Produktwissen
VENTIL-BAUFORMEN
WELCHE KRITERIEN SIND FÜR DIE OPTIMALE AUSWAHL EINES VENTILS WICHTIG?
Aufgrund der Vielfalt unserer Produkte mag Ihnen die Auswahl eines Ventils nicht leicht fallen. Darum geben wir Ihnen wichtige Kriterien an die Hand, die für eine optimale Wahl entscheidend sind. Wenn Sie sich vergewissen möchten, ob Sie die bestmögliche Wahl getroffen haben, rufen Sie uns einfach an. In wenigen Minuten werden wir gemeinsam mit Ihnen das beste Produkt für Ihre Analge finden.
Stets die erste Frage: "Sauber und klar, oder verschmutzt?"
Angepasst an das Fördermedium
- Trinkwasser
Be- und Entlüftungsventile, die für klare Flüssigkeiten konzipiert sind, werden langläufig als Trinkwasserventile bezeichnet. Das Medium füllt den gesamten Ventilkörper und tritt dabei mit den Dichtsystemen des Ventils in Kontakt. Feststoffe im Fördermedium- speziell Schwimmstoffe – können Leckagen hervorrufen, wenn sie in das Dichtsystem eines Ventils gelangen.
Die klaren Vorteile von Trinkwasserventilen liegen in der deutlich geringeren Bauhöhe und einem markanten Preisvorteil gegenüber Abwasserventilen.
- Schmutz-/Abwasser
Be- und Entlüftungsventile, die für den Einsatz in verschmutzten Medien, wie Schmutz- und Abwasser konzipiert sind, werden langläufig als Abwasserventil bezeichnet. Ihr eindeutiges Merkmal ist ein hohes, sich nach oben verjüngendes Gehäuse mit einem frei pendelnden Schwimmer. Abwasserventile verfügen über ein inneres Luftpolster, das die Schmutzfracht vom Dichtsystemen des Ventils trennt.
- Andere Medien
Neben der Grundsatzfrage „sauber oder verschmutzt?“ sollten die Ventile optimal auf das Fördermedium abgestimmt sein. Das kann auf Basis von Kombinationen von Funktionen erfolgen veränderten als auch durch eine Anpassung der benötigten Materialien. Zur richtigen Auswahl sind daher Angaben zu folgenden Einsatzbereichen notwendig:
- Nenndruckstufe (z.B. PN16 für einen maximalen Betriebsdruck von 16 bar)
- Betriebstemperatur (von … °C bis … °C)
- Fördermedium
2 Düsen für 3 Funktionen (Belüften, Anfahr-Entlüften, Betriebsentlüften)
Düsenkonzept
Bei Be- und Entlüftungsventilen gibt es zwei grundsätzlich unterschiedliche Düsenkonzepte:
Große Düse zur Belüftung und Anfahr-Entlüftung
Eine große Düse ist zwingend erforderlich, um Anlagen vor schädigendem Unterdruck zu schützen.
Während der Belüftung saugt das Ventil große Luftmengen bei möglichst geringem Differenzdruck ein. Je größer die Düse, desto höher ist die Belüftungsleistung des Ventils. Darüber hinaus dient die große Düse der Anfahr-Entlüftung beim Füllen von Anlagen. Auch hier muss das Ventil einen hohen Volumenstrom bei geringer Druckdifferenz ermöglichen und erneut gilt: Je größer die Düse, desto höher die Leistung.
Achtung! Folgende zwei Fakten sind bei der Anfahr-Entlüftung zu beachten:
1.) Sobald die große Düse schließt, öffnet sie erst wieder bei Unterdruck
2.)Das Schließen der großen Düse kann massive Druckstöße erzeugen
Nähere Informationen finden Sie im nachfolgenden Absatz über Anfahr-Entlüfter.
Kleine Düse zur Betriebsentlüftung:
Eine kleine Düse ist erforderlich, um Anlagen permanent zu entlüften. Das Prinzip der kleinen Düse ermöglicht ein selbsttätiges Auszublasen von Lufteinschlüssen selbst bei Betriebsdrücken bis 100 bar.
Die perfekte Kombination: Alle Funktionen in einem Ventil
3-Wege Be- und Entlüftungsventile
3-Wege Be- und Entlüftungsventile vereinigen alle vorgenannten Einzelbauforme
- Belüfter (große Düse)
- Anfahr-Entlüfter (große Düse)
- Betriebsentlüfter (kleine Düse)
Sie stellen damit die optimale Bauform eines Be- und Entlüftungsventils dar.
Fachgerecht positioniert und dimensioniert bieten sie den perfekten Schutz Ihrer Anlagen, indem sie
- vor Unterdruck schützen
- effizientes Füllen/Anfahren ermöglichen
- permanent strömungsbehindernde Luftansammlungen abführen
Wenn sie zudem sanft schließend ausgeführt sind, so unterstützen sie aktiv bei der Dämpfung dynamischer Druckänderungen.
Die clevere Alternative zu begehbaren Schachtbauwerken
BEV-Kompaktschächte
Über Jahrzehnte wurden Be- und Entlüftungsventile erdverlegter Rohrleitungen ausschließlich in begehbaren Schachtbauwerken installiert. BEV-Kompaktschächte stellen mittlerweile eine überaus effiziente und ökonomische Alternative zu begehbaren Bauwerken dar.
Sie bieten folgende Vorteile für den Eigentümer und Betreiber:
- Ein-Mann-Bedienung (Inspektion und Wartung ohne Schachteinstieg)
- Geringe Bauhöhe (Trinkwasser: ab 555 mm, Abwasser ab 725 mm)
- Rostfrei (PE-Schacht mit Einbaukomponenten aus Edelstahl)
- Doppelnutzen (gleichzeitig zum Spülen von Leitungsabschnitten nutzbar)
- Einfach zu reinigen (Ventileinsatz kann unter Betriebsdruck entnommen werden)
- Dicht und auftriebssicher (monolithischer PE-Schacht mit Auftriebssicherung)
- Ökonomisch (geringes Einbauvolumen und Installation, sowie Bedienung ohne Hebewerkzeuge)
- weitere Vorteile in Abhängigkeit vom jeweils integrierten BEV-Typ
AIRVALVE bietet folgende BEV-Kompaktschächte:
Trinkwasser: D-090-P-w, D-090-P, BEVG-D-46(NS), BEVG-D-060-HF(NS), BEVG-D-070, …
Abwasser: BEVG-D-025(-L), BEVG-D26/2, BEVG-D-26/3, BEVG-S-025(-L), BEVG-VB, …
Alle Kompaktschächte sind auch mit autonomer Fernüberwachung (autakte Prozesswächter) lieferbar!
Permanente Entlüftung auch bei höchsten Drücken
Betriebsentlüfter (kleine Düse)
Be- und Entlüftungsventile die ausschließlich nach dem Konzept der kleinen Düse arbeiten, werden Betriebsentlüfter genannt. Sie dienen einzig und allein der Entlüftung eingeschlossener Gase während des Anlagenbetriebs. Ihre Entlüftungsleistung hängt sowohl vom Betriebsdruck, als auch vom Querschnitt der kleinen Düse ab.
Gegenüber herkömmlichen Bauformen mit ca. 1 mm² Düsenquerschnitt sind Betriebsentlüfter von AIRVALVE mit einer Rolldichtung ausgestattet, die es ermöglicht, deutlich größere Düsenquerschnitte auch bei hohen Drücken von bis zu 100 bar zu öffnen. Es folgt eine kurze Auswahl gängiger Betriebsentlüfter unseres Lieferprogramms.
Trinkwasserbauform: S-050 (PN16), S-052 (PN25), S-015 (PN40), S-016 (PN64), S-100 (PN100)
Abwasserbauform: S-025 (PN10), S-025-L (PN16), S-020 (PN16), S-022 (PN25)
Sofortiger Schutz vor Unterdruck
Belüfter (große Düse)
Belüftungsventile öffnen bei Unterdruck, und zwar sobald der Systemdruck unter das Niveau des Umgebungsdrucks fällt.
Je großer der Düsenquerschnitt, desto leistungsstärker belüftet das Ventil.
Die Belüftungsleistung ist die mit Abstand wichtigste Auslegungsgröße eines Ventils, da sie den zwingend erforderlichen Schutz vor Unterdruck bietet. So ist dem Querschnitt der großen Düse besondere Aufmerksamkeit zu widmen, um Schäden fachgerecht abzuwehren.
Am häufigsten werden schwimmergesteuerte Be- und Entlüftungsventile zur Belüftung eingesetzt, weil sie – wie der Name schon sagt – neben der Belüftung auch eine Entlüftung ermöglichen. Darüber hinaus liefert AIRVALVE auch folgende Belüfter-Bauformen:
a) Tellerbelüfter (z. B. Typ AIRVALVE Typ VB-060)
b) Belüfter mit Rückschlagklappe (z. B. AIRVALVE-Typ VBS oder BEVG-VB…)
c) Einstellbare Vakuumbrecher (maßgeschneiderte Einzelanfertigungen)
Effizientes Füllen von Anlagen
Anfahr-Entlüfter (große Düse)
Anfahr-Entlüfter sind schwimmergesteuerte Ventile mit großem Düsenquerschnitt. Je größer der Düsenquerschnitt, desto leistungsstärker entlüftet ein Ventil. Leitungssysteme, die – zum Schutz vor Unterdruck – mit schwimmergesteuerten Be- und Entlüftungsventilen ausgerüstet werden, lassen sich sehr einfach und effizient füllen, weil die große Düse sowohl der Belüftung, als auch der Anfahr-Entlüftung dient.
Achtung! Folgende zwei Fakten sind bei Anfahr-Entlüftern zu beachten:
- Sobald die große Düse schließt, öffnet sie erst wieder bei Unterdruck!
Eine Betriebsentlüftung ist über das große Düsenkonzept nicht möglich, weil der von innen auf den Düsenquerschnitt wirkende Betriebsdruck eine Anpresskraft erzeugt, die nicht von der Gewichtskraft des Schwimmers überwunden werden kann.
Rechenbeispiel: Bei 1 bar Betriebsdruck wird ein 50 mm Düsendurchmesser mit 20 kg Anpresskraft verschlossen. Bei 16 bar Betriebsdruck sind es bereits 320 kg. Ein Schwimmer mit einem Gewicht von 320 kg müsste ein Volumen von über 320 Liter aufweisen, denn sonst würde er nicht schwimmen… - Das Schließen der großen Düse kann massive Druckstöße erzeugen!
Die Anfahr-Entlüftung endet sobald eine Vollfüllung des Systems erreicht ist. Der Schwimmer steigt auf und schließt die große Düse des Ventils. Das Schließen der großen Düse bewirkt, dass die Strömung gestoppt wird, was eine dynamische Druckänderung erzeugt.
Je schneller die Flüssigkeit vor dem Schließen strömt und je schneller das Ventil schließt, desto höher ist der resultierende Druckstoß, welcher auch als Füllstoß bezeichnet wird.
Merke: Das abrupte Schließen eines Be- und Entlüftungsventils erzeugt bereits bei 1 m/s Strömungsgeschwindigkeit Druckstöße von bis zu 10 bar! (vgl. Absatz Druckstoß im Menü Grundlagen\Be- und Entlüftung).
Zur Minimierung dynamischer Druckänderungen, die vom Schließen des Ventils erzeugt werden, bietet AIRVALVE sanft schließende Ausführungen. Weiterführende Informationen finden Sie im nachfolgenden Absatz.
Mit dem Baukastensystem optimal für eine Vielzahl von Anwendungen
Regelventile - Grundstruktur
Regelventile von AIRVALVE sind nach dem Baukasten-Prinzip konzipiert, um möglichst viele Anwendungen optimal bestücken zu können. Der Grundaufbau unterscheidet sich lediglich nach
- Größe (Nennweite)
- Anschlussart (Gewinde, Nutkupplung oder Flansch)
- Gerade Bauform (Durchgangsbauform) oder Eckbauform
- Materialausführung (je nach Medium oder Anwendung)
Die Funktion wird durch den am Gehäusekörper angebundenen Steuerkreis variiert. So können durch unterschiedliche Steuerkreisverrohrungen viele Anwendungen bedient werden:
- Druckreduzierung
- Druckhaltung
- Füllstandsmanagement
- Durchflussregelung
Der Schließvorgang eines Regelventils
Ein Druckreduzierventil schließt, wenn der Eingangsdruck in die Membrankammer geleitet wird
Druckreduzierventile können je nach Ausstattung eigenmediumgesteuert oder fremdenergiegesteuert ausgeführt sein. Eigenmediumgesteuerte Regelventile arbeiten basierend auf den im Rohrleitungsnetz gegebenen Druckverhältnissen. Wird der eingangsseitige, höhere Druck (dunkelblau) durch das Pilotventil in die Membrankammer geleitet, schließt das Ventil. Dies resultiert aus den jeweiligen Druckdifferenzen, die auf die Flächen der beweglichen Bauteile wirken, wobei sich Kräfte gleicher Größe in entgegengesetzte Richtungen gegeneinander aufheben.
Während im hinteren Bereich des Reduzierventils der geringere Druck unterhalb der Membrane sowie von oben auf dem Dichteinsatz wirkt, arbeiten die höheren Drücke auf die gleichen Flächen in die entgegengesetzte Richtung.
Da die stärkeren Kräfte auf die Membrane wirken, wird die Membrane nach unten gedrückt und verschließt mit dem LPT Dichteinsatz die Durchflussöffnung im Regelventil.
