Was ist ein Druckverlust?

Der Druckabfall ist der Betrag des Leitungsdrucks, der beim Durchgang des Gases durch ein Gerät permanent verloren geht. Dieser Verlust ist auf den Reibungswiderstand der Komponenten zurückzuführen, mit denen das Gas in Berührung kommt. Jedes Instrument und jede Armatur in einer Leitung verursacht einen gewissen Druckabfall.

In diesem Artikel gehen wir auf einige Details des Druckabfalls ein und erläutern, wie er bei Alicat-Geräten funktioniert.

Berechnung des Druckabfalls

Der Druckabfall wird durch Berechnung der Differenz zwischen dem Druck des Gases beim Eintritt in das Gerät und beim Austritt aus dem Gerät ermittelt. Am einfachsten lässt sich diese Messung durchführen, indem man den Ein- und Auslass des Geräts mit einem Differenzdruckmessumformer.

Bei der Durchführung dieser Messungen ist Folgendes zu beachten:

• Unter Laminarströmung Bedingungen, ist der Druckverlust proportional zu Volumendurchfluss (bei Verdoppelung des Durchflusses verdoppelt sich der Druckabfall).
• Bei einer turbulenten Strömung nimmt der Druckabfall mit dem Quadrat des Volumenstroms zu (eine Verdopplung des Volumenstroms vervierfacht den Druckabfall).
• Ein steigender Gleichtaktdruck erhöht den Druckabfall.
• Der Druckabfall steigt mit zunehmender Viskosität des Gases. Da mit steigender Temperatur des Gases dessen Viskosität zunimmt, steigt auch der Druckabfall mit zunehmender Gastemperatur.

Maximaler Druckverlust - Durchfluss bei vollem Maßstab

Jedes Alicat-Gerät Lastenheft gibt den maximalen Druckabfall bei vollem Durchfluss bei Entlüftung in die Atmosphäre unter Standardbedingungen an. Dieser Druckabfall gibt den Mindesteingangsdruck an, der erforderlich ist, um ein Gerät bei vollem Durchfluss und Entlüftung in die Atmosphäre zu betreiben.

Damit ein Gasprozess funktioniert, muss der verfügbare Systemdruck größer sein als der Gesamtdruckabfall der Komponenten im System bei den erwarteten Betriebsdurchflussraten und Temperaturen. Wird am Systemeingang zu wenig Druck bereitgestellt, ist nicht genug Gasdruck vorhanden, um alle Komponenten des Prozesses bei vollem Durchfluss zu durchströmen.

Ein Beispiel: ein 20 SLPM Massendurchflussregler der MC-Serie hat einen Druckabfall bei vollem Maßstab von 20 PSID. Bei Drücken < 20 PSIA ist das Gerät nicht in der Lage, den vollen Durchfluss zu erreichen.

Anwendungen mit geringem Druckverlust

Bei Prozessen mit wenig verfügbarer Eingangsdruck oder einem hohen Gegendruck ist es besonders wichtig, ein Gerät mit einem geringen Druckabfall zu verwenden. Alicat's Flüster-Massendurchflussmesser mit geringem Druckabfall und Regler haben einen maximalen Druckabfall von nur 0,07 PSID.

Diese Geräte haben einen größeren Strömungskörper und einzigartig angeordnete laminare Strömungselemente, was zu einem bis zu 10-mal geringeren Druckabfall als bei Standardgeräten führt. Whisper-Geräte verwenden außerdem ein viel empfindlicheres Drucksensorpaket, um die Vorteile der niedrigeren Druckmesswerte voll auszuschöpfen.