Sicherheitsventile zur Druckentlastung nach DGRL, DIN/EN und ASME

Engineering GREAT Solutions

Si 4322

2

Si 4322

Si 4322

Das moderne Mitteldruck-Sicherheitsventil für normale Leistungen

> Preisgünstige Gehäuseausführung mit Sitzbuchse

> Im Baukastenprinzip mit anderen Baureihen entwickelt

> „Gutmütiges“ und stabiles Verhalten durch vergleichsweise geringen Hub

> Innenteile in Edelstahl (außer Feder und Federteller)

Eigenschaften

Eintrittsgrößen DN 25 bis DN 100

Druckstufe EintrittPN 10 bis PN 40

Ansprechdrücke0,1 bar g bis 40 bar g

Temperatur bereich-270°C bis +450°C

Öffnungsdruck differenzDämpfe / Gase 5%Flüssigkeit 10%

Schließdruck differenzDämpfe / Gase 10%Flüssigkeit 20%

Erlaubter Eigengegendruck ohne Faltenbalg20% vom Ansprechdruck

> Für Dämpfe, Gase und Flüssigkeiten

> Thermische Expansion

> Rohrleitungsabsicherungen, Wärmetauscherabsicherungen

> Chemische Industrie

> Petrochemische Industrie

> Technische Gase

> Kälte- und Sauerstoffanwendungen

> Sonstige Prozessanwendungen bis PN 40

Einsatzgebiete

Zulassungen und Normen

Baumuster prüfung (CE)

- Druckgeräterichtlinie 97/23/EG

- DIN EN ISO 4126-1

- AD2000-Merkblatt A2

- VdTÜV Merkblatt „Sicherheitsventil 100”

VdTÜV-Bauteil prüfung nach

TÜV.SV.12-1094.d0.D / G / F.aw.p

IMI Bopp & Reuther wird die bestehende VdTÜV Bauteilprüfung nicht erneuern. Die Anforderungen nach den VdTÜV-Richtlinien werden vollständig durch die EG Bau muster prüfung abgedeckt.

Die Konstruktion, Herstellung, Prüfung und Kennzeichnung erfüllen die Anforderungen von DIN EN ISO 4126-1, DIN EN 12266-1/-2 (sofern anwendbar für Sicherheitsventile), EN 1092-1, EN 1759-1, AD 2000-Merkblätter A2 und HP0, ASME B16.5, ASME VIII

20% Gegen­druck ohne Faltenbalg zulässig

Kugelgela ger­ter Kegel für hohe Sitz­dicht heit

Klassisches Normal­ Sicherheitsventil für vielfältige Anwendungen

3

Si 4322

Typenschlüssel Bestellbeispiel

1 Baureihe Si 4 Mitteldruck-Sicherheitsventil für normale Leistungen Si 4

2 Design 1 Konventionell, offene Haube 4

3 Konventionell, geschlossene Haube

4 Faltenbalg, geschlossene Haube

5 Faltenbalg, offene Haube

3 Charakteristik 2 Normale Leistung „Regular Flow“ 2

4 Druckklasse 2 Bis PN 40 2

5 Kappe G Gasdichte Kappe A

GB Gasdichte Kappe mit Blockierschraube

A Gasdichte Anlüftung

AB Gasdichte Anlüftung mit Blockierschraube

AK Pneumatischer Antrieb

6 Materialcode 00 GP240GH / 1.0619 +N 00

04 GX5CrNiMo19-11-2 / 1.4408

7 Optionen .09 Sperrhülse .35

.11t Kegel mit Weichdichtung PTFE

.14a Hubanzeige mit induktivem Näherungsschalter in der Kappe

.14b Hubanzeige mit induktivem Näherungsschalter im Zusatz-gehäuse

.14c Hubanzeige mit induktivem Näherungsschalter für frei liegende Spindel bei Kappe AK

.15 Isolieraufsatz für hohe und tiefe Temperaturen

.18 Heizmantel

.28 Öl- und fettfrei

.35 Mit Hubbegrenzungsring

.57 Gewichtsbelastung

.59 Kegel stellitiert

.60 Sitz stellitiert

Si 4422 A 00.35

Ansprechdruck 18 bar gMedientemperatur 20 °CMedium und Benzin Zustand flüssig Eintritt DN 25, PN 40, B1Austritt DN 25, PN 16, B1 Engster Strömungs- durchmesser 13,6 mmZulassung 97/23/EG (CE)

