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Grundlagen der dp-Meßtechnik
Willkommen bei systec Grundlagen der dp-Meßtechnik
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Grundlagen der dp-Meßtechnik
Funktionsweise von dp-Messung Berechnungsgrundlagen nach DIN Bauformen von dp-Elementen Vor- und Nachteile der verschiedenen dp-Elemente Auslegen von dp-Elementen
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Energieerhaltungsprinzip
kinetische + potentielle Energie bleibt in Summe gleich Bei der dp-Messung erfolgt eine Energieumwandlung von kinetischer Energie (Geschwindigkeit) in potentieller Energie (Druck)
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Energieerhaltungsprinzip
Blende: In der Einschnürung wird die Geschwindigkeit höher (kinetische E steigt) und der Druck niedriger (potentielle E fällt)
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Energieerhaltungsprinzip
Staudrucksonde: Vor der Sonde wird die Geschwindigkeit niedriger (0) (kinetische E fällt) und dadurch der Druck höher (potentielle E steigt)
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Berechnungsgrundlage nach EN ISO 5167-1
Berechnungsgrundlage deltaflow
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Berechnungsgrundlagen
C Durchflußzahl, Abhängig von Geometrie und Reynolds ß Durchmesserverhältnis d/D Blockagefaktor Expansionszahl, kompensiert die Dichteänderung durch dp dp gemessener Differenzdruck Betriebsdichte
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Berechnungsgrundlagen
Bei der Flüssigkeitsmessung vereinfacht sich dieser Term: =1 , C und sind weitgehend konstant ß, d und sind konstant Bei Flüssigkeiten kann der Durchfluß
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Berechnungsgrundlagen
Der Term entspricht bei der deltaflow dem Blockageterm Dies ist eine aus Versuchen ermittelte Formkonstante des Primärelements Blockagefaktor ist bei der daltaflow ab Re=8000 konstant C ist bei der Blende ein Funktion von Reynolds (Re) Typisches Beispiel: Blende; DN 200; ß=0,5 Re= , C=0,6056 Re= , C=0,6032 Änderung= 0,4% deltaflow, DN200 Re= , =2,4093 Re= , =2,4093 Änderung=0,0% Bei großen Meßbereichen muß C kompensiert werden!
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Berechnungsgrundlagen
Durch den Druckverlust am Primärelement ändert sich die Dichte bei kompressiblen Medien dadurch wird die Kennlinie gekrümmt. Bei inkompressiblen Medien ist =1 Typisches Beispiel: Luft, 20°C, 1bar Blende; DN200; ß=0,6 deltaflow 200 Nm³/h =0, =1,0000 2000 Nm³/h =0, =0,9984 Änderung 1,55% 0,16% Bei großen Meßbereichen muß kompensiert werden!
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Berechnungsgrundlagen
Bleibender Druckverlust von Primärelementen (Vgl. VDI/VDE ) Typisches Beispiel HD-Dampf ID 250, 185bar, 540°C, 550 t/h deltaflow Venturi-Düse Blende beta 0,74 0,8 dp mbar 1998 mbar 3367 mbar Druckverlust 169 mbar 299 mbar mbar Kosten (6Pf/kWh) DM/a DM/a DM/a
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Berechnungsgrundlagen
Unsicherheit bei der Auslegung (Vgl. VDI/VDE 2040) Unsicherheit bei den klassischen dp-Elementen: 0,6-2% Unsicherheit bei der Auslegung der deltaflow: 1% (0,6%)
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Bauformen von dp-Elementen
Ringkammer- blende Ringkammer- düse Blende m. Eckentnahme Einlauf- düse Venturirohr
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Vor- und Nachteile
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Auslegen von dp-Elementen
Auslegungsprogramm deltacalc Größter dp ergibt sich beim größten Durchfluß, kleinstem Druck und bei der höchsten Temperatur
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deltacalc Medium: gespeicherte Daten: Dichte wird aus Ta-
belle errechnet ideales Gasgesetz: Dichte wird nach dem idealen Gas- gesetz errechnet, nur bei kleinen Drücken verwenden! Inkompressible Flüssigkeit: Für alle Flüssigkeiten geeignet Redlich-Kwong: Bessere Formel als id. Gasgesetz, kann auch bei höheren Drücken verwendet werden.
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deltacalc dp-Element: Festlegung des Typs. (Alle blauen
Felder sind optional) Bei Typ „andere Sonde“ K-Wert vom Hersteller erfragen Bei Typ „ISO-Primär- element“ Durchfluß- zahl aus ISO ablesen (Kopie liegt bei), Öffnungsverhältnis muß durch den Benutzer festgelegt werden (0,3<ß<0,7)
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deltacalc Flowdata Druck, Temperatur und Durchfluß müssen definiert
werden. Optional ist die Eingabe von 3 zusätzlichen Durchflüssen
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deltacalc Ergebnisse
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