1、Januar 2012DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 24DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 2
2、3.060.40!$ttd“1818165www.din.deDDIN EN 60534-2-1Stellventile fr die Prozessregelung Teil 2-1: Durchflusskapazitt Bemessungsgleichungen fr Fluide unter Betriebsbedingungen(IEC 60534-2-1:2011);Deutsche Fassung EN 60534-2-1:2011Industrial-process control valves Part 2-1: Flow capacity Sizing equations
3、for fluid flow under installed conditions (IEC 60534-2-1:2011);German version EN 60534-2-1:2011Vannes de rgulation des processus industriels Partie 2-1: Capacit dcoulement Equations de dimensionnement pour lcoulement des fluides dans les conditionsdinstallation (CEI 60534-2-1:2011);Version allemande
4、 EN 60534-2-1:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 60534-2-1:2000-03 undDIN EN 60534-2-1Berichtigung 1:2003-02Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 56 SeitenDIN EN 60534-2-1:2012-01 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2011-0
5、5-04 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2012-01-01. Fr DIN EN 60534-2-1:2000-03 und DIN EN 60534-2-1 Berichtigung 1:2003-02 gilt eine bergangsfrist bis zum 2014-05-04. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60534-2-1:2009-10. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremi
6、um K 963 Stellgerte fr strmende Stoffe“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 65B Devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem
7、Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den F
8、all einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer dati
9、erten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikatio
10、n. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 60534-2-1:2000-03 und DIN EN 60534-2-1 Berichtigung 1:2003-02 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Es wird das gleiche grundleg
11、ende Modell fr den Durchfluss verwendet, die Grundstruktur der Gleichungen wurde jedoch verndert, um die Anwendung der Norm durch Einfhrung eines speziellen Begriffs fr den Differenzdruck, der fr die Berechnung des Durchflusses oder des erforderlichen Durch-flusskoeffizienten bei inkompressiblen Med
12、ien benutzt wird, zu vereinfachen; b) nderungen an den Korrekturberechnungen fr nicht-turbulenten Durchfluss und an den Mittelwerten der Berechnungsergebnisse wurden vorgenommen; c) Berechnungsgleichungen fr Mehrstufen-Stellventile wurden in einem Anhang aufgenommen; d) Berechnungsbeispiele fr Fluid
13、e bei unterschiedlichen Bedingungen wurden in einem Anhang aufge-nommen; c) die normativen Verweisungen wurden aktualisiert. Frhere Ausgaben DIN IEC 60534-2-2: 1984-06 DIN IEC 60534-2-1: 1984-06 DIN EN 60534-2-2: 1995-01 DIN EN 60534-2-1: 1995-01, 2000-03 DIN EN 60534-2-1 Berichtigung 1: 2003-02 EUR
14、OPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 60534-2-1 Mai 2011 ICS 23.060.40; 25.040.40 Ersatz fr EN 60534-2-1:1998Deutsche Fassung Stellventile fr die Prozessregelung Teil 2-1: Durchflusskapazitt Bemessungsgleichungen fr Fluide unter Betriebsbedingungen (IEC 60534-2-1:2011) Industrial-process
15、 control valves Part 2-1: Flow capacity Sizing equations for fluid flow under installed conditions (IEC 60534-2-1:2011) Vannes de rgulation des processus industriels Partie 2-1: Capacit dcoulement Equations de dimensionnement pour lcoulement des fluides dans les conditions dinstallation (CEI 60534-2
16、-1:2011) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2011-05-04 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Au
17、f dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer a
18、nderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belg
19、ien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Repub
20、lik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CENELEC Alle Rechte der Verwert
21、ung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60534-2-1:2011 DDIN EN 60534-2-1:2012-01 EN 60534-2-1:2011 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 65B/783/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 60534-2-1, ausgearbeitet von dem SC 65B D