Typ

Bitte mit angeben

Typenschlüssel

4

Si 4322

Si 4322

Mediengruppe Nennweite Eintritt Engster Strömungsdurchmesser h/d0 ≥ pb/p0 ≤ aw

Dämpfe / Gase (D / G) DN 25 bis DN 100 13,6 mm bis 52 mm 0,2 0,2 0,58

Flüssigkeiten (F) DN 25 bis DN 100 13,6 mm bis 52 mm 0,2 - 0,42

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

αw

[−]

h/d0 [−]

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.400,00 0,05 0,10 0,20 0,250,15 0,30 0,35 0,40

h/d0[–]

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,1

0,3

0,2

0,0

aw

[–]

Si 4322 Ausflussziffer aw abhängig von h / d0 für Gase und Dämpfe

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

αW

[−]

pb/p0 [−]

aw

[–]

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

d0 = 13,6-52 mmd0 = 13,6-52 mm

Si 4322 Ausflussziffer aw abhängig von pb/p0 für Gase und Dämpfe

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

pb/p0[–]

Für Gase / Dämpfe bei Druckverhältnis pb/p0 >0,2 ist die zugehörige Ausflussziffer im unteren Diagramm abzulesen.

Mittels einer Reduzierung des Hubes kann die Leistung des ausgewählten Sicher-heitsventiles an die erforderliche Leistung angepasst werden und damit ungewollte Mehrleistung vermindert werden.

Dabei gilt: aw(reduziert) = aw x qm/qmc. Das notwendige Verhältnis h/d0 kann unten aus dem gezeigten Diagramm entnommen und mit h(reduziert) = d0 x (h/d0) der reduzierte Hub berechnet werden. Es gilt zu beachten, dass der Hub nicht auf einen Wert kleiner als 30% des vollen Hubs begrenzt sein darf und wenigstens 1 mm betragen muss.

Ausflussziffer

5

Si 4322 Ausflussziffer aw abhängig von h/d0 für Flüssigkeit

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

αw

[−]

h/d0 [−]

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.400,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40

h/d0[–]

aw

[–]

d0 = 13,6-52 mm

Die Werte für die Ausflussziffer Kdr nach DIN EN ISO 4126-1 sind bei dieser Baureihe identisch mit den oben stehenden Ausflussziffern aw und den Werten der Diagramme.

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

Si 4322

Medium Glycerin

Dichte ρ 1260 kg/m3

Ansprechdruck3,99 bar g

Öffnungsdruck p0 bei 10% Drucksteigerung(4,0 × 1,1) + 1,01= 5,41 bar a

Gegendruck pb1,01 bar a

Erforderlicher Massenstrom qm20.000 kg/hr

Dynamische Viskosität µ01,48 Pa·s Si 4322 Ausflussziffer a

w0,420

Der erforderliche Strömungsquerschnitt ist

und der engste Strömungsquerschnitt A0 = 594 mm² eine geeignete Vorauswahl (siehe Seite 8).

Da der Korrekturfaktor der Viskosität vom Durchfluss abhängig ist, muss eine Vorauswahl und nachfolgend möglicherweise eine Iteration erfolgen. Mit Kv = 1 ist

Die Reynolds-Zahl wird berechnet mit:

Die Leistung qm des Sicherheitsventiles mit engstem Strömungsquerschnitt A0 = 594 mm² ist mit Kv = 0,735:

Das Sicherheitsventil Si 4322 G 00, DN 50 x 50, PN 25 x 16 und engstem Strömungs-querschnitt A0 = 594 mm2 ist ausreichend für diese Anwendung dimensioniert. Für eine genauere Berechnung der Leistung des ausgewählten Sicherheitsventiles kann mit dem Massenstrom qmc der Viskositäts-Korrekturfaktor iterativ exakter bestimmt werden. Das IMI Bopp & Reuther Auslegungsprogramm für Sicherheitsventile Si-Tech 4 berechnet Kv iterativ exakt.

