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Dialog Ventile
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Handbuch: MIKE+ Water Distribution User Guide (page 54) • section 3.5 Valves
Die Elemente sind zu finden in der Tabelle mw_Valve.
Einleitung
Ventile steuern den Durchfluss oder den Druck zwischen zwei Knoten. Daher werden sie in MIKE URBAN als kurze Kanten abgebildet. 1)
Ventile müssen im Modell in Hauptfließrichtung definiert werden. Der Von-Knoten ist daher der Knoten mit dem höheren Druck, der Nach-Knoten ist der Knoten mit dem niedrigeren Druck.
Dialogfeld
| Feld | Erklärung |
|---|---|
| ID(MUID) | eindeutige ID; Eingabe zwingend erforderlich. |
| Vom Knoten | Knoten ID am Ventilanfang (Startknoten) |
| Zum Knoten | Knoten ID am Ventilende (Endknoten) |
Register „Ventileigenschaften“
| Feld | Erklärung |
|---|---|
| Bibliothek | |
| Ventiltyp (TypeNo) | 1 - Druckreduzierventil 2 - Druckhalteventil 3 - Druckbrecherventil 4 - Durchflussbegrenzung 5 - Schieber 6 - Tabellarisches Ventil Q-dH |
| Status (StatusNo) | Definiert ob ein Durchfluss statt findet oder nicht. 1 - Keine 2 - Offen 3 - Schließen |
| Durchmesser (Diameter) | Ventildurchmesser |
| Verlustkoeffizient (LossCoeff) | Verlustkoeffizient des Ventils |
| Einstellungstyp (SettingNo) | Kann nur bei Schieber definiert werden 1 - Schieberstellung (% der Öffnungs des Schiebers) 2 - Verlustkoeffizient |
| Einstellung (Setting) | je nach Ventiltyp unterschiedliche Bedeutung, siehe "Funktionsweise der sechs Ventiltypen" |
| Kennlinie (HLCurveID) | wird nur beim tabellarischen Ventil verwendet |
| Zonen-ID (PZoneID) | Definition der Druckzone, in der das Ventil liegt |
| Ist aktiv (Enabled) | Eingeschalten wenn angehakt. Die Simulation überspringt Ventile, wenn sie nicht als aktiv eingestellt sind. |
Register „Steuerung“
In diesem Register können einfache Steuerungen eingestellt werden, um ein Ventil zu öffnen oder zu schließen, in Abhängigkeit von der Druckhöhe an einem Knoten, einer bestimmten Tageszeit oder nach einer bestimmten Zeit ab Simulationsstart.
Das Register „Steuerung“ gliedert sich in drei Teile.
- Links finden Sie den Editor für die aktive Steuerung, die auch im mittigen Raster momentan ausgewählt ist.
- In der Mitte findet sich ein Raster mit allen Steuerungen, die für das ausgewählte Ventil vorhanden sind. Hier können die Steuerungen auch wieder gelöscht oder neu erstellt werden.
- Rechts finden Sie eine Zeitserie, die alle zeitbasierenden Steuerungen anzeigt.
