Die Wasserventile der Typen WVFX und WVS
werden für die Regelung des Wasserdurchflusses
in Kälteanlagen mit wassergekühlten
Verflüssigern eingesetzt.
Die Wasserventile ermöglichen die
modulierende Regelung des
Verflüssigungsdrucks innnerhalb enger Grenzen
während des Betriebs. Während des Stillstandes
der Anlage wird der Kühlwasserdurchfluss
automatisch abgesperrt.
Druckgesteuerte Wasserventile können mit
brennbaren Kältemitteln eingesetzt werden.
Doppelte Abdichtung zwischen dem Kältemittel
und dem Wasser stellt sicher, dass für den Fall
eines Wellrohrbruches das Kältemittel nicht ins
Wasser gelangen kann. Dies schränkt die
Sicherheitsauswirkungen stark ein.In
Kombination mit doppelwandigen
Wärmeübertragern werden die Kühlwasserregler
nicht als Teil der, mit einem brennbaren
Kältemittel betriebenen Anlage angesehen
(EN378-1:2008, Klausel 4.4.2.2 ).
) Der Kv-Wert ist der Wasserdurchfluss in [m3/h] bei einem Druckabfall über dem Ventil von 1 bar, ρ = 1000 kg/m3.
2
) Ein vollständig geöffnetes Ventil benötigt einen 33% höheren Druck als ein WVFX, im Bereich von 3,5 – 16 bar.
3
) Nur WFVX 15, WVFX 20 und WVFX 25 mit Edelstahlgehäuse
4
) Nur Ausführungen für Hochdruckkältemittel (MWP 45,2 bar)
5
) Nur WVS, WVFX 10 – 25 und WVO mit Bördelanschluss; Ausführungen mit Kapillarrohr oder mit Lötanschlüssen sind nicht für R717
geeignet. WVFX 32 und WVFX 40 können nicht mit R717 verwendet werden.
WVFX wurde für R290, R454A, R454C, R455A, R600, R600a, R1234yf,
R1270 im Rahmen einer Zündquellenbewertung gemäß dem
Standard EN ISO80079-36 bewertet. Bördelanschlüsse sind nur für
A1- und A2L-Kältemittel zugelassen.
WVS wurde für R290, R600, R600a, R1270 im Rahmen einer
Zündquellenbewertung gemäß dem Standard EN ISO80079-36
bewertet. Bördelanschlüsse sind nur für A1- und A2L-Kältemittel
zugelassen.
R22
R134a
R290
R404A
R4 07A
R407C
R407F
R407H
R410A 4)
R422B
R422D
R448A
R449A
R449B
R450A
R452A
R507A
R513A
R600
R600a
R717 5 )
R1270
2,2 – 19,026,429,0
101612,5
Süßwasser,
neutrale
Sole
Für eine vollständige Liste der zugelassenen Kältemittel gehen Sie
bitte auf die Website http://store.danfoss.com/ und suchen Sie
nach den einzelnen Artikelnummern. Das Kältemittel ist im Rahmen der jeweiligen Technischen Daten aufgeführt.
