MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Termostatisk ventil AVTA Teknisk brochure
2 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
Indhold Side Fordele............................................................................................4 Introduktion AVTA..................................................................................4 Funktion.........................................................................................4-5 AVTA application...................................................................................5 Materialer..........................................................................................6 Fyldninger..........................................................................................6 Bestilling AVTA med adsorptionsfyldning............................................................6 Bestilling AVTA med universalfyldning..............................................................6 Bestilling AVTA med mængdefyldning...............................................................7 Mål og vægt........................................................................................8 AVTA SS til aggressive medier.......................................................................9 Fordele............................................................................................9 Anvendelse........................................................................................9 Materialer..........................................................................................9 Bestilling AVTA i rustfrit stål med adsorptionsfyldning...............................................9 Mål.......................................................................................... 10 Montering........................................................................................ 10 Installation af føler................................................................................ 11 Accessories....................................................................................... 11 Reservedele...................................................................................... 12 Dimensionering............................................................................... 12-14 Valg.......................................................................................... 15 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr IC.PD.500.A3.01-520B4053 3
Fordele AVTA Uimodtagelig over for snavs Uimodtagelig over for vandtryk Behøver ingen strømforsyning - selvvirkende Åbner ved stigende følertemperatur. Differenstryk: 0 til 10 bar Maks. arbejdstryk: 16 bar Max. prøvetryk: 25 bar Maks. tryk på føler: 25 bar Fås i rustfast stål Ventilerne er trykaflastede, dvs. åbningsgraden påvirkes ikke af differenstrykket Δp (trykfald). Reguleringsområdet defineres for det punkt,hvor ventilen begynder at åbne. Introduktion Termostatisk styrede ventiler bruges til trinløs, proportional regulering af gennem strøm ningsmængden i afhængighed af indstilling og følertemperatur. Danfoss program af termostatisk styrede ventiler omfatter bl.a. en serie industrielle produkter til såvel køle- som varme regu lering. Ventilerne er selvvirkende, dvs. de fungerer uden tilførsel af hjælpeenergi som f.eks. elektricitet eller tryk luft. Da ventilerne konstant afstemmer gennemstrømningsmængde til det øjeblikkelige behov, er de især egnede til temperatur regulering. Den påkrævede temperatur holdes konstant uden overforbrug af: - kølevand i kølesystemer - varmt vand eller damp i opvarmnings systemer Herved opnås en fornuftig driftsøkonomi. Funktion Termostatisk styrede ventiler består af tre hovedelementer: Indstillingsdel med håndtag, referencefjeder og indstillingsskala Ventilhus med dyse, lukkekegle og tætningselementer. Hermetisk forseglet termostatisk element med føler, bælg og fyldning. Når de tre elementer er sammenbygget, ventilen installeret og føleren placeret på det sted, hvor temperaturen ønskes reguleret, opnås følgende funktion: 1. Et temperaturafhængigt tryk - fyldningens damptryk - opbygges i føleren. 