22、evices nderungen an den Korrekturberechnungen fr nicht-turbulenten Durchfluss und an den Mittelwerten der Berechnungsergebnisse; Berechnungsgleichungen fr Mehrstufen-Stellventile wurden in einem Anhang aufgenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentr
23、echte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung
24、 bernommen werden muss (dop): 2012-02-04 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2014-05-04 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. _ Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60534-2-1:2011 wurde von CENELEC ohne irgende
25、ine Abnderung als Europische Norm angenommen. _ DIN EN 60534-2-1:2012-01 EN 60534-2-1:2011 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe .5 4 Formelzeichen6 5 Einbaubedingungen .8 6 Bemessungsgleichungen fr inkompressible Fluide8 6.1 Turbulenter Durchfluss.8 6
26、.2 Differenzdrcke 9 6.2.1 Differenzdruck fr die Berechnung, psizing9 6.2.2 Differenzdruck bei Durchflussbegrenzung pchoked.9 6.2.3 Faktor fr das kritische Druckverhltnis bei der Verdampfung von Flssigkeiten FF.9 6.3 Nicht turbulenter (laminarer oder transitionaler) Durchfluss 10 7 Bemessungsgleichun
27、gen fr kompressible Fluide.10 7.1 Allgemein10 7.2 Differenzdrcke 10 7.2.1 Differenzdruckverhltnis fr die Berechnung xsizing10 7.2.2 Differenzdruckverhltnis bei Durchflussbegrenzung xchoked11 7.3 Faktor fr das Verhltnis der spezifischen Wrmen F11 7.4 Expansionsfaktor Y.11 7.5 Realgasfaktor Z 12 7.6 N
28、icht turbulenter (laminarer oder transitionaler) Durchfluss 12 8 Gemeinsame Korrekturfaktoren fr inkompressible und kompressible Fluide 12 8.1 Rohrleitungsgeometrie-Faktoren12 8.2 Abschtzung des Rohrleitungsgeometrie-Faktors FP13 8.3 Abschtzung des kombinierten Faktors fr den Druckrckgewinn und die
29、Rohrleitungsgeometrie mit Anpassungsstcken FLPbei Flssigkeiten.14 8.4 Abschtzung des Faktors fr das Differenzdruckverhltnis xTPfr ein Stellventil mit angebauten Anpassungsstcken14 9 Stellventil-Reynolds-Zahl ReV.15 Anhang A (normativ) Berechnungsgleichungen fr nicht-turbulenten Durchfluss 17 A.7 Gle
30、ichungen fr den Reynolds-Zahl Faktor FR19 Anhang B (normativ) Berechnungsgleichungen fr den Durchfluss durch Mehrstufen-Stellventile .20 Anhang C (informativ) Betrachtungen zur Berechnung des Rohrleitungsgeometrie-Faktors.27 Anhang D (informativ) Auslegungsdaten.33 Anhang E (informativ) Berechnungsb
31、eispiele .40 Literaturhinweise 53 DIN EN 60534-2-1:2012-01 EN 60534-2-1:2011 4 SeiteAnhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 54 Bild 1 Referenzrohrleitungsabschnitt fr die Berechnung 8 Bild B.1 Mehrkanal-Mehrstu
32、fen-Garnitur 22 Bild B.2 Einkanal-Mehrstufen-Garnitur . 23 Bild B.3 Einzelne Scheibe einer Innengarnitur mit kontinuierlichem Druckabbau (Die komplette Innengarnitur besteht aus einem Stapel solcher Scheiben) 24 Bild B.4 Schnittzeichnung einer Innengarnitur mit kontinuierlichem Druckabbau mit mehrer
33、en Durchflusskanlen und mit vertikalen Umlenkungen 24 Bild C.1 Ermittlung der Obergrenze des Intervalls fr die iterative Methode . 31 Bild C.2 Ermittlung des endgltigen Durchflusskoeffizienten mittels der iterativen Methode 32 Bild D.1 Rohrleitungsgeometrie-Faktoren 37 Bild D.2 Faktoren fr den Druck
34、rckgewinn . 39 Bild D.3 Faktor fr das kritische Druckverhltnis FFbei Flssigkeiten. 39 Tabelle 1 Numerische Konstanten N 16 Tabelle B.1 Werte des Faktor fr die Stufenbeeinflussung k und der Wrmerckgewinnung r fr Stellventile mit Einkanal-Mehrstufen-Garnitur und mit Mehrkanal-Mehrstufen-Garnitur 25 Ta
35、belle B.2 Werte des Faktors fr die Stufenbeeinflussung k und des Wrmefaktors r fr Stellventile mit kontinuierlichem Druckabbau 26 Tabelle C.1 Inkompressible Fluide . 30 Tabelle C.2 Kompressible Fluide 30 Tabelle D.1 Physikalische Daten fr Gase und Dampf 33 Tabelle D.2 Typische Werte des Stellventilt