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Datenblatt | Druckgesteuerter Kühlwasserregler, typen WVFX und WVS
WVFX 10 – 40 sind direktgesteuerte Ventile
WVS 32 – 100 sind servogesteuerte Ventile
Medientemperaturbereich
WVFX 10 – 25: -25 – 130 °C
WVFX 32 – 40: -25 – 90 °C
WVS: -25 – 90 °C
Wenn ein WVS mit einem
Öffnungsdifferenzdruck von 1 – 10 bar benötigt
wird, muss die Servofeder des Ventils
ausgetauscht werden. Siehe „Bestellung“
BestellungWVFX, komplette Ventile
Typ
WasserseiteVerflüssigerseite[bar]
WVFX 10 G ³⁄₈ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 3,5 – 16003N1100
WVFX 10 G ³⁄₈ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 4,0 – 23003 N110 5
WVFX 15 G ½ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 3,5 – 16003N2100
WVFX 15 G ½ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 4,0 – 23003N2105
WVFX 15 G ½ ¼ Zoll / 6 mm Bördelmutter 4,0 – 23003N2205 2)
WVFX 20 G ¾ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 3,5 – 16003N3100
WVFX 20 G ¾ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 4,0 – 23003N3105
WVFX 20 G ¾ ¼ Zoll / 6 mm Bördelmutte 4.0 – 23003N3205 2)
WVFX 25G 1¼ Zoll / 6 mm Bördel3,5 – 16003N4100
WVFX 25G 1¼ Zoll / 6 mm Bördel4,0 – 23003 N4105
WVFX 32 G 1 ¼¼ Zoll / 6 mm Bördel4,0 – 170 03F1232
WVFX 40 G 1 ½¼ Zoll / 6 mm Bördel4,0 – 170 03F12 40
) ISO 228-1
) WVFX 15 mit 1 m Kapillarrohr und Bördelmutter mit Schraderventilöffner
Öffnungsdifferenzdruck
WVFX 10 – 25: max. 10 bar
WVFX 32 – 40: max. 10 bar
WVS 32 – 40: min. 0,5 bar;
max. 4 bar
WVS 50 – 100: min. 0,3 bar;
max. 4 bar
Unterhalb von 20% der max. Leistung arbeitet
das WVS mit dem Charakter einer Ein-/AusRegelung.
Anschluss 1Bereich
Bestell-Nr.
WVFX, mit Edelstahlgehäuse (für z.B. Meerwasser)
Typ
WasserseiteVerflüssigerseite[bar]
WVFX 15 G ½ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 3,5 – 16003N2101
WVFX 15 G ½ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 4,0 – 23003N2104
WVFX 20 G ¾ ¼ Zoll / 6 mm Bördel 4,0 – 23003N3104
WVFX 25G 1¼ Zoll / 6 mm Bördel3,5 – 16003N4101
WVFX 25G 1¼ Zoll / 6 mm Bördel4,0 – 23003N410 4
) ISO 228-1
Anschluss 1Bereich
Bestell-Nr.
WVFX, komplette Ventile für Hochdruckkältemittel (MWP 45,2 bar)
Bestellnummer enthält: Ventilgehäuse, Flanschdichtungen, Flanschbolzen und Schrauben für die Piloteinheit.
3
Bestellnummer enthält: Steuerelement und Federgehäuse.
4
Bestellnummer enthält: 2 Flansche
Zubehör
Bezeichnung
1 m Kapillarrohr 1/4 Zoll (6 mm) Bördel-Verbindungsmuttern an jeder Endseite06 0- 017166
Halterung für WVFX 10 – 25003N0388
Bestell-Nr.
EinbauWVS, WVFX 32 und WVFX 40 sind im
Kühlwassereintritt mit Durchfluss in Richtung des
Pfeils so einzubauen, dass das Balgelement nach
oben zeigt. Eine horizontale Einbaulage ist
zwingend erforderlich.
WVFX 10, WVFX 15 und WVFX 25 können in
beliebiger Position montiert werden. Eine
horizontale Einbaulage ist nicht erforderlich.
Datenblatt | Druckgesteuerter Kühlwasserregler, typen WVFX und WVS
Aufbau / FunktionDie vom Verflüssigungsdruck hervorgerufenen
Druckänderungen werden über das
Wellrohrelement auf den Ventilkegel übertragen,
so dass das Ventil -selbst bei sehr kleinen
Druckunterschieden- in der Lage ist, die
erforderliche Wassermenge für den Verflüssiger
anzupassen.
Die Ventile sind druckentlastet, so dass ihre
Einstellung von Druckänderungen auf der
Wasserseite nicht beeinflusst wird.
Um die Kälteanlage vor Hochdruck zu schützen,
wenn die Wasserversorgung zum Verflüssiger
ausfällt, sollte ein Sicherheitsschalter des Typs KP
oder RT auf der Hochdruckseite eingebaut
werden.
1. Handrad
2. Federgehäuse
3. Spindelführung
4. Federhalterung
5. O-Ring
6. Führungsbuchse
7. Membrane
8. Ventilkegel
9. Druckstück
10. Wellrohrelement
WVFX 10 – 25
Die Anschlüsse der Wasserseite sind InnenRohrgewinde und der Anschluss der Druckseite
erfolgt über ein ¼ Zoll / 6 mm Bördelstutzen.
Die Ventilgehäuse der WVFX 10–25 sind aus
warmgepresstem Messing und der WVFX 32–40
sind aus Gusseisen gefertigt. WVFX 15, WVFX 20
und WVFX 25 können auch mit
Edelstahlgehäusen geliefert werden.
Alle externen Bauteile des Ventils sind
oberflächenbehandelt, um sie vor Korrosion
durch Kondenswasser u.ä. zu schützen.
Sie können auch ein umgekehrt wirkendes
WVFX-Ventil bestellen, welches bei sinkendem
Kältemitteldruck öffnet.
Umgekehrt wirkende Ventile werden vor allem in
Bypass-Leitungen und
Wärmepumpenanwendungen eingesetzt.
Der Ventilkegel (8) besteht aus einer
Messingplatte, die mit einem Spezialgummi
beschichtet ist und gegen den Ventilsitz eleastisch
abdichtet. Das Ventil wird extern von den
Membranen (7) abgedichtet.
Die obere und untere Seite der
Ventilplattenhalterung werden von einer
Führung verlängert, die mit O-Ringen befestigt
ist (5), um die korrekte Bewegung der internen
Bauteile zu gewährleisten. Diese O-Ringe, in
Kombination mit den Membranen, bieten einen
zusätzlichen Schutz gegen externe Leckage.
Der Ventilsitz ist aus Edelstahl hergestellt und ist
in das Ventilgehäuse eingepresst.
Das Federgehäuse (2) besteht aus Aluminium
und verfügt über einen Führungsschlitz für die
Federhalterung, die in Form eines
Richtungsanzeigers verlängert ist.
Auf dem Gehäuse ist eine entsprechende Anzeige
angenietet, die die Bereiche 1 - 5 anzeigt.
Der Ventilkegel (7) besteht aus Messing und ist
mit einem T-Ring (6) aus Spezialgummi versehen,
der eine flexible Dichtung für den Ventilsitz
formt. Die O-Ringe (8) sind externe Dichtungen
für das Kühlwasser.
Die Führungsbuchsen des Ventilkegels (5) sind
speziell behandelt, um den Kalkablagerungen
durch das Kühlwasser innerhalb des Zylinders
entgegenzuwirken und außerdem die Reibung
im Ventil so gering wie möglich zu halten.
Der Ventilsitz ist aus Edelstahl hergestellt und ist
in das Ventilgehäuse eingepresst.
Das Federgehäuse (2) besteht aus Aluminium
und verfügt über einen Führungsschlitz für die
Federhalterung, die in Form eines
Richtungsanzeigers verlängert ist.
WVFX 32 – 40
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Datenblatt | Druckgesteuerter Kühlwasserregler, typen WVFX und WVS
WVS 32 – 40 Ventile verfügen über InnenRohrgewinde, während WVS 50 – 100 Ventile
entweder mit Schweißflanschen oder Flanschen
mit Innen-Rohrgewinde ausgestattet werden
können.
Eine Verbindung zu dem Anlagenverflüssiger
kann über Kupferrohre oder Stahlrohre erfolgen.
Die Ventile sind sowohl mit einem Bördelnippel
für ein 1/4 Zoll (6mm) Kupferrohr, als auch einem
Schweißnippel für ein ø6 mm / ø10 mm Stahlrohr
ausgestattet.
Das Ventil verfügt über drei Hauptkomponenten:
1. Hauptventil mit Servokolben
Der Hauptventilkörper besteht aus Gusseisen mit
einem eingepressten Messingsitz. Der Servokolben
besteht aus Bronze und verfügt über eine
Dichtmanschette und einer profilierten
Gummidichtung.
2. Pilotventil
Das Pilotventil ist aus Bronze, der Pilotkegel
und der Sitz aus Edelstahl und die Pilotdüse aus
Messing hergestellt. Diese Materialien sind
besonders korrosionsbeständig. Das Ventil ist
allerdings nicht gegen Salzwasser resistent.
Der Schmutzfilter vor der Pilotdüse besteht aus
Nickel-Gaze.
Der Öffnungsgrad des Pilotventils (das mit dem
Anstieg des Verflüssigungsdrucks über dem
eingestellten Öffnungsdruck einhergeht)
bestimmt den Öffnungsgrad des Hauptventils
und demnach die Durchflussmenge.
3. Wellrohreinheit mit Anschluss zum Verflüssiger
Die Wellrohreinheit ist aus Aluminium und
korrosionsbeständigen Stahl hergestellt.
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Datenblatt | Druckgesteuerter Kühlwasserregler, typen WVFX und WVS
Bemessung
Bei der Wahl der Ventilgröße muss sicher gestellt
werden, dass das Ventil zu jedem Zeitpunkt das
nötige Kühlwasservolumen abgeben kann.
Um die passende Ventilgröße dementsprechend
auswählen zu können, müssen die Angaben über
die benötigte Kühlleistung vorhanden sein.
Andererseits sollte das Ventil nicht zu sehr
überdimensioniert sein, um einen instabilen
Betrieb (Pendelung) zu vermeiden.
Wasserleistung
Generell ist die Wahl des kleinsten Ventils
anzustreben, mit dem sich ein ausreichender
Durchfluss sicher gewährleisten lässt.
Um eine präzise Regelung zu gewährleisten,
empfehlen wir nur 85% der Leistung zu nutzen.
Unterhalb von 85% ist das Verhältnis zwischen dem
dem Durchfluss und der
Verflüssigungsdruckänderung linear. Über 85% ist
das Verhältnis nicht mehr linear. Für eine 100%ige
Leistung benötigt das Wasserventil einen
deutlichen Anstieg des Verflüssigungsdrucks.
Siehe die Abb. unten
Die folgenden Punkte werden bei der Auswahl
der Ventilgröße berücksichtigt:
y Leistung des Verflüssigersy Temperaturanstieg des Kühlmediumsy Differenzdruck über dem Ventil
BemessungsbeispieleBeispiel 1:
Leistung Verflüssiger QO: 30 kW
Verflüssigungstemperatur tC: 35 °C
Kältemittel: R404A
Kühlmedium: Wasser
y Verflüssigungstemperatury Spezifische Wärmekapazität des Kühlmediumsy Kältemittel
Spezifische Wärmekapazität des Wassers cp:
4,19 kJ/(kg*K)
Wasser Eingangstemperatur t1: 15 °C
Wasser Ausgangstemperatur t2: 25 °C
Druckabfall über dem Ventil p: max. 1,0 bar
Datenblatt | Druckgesteuerter Kühlwasserregler, typen WVFX und WVS
Auswahl der Größe
[bar]
Standard-Servofeder Typ WVS
Spezielle Servofeder Typ WVS
Wahl des WVFX Bestell-Nr.
Der gesättigte Druck für R404A
tc = 35 °C => pc = 15,5 bar
Wählen Sie ein WVFX 20 mit einem
Druckbereich von 4 - 23 bar
Beispiel 2:
Leistung Verflüssiger QC: 20 kW
Verdampfungstemperatur tC: 35 °C
Kältemittel: R134a
Kühlmedium: Sole
Dichte der Sole ρ: 1015 kg/m3
Qc
·
Nötiger Massenstrom
Volumenstrom
Kv-Wert
m =
cp · (t2 t1) 4,35 · (25 – 20)
·
m = 3310
V =
ρ 1015
V
Kv ≥
1000 · p 1000 · 2,0
· 3600 =
·
·
=
ρ 1015
Spezifische Wärmekapazität der Sole cp:
4,35 kJ/(kg*K)
Sole Eingangstemperatur t1: 20 °C
Sole Ausgangstemperatur t2: 25 °C
Druckabfall über dem Ventil p: max. 2,0 bar