p2) dar (exakt bei d1 = d2). Die Vorschriften zur Erfassung von p1 und p2 sind allerdings unterschiedlich:
–    Druckabfall unmittelbar über die Armatur (DIN EN 1267),
–    Druckabfall von 2•d vor bis 6•d nach der Armatur (DIN EN 60534).
Bei Gasen sollte besser von Druckabfall gesprochen werden: Druckunterschied bedingt durch Verlust und Beschleunigung. Der Energieverlust ist in diesem Fall durch den Drosselfaktor anzugeben, näherungsweise ist dies das Druckverhältnis p2/p1.

Druckverhältnis, kritischesBei Gasen stellt sich beim Erreichen des sogenannten kritischen Zustandes, und damit: Strömungsgeschwindigkeit w ist gleich der Schallgeschwindigkeit a, die größte Stromdichte r•w ein. Eine weitere Durchflusssteigerung durch den engsten Querschnitt in der Armatur (vena contracta) ist dann nicht mehr möglich; es tritt eine Durchflussbegrenzung ein.
DruckstoßEin Druckstoß, im Allgemeinen als Druckschwingung auftretend, somit sowohl Überdruck- als auch Unterdruckbeanspruchung umfassend, tritt bei schnellen Zustandsänderungen flüssigkeitsdurchströmter Systeme auf.
Zur Druckbegrenzung bieten sich eine Reihe von Maßnahmekomplexen an. Zu nennen sind Maßnahmen zur Verringerung der Geschwindigkeitsänderung, zur Reduzierung der Reflexionszeit oder auch zur Verkleinerung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Druckwellen.
Bei der Bewertung ist das Zeitverhalten der gesamten Anlage zu beachten, zum Beispiel also auch der Auslaufvorgang von Pumpen.
Bei Nichtbeachtung können Festigkeits- und/oder Stabilitätsüberschreitungen, unzulässige Schwingungsanregungen der Armatur und/oder des Rohrleitungssystems, gegebenenfalls auch Kavitationserscheinungen auftreten.
DruckschalterSchalter, der ab einem bestimmten Druck einen Schaltvorgang auslöst. Auch Schalter, der zum Auslösen des Schaltvorgangs durch Drücken betätigt werden muss.
Druckrückgewinn -Faktor Regel- bzw. Stellarmaturen wandeln potentielle Druckenergie über kinetische Energie in Wärme um. Die durch die Flächeneinschnürung bewirkte hohe kinetische Energie wird jedoch zum Teil wieder in Druckenergie zurückverwandelt; in der Armatur kommt es somit zu einem Unterdruck gegenüber dem Austrittsdruck.
Der Faktor für den Druckrückgewinn FL in der Form



mit pvc:    minimaler Druck in der Armatur
                  (vena contracta – Druck)
kennzeichnet den Druckrückgewinn (p2 – pvc).
Mit diesem Kennwert kann eine gegebenenfalls vorliegende Kavitationsgefahr (pD > pvc) ermittelt werden.
Bei Gasen wird er zur Bestimmung der früher als nach dem Gegendruck anzunehmenden, eintretenden Durchflussbegrenzung herangezogen.
druckrichtungs- abhängige Armatur Armaturen mit zum Beispiel einer Druckentlastungsbohrung sind in der Regel nur in einer Flussrichtung zu betreiben. Der Betrieb entgegen der Durchflussrichtung kann eine Undichtheit im Durchgang zur Folge haben.
DruckmindererÄltere Bezeichnung für eine Armatur, die selbsttätig, also ohne Hilfsenergie, den Nachdruck unabhängig vom Vordruck konstant hält.
Dieser Nachdruckregler drosselt also einen variablen Vordruck p1 auf einen vorgegebenen Nachdruck p2 bzw. hält unabhängig von der Entnahme im Nachdrucksystem den Druck p2 konstant.
Eine solche Regelarmatur kommt zum Beispiel zum Einsatz bei der Versorgung von Zwischendampfschienen aus Dampfsystemen höheren Druckes oder als Druckminderventil an Gasflaschen.
DruckgeräterichtlinieDie EG-Druckgeräterichtlinie (Richtlinie 97/23/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 29. Mai 1997 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über Druckgeräte) regelt die Ausrüstung und konstruktive Ausle-gung von Druckgeräten. Sie ist die Grundlage für die Kennzeichnung mit einem CE-Zeichen bei Druckbehältern und Ausrüstungsteilen.
→ PED
DruckentlastungKonstruktive Maßnahme zur Vermeidung von unkontrolliertem Druckaufbau im Inneren der Armatur. In der Armatur eingeschlossenes Medium kann sich bei Erwärmung ausdehnen und diesen Druckanstieg verursachen. Eine druckseitig angebrachte Zusatzbohrung im Abschlusskörper ermöglicht den Druckausgleich mit dem Rohrleitungssystem.
Drosselung, DrosselfaktorDie Wirkung von Stellarmaturen auf den Durchfluss von Anlagen beruht fast ausschließlich auf der Umwandlung von potentieller bzw. kinetischer Energie in Wärme.
Bei Flüssigkeiten entspricht dies dem Druckverlust ∆rn.
Bei Gasen ist neben der Druckänderung die Dichteänderung zu beachten. In guter Näherung liegt eine adiabate Zustandsänderung vor.
Bei kleinen Geschwindigkeiten (Ma < 0,3) kann dafür näherungsweise auch das Druckverhältnis p2/p1 herangezogen werden.
Drosselkörper, mehrstufig Aufgliederung des Parabolkegels eines Regelventils in mehrere in Reihe geschaltete engste Querschnitte an einem Stellkörper. Auch gegeben bei der Ausführung des Stellkörpers in Form mehrerer in Reihe durchströmter gelochter Hohlzylinder.
Im übertragenen Sinn auch zutreffend für in Reihe angeordnete starre koaxiale Lochkörper nach der eigentlichen Drosselgarnitur (Sitz-Kegel).
Zur Anwendung kommend für die Drosselung großer Druckdifferenzen bei Regelventilen:
–    vor allem bei Flüssigkeiten, um die Kavitationsgefahr zu minimieren;
–    auch bei Gasen, um die Geräuschentwicklung zu reduzieren.

Bild: Dreistufiger Drosselkörper

Dreistufiger Drosselkörper

DrosselkegelEs ist der Stellkörper bei Regelventilen. Durch seine Profilierung und damit hubabhängige Freigabe der Durchströmfläche wird die Einhaltung vorgegebener Durchflusskennlinien möglich.
In der Ausführung als profilierter Kegel (Parabolkegel), geschlitzter Kolben (Schlitzkegel oder V-Port-Kegel) oder gelochter Hohlzylinder (Lochkegel) dominiert diese Form bei den Stell- und Regelventilen.
Für die Drosselung großer Druckdifferenzen kommt er auch zur Vermeidung von Kavitation und zur Lärmminderung als Mehrstufenkegel zum Einsatz.
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