2. Dette tryk overføres til ventilen via kapillarrøret og bælgen og fungerer som en åbne- eller lukkekraft. 4 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
Funktion (fortsat) 3. Håndtaget på indstillingsdelen og fjederen påfører en kraft, som virker modsat bælgen. 4. Når der er balance mellem de to modsat rettede krafter, forbliver ventilspindlen i sin position. 5. Hvis følertemperaturen - eller indstillingen - ændres, forskydes balancepunktet, og ventilspindlen bevæges, indtil balancen er genoprettet, eller ventilen er helt åben eller lukket. 6. Ved ændring af følertemperaturen ændres gennemstrømningsmængden proportionalt. Illustrationerne viser en AVTA kølevands ventil, men funktionsprincippet gælder for alle typer termostatisk styrede ventiler. AVTA anvendelse De selvvirkende kølevandsventiler type AVTA finder udbredt anvendelse til temperatur regulering på mange forskellige maskiner og anlæg, hvor der er behov for køling. AVTA åbner altid for gennemstrømning ved stigende følertemperatur. Ventilen kan monteres enten i kølevandsfremløb eller returløb. Standardversionen af den termostatiske ventil AVTA kan anvendes med ferskvand eller neutral brine. Typiske anvendelsesområder: Sprøjtestøbemaskiner Kompressorer Vakuumpumper Renserimaskiner Destillationsanlæg Trykkerimaskiner Hydrauliske anlæg Valser Biomassekedler Industrielle lasere Dampsterilisator Medicinsk udstyr Forarbejdning af levnedsmidler 1. Olietank 2. Hydraulisk maskineri 3. Varmevekslere 4. Kølevandsforsyning 5. Termostatisk ventil AVTA Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr IC.PD.500.A3.01-520B4053 5
Materialer Nr. Beskrivelse Materiale 1 Spindel Messing W.nr. 2.0401 2 Membraner Gummi - ethylen - propylen (EPDM). 3 Ventilhus og andre metaldele Smedet messing W.nr. 2.0402 4 Ventilkegle Nitrilgummi (NBR) 5 Ventilsæde Rustfast stål W.nr. 1.4305/AISI 303 6 Føler Kopper W.nr. 2.0090 7 Nitrilgummi (NBR) Kapillarrørs pakdåse Messing W.nr. 2.0321 / 2.0401 Fyldninger Termostatisk ventil AVTA med forskellige fyldningstyper Universalfyldning Massefyldning Adsorptionsfyldning Bestilling AVTA med adsorptions - fyldning Stort reguleringsområde Kan monteres i en hvilken som helst position, så længe retningen og temperaturen tages i betragtning Modstår op til +130 o C føler temperatur Små mål på følere - Ø 9,5 x 150 mm Det maksimale tryk på føleren er 25 bar Fyldningen består af aktiv kulsyre og CO 2, som adsorberes ved faldende følertemperatur og derved skaber trykændringerne i elementet. Tilslutning ISO 228 Reguleringsområde Maks. temp. føler k v værdi (m 3 /h ved Δp = 1 bar) Kapillarrørslængde [m] Type Best.nr. 1) G 3/8 1.4 2.3 AVTA 10 003N1144 G 1/2 1.9 2.3 AVTA 15 003N0107 G 1/2 1.9 2.3 +10 +80 130 (armeret) AVTA 15 003N2114 G 3/4 3.4 2.3 AVTA 20 003N0108 G 1 5.5 2.3 AVTA 25 003N0109 Installation af føler 1) Best.nr. dækker komplet ventil inkl. pakdåse til kapillarrør. Dykrørslommer, se Reservedele og tilbehør på side 11-12. 6 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