| Feld | Erklärung |
|---|---|
| Steuerungs ID (MUID) | MUID der Steuerung, wird automatisch erstellt, kann aber auch vom Benutzer geändert werden. |
| Beschreibung (Description) | Optionale Beschreibung der Steuerungsregel |
| Einstellung | |
| Offen | Öffnet das Ventil |
| Geschlossen | Schließt das Ventil |
| Bedingung | |
| Messwert < | Steuerung wird aktiv, wenn eine festgelegte Druckhöhe in einem ausgewählten Knoten unterschritten wird |
| Messwert > | Steuerung wird aktiv, wenn eine festgelegte Druckhöhe in einem ausgewählten Knoten überschritten wird |
| Nach | Steuerung wird aktiv, wenn die hier angegebene Zeitdauer nach Simulationsstart erreicht wird. (Eine Zeitdauer und die Einheit muss angegeben werden) |
| Uhrzeit | Steuerung wird zur angegebenen Uhrzeit aktiv. (Eine Uhrzeit muss angegeben werden) |
| Zusatzinfo zur Bedingung | |
| Messknoten | Wenn die Bedingung Messwert < oder Messwert > ausgewählt wurde, muss ein Messknoten oder -Behälter ausgewählt werden, für die Überprüfung des Grenzdrucks. |
| Messknoten | Wenn die Bedingung Messwert < oder Messwert > ausgewählt wurde, muss ein Wert angegeben werden, der als Grenzdrucks dient. |
Register „Beschreibung“
| Feld | Erklärung |
|---|---|
| Beschreibung (Description) | beliebiger Zusatztext |
| Datenquelle (DataSource) | beliebiger Text zur Datenquelle |
| Element-ID (Asset) | Optionale ID um z.B auf externe Ausgangsdaten rückschließen zu können; wird nur im Anlagenmodell verwendet. |
| Status (Element_S) | Statusvariable zur Beschreibung der Datenqualität, z.B. Modell, GIS, etc. |
| Straßenname |
Technische Details
Beachten Sie, dass sich die Angabe des Drucks beim Druckreduzierventil und beim Druckhalteventil auf die Knotenhöhe beziehen, und nicht als absolutes Druckniveau zu verstehen sind.
Ventile können nicht direkt mit Behältern und Reservoiren verknüpft werden. Eventuell müssen Sie ein Stück Rohr dazwischen einbauen.
Funktionsweise der sechs Ventiltypen
| Bezeichnung | TypeNo | kurz | kurz (engl.) | Einstellung = | Funktion | bei Umkehrung der Druckverhältnisse |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Druckreduzierventil | 1 | RED | PRV | Druck unten2) | schließt so weit, dass Nachdruck auf Sollwert sinkt | Ventil schließt |
| Druckhalteventil | 2 | HLT | PSV | Druck oben3) | schließt so weit, dass Vordruck auf Sollwert steigt | Ventil schließt |
| Druckbrecherventil | 3 | BRE | PBV | Druckdifferenz | schließt so weit, dass sich gewünschte Druckdifferenz einstellt | erzeugt Durchfluss in Gegenrichtung, d.h. wirkt wie eine Drucksteigerung mit konstantem Druckniveau |
| Durchflussbegrenzung | 4 | QMX | FCV | Durchfluss | schließt so weit, dass Durchfluss auf Sollwert sinkt | ungehinderter Durchfluss |
| Schieber | 5 | SCH | TCV | Verlustbeiwert | wendet Verlustbeiwert an | wirkt genauso in umgekehrter Richtung 4) |
| Tabellarisches Ventil Q-dH | 6 | TAB | GPV | Wertetabelle | wendet tabellarische Q-dH-Beziehung an | wirkt genauso in umgekehrter Richtung 5) |
Das Druckreduzierventil begrenzt, indem es seine Öffnung verkleinert, den Nachdruck (Druck im unten liegenden Knoten) auf einen vorgegebenen Wert, wenn der Vordruck (Druck im oben liegenden Knoten) den Vorgabewert übersteigt.
Wenn der Vordruck unter den Vorgabewert sinkt, fließt das Wasser ungehindert durch das Ventil. Am Knoten ist kein Sprung in der Drucklinie sichtbar, außer es wird durch einen allfälligen Verlustbeiwert ein geringfügiger lokaler Verlust erzeugt.
Wenn der Nachdruck den Vordruck übersteigt, schließt das Ventil, um Durchfluss in die Gegenrichtung zu verhindern. Falls hingegen Ihre konkrete Armatur Durchfluss in die Gegenrichtung zulässt, müssen Sie im Modell parallel zum Ventil ein umgekehrt orientiertes Rohr mit Rückflussverhinderer einbauen.
Beachten Sie, dass mehrere Druckreduzierventile nicht in Serie geschalten werden können.