Beispielberechnung für ein Sicherheitsventil für Flüssigkeitsanwendung gemäß DIN EN ISO 4126-7

qm

1,61 x Kdr x Kv x A =

p0- pb x ρ

2000

1,61 x 0,420 x 1 xA' = = 398 mm2

5,41- 1,01 x 1260

qm

3,6  x  µ0

4π x A

Re = x 20000

3,6  x  1,484

π x 380 = = 174x

2,878

Re0,5

342,75

Re1,5Kv = 0,9935

-1,0

+ +2,878

1740,5

342,75

1741,5 = 0,9935 = 0,735

-1,0

+ +

qmc = 1,61 x A0 x Kdr x Kv x p0- pb x ρ = 21982 kg/hr

h = Hub [mm]d0 = Engster Strömungsdurchmesser des gewählten Sicherheitsventils [mm]h/d0 = Verhältnis Hub / engster Strömungsdurchmesserpb = Absoluter Gegendruck [bar a]p0 = Absoluter Abblasedruck [bar a]pb/p0 = Verhältnis absoluter Gegendruck / absoluter Abblasedruckaw = Ausflussziffer nach AD 2000-Merkblatt A2qm = Erforderlicher Massenstrom [kg/hr]qmc = Zertifizierter Massenstrom [kg/hr]

6

Si 4322

23

24

20

171916

14

15

1830

43

51312

10112298

7

6

2

1

5529

Si 4322

Faltenbalg-Ausführung Si 4422

Materialcode

7

Si 4322Materialcode 00 04

Temperatureinsatzbereich -10 °C bis +450 °C 1) -200 °C bis +400 °C 2)

Teil Benennung Ersatzteil Werkstoff Werkstoff

1 Gehäuse GP240GH / 1.0619 GX5CrNiMo19-11-2 / 1.4408

2 Sitzbuchse 1.4122 1.4571

3 Gewindebolzen kurz 1.1181 A4-70

4 Gewindebolzen lang 1.1181 A4-70

5 Sechskantmutter 04 04

6 Hubglocke 1.4021 1.4571

7 Kegel *2, 3 1.4571 1.4571

8 Kegelsicherung 1.4571 1.4571

9 Kugel Edelstahl Keramik

10 Flachdichtung *1, 2, 3 1.4401 / Graphit 1.4401 / Graphit

11 Zwischendeckel 1.4122 1.4571

12 Druckhülse 1.4122 1.4571

13 Federteller unten 1.0460 1.4571

14 Federteller oben 1.0460 1.4571

15 Haube 2) GP240GH / 1.0619 GX5CrNiMo19-11-2 / 1.4408

16 Spannschraube 1.4021 1.4571

17 Kontermutter 1.4122 1.4571

18 Spindel 1.4021 1.4571

19 Flachdichtung *1, 2, 3 1.4401 / Graphit 1.4401 / Graphit

20 Zylinderschraube 8.8 A4-70

22 Geteilter Ring 1.4571 1.4571

23 Anlüftung 1.0619 1.4408

24 Anlüftmutter 1.4021 1.4571

29 Zwischenaufsatz 1.0619 1.4408

30 Feder 3) *3 1.1200 1.8159

1.4310 1.8159, chem. vernickelt

55 Faltenbalg *3 1.4571 1.4571

1) Unter Einhaltung der Festlegungen im AD 2000-Merkblatt W10 kann der Werkstoff bei tiefen Temperaturen bis -85°C verwendet werden.

2) Unter Einhaltung der Festlegungen im AD 2000-Merkblatt W10 kann der Werkstoff bei tiefen Temperaturen bis -273°C verwendet werden.

3) Die Auswahl des Federwerkstoffs ist abhängig von Ventilgröße und Einstelldruck sowie der Temperatur. Bei besonderen Einsatzbedingungen, wie z. B. Temperaturen > 400 °C oder < -170 °C und nach Kundenspezifikation sind andere Federwerkstoffe möglich.

Ersatzteile:*1 für Inbetriebnahme*2 für 2 Jahre Betrieb*3 nach mehrjährigem Betrieb

IMI Bopp & Reuther behält sich technische Änderungen oder die Verwendung von höherwertigen Werkstoffen ohne vorherige Benachrichtigung vor. Eine Änderung der Werkstoffausführung entsprechend Kundenspezifikation ist auf Anfrage jederzeit möglich.

8

Si 4322

H2

S1

S2

Si 4422Si 4322

H1

S2

S1

K

Si 4322

1) Ansprechdruck bei Verwendung der direkten Gewichtsbelastung Option .57.

2) Die angegebenen Drücke sind Maximalwerte entsprechend den Federkräften. Je nach Werk-stoff und Temperatur sind die Bauteilfestigkeiten zu überprüfen und die geeignete Druckstufe zu wählen.