AVTA med universalfyldning Mål på føler Ø 18 x 210 mm Føleren kan monteres koldere eller varmere end ventilen Følerne skal pege i den ret ning, der er vist på illustratio nen herunder Det maksimale tryk på føleren er 25 bar Fyldningen er en blanding af væske og gas, hvor væskeoverfladen (reguleringspunktet) altid er inde i føleren. Det afhænger af reguleringsområdet, hvilket påfyldningsmedie der bruges. Installation af føler Ventilhus med omløb Tilslutning ISO 228 Reguleringsområde Maks. temp. føler k v værdi (m 3 /h ved Δp = 1 bar) Kapilarrørslængde [m] Type Best.-nr. 1) G 3/8 1.4 AVTA 10 003N1132 G 1/2 1.9 AVTA 15 003N2132 +0 til +30 57 2.0 G 3/4 3.4 AVTA 20 003N3132 G 1 5.5 AVTA 25 003N4132 G 3/8 1.4 2.0 AVTA 10 003N1162 G 1/2 1.9 2.0 AVTA 15 003N2162 G 1/2 1.9 2.0 (armeret) AVTA 15 003N0041 G 3/4 3.4 2.0 AVTA 20 003N3162 G 3/4 +25 til +65 90 3.4 5.0 AVTA 20 003N3165 G 3/4 3.4 2.0 (armeret) AVTA 20 003N0031 G 1 5.5 2.0 AVTA 25 003N4162 G 1 5.5 2.0 (armeret) AVTA 25 003N0032 G 1 5.5 5.0 AVTA 25 003N4165 G 3/8 1.4 2.0 AVTA 10 003N1182 G1/2 1.9 2.0 AVTA 15 003N2182 G 3/4 +50 til +90 125 3.4 2.0 AVTA 20 003N3182 G 1 5.5 2.0 AVTA 25 003N4182 G 1 5.5 3.0 AVTA 25 003N4183 2) 1) Best.nr. dækker komplet ventil inkl. pakdåse til kapillarrør 2) Der er boret et omløb, Ø 2 mm, i ventilhuset Dykrørslommer, se Reservedele og tilbehør på side11-12 Bestilling AVTA med mængdefyldning Små mål på følere - Ø 9,5 x 180 mm Kort tidskonstant Føleren skal altid installeres varmere end ventilen Det maksimale tryk på føleren er 25 bar Fyldningen er en blanding af væske og gas. På grund af de volumetriske forhold skal føleren installeres varmere end ventilen, da væskeoverfladen (reguleringspunktet) skal være i føleren. Tilsutning ISO 228 Reguleringsområde Maks. temp. føler k v værdi (m 3 /h ved Δp = 1 bar) Kapillarrørslængede [m] Type Best.-nr. 1) G 1/2 1.9 AVTA 15 003N0042 +0 +30 57 2.0 G 3/4 3.4 AVTA 20 003N0043 G 1/2 1.9 2.0 AVTA15 003N0045 G 1/2 1.9 2.0 (armeret) AVTA 15 003N0299 G 1/2 +25 +65 90 1.9 5.0 AVTA 15 003N0034 G 3/4 3.4 2.0 AVTA 20 003N0046 G 1 5.5 2.0 AVTA 25 003N0047 installation af føler 1) Best.nr. dækker komplet ventil inkl. pakdåse til kapillarrør 7 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
Mål og vægt Type H 1 [mm] H 2 [mm] L [mm] L 1 [mm] AVTA 10 240 133 72 14 G 3/8 27 1.45 AVTA 15 240 133 72 14 G 1/2 27 1.45 AVTA 20 240 133 90 16 G 3/4 32 1.50 AVTA 25 240 138 95 19 G 1 41 1.65 a b [mm] Vægt [kg] Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr IC.PD.500.A3.01-520B4053 8
Fordele AVTA SS til aggressive medier Uimodtagelig over for snavs Uimodtagelig over for vandtryk Behøver ingen strømforsyning - selvvirkende Åbner ved stigende følertemperatur Differenstryk 0 10 bar Maks. arbejdstryk: 16 bar Max. prøvetryk 25 bar Max. tryk på føler 25 bar Ventilerne er trykaflastede, dvs. at åbningsgraden er upåvirket af differenstrykket Δp (trykfaldet). Reguleringsområdet defineres for det punkt,hvor ventilen begynder at åbne. Anvendelse AVTA SS til aggressive medier Et ventilhus i rustfrit stål medfører, at ventilen kan anvendes til aggressive medier, bl.a. inden for marinesektoren og den kemiske industri. AVTA SS-ventilerne leveres som standard med adsorptionsfyldning. AVTA SS kan også leveres med mængdefyldning eller universalfyldning. Materiale Nr. Beskrivelse Material 1 Spindel Rustfrit stål W. nr. 1.4539 2 Membraner Gummi - ethylen - propylen (EPDM) 3 Ventilhus Rustfrit stål W. nr. 1.4581 4 Ventilkegle Gumminitril (NBR) 5 Føler Kobber W. nr. 2.0090 6 Kapillarrørspakning Gumminitril (NBR), Messing W.nr. 2.0321 / 2.0401 Bestilling AVTA SS med adsorptionsfyldning Stort reguleringsområde Kan monteres vilkårligt med hensyn til orientering og temperatur Tåler op til +130 C følertemperatur Små følerdimensioner - Ø 9,5 x 150 mm Maks. tryk på føler 25 bar Fyldningen består af aktivt kul og CO 2, som adsorberes ved faldende følertemperatur, hvorved trykket i elementet ændres. Tilslutning ISO 228 Reguleringsområde Maks. temp. føler k v værdi (m 3 /h ved Δp = 1 bar) G 1/2 1.9 AVTA 15 003N2150 G 3/4 +10 +80 130 3.4 2.3 AVTA 20 003N3150 G 1 5.5 AVTA 25 003N4150 1 ) Bestillingsnr. omfatter komplet ventil inkl. kapillarrørspakdåse. Kapillarrørslænged [m] Type Best.-nr. 1) Dykrør, se under Tilbehør på side 11-12. Installation af føler 9 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