36、ypfaktors Fd, des Faktors fr das kritische Druckverhltnis bei Flssigkeiten FLund des Differenzdruckverhltnisfaktors xTbei Nennhub a). 34 DIN EN 60534-2-1:2012-01 EN 60534-2-1:2011 5 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von IEC 60534 enthlt Gleichungen fr die Berechung des Durchflusses von kompressiblen u
37、nd inkompressiblen Fluiden durch Stellventile. Die Gleichungen fr inkompressiblen Durchfluss basieren auf den hydrodynamischen Gleichungen fr newtonsche, inkompressible Stoffe. Sie sind fr die Anwendung bei nicht-Newtonschen Stoffen, Stoffge-mischen oder Stoffen mit flssig/festen Anteilen nicht vorg
38、esehen. Bei Anwendung der Gleichungen fr inkompressiblen Durchfluss ist besondere Vorsicht bezglich der mglichen Ausdampfung von Flssigkeits-gemischen anzuwenden. Siehe Abschnitt 6 fr weitere Information. Bei sehr kleinen Verhltnissen von Differenzdruck zu absolutem Vordruck (p/p1) verhalten sich ko
39、mpressible Fluide hnlich den inkompressiblen. Unter solchen Bedingungen knnen die Bemessungsgleichungen fr kompressible Fluide auf die grundlegenden hydrodynamischen Gleichungen fr newtonsche inkompressible Fluide zurckgefhrt werden. Jedoch fhren ansteigende Werte von p/p1zu Kompressibilitts-Effekte
40、n, die bewirken, dass die Grundgleichungen durch geeignete Korrekturfaktoren modifiziert werden mssen. Die vorgeschlagenen Gleichungen gelten fr ideale Gase oder Dmpfe, sind jedoch nicht geeignet fr Mehr-phasenfluide wie Gas-Flssigkeit, Dampf-Flssigkeit oder Gas-Feststoff-Mischungen. Eine angemessen
41、e Genauigkeit kann nur gewhrleistet werden, wenn das Verhltnis der spezifischen Wrmen im Bereich 1,08 0,84 (z. B. bei Mehrstufenventilen) wird die Ungenauigkeit der Durchflussberechnung grer. Angemessene Genauigkeit kann fr Stellventile nur dann erreicht werden, wenn 2180,047CNd10 000 gilt. Falls Re
42、V= (A.5) Gleichung (A.5) gibt den Durchfluss in Standard-Volumeneinheiten an. Gleichung (A.3) oder (A.4) kann zur Berechnung des erforderlichen Durchflusskoeffizienten, des Durchflusses oder des Druckabfalls aus den beiden jeweils anderen Gren benutzt werden. DIN EN 60534-2-1:2012-01 EN 60534-2-1:20
43、11 19 A.7 Gleichungen fr den Reynolds-Zahl Faktor FRDer Reynolds-Zahl Faktor FRwird nach den folgenden Gleichungen ermittelt: Falls der Durchfluss laminar ist (ReV 10): VLR0,026Min1, 0 0nReFF = (A.6) ANMERKUNG 1 Die Min“-Funktion beschreibt den kleinsten Wert der Ausdrcke, die im Argument der Funkti
44、on gegeben sind. Falls der Durchfluss im bergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Strmung ist (ReV 10): 12LV1014RVL0.331log100000,026Min1, 0 0FRenFnReF + = (A.7) Der Wert der Konstanten n hngt von der Art der Ventil-Innengarnitur ab: Fr eine Innengarnitur mit vollem Durchgang“ 2180,016)CdN
45、gilt: 22rated2NnCd=(A.8a) Fr eine Innengarnitur mit reduziertem Durchgang“ 2180,016)CdNgilt: 23rated3221CnNd=+(A.8b) DIN EN 60534-2-1:2012-01 EN 60534-2-1:2011 20 Anhang B (normativ) Berechnungsgleichungen fr den Durchfluss durch Mehrstufen-Stellventile B.1 Allgemein Dieser Anhang fhrt die Gleichung
46、en fr ein kompressibles Fluid durch ein Mehrstufen-Stellventil auf. Die Grundgleichungen sind identisch mit denen, die im Hauptabschnitt dieser Norm aufgefhrt sind, mit Aus-nahme der folgenden Unterschiede: a) der Gleichung fr die Berechnung des Expansionsfaktors Y (Gleichung B.3); b) der Einbeziehu
47、ng des Faktors fr die Stufenbeeinflussung k und des Faktors fr die Wrmerckge-winnung r; c) der Hinzufgung der Tabellen fr die Werte FLund xTbei Mehrstufen-Stellventilen (Tabelle D.2). Diese Berechnungstechnik ist auf Stellventile mit Mehrkanal-Mehrstufen-Garnitur, mit Einkanal-Mehrstufen-Druckreduzi
48、ergarnitur und mit Innengarnitur mit kontinuierlichem Druckabbau anwendbar. Siehe Abschnitt B.3 fr die Definition und Beschreibung der jeweiligen Ventiltypen. Die Daten zur Validierung dieser Methode fr Mehrstufen-Stellventile mit einem und mit mehreren Durch-flusskanlen und mit einer bis zu fnf Drosselstufen wurden durch Prfungen gem IEC 60534-2-3 mit Luft in einem Druck von 5 105Pa bis zu 13,5 105Pa und einer Temperatur von annhernd 300
