Federbelastetes Rückschlagventil

Was ist ein federbelastetes Rückschlagventil? 

Ein federbelastetes Rückschlagventil ist ein Ventiltyp, der zur Verhinderung des Rückflusses von Flüssigkeiten in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Ein federbelastetes Rückschlagventil ist auch als federbelastetes Rückschlagventil bekannt. Der Name rührt daher, dass diese Ventile im Idealfall dafür sorgen, dass die Flüssigkeit nur in eine Richtung fließt und nicht zurückfließen kann. Hersteller von federbelasteten Rückschlagventilen produzieren diese Ventile so, dass sie automatisch arbeiten, ohne dass ein Stellantrieb oder ein Ventilantrieb erforderlich ist. Wie der Name schon sagt, arbeiten federbelastete Rückschlagventile mit einer Feder, die beim Öffnen und Schließen des Ventils hilft. Diese Ventile arbeiten auf der Grundlage der Druckdifferenz, d. h. sie öffnen sich, wenn der Ansaugdruck hoch ist, und sie schließen sich, wenn der Ansaugdruck niedriger ist als der Ausgangsdruck. Die Feder hilft dabei, die Schließkomponente des Ventils mit Hilfe ihrer potenziellen Energie, die entsteht, wenn sich die Flüssigkeit ihren Weg durch die federbelasteten Rückschlagventile bahnt, in ihre Sitzposition zurückzubringen. Die Hersteller von federbelasteten Rückschlagventilen stellen verschiedene Typen dieser Ventile für unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche sowie für korrosive und nicht korrosive Produkte her. 

Abbildung: Federbelastetes Rückschlagventil.

Bestandteile eines federbelasteten Rückschlagventils? 

Ventilkörper 

Hierbei handelt es sich um eine äußere Komponente eines federbelasteten Rückschlagventils, die dazu dient, die inneren Teile des Ventils zu umschließen. Das Ventilgehäuse kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, aber das Material muss ein hohes Maß an struktureller Integrität gewährleisten, um sicherzustellen, dass das Ventil nicht bricht oder aufgrund von Schlagschäden bzw. hohem Druck Flüssigkeit austritt. Zu den widerstandsfähigen Materialien, die für die Herstellung von Ventilgehäusen verwendet werden können, gehören Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Messing, Bronze, Gusseisen und Sphäroguss.

Motorhaube 

Dies ist das Bauteil einer federbelasteten Rückschlagventil die auf das Ventilgehäuse aufgesetzt wird, um die inneren Bauteile zu verdecken. Die Haube ist mit dem Ventilgehäuse durch Verbindungselemente wie Bolzen und Muttern oder Schrauben verbunden. Die Haube wird auch verwendet, wenn das Ventil inspiziert werden muss, wobei die Verbindungselemente geöffnet werden, um die Haube zu entfernen, so dass die inneren Teile leicht zu sehen sind. Allerdings haben nicht alle federbelasteten Rückschlagventile eine Haube.

Öffnendes/schließendes Element 

Federbelastet Rückschlagventilhersteller verwenden entweder eine Scheibe oder eine Kugel zum Öffnen oder Schließen des Flüssigkeitsstroms durch das Ventil. Das Schließelement arbeitet mit Unterstützung der Feder, um das Schließen des Ventils unmittelbar nach dem Abschalten der Pumpe oder bei nachlassendem Saugdruck zu unterstützen. 

Frühling 

Dies ist die Komponente eines federbelasteten Rückschlagventils, die den Ventilteller oder die Kugel beim Schließen des Ventils unterstützt. Die Feder wird durch den Druck der Ansaugflüssigkeit zusammengedrückt und zwingt den Ventilteller zum Öffnen. Die Fähigkeit der Feder, sich zu öffnen, hängt von bestimmten Parametern wie Stärke, Durchmesser und Steifigkeit des Materials ab. 

Sitz 

Dies ist der Teil eines federbelasteten Rückschlagventils, der als Sitzfläche für die Scheibe oder Kugel dient. Der Sitz dient auch der Abdichtung zwischen der Scheibe/Kugel und dem Ventilgehäuse, um ein Austreten von Flüssigkeit zu verhindern. 

