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Der KVS-Wert: Wie man ihn definiert und berechnet

Ob in der Chemie- und Petrochemie, in der Lebensmittelproduktion oder in Kraftwerken und Raffinerien: Regelventile, seien es 2-Wege- oder 3-Wege-Ventile, sind in den unterschiedlichsten Anlagen verbaut. Sie dienen dazu, jegliche Art von Durchfluss zu regeln, z. B. von Flüssigkeiten, Dampf oder Gas. Für optimales Regelverhalten müssen Bauart und Dimension eines Ventils exakt bestimmt werden. Dafür ist der KVS-Wert eine der wichtigsten Kenngrößen.

Was ist der KVS-Wert?

Um diese Frage zu klären, müssen wir einen Schritt zurückgehen und zunächst den KV-Wert und den KV100-Wert einmal näher betrachten:

Der KV-Wert = Durchflusskoeffizient

Der KV-Wert eines Ventils beschreibt den Durchsatz an Flüssigkeit oder Gas bei einem Druckabfall von einem Bar. Man nennt diesen Wert auch Durchflussfaktor oder Durchflusskoeffizient.

Ein Beispiel (mit Wasserdurchfluss):

Will man den KV-Wert eines einfachen Ventils selbst ermitteln, regelt man den Druckminderer an der Installation auf ein Bar herunter. Direkt hinter dem Druckminderer wird das zu prüfende Ventil montiert. Das ausströmende Wasser wird nun aufgefangen und das Volumen bestimmt.

Wichtig: Nicht nur das Volumen, sondern auch die Zeit ist entscheidend, in der beispielsweise zehn Liter Wasser aus dem Ventil strömen.

Im Detail heißt das: Sind nach etwa 20 Sekunden zehn Liter Wasser ausgelaufen, läge ein wesentlich größerer KV-Wert vor, als wenn das Volumen erst nach 30 Sekunden abgelaufen wäre. Genauer gesagt, würde bei einem Druckabfall am Ventil von einem Bar ein zehn Liter Eimer in 20 Sekunden gefüllt. Umgerechnet auf eine Stunde ergibt das ein Volumen von 1.800 l/h oder 1,8 m3/h.

Zusammengefasst: Der KV-Wert ist nennweitenunabhängig und beschreibt den Volumendurchsatz einer Flüssigkeit durch ein Bauteil in m3/h bei einem Druckabfall von einem Bar.

Der KV100-Wert

Ein weiterer Wert in diesem Zusammenhang ist der KV100. Dieser bezeichnet den Durchflusskoeffizienten bei einem Öffnungsgrad von 100%, also wenn das Ventil vollständig offen ist. Anhand dessen kann bei einem Ventil der maximal mögliche Durchsatz ermittelt werden.

Der KVS-Wert

Der Druckverlust von Armaturen im geöffneten Zustand wird über den Ventilwert KVS berechnet. Er bezieht sich spezifisch auf die Baureihe und den Ventiltyp und ist je nach Hersteller unterschiedlich. Der KVS-Wert entspricht dem Wasserdurchfluss durch ein geöffnetes Ventil (in m³/h), bei einer Druckdifferenz von 1 Bar und einer Wassertemperatur von 5 – 30 °C.

Gut zu wissen: Bei der Auslegung eines Durchflussventils sollte auf den KVS-Wert eine Auslegungsreserve von 20 – 30 % aufgeschlagen werden.

Berechnung des KV-Wertes bei Flüssigkeiten

Entscheidend für die Berechnung des Durchflusskoeffizienten bei Flüssigkeiten sind der Volumenstrom, die Dichte des Mediums und der Druckverlust. Die Formel dazu lautet:

Berechnung des KV-Wertes bei Gasen

Berechnet man den KV-Wert für gasförmige Medien, dann unterscheidet man zwischen einem unterkritischen und einem überkritischen Strömungszustand.

Unterkritisch ist dann gegeben, wenn der Durchsatz von p1 (= abs. Druck vor dem Ventil) und p2 (abs. Druck hinter dem Ventil) abhängig ist. Bei einem überkritischen Zustand ist der Durchsatz nur von p1 abhängig, gegeben durch die engste Stelle im Ventil.

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Andreas Schalwig

Andreas Schalwig

Technischer Vertrieb

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Außerdem betreue ich weltweit Kunden bei der Modernisierung ihrer Anlagen

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