1. ALLGEMEINE INFORMATIONEN
Die Expansionskapazität eines Ventils hängt von der unmittelbar unter- und oberhalb des Ventils bestehenden Druckdifferenz ΔPV ab.
Die Ventilgröße muss also nach der Höchstkapazität und dem Betriebszustand gewählt werden, in dem die Druckänderung ΔPV an den Ventilenden geringer
ausfällt, also in Abhängigkeit des Mindestdrucks Pin des Kältemittels am Einlass und des Höchstdrucks Pout am Auslass.
Δ
Die Druckdifferenz ΔPV (= Pin – Pout) an den Ventilenden unterscheidet sich oft stark von der vom Verdichter hervorgerufenen Druckänderung
ΔPC (= Pcond – Pevap) infolge:
der Druckverluste ΔPH der Absperrarmaturen, der Leitungen, des Verfl üssigers, des Entwässerungsfi lters zwischen dem Verdichter und dem Ventil;
•
der Druckverluste ΔPL des Ausgleichverteilers, des Verdampfers, der Leitungen, der Absperrarmaturen, des Abscheiders (falls montiert);
•
des Druckanstiegs aufgrund der Kältemittelsäule der Leitung zwischen Verfl üssiger und Ventil, dessen Höhe gleich dem Höhenunterschied ΔH mal die
•
Kältemitteldichte entspricht und annähernd 0,1 bar pro Meter beträgt.
Außerdem muss der beträchtliche Einfl uss der Kältemitteleinlasstemperatur auf die Kühlkapazität des Ventils berücksichtigt werden.
Bei gleichem Durchsatz des expandierenden Kältemittels in Gewicht und gleichen Arbeitsdrücken erhöht sich die Kühlkapazität bei Sinken der
Kältemitteltemperat Tliq stark (die jedoch aufgrund der Unterkühlung niedriger als die gesättigte Verfl üssigungstemperatur Tcond sein muss, damit sich am
Ventileinlass kein leistungsbeeinträchtigender Dampf entwickeln kann).
2. PROJEKTDATEN
Zur Wahl der Ventilgröße müssen in Verwendung der Auswahlblätter die folgenden Projektdaten bekannt sein:
a.
Kältemitteltyp
b.
Tcond, Tevap (°C)
= Gesättigte Verfl üssigungs- und Verdampfungstemperatur (entsprechend Pcond, Pevap)
c.
CAP
(kW) = Kühlkapazität der Anlage unter Betriebsbedingungen
ΔPH, ΔPL
d.
(bar) = Druckverluste bei Nennbedingungen in den Hoch- und Niederdruckbereichen
ΔH
e.
(m)
= Höhenunterschied zwischen Verfl üssiger und Expansionsventil
f.
Tliq
(°C)
= Kältemitteltemperatur am Ventileinlass
3. VENTILAUSWAHLVERFAHREN
Die Nenndruckänderung ΔPC (= Pcond – Pevap) in Bar bestimmen.
1.
Es empfi ehlt sich, den vorgesehenen Mindestverdichtungsdruck Pcond und gleichzeitig den Höchstsaugdruck Pevap zu verwenden.
Sollten anstelle der Drücke die gesättigte Verfl üssigungstemperatur Tcond und Verdampfungstemperatur Tevap bekannt sein, kann die Druckänderung ΔPC
der Tabelle 1 des Kältemittelauswahlblattes entnommen werden.
Die Druckdifferenz ΔPV zwischen den Ventilenden berechnen, indem von der Druckänderung ΔPC (= Pcond – Pevap) die Druckverluste ΔPH und ΔPL der
2.
Hoch- und Niederdruckbereiche abgezogen werden und der Druckanstieg gemäß Formel ΔH in Meter ausgedrückt) berücksichtigt wird:
N.B.: Der Faktor 0, 1 × ΔH (für ΔH < 3÷4 m) vernachlässigbar) muss summiert werden, falls der Verfl üssiger über dem Ventil liegt, und abgezogen werden, falls er
darunter liegt.
3.
Die Kältemitteltemperatur Tliq am Ventileinlass bestimmen und der Tabelle 2 den Korrekturfaktor CF entnehmen, um die Kühlkapazität des Kältemittels zu
berücksichtigen. Sind keine genaueren Angaben vorhanden, empfi ehlt sich die Verwendung von: Tliq = Tcond – 5°C.
4.
Die Kühlkapazität CAP mit dem Korrekturfaktor CF multiplizieren, um den äquivalenten Ventilkapazitätswert RATING zu erhalten.
Der Tabelle 3 den Wert entnehmen, welcher der im Punkt 2 berechneten Druckdifferenz ΔPV am nächsten liegt. Entsprechend der gesättigten
5.
Verdampfungstemperatur Tevap das Ventilmodell bestimmen, dessen Kapazität unmittelbar über dem berechneten RATING-Wert liegt.
lr
Tliq
ΔPV = ΔPC - ΔPH - ΔPL + 0,1 × ΔH
5
EXV
Expansionsventil
ev
Verdampfer
sa
Kältemittelspeicher
k
Verdichter
co
Verfl üssiger
lr
Kältemittelsammler
sv
Magnetventil
fd+sg
Entwässerungsfi lter + Durchsatzkon-
Δ
trolllampe
Δ
H
Pcond
Verdichtungsdruck
Tcond
Gesättigte Verdichtungstemperatur
Pevap
Verdichtersaugdruck
Tevap
Gesättigte Saugtemperatur
Pin
Ventileinlassdruck
Pout
Ventilauslassdruck
Tliq
Effektive Kältemitteleinlasstemperatur
ΔPC
Druckänderung (Pcond – Pevap)
ΔPV
Druckdifferenz an den Ventilenden
ΔPL
Druckverlust im Niederdruckbereich
ΔPH
Druckverlust im Hochdruckbereich
ΔH
Höhenunterschied Verfl üssiger/Ventil
+030220815 rel. 1.0 del 08.05.07