Mål Type H 1 [mm] H 2 [mm] L [mm] a ISO 228/1 AVTA 15 240 133 72 G 1/2 AVTA 20 240 133 90 G 3/4 AVTA 25 240 138 95 G 1 Montering Ventilerne kan monteres i alle positioner. På ventilhuset angiver en pil gennem strømningsretningen. AVTA-ventiler er også mærket, så bog staverne RA kan læses retvendt, når ventilen holdes som vist. Det anbefales at anvende et FV-filter foran ventilen - se datablad DKACV.PD.600.B. Kapillarrør Fremfør kapillarrøret uden skarpe knæk. Aflast kapillarrøret i enderne. Aflastning er især vigtig, hvor der kan forekomme vibra tioner. Bemærk! Hvor AVTA anvendes, skal føleren kunne reagere på variationer i kølevands tempera turen ved systemstart. Det kan derfor være nødvendigt med en bypassledning med afspærringsventil for at sikre gennemstrømning ved føleren under starten. Anvendes monteringskonsol - se under Reservedele og tilbehør på side 13 - skal denne altid anbringes mellem ventilhus og indstillingsdel (se illustration). AVTA med monteringskonsol Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr IC.PD.500.A3.01-520B4053 1 0
Følermontering Hvis et dykrør er monteret, anbefales brugen af termoledende pasta. Dette vil reducere reaktionstiden. Se under Reservedele og tilbehør på side 11-12. AVTA med lille føler ( 9.5 180 mm) skal altid monteres i fremløbet, hvor den regulerede væske er koldest ( føler varmere ). Adsorptionsfyldning Adsorptionsfyldning Universalfyldning Føler Ø 9.5 x 150 mm (Føler varmere eller koldere)) Føler Ø 9.5 x 180 mm (Føler varmere) Føler Ø 18 x 210 mm (Føler varmere eller koldere) Up = opad Tilbehør Betegnelse Beskrivelse Best.-nr. Dykrør maks. tryk 50 bar L = 220 mm Dykrør maks. tryk 50 bar L = 182 mm Messing til Ø 18 føler R 3/4 003N0050 Messing til Ø18 mm føler 3/4-14 NPT 003N0051 18/8 stål 1) til Ø 18 føler, 3/4-14 NPT 003N0053 18/8 stål 1) til Ø18 føler R 3/4 003N0192 Messing til Ø 9.5 føler G 1/2 017-436766 18/8 stål 1) til Ø 9.5 føler R 1/2 003N0196 Monteringskonsol Til AVTA 003N0388 Termoledende pasta 2 stk. nitrilmembran til mineralske olier 5 gram tube 041E0110 0.8 kg 041E0111 Til AVTA 10/15 003N0445 Til AVTA 20 003N0446 Til AVTA 25 003N0447 Kapillarrørspakdåse G 1/2 G 3/4 1/2-14 NPT 3/4-14 NPT 017-422066 003N0155 003N0157 003N0056 Plastikhåndtag Til AVTA 003N0520 1) W. nr. 1.4301 11 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
Reservedele Serviceelementer til AVTA Temperaturområde Kapillarrørslængde [m] Best.-nr. Adsorptionsfyldning - føler Ø 9.5 x 150 mm +10 +80 2.3 003N0278 Universalfyldning - føler Ø 18 x 210 mm Mængdefyldning - føler Ø 9.5 x 180 mm 0 +30 +25 +65 +50 +90 2 003N0075 5 003N0077 2 003N0078 5 003N0080 2 (armeret) 003N0063 3 003N0079 2 003N0062 3 003N0089 0 +30 2 003N0066 +25 +65 2 003N0091 5 003N0068 Dimensionering Ved dimensionering og udvælgelse af termo statisk styrede ventiler er det vigtigste punkt at sikre, at ventilen til enhver tid, uanset belast ningen, kan give den nød vendige køle vandsmængde. For at vælge en passende ventilstørrelse er det derfor en forudsætning, at den nødvendige køleeffekt er kendt. For at undgå risikoen for ustabil regulering (pendling) bør ventilen på den anden side ikke være overdimensioneret. Fyldningstypen skal vælges ud fra den temperatur, der skal opretholdes, samt ud fra en vurdering af de enkelte typers individuelle