3) 4-Loch-Flanschbohrung bei DN 65 PN 10 / 164) Flansche PN 10 - 40 nach DIN EN 1092-2;

Dichtleistenform B15) Entwässerung E im Gehäuse nur dann gebohrt,

wenn mit Anfall von Kondensat zu rechnen ist.

Haube bei Faltenbalgausführung mit Prüfanschluß K zur Faltenbalgkontrolle. K bis DN 80 x 80 – G¼, darüber G⅜

Nenn-weite

DNE 25 40 50 65 3) 80 100

DNA25 40 50 65 80 100

Engster Strömungs durch-messer [mm] d0

13,6 22 27,5 35 42 52

Engster Strömungs quer-schnitt [mm²] A0

145 380 594 962 1385 2124

Min. An-sprech-druck [bar g]

Si 41 / Si 43 0,8 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49

Si 4322.57 1) 0,12 0,2 0,1 0,13 0,13 0,16

Si 44 4,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Max. Ansprech- druck 2) [bar g]

40 40 40 40 40 40

Max. Gegendruck [bar g] 16 16 16 16 16 16

Eintrittsflansch DIN EN 4) PN 10 - 40

Austrittsflansch DIN EN 4) PN 10 - 16

Schenkel länge S1 [mm] 100 115 125 145 155 175

Schenkel länge S2 [mm] 100 115 125 145 155 175

Bauhöhe H1 [mm] 420 435 450 535 655 710

Bauhöhe H2 [mm] 470 490 495 585 705 770

Entwässerung 5) G¼ G¼ G¼ G¼ G¼ G⅜

Gewicht Si 41 / 43 [kg] 9 13 18 25 40 78

Gewicht Si 45 / 45 [kg] 11 15 21 28 44 82

Größen, Einsatzbereiche und Abmessungen

9

Si 4322

DNE x DNA25 x 25 40 x 40 50 x 50 65 x 65 80 x 80 100 x 100

Engster Strömungs-durch messer d0 [mm]

13,6 22 27,5 35 42 52

Ansprech-druck p [bar g] Nm³/h Luft

1 106 277 433 701 1.009 1.547

2 178 465 727 1.178 1.696 2.600

3 245 641 1.002 1.623 2.337 3.582

4 311 813 1.270 2.058 2.963 4.542

5 374 978 1.529 2.476 3.566 5.466

10 690 1.804 2.819 4.467 6.576 10.081

15 1.005 2.630 4.110 6.658 9.587 14.696

20 1.321 3.457 5.401 8.749 12.598 19.311

25 1.637 4.283 6.692 10.840 15.609 23.927

30 1.952 5.109 7.983 12.930 18.620 28.542

35 2.268 5.935 9.273 15.021 21.631 33.157

40 2.584 6.761 10.564 17.112 24.641 37.772

Leistungsangabe für Luft (0°C und 1013 mbar) berechnet nach AD-2000 Merkblatt A2 mit 10% Drucksteigerung

DNE x DNA25 x 25 40 x 40 50 x 50 65 x 65 80 x 80 100 x 100

Engster Strömungs-durch messer d0 [mm]

13,6 22 27,5 35 42 52

Ansprech-druck p [bar g] 10³ kg/h Wasser

1 3,25 8,51 13,3 21,5 31,0 47,5

2 4,60 12,0 18,8 30,4 43,8 67,2

3 5,63 14,7 23,0 37,3 53,7 82,4

4 6,50 17,0 26,6 43,1 62,0 95,1

5 7,27 19,0 29,7 48,2 69,4 106

10 10,2 26,9 42,0 68,1 98,1 150

15 12,6 32,9 51,5 83,4 120 184

20 14,5 38,0 59,5 96,4 138 212

25 16,2 42,5 66,5 107 155 237

30 17,8 46,6 72,8 118 170 260

35 19,2 50,3 78,7 127 183 281

40 20,5 53,8 84,1 136 196 300

Leistungsangabe für Wasser (20°C und 998 kg/m³) berechnet nach AD-2000 Merkblatt A2 mit 10% Drucksteigerung

IMI Critical Engineering Lakeside, Solihull Parkway Birmingham Business Park Birmingham B37 7XZ United Kingdom

Tel: +44 (0)121 717 3700 Fax: +44 (0)121 717 3701

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IMI Bopp & Reuther Bopp & Reuther Sicherheits- und Regelarmaturen GmbH Carl-Reuther-Straße 1 68305 Mannheim Deutschland

Tel: +49 (0)621 76220-100 Fax: +49 (0)621 76220-120

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