Das Druckhalteventil hält, indem es seine Öffnung verkleinert, den Vordruck auf einem vorgegebenem Wert, sobald der Nachdruck unter den Vorgabewert sinkt.
Wenn der Nachdruck über dem Vorgabewert liegt, fließt das Wasser ungehindert durch das Ventil. Wenn der Nachdruck den Vordruck übersteigt, schließt das Ventil, um Durchfluss in die Gegenrichtung zu verhindern.
Beachten Sie, dass mehrere Druckhalteventile nicht in in Serie geschalten werden können.
Das Druckbrecherventil erzeugt einen festgelegten Druckverlust. Falls sich die Fließrichtung umkehrt, wirkt das Druckbrecherventil wie eine Drucksteigerung.
Die Durchflussbegrenzung verringert den Durchfluss auf einen vorgegebenen Wert. Das Programm wirft eine Warnung aus, wenn der Vordruck nicht ausreicht, um den Vorgabewert zu halten.
Der Schieber bildet mit Hilfe des vorgegebenen Verlustkoeffizienten die Wirkung von teilweise geschlossenen Armaturen ab. Der Druckverlust he ist proportional zum Quadrat der Fließgeschwindigkeit. Unter Einstellung ist der Proportionalitätsfaktor anzugeben nach der Formel:
Der Zusammenhang zwischen Öffnungsweite und hängt vom Ventil ab und wird üblicherweise vom Hersteller angegeben. Zur Orientierung kann folgende Tabelle für einen Plattenschieber dienen, wobei s/d das Verhältnis zwischen Öffnungsweite und Durchmesser angibt (Quelle
):
| s/d | | Anmerkung |
|---|---|---|
| 1,000 | 0,00 | Schieber offen |
| 0,875 | 0,07 | |
| 0,750 | 0,26 | |
| 0,625 | 0,81 | |
| 0,500 | 2,06 | |
| 0,375 | 5,52 | |
| 0,250 | 17,00 | |
| 0,125 | 97,80 | Schieber fast geschlossen |
Um den Schieber vollständig zu schließen, setzen Sie einen Haken ins Kontrollkästchen "Geschlossen", statt mit einem sehr großen zu arbeiten.
Das tabellarische Ventil erlaubt die Modellierung von Ventilen mit einer individuellen Beziehung zwischen Druckniveauverlust und Durchfluss, wie Turbinen oder Brunnenabsenkungen. Als Einstellung ist die ID der Wertetabelle anzugeben.
Durchmesser und Verlustkoeffizient
Bei einem Schieber wird der Durchmesser verwendet, um die Fließgeschwindigkeit, und in weiterer Folge den Druckverlust zu errechnen.
Bei den anderen Ventilen wird der Durchmesser nur für ein kompett geöffnetes (OPEN) Ventil herangezogen, und auch nur dann, wenn im Feld "Verlustkoeffizient" ein Wert angegeben wird. Sobald sich diese Ventile zu schließen beginnen (ACTIVE), übernimmt die jeweilige Einstellung die Kontrolle über Druck und Durchfluss, und weder Durchmesser noch Verlustkoeffizient werden verwendet.
Lage der Ventile im System
Aufgrund der modelltechnischen Eigenschaften von Ventilen müssen die folgenden Regeln eingehalten werden, wenn Ventile ins System eingebaut werden:
- Ein Druckreduzierventil, ein Druckhalteventil oder eine Durchflussbegrenzung kann nicht direkt mit einem Behälter oder Reservoir verbunden werden. Trennen Sie die beiden mit Hilfe eines kurzen Rohres.
- Druckreduzierventile dürfen nicht den gleichen Nach-Knoten teilen, und sie dürfen nicht in Serie geschaltet werden.
- Druckhalteventile dürfen nicht den gleichen Von-Knoten teilen, und sie dürfen nicht in Serie geschaltet werden.
- Ein Druckhalteventil darf nicht mit dem Nach-Knoten eines Druckreduzierventils verbunden werden.
