belépés / regisztráció
2019. június 18. kedd
Aktuális lapszám

Venturi elven mérő szabályozó szelepek


A Venturi-elven működő szabályozó szelepek is fűtési és hűtési rendszerekhez egyaránt használható statikus szabályozó szelepek, melyek a szelep kialakításának köszönhetően egy pontosabb, Venturi-elven történő mérést tesznek lehetővé.

 

A normál statikus beszabályozó szelepeknél a szelep be- és kiömlő nyílása között tudjuk a nyomáskülönbséget mérni, illetve a vízmennyiséget és nyomáskülönbséget az áramlással ellentétes elhelyezkedésű szeleptányér segítségével tudjuk beállítani. A Venturi-cső alkalmazásával a mérés a Venturicsőben zajlik le, így a mérés szempontjából megkülönböztethetünk normál változó áramlási keresztmetszetű szelepeket, ahol a szeleptányér segítségével tudjuk az áramlási keresztmetszetet változtatni, illetve állandó áramlási keresztmetszetű Venturi-szelepeket ahol a szelep belsejében lévő Venturi-cső a mérés szempontjából egy állandó keresztmetszetet biztosít.

Az áramlás jellegét a Reynoldsszám jellemzi, ami alapján megkülönböztetünk lamináris (párhuzamos vagy réteges) és turbulens (örvényes) áramlást. A Reynolds-szám egy dimenziómentes viszonyszám, amely a közeg sebességétől és sűrűségétől, belső súrlódásától és a tehetetlenségi, viszkózus erőktől, valamint a csővezeték átmérőjétől függ. Ezeknek megfelelően a Reynoldsszám nem állandó, hanem függ a közeg sűrűségétől, viszkozitásától, valamint a cső felületétől, típusától is.

A Venturi-cső egy csővezetékbe épített szűkítő és bővítő elem, így egy fokozatosan csökkenő keresztmetszetű, konfúzorból, egy rövid állandó keresztmetszetű csőszakaszból majd utána egy fokozatosan növekvő keresztmetszetű diffúzorból áll. A Venturi cső középső részén a keresztmetszet kisebb, így a közeg sebessége nagyobb, mint a két végén és a Bernoulli-törvény értelmében a közeg statikus nyomása a Venturi-cső közepén kisebb, mint a két végén (1. ábra). A Venturi-csőben a kontinuitási, vagy folytonossági törvény és a Bernoulli-törvény együttes alkalmazásával ezt a jelenséget a közeg térfogatáramának mérésére tudjuk használni.

Bernoulli törvénye szerint a folyadékok áramlásakor a sebesség növelése a nyomás csökkenésével jár. A folytonossági, kontinuitási törvény szerint egy változó keresztmetszetű csővezetékben állandó a térfogatáram, így a keresztmetszet változásával nem a térfogatáram változik, hanem a közeg sebessége fog változni.

(Képlet)

Összenyomhatatlan közegre a Bernoulli-törvény és a folytonossági törvény alapján a Venturi-cső egyes pontjain alkalmazható a sebesség és nyomás összefüggése:

(Képlet)

ahol
v; a folyadék sebessége,
p; a folyadék statikus nyomása,
ρ; pedig a folyadék sűrűsége (2. ábra).

A folytonossági törvény alapján:

(Képlet)

ahol, A1 és A2 a Venturi-cső keresztmetszete.

A keresztmetszetek arányához bevezethetjük az „m” szűkítési viszonyt,

ahol (Képlet);
ami alapján (Képlet).

Ezek alapján a Bernoulli-törvény és a folytonossági törvény használatával a folyadék sebességét, illetve a térfogatáramot az alábbiak szerint határozhatjuk meg:

(Képlet) vagy (Képlet)

A normál változó áramlási keresztmetszetű szelepeknél a ± 10–15%-os mérési pontosság eléréséhez egy közel lamináris áramlást kell létrehozni ezért a szelep előtt 5D, utána 3D egyenes csőszakaszt szükséges kialakítani, így attól függően, hogy menynyire jött létre a közel lamináris áramlás, lesz a szelep mérési pontossága 10-15% között.

A Venturi-cső alkalmazásával a folytonossági, illetve Bernoulli-törvény segítségével a mérés a stacionárius áramlási állapotban is elvégezhető úgy, hogy a szelep mérési pontossága folyamatosan ±3% között mozog szemben a változó áramlási keresztmetszetű szelepekkel, ahol a mérési pontosság változik, és a tűrés ± 10–15% között van. A Venturi-elv alkalmazásával ezen szelepek biztosítják az egyik legpontosabb mérést a piacon (3. ábra).

Egy rendszerben a vízmennyiség minél pontosabb beállításával elkerülhetjük, hogy a rendszerben, illetve egy-egy ágon a szükségesnél nagyobb vízmennyiség áramoljon, így a szivattyú energiafogyasztását is csökkenteni tudjuk, ezáltal a Venturi mérési elv alkalmazása a rendszer gazdaságosabb üzemeltetését is lehetővé teszi.

A Ballorex-Venturi szelepek olyan kompakt szerelvények, amelyek mérési, szabályozási és elzárási funkciókat is ellátnak egyben. Beépítésük nagyon rugalmas bármilyen helyzetben, és a Venturi-csőnek köszönhetően közvetlenül könyök elé vagy után is beépíthetőek. A változó áramlási keresztmetszetű szabályozó szelepekkel ellentétben nem szükséges a szelep előtt és után az 5D, illetve 3D egyenes csőszakasz kialakítása (4. ábra).

A szintén egyedi kialakításának köszönhetően a szabályozási és elzárási funkciók szétválasztottak, a szabályozó tű az áramlásra merőlegesen helyezkedik el és a vízmennyiség beállítása egy imbuszkulcs segítségével könnyen és gyorsan elvégezhető. A szelep elzárása egy elzárókar (vagy karimás szelepeknél egy kézikerék) 90°-os elforgatásával, egy golyóscsappal lehetséges, így a szabályozó tű és az előbeállítás változatlan helyzetben marad.

A Venturi-szelep kialakítása (5. ábra)

Minden Ballorex-Venturi szabályozó szelephez rendelhető gyári EPP hőszigetelés, amely hőszigetelések alkalmazásával az elzárókar, vagy elzárókerék, illetve a mérőcsonkok a hőszigetelés után is hozzáférhetőek maradnak. A gyári szigetelés alkalmazásával így a teljes fűtési-hűtési hálózat már beszabályozás előtt leszigetelhető.

A Ballorex-Venturi szelepek alkalmazásának előnyei:

  • pontosabb mérés, aminek köszönhetően energiamegtakarítás érhető el,
  • beépítéskor nincs szükség a szelep előtt és után egyenes csőszakaszra,
  • a gyári szigetelésnek köszönhetően a rendszer a szerelvények hőszigetelése után is beszabályozható, elzárható,
  • gyors és könnyű beállítás egy imbuszkulcs segítségével,
  • nem változik az előbeállítás értéke a szelep zárása és ismételt nyitása után,
  • egyszerűen, egy negyed fordulattal elzárható a fogantyúval,
  • a nyitott vagy zárt állapot könnyen azonosítható.

​***

1. ábra.
2. ábra.
3. ábra.
4. ábra.
​5. ábra.

Szalai Gábor
épületgépész mérnök
COMAP Hungária Kft.

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam