Armaturen/Dichtungen Korrekt dimensioniert

Das Auslegen von Sicherheitsventilen und Berstscheiben für einphasige Entlastung ist durch die Druckgeräterichtlinie klar definiert. Für zweiphasige Anwendungsfälle fehlen aber vergleichbare einheitliche Richtlinien und Normen.

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Das Auslegen von Sicherheitsventilen und Berstscheiben für einphasige Entlastung ist durch die Druckgeräterichtlinie klar definiert. Für zweiphasige Anwendungsfälle fehlen aber vergleichbare einheitliche Richtlinien und Normen. VTU-Engineering hat dazu eine Berechnungsmethode inklusive der Dimensionierung des Blow-down-Systems entwickelt.

Die Mindestquerschnitte können sich für das ein- und zweiphasige Entlasten wesentlich unterscheiden. Jedoch ist ein vorsorgliches Überdimensionieren keine gute Lösung, da dies zu unnötig hohen Kosten führt und sich zudem (wie ein Unterdimensionieren) negativ auf die einwandfreie Funktion des Ventils auswirken kann. Zusammen mit der ebenfalls ausschlaggebenden Gestaltung des Abblasesystems steht und fällt die gesamte Auslegung also mit der Güte der Berechnung, die selbst wiederum wesentlich von den Stoff- und Prozessdaten abhängt.

Wie für den einphasigen Anwendungsfall, beginnt das Auslegen von Sicherungseinrichtungen für zweiphasige Entlastung mit dem Festlegen möglicher Entlastungs-Szenarien. Nach Berechnung der abzuführenden Menge muss zunächst der Grenzfüllgrad ermittelt werden. Danach wird die Phasenzusammensetzung in der Armatur während der Entlastung bestimmt. Sollten die stofflichen Eigenschaften des Mediums zusammen mit dem Füllgrad ein einphasiges Abblasen ermöglichen, kann nach den bekannten Richtlinien vorgegangen werden. Im Falle von Zweiphasigkeit ist man auf unterschiedliche Ansätze angewiesen.

Unter Zuhilfenahme geeigneter Berechnungsmethoden ist im nächsten Schritt die maximale Massenstromdichte im Ventil und so der minimal erforderliche Ventilsitzdurchmesser zu errechnen. Des Weiteren wird der Druckverlust der Abblaseleitung für den zweiphasigen Fall und daraus der sich einstellende Gegendruck am Ventilaustritt ermittelt; dieser wiederum beeinflusst die Größe der Armatur. Durch Iteration und Überprüfung der Strömungszustände ergibt sich schließlich die erforderliche Ventilgröße.

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