Abbildung: Bestandteile eines federbelasteten Rückschlagventils.

Wie funktioniert ein federbelastetes Rückschlagventil? 

Ein federbelastetes Rückschlagventil funktioniert nach dem Prinzip der Druckdifferenz. Ist der Ansaugdruck hoch genug, drückt er sich durch Zusammendrücken der Ventilfeder durch den Ventilteller oder die Ventilkugel. Sobald sich der Ventilteller/die Ventilkugel öffnet, fließt die Flüssigkeit weiter, bis der Ansaugdruck zu sinken beginnt oder die Pumpe abgeschaltet wird. Wenn die Pumpe ausgeschaltet wird, versucht die Flüssigkeit zurückzufließen, weil der Saugdruck niedriger ist als der Auslassdruck. Bevor die Flüssigkeit jedoch zurückfließt, dehnt sich die durch den Ansaugdruck zusammengedrückte Ventilfeder wieder auf ihre ursprüngliche Länge aus und zwingt die Scheibe/Kugel in ihre Sitzposition. Der federbelastete Mechanismus stellt somit sicher, dass es keine Flüssigkeitsumkehr gibt. Die Hersteller von federbelasteten Ventilen wollen sicherstellen, dass es zu keiner Flüssigkeitsumkehr kommt, insbesondere wenn das Ventil in kritischen Anwendungen eingesetzt wird, wie z. B. in der Abwasseraufbereitung, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wo es zu Verunreinigungen kommen kann. 

Abbildung: Funktionsweise eines federbelasteten Rückschlagventils.

Arten von federbelasteten Rückschlagventilen 

Federbelastetes Rückschlagventil in der Leitung 

Es handelt sich um ein federbelastetes Rückschlagventil, bei dem die Feder und die Scheibe/Kugel auf 0° ausgerichtet sind.^o Grad in Bezug auf das Ventilgehäuse. Dieser Ventiltyp kann sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung eingebaut werden. Federbelastete Inline-Rückschlagventile sind aufgrund ihrer einfachen und kompakten Bauweise auf dem Markt sehr verbreitet. Dieser Ventiltyp hat einen kurzen Hubweg für den Teller/die Kugel mit Hilfe der Feder. Dies trägt zu einer schnellen Schließzeit bei und verhindert den Rückfluss der Flüssigkeit. 

Abbildung: Federbelastetes Rückschlagventil in der Leitung.

Y-förmiges federbelastetes Rückschlagventil 

Es handelt sich um ein federbelastetes Rückschlagventil, bei dem der Sitz und die Scheibe in einem Winkel von etwa 45° zur Rohrachse ausgerichtet sind.^o Grades. Das Funktionsprinzip dieses Ventiltyps ist das gleiche wie das des Durchgangsventils. Die Hersteller von federbelasteten Rückschlagventilen zielen darauf ab, dieses Ventil dort einzusetzen, wo es notwendig ist, das Ventil zu Inspektionszwecken zu öffnen, ohne das Ventil vom Rohrleitungssystem zu trennen. Diese Art von federbelastetem Rückschlagventil benötigt jedoch mehr Platz als der Inline-Typ. 

Abbildung: Y-förmiges federbelastetes Rückschlagventil.

Federbelastetes Rückschlagventil anheben 

Dies ist ein federbelastetes Rückschlagventil, bei dem die Flüssigkeit von der Unterseite des Ventilsitzes und des Ventiltellers fließt. Die Feder ist senkrecht zum Ventilsitz ausgerichtet. Dieser Ventiltyp funktioniert nach dem gleichen Prinzip der Druckdifferenz, wobei der Eingangsdruck der Flüssigkeit hoch genug sein muss, um den Ventilteller nach oben zu drücken. Durch die Aufwärtsbewegung des Ventiltellers wird Raum für den Durchfluss der Flüssigkeit durch das Ventil geschaffen. Die Hