Dampfdruckreduzierventil

Was ist ein Dampfdruckminderer? 

Ein Dampfdruckreduzierventil ist definiert als ein automatisches Regelventil, das dazu dient, einen ungeregelten höheren Eingangsdruck auf einen reduzierten und konstanten Ausgangsdruck zu reduzieren, unabhängig von Schwankungen des Dampfdrucks in der Anlage. Ein Dampfdruckreduzierventil ist ein Ventil, das in vielen Dampfanwendungen zur Regelung des Dampfdurchflusses eingesetzt wird. Dieses Ventil spielt eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung des richtigen Dampfdrucks in Anlagen. In ein Dampfdruckreduzierventil gelangt Dampf mit einem hohen Druck im Vergleich zu dem, der stromabwärts benötigt wird. Das Ventil hilft dabei, den Druck auf das erforderliche Niveau zu reduzieren, bevor er an den gewünschten Ort geleitet wird. Dampfdruckreduzierventile werden in industriellen, gewerblichen und institutionellen Anwendungen zur Regelung des Dampfdrucks eingesetzt. Es wird in Bereichen wie Prüfvorrichtungen, Ölleitungen, Autoklaven, einzelnen Heizkörpern, Dampfbügeleisen und Vulkanisieranlagen eingesetzt. Ein Dampfdruckreduzierventil ist ein automatisches Ventil, das dafür sorgt, dass in einem System kein Überdruck entsteht. Dieses Ventil wird auch als Dampfdruckminderer bezeichnet.

Abbildung: Dampfdruckminderventil

Wie funktioniert ein Dampfdruckminderer? 

In der Normalstellung vor der Inbetriebnahme ist das Hauptventil geschlossen und das Vorsteuerventil öffnet sich durch Federluftdruck oder Federkraft. Der Dampf strömt über das Vorsteuerventil in die Membrankammer und über die Steuerdüse nach außen. Wenn der Durchfluss durch das Vorsteuerventil größer wird als der Durchfluss durch die Düse, steigt der Membransteuerdruck und das Hauptventil öffnet. Wenn der Dampf durch das Hauptventil strömt, erhöht sich der Druck hinter dem Ventil und fließt über die Druckmessleitung zur Unterseite der Druckmembran zurück. Wenn sich die Druckkraft und die Kraft unter der Membrane ausgleichen, drosselt das Pilotventil. Der aufrechterhaltene Steuerdruck der Hauptmembran stellt das Hauptventil so ein, dass es genügend Dampf für den Förderdruck abgibt. Durch Einstellen des Luftdrucks oder der Feder oberhalb der Membrane wird der Druck nach dem Ventil verändert. Wenn kein Dampf benötigt wird, wird der Druck in der Messleitung erhöht, wodurch das Druckpilotventil geschlossen wird, während der Steuerdruck über die Steuerdüse zurückfließt. Dies hilft dem Hauptventil, den benötigten Druck zu halten, und es kann dicht schließen, um die Absperrung in der Sackgasse zu verbessern. 

Abbildung: Funktionsweise eines Dampfdruckminderers

Typen von Dampfdruckminderern

Direktwirkendes Dampfdruckminderventil

Es handelt sich um Dampfdruckminderer, die für den Einsatz bei kleinen Lasten geeignet sind, bei denen keine spezifische Druckregelung erforderlich ist. Die Hersteller von Dampfdruckminderern konstruieren diese Ventile so, dass sie kompakt, einfach zu installieren und kostengünstig sind. Der Einstelldruck dieser Ventile variiert jedoch stärker als bei einem vorgesteuerten Dampfdruckminderer. Diese Ventile werden in einer Point-of-Use-Installation verwendet.

Das direktwirkende Dampfdruckminderventil ist ein einfaches Ventil, das mit einem Faltenbalg oder einer Flachmembran arbeitet. Für den Betrieb dieses Ventils ist keine nachgeschaltete externe Messleitung erforderlich, da es in sich geschlossen ist. Direktwirkende Dampfdruckminderer haben Einstellfedern, die sich bewegen, um das direkte Öffnen des Ventils zu unterstützen. Durch das Zusammendrücken der Feder wird die Öffnungskraft auf das Dampfdruckreduzierventil erhöht, um den Durchfluss zu steigern. Wenn der Druck stromabwärts ansteigt, stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem der Druck stromabwärts auf die untere Seite der Einstellfeder drückt und eine nach oben gerichtete Kraft erzeugt, die die Federkompression ausgleicht. Die Druckkraft der Feder ist begrenzt, um eine ausreichende Empfindlichkeit zum Ausgleich von Änderungen des Drucks hinter dem Ventil zu gewährleisten. Dies führt zu einer einfachen Druckregelung über die Ventilblende. 

Abbildung: Direktwirkendes Dampfdruckminderventil

Pilotgesteuertes Dampfdruckminderventil

Dies sind Dampfdruckreduzierventile, die für große Lasten verwendet werden, die eine enge Druckregelung erfordern. Diese Ventile reagieren schnell auf Lastschwankungen und eignen sich im Vergleich zu den direktwirkenden Ventilen für einen breiten Bereich von Dampfdurchsätzen. Die vorgesteuerten Dampfdruckminderer sind größer dimensioniert und kosten mehr Geld.

Bei diesem Ventil wird ein Vorsteuerventil verwendet, um die Membran oder den Kolben zu belasten und die zum Öffnen des größeren Hauptventils erforderliche Abwärtskraft zu erhöhen. Dieser Ansatz trägt dazu bei, eine größere Durchflusskapazität bei geringeren Druckschwankungen zu erreichen. Wenn die Kraft zwischen Sekundärdruck und Einstellfeder ausgeglichen ist, wird das Schließen und Öffnen des Pilotventils gesteuert. Diese Art von vorgesteuertem Dampfdruckreduzierventil trägt dazu bei, die Membran oder den Kolben des Hauptventils mit Druck zu beaufschlagen. Die Fläche der Membran oder des Kolbens trägt dazu bei, die durch den Vorsteuer-Fließdruck erzeugte Abwärtskraft zu verstärken. Dadurch kann ein größeres Hauptventil geöffnet werden, um die Kapazität für hohe Durchflussraten bereitzustellen. 

Aufgrund der Kraftverstärkung führt das Öffnen des Vorsteuerventils durch eine kleine Änderung zu einer großen Änderung des Durchflusses und des nachgeschalteten Drucks über das Hauptventil. Somit führt eine kleine Änderung der Einstellfederkraft zu einer schnellen Reaktion über einen breiten Durchflussbereich. Einer der Vorteile des vorgesteuerten Dampfdruckminderers ist das schnelle Ansprechen und die enge Regelung des Drucks nach dem Ventil. Es gibt zwei Arten von vorgesteuerten Dampfdruckreduzierventilen: das innengesteuerte Kolbenventil und das außengesteuerte Ventil. Das intern gesteuerte Kolbenventil besteht aus zwei Ventilen, dem Hauptventil und dem Vorsteuerventil in einer Einheit. Dieses Ventil kann eine Genauigkeit von +/- 5% bieten. 

Das extern gesteuerte Ventil arbeitet mit einer Doppelmembran, die den Kolbenantrieb des intern gesteuerten Ventils ersetzt. Dieses extern gesteuerte Dampfdruckminderventil kann eine Genauigkeit von +/-1% bieten. 

Abbildung: Pilotgesteuertes Dampfdruckminderventil

Praktiken, die dazu beitragen, die Lebensdauer einer Dampfdruckminderer-Station zu verlängern 

Sicherstellen, dass das Dampfdruckreduzierventil für die Anwendung geeignet ist

Wählen Sie das richtige Ventil für diese spezifische Anwendung. Dies bedeutet, dass zunächst der minimale und maximale Dampfdurchsatz ermittelt werden muss. Das Dampfdruckreduzierventil muss für den minimalen Durchfluss geeignet sein, da dies der häufigste und kritischste Punkt bei der Regelung ist. 

Der Geräuschpegel sollte 85dBA oder weniger betragen.

Die Einstellung des höchsten Geräuschpegels für das Dampfdruckreduzierventil auf 85 dBA trägt dazu bei, die Geschwindigkeit am Auslass zu steuern und die Lebensdauer des Ventils zu verlängern sowie den Lärm zu reduzieren. Dampfdruckminderer mit einer sehr hohen Auslassgeschwindigkeit haben eine kurze Lebensdauer. Wenn das Dampfdruckreduzierventil einen niedrigen Geräuschpegel hat oder bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten arbeitet, hat es eine sehr lange Lebensdauer. Einige Möglichkeiten zur Verringerung des Geräuschpegels bei diesen Ventilen bestehen darin, das Auslassventilrohr zu vergrößern oder eine spezielle Verkleidung anzubringen. 

Hinzufügen eines Dampfsiebs mit Ablassventil

Dieser Schmutzfänger ist vor dem Dampfdruckminderer erforderlich, um diesen vor korrosiven Stoffen zu schützen. Dampfleitungen neigen dazu, Rückstände von Korrosion zu enthalten. Der Einsatz eines Schmutzfängers hilft, den Strom zu filtern und so zu verhindern, dass sich solche Materialien im Ventil festsetzen, was zu einem vorzeitigen Ausfall führen könnte. 

Dampfleitungstropfschale hinzufügen 

Ein Dampfdruckminderer benötigt einen Tropfstutzen zur Ableitung von vorgelagertem Kondensat. Dies hilft, das Kondensat aus den Dampfleitungen zu entfernen und so zu verhindern, dass das Kondensat über das Ventil läuft. Diese Funktion ist wichtig, da sie sicherstellt, dass kein Kondensat in das Ventil eindringen kann, da dies zu Erosion und kurzer Lebensdauer führen kann. 

Lage des Dampfdruckminderventils 

Die richtige Platzierung des Ventils in der Dampfstation trägt zu einem reibungslosen Betrieb bei. So ist darauf zu achten, dass nach dem Dampfdruckminderer der Mindestabstand von 10 Rohrdurchmessern vor einer Dampfleitung oder vor einer Richtungsänderung des Dampfstroms eingehalten wird. 

Ausrichtung des Dampfdruckminderers

Dampfdruckminderer haben eine längere Lebensdauer, wenn sie in horizontaler Ausrichtung eingebaut werden als in vertikaler Position. Bei senkrechtem Einbau ist das Ventil nicht in der Lage, Kondensatansammlungen vor dem Ventileinlass zu entfernen. Dies liegt daran, dass das Kondensat, das durch einen Dampfdruckminderer fließt, die Lebensdauer des Ventils negativ beeinflusst. 

Einsatz von Warmlauf- und Bypass-Ventilen

In einer Dampfdruckreduzierstation hilft ein Aufwärmventil, die Dampfleitung im Bereich des empfohlenen Zeitrahmens für diese Dampfleitung aufzuwärmen. Das Bypass-Ventil muss einen Durchflusskoeffizienten haben, der niedriger ist als der des Dampfdruckminderventils. 

Einbau von Druckmessgeräten 

In der Dampfdruckminderer-Station müssen vor und nach dem Ventil Druckmessgeräte installiert werden. Dies wird bei der Diagnose des Ventils helfen. Außerdem müssen ein Absperrventil und eine Siphonleitung installiert werden, die bei Wartungsarbeiten helfen. 

Anwendungen von Dampfdruckminderern

• Wird verwendet, um schwankenden oder gleichbleibenden Eingangsdruck zu reduzieren, um einen konstanten, einstellbaren Ausgangsdruck zu erhöhen. In diesem Fall betätigt der Eingangsdruck das Ventil. Wenn sich der Ausgangsdruck der Federeinstellung eines Piloten nähert, beginnt das Dampfdruckreduzierventil zu modulieren und hält den eingestellten Druck aufrecht. 
• Niedriger Ausgangsdruck für die Abgabe von Dampf. 
• Bereitstellung von Zusatzdampf für die Abgasleitung der Turbine. Wenn die Last in einer Turbine sinkt und die Abgase der Turbine für die Dampflast nicht ausreichen, sorgt ein leichter Abfall des Abgasdrucks dafür, dass das Ventil die richtige Dampfmenge für den Bedarf liefert. 
• Verteilen Sie den Dampf von überlasteten Kesseln in wichtigen Diensten. 
• Sterilisatoren und Heizgeräte zur Senkung des schwankenden oder gleichbleibenden Eingangsdrucks auf einen konstanten Förderdruck. 

Vorteile von Dampfdruckminderern 

• Sie benötigen keine externe Stromquelle. 
• Durch die einfache Konstruktion sind diese Ventile sehr kostengünstig. 
• Sie bieten eine schnelle Antwort. 
• Diese Ventile benötigen keine Rückführungsregler oder separate Messelemente. 
• Äußerst zuverlässig und leicht zu warten. 
• Diese Ventile verhindern externe Leckagen und hohe Reibung, da sie keine Spindelpackung haben. 

Nachteile von Dampfdruckminderern 

• Dampfdruckminderer haben keine Rückstellfunktion. 
• Diese Ventile haben begrenzte Druckstufen und Größen. 

Fehlersuche bei Dampfdruckminderern 

Bei normaler Belastung schießt der kontrollierte Druck über das Ziel hinaus

• Zwischen dem Kopf des Vorsteuerventils und dem Sitz haben sich Fremdkörper oder Schmutz angesammelt. Lösen Sie die Schraube und entfernen Sie die Schlauchverbindungen, um die Reinigung zu erleichtern, oder tauschen Sie sie gegebenenfalls aus. 
• Fremdkörper zwischen dem Hauptventilsitz und dem Kopf. Führen Sie eine Inspektion durch und reinigen Sie den Sitz und den Kopf. 
• Die Druckmessleitung oder -düse ist verstopft. Entfernen, überprüfen und reinigen Sie die Leitungen und Öffnungen. 

Dampfdruckminderer kontrollierte Drucküberschreitung nur bei geringer Belastung

• Der Sitz und der Kopf des Hauptventils sind verschlissen oder haben Schmutz zwischen sich. Führen Sie eine Inspektion durch und reinigen Sie den Sitz und den Kopf. Das Ventil ist überdimensioniert. Stellen Sie die Schraube so ein, dass sie den erforderlichen Druck für leichte Lasten liefert. 
• Ein Bypass-Ventil ist undicht oder es ist nicht dicht geschlossen. Überprüfen Sie das Bypass-Ventil und reparieren Sie es bei Bedarf. 
• Fremdkörper oder Schmutz haben sich am Hauptventil festgesetzt. Inspektion durchführen und den Schmutz entfernen. 

Dampfdruckreduzierventil öffnet nicht 

• Riss am Hauptventil. Schlauchverbindungen abschrauben und Bypassventil knacken. Falls Dampf aus dem Hauptventil strömt, ist die Membrane defekt und muss ersetzt werden. 
• Verstopfte Düse. Entfernen Sie die Düse und reinigen Sie sie. 
• Schmutz hat sich im Sitz des Vorsteuerventils festgesetzt. Sitz und Kopfeinheit ausbauen. Auf Verschmutzung untersuchen und bei Bedarf reinigen oder ersetzen. 
• Verstopfung des Rohrleitungssiebs. Überprüfen und reinigen Sie das Sieb. 

Dampfdruckminderer hat niedrigen Förderdruck 

• Die Einstellung des Vorsteuerventils ist nicht richtig vorgenommen worden. Stellen Sie die Schraube auf den richtigen Druck ein. 
• Unterdimensioniertes Ventil. Prüfen Sie die erforderliche Last anhand der Nennwerte eines Ventils, um festzustellen, ob dies die Hauptursache ist. 
• Sehr niedriger Dampfversorgungsdruck. Überprüfen Sie den Versorgungsdruck und korrigieren Sie ihn gegebenenfalls. 
• Gebrochene Hauptleitung Membranklappe. Schrauben Sie die Schlauchverbindung ab und öffnen Sie das Bypassventil. Falls Dampf aus der Membrane austritt, muss die Membrane ersetzt werden, da sie defekt ist. 
• Fehlende Entlüftungsbohrung. Richtiges Anschlussstück austauschen. 

Das Dampfdruckreduzierventil schließt nicht 

• Leckage am Bypassventil oder dieses Ventil ist offen. Prüfen und ggf. schließen oder reparieren. 
• Die Zündflammensensorleitung ist nicht installiert oder verstopft. Entfernen, inspizieren, installieren oder reinigen Sie sie nach Bedarf. 
• Ein Pilot ist also ein Dampfbruch. Die Pilotmembran-Baugruppe muss ersetzt werden. 

Zusammenfassung 

Dampfdruckreduzierventile sind Ventile, die zur Verbesserung der präzisen Regelung von Dampf stromabwärts eingesetzt werden. Diese Ventile können die Öffnung des Ventils automatisch anpassen, damit der Druck auch bei schwankenden Durchflussmengen durch Federn, Membranen oder Kolben konstant bleibt. Dampfdruckreduzierventile verwenden Schließ- und Öffnungselemente im Ventilgehäuse, um den Dampfdurchfluss zu verändern, den Dampfdruck zu reduzieren und den Grad des Schließens und Öffnens der Teile durch Druck hinter dem Ventil zu steuern.

Es gibt zwei Arten von Dampfdruckminderern, nämlich direkt wirkende Dampfdruckminderer und vorgesteuerte Dampfdruckminderer. Das direkt wirkende Dampf Hersteller von Druckminderventilen macht das Ventil für den Einsatz bei geringer Last und bei akzeptablem Druckabfall nach dem Ventil geeignet. Diese direktwirkenden Ventile sind am besten für Anwendungen mit geringer Last geeignet. Die Hersteller von vorgesteuerten Dampfdruckminderern stellen die Ventile so her, dass sie leicht auf wechselnde Lasten reagieren und gleichzeitig den Sekundärdruck bei präziser Druckregelung stabil halten.

Die vorgesteuerten Dampfdruckminderer eignen sich am besten für Anwendungen mit großen Lasten. Dampfdruckreduzierventile werden in vielen Branchen eingesetzt, unter anderem in gewerblichen, institutionellen und industriellen Anwendungen. Diese Ventile werden u. a. in einzelnen Heizkörpern, Vulkanisieranlagen, Autoklaven, Prüfvorrichtungen, Ölleitungen und Dampfbügeleisen zur Regelung des Dampfdurchflusses eingesetzt. Dampfdruckreduzierventile haben mehrere Vorteile, die sie in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet machen, wie z. B. einfache Konstruktion, niedrige Kosten, kein externer Strombedarf, hohe Zuverlässigkeit und einfache Wartung, schnelles Ansprechen und vieles mehr.