Durchfluss-Rechnung für Kv- & Qn-Wert Berechnung
Konvertieren Sie Durchflussraten zwischen verschiedenen Einheiten und berechnen Sie Kv-Werte für die optimale Ventilauswahl. Das Tool unterstützt sowohl Gase als auch Flüssigkeiten.
Warum ist der Kv-Wert wichtig?
Der Kv-Wert ist der wichtigste Parameter bei der Ventilauswahl. Er beschreibt den Durchfluss eines Ventils bei einem Druckverlust von 1 bar. Mit diesem Wert können Sie verschiedene Ventile vergleichen und die richtige Grösse für Ihre Anwendung wählen.
Unterschied zwischen Gasen und Flüssigkeiten
Die Berechnung unterscheidet sich je nach Medium:
- Flüssigkeiten: Die Berechnung basiert auf dem Druckunterschied und der Dichte der Flüssigkeit.
- Gase: Hier spielen zusätzlich Temperatur und Druckverhältnisse eine Rolle, da sich Gase bei unterschiedlichen Drücken unterschiedlich verhalten.
Berechnungsformeln
Die Berechnung der Kv-Werte erfolgt nach folgenden Formeln:
Kv-Berechnung für Flüssigkeiten
Für Flüssigkeiten wird folgende Formel verwendet:
Wobei:
- Q = Durchfluss in m³/h
- ρ = Dichte der Flüssigkeit in kg/m³
- ΔP = Druckdifferenz in bar
Kv-Berechnung für Gase (unterkritische Strömung)
Bei unterkritischer Strömung (wenn p₂ > 0.5 × p₁):
Wobei:
- Q = Durchfluss in m³/h
- T = Temperatur in Kelvin
- ρₙ = Dichte bei Normbedingungen in kg/m³
- p₂ = Ausgangsdruck in bar (absolut)
- ΔP = Druckdifferenz in bar
Kv-Berechnung für Gase (überkritische Strömung)
Bei überkritischer Strömung (wenn p₂ ≤ 0.5 × p₁):
Wobei:
- Q = Durchfluss in m³/h
- T = Temperatur in Kelvin
- ρₙ = Dichte bei Normbedingungen in kg/m³
- p₁ = Eingangsdruck in bar (absolut)
Was ist der Qn-Wert?
Der Qn-Wert (Normliter pro Minute) ist ein wichtiger Standard für die Durchflussmessung von Gasen. Er bezieht sich auf die Durchflussmenge bei Normalbedingungen:
- Temperatur: 0°C (273,15 K)
- Druck: 1,01325 bar (1 atm)
Der Qn-Wert ermöglicht es, Gasdurchflüsse unabhängig von den tatsächlichen Betriebsbedingungen zu vergleichen. Dies ist besonders wichtig bei der Ventilauswahl für pneumatische Systeme, da die tatsächlichen Betriebsbedingungen (Druck, Temperatur) oft von den Normbedingungen abweichen.
Anwendung: Wenn Sie ein Ventil für ein pneumatisches System auswählen, verwenden Sie den Qn-Wert, um die erforderliche Ventilgrösse zu bestimmen. Der Hersteller gibt normalerweise den Qn-Wert für seine Ventile an, was einen direkten Vergleich ermöglicht.
Weitere Einheiten
- Kv-Wert: m³/h bei ΔP = 1 bar (Standard für Wasser)
- kv-Wert: l/min bei ΔP = 1 bar
- Cv-Wert: US Gallonen/min bei ΔP = 1 psi
- C-Wert: l/(s·bar)
- Qn-Wert: Nl/min (Normliter pro Minute)
Was ist der Cv-Wert?
Der Cv-Wert (Flow Coefficient) ist der amerikanische Standard für die Durchflussmessung von Ventilen. Er wird sowohl für Pneumatikventile als auch für Prozessventile verwendet.
Definition: Der Cv-Wert beschreibt die Durchflussmenge von Wasser in US-Gallonen pro Minute (US gpm) bei einem Druckabfall von 1 PSI (Pound per Square Inch).
Anwendung: Im amerikanischen Markt ist der Cv-Wert die gängigste Kennzahl für Ventile. Um Ventile zwischen verschiedenen Standards zu vergleichen, können Sie den Cv-Wert in andere Einheiten wie Kv oder Qn umrechnen. Ein Cv-Wert von 1 entspricht etwa 1,156 Kv-Werten oder 984 Qn-Werten.
Vorteil: Der Cv-Wert ermöglicht einen direkten Vergleich verschiedener Ventile unabhängig von ihrer Bauart oder Hersteller, solange die Messbedingungen (Wasser, 1 PSI Druckabfall) eingehalten werden.
Was ist der C-Wert und wie steht er im Verhältnis zum b-Wert?
Der C-Wert ist eine Durchflusskennzahl, die vor allem von japanischen Herstellern verwendet wird. Er wird in der Einheitl/(s·bar) angegeben.
Definition: Der C-Wert beschreibt den Durchfluss in Litern pro Sekunde pro Bar Druckdifferenz. Im Gegensatz zu anderen Durchflusskennzahlen berücksichtigt der C-Wert einen zusätzlichen Parameter: den b-Wert.
Der b-Wert: Der b-Wert ist ein dimensionsloser Korrekturfaktor, der das Verhältnis zwischen Ausgangsdruck und Eingangsdruck berücksichtigt. Er wird verwendet, um die Abhängigkeit des Durchflusses vom Druckverhältnis zu beschreiben, insbesondere bei Gasen.
Verhältnis zwischen C- und b-Wert: Bei der Berechnung des C-Wertes wird standardmässig der b-Wert von 0.5 angenommen. Dies bedeutet, dass der Ausgangsdruck (p₂) die Hälfte des Eingangsdrucks (p₁) beträgt, also p₂ = 0.5 × p₁. Diese Annahme vereinfacht die Berechnung und ist für viele praktische Anwendungen ausreichend genau.
Praktische Bedeutung: Wenn Sie einen C-Wert von einem japanischen Hersteller erhalten, wird vielfach ein b-Wertes von 0.5 für die Berechnung verwendet. Für die Umrechnung in andere Durchflusskennzahlen wie Qn oder Kv ist diese Information wichtig, da sie die Vergleichbarkeit der Werte gewährleistet.
Anwendung: Der C-Wert ist besonders nützlich, wenn Sie mit japanischen Ventilherstellern arbeiten. Um ihn mit europäischen Standards zu vergleichen, können Sie ihn in Qn-Werte umrechnen. Ein C-Wert von 1 l/(s·bar) entspricht etwa 293 Qn-Werten (Nl/min).
Anwendung des Tools
Geben Sie Ihre bekannten Parameter ein - Durchflussrate, Drücke, Temperatur und Medium. Das Tool berechnet automatisch den entsprechenden Kv-Wert und zeigt alle relevanten Einheiten an. Diese Werte helfen Ihnen bei der Auswahl des optimalen Ventils für Ihre Anwendung.