egenskaber, som er beskrevet i det foregående. Generelt bør det tilstræbes at vælge den mindste ventil, der kan give den nødvendige gennemstrømning. Det anbefales også, at temperaturområdet vælges, så den påkrævede følertemperatur ligger midt i reguleringsområdet. Et termometer bør monteres nær føleren, så det bliver nemmere at finindstille ventilen. Ventilstørrelse Følgende data bruges ved valg af ventil størrelse: - Nødvendig kølevandsmængde, Q [m 3 /h] - Temperaturstigningen i kølevand, [Δt] ( C) - Differenstrykket over ventilen, [Δp] (bar). Med helt åben ventil skal differenstrykket ligge på omkring 50% af det samlede tryk fald over kølesystemet. Diagrammerne på side 14 er beregnet til at gøre ventildimensioneringen nemmere. Fig. 1 - Fig. 2 - Fig. 3 - Fig. 4 - Forholdet mellem varmemængde [kw] og kølevandsmængde Kurver over k v -værdier Ventilernes arbejdsområde Gennemstrømningsmængder som en funktion af trykfaldet [Δp] Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr IC.PD.500.A3.01-520B4053 1 2
Eksempel En kølevandsventil skal vælges til tempera turregulering af en vakuumpumpe. Eftersom direkte regulering af olie tempe ra turen er påkrævet, er en AVTA-ventil egnet. Følerplaceringen er vandret - og små dimen sioner ønskes. Givne data: - Nødvendig køleeffekt ved fuld belastning 10 kw. - Olietemperaturen skal opretholdes konstant p +45 C - Kølevand p 1 = 3 bar - Afløb p 3 = 0 bar - p p 2 = 1+p 3 (gæt) 2 - Kølevandstemperatur t 1 = +20 C - Afgangstemperatur t 2 = +30 C 1. Kurverne på fig. 1 kan bruges til at finde den nødvendige kølevandsmængde ved Δt = 10 C (+30 C - +20 C) til 0,85 m³/h. 2. Kurverne på fig. 2 viser den nødvendige k v -værdi for 0,85 m³/h med Δp = p 1 - p 2 = 3-1.5 = 1.5 bar til 0.7 m 3 /h. 3. Det fremgår af søjlerne på fig. 3, at alle fire ATVA-ventiler kan benyttes, men i praksis bør en ATVA 10 eller 15 vælges. Overvejelserne herover gælder både ventiltyperne AVTA og FJVA. Fig.4 Driftsbetingelser og øvrige produktkrav i det foreliggende eksempel betyder, at en ventil med adsorptionsfyldning er det korrekte valg. Temperaturområdet +10 +80 C er i orden. Tabellen nederst på side 6 viser AVTA 10, bestillingsnr. 003N1144, eller AVTA 15, bestillings nr. 003N0107. Begge opfylder de angivne krav. I mange anvendelser anbefales det af hensyn til montageforholdene at bruge følerlommer. Under Tilbehør på side 13 findes bestillingsnr. for følerlommer til 9,5 mm følere i messing og rustfrit stål: henholdsvis 017-436766 og 003N0196. 13 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
Dimensionering Fig. 1 Opvarmning eller afkøling med vand. Eksempel: Nødvendig køleeffekt 10 kw, med Δt = 10 C. Nødvendig gennemstrømning 0,85 m³/h. Fig. 2 Forholdet mellem vandmængde og trykfald over ventilen. Eksempel: Gennemstrømning 0,85 m³/h med et trykfald på 1,5 bar. K v -værdien bliver 0,7 m³/h. bar Trykfald over ventil Fig. 3 Nomogram, der viser ventilernes k v -områder. K v -værdier gives altid for vandgennemstrømning i m³/h med et trykfald Δp på 1 bar. Ventilen bør vælges, så den nødvendige k v -værdi ligger midt i regulerings området. Eksempel: AVTA 10 og 15 er de mest velegnede til en k v - værdi på 0,7. Kapacitet med helt åben ventil Fig. 4 Ventilgennemstrømningsmængde i helt åben position som en funktion af trykfaldet Δp. m 3 /h Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr IC.PD.500.A3.01-520B4053 1 4
Muligheder DZR-messing Ydre gevindtilslutning Andre længder på kapillarrør Armering af kapillarrør Andre kombinationer af størrelse, materialer og områder NPT - tilslutning, se særskilt datablad for USA / Canada 15 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr
16 IC.PD.500.A3.01-520B4053 Danfoss A/S 05-2010/ AC-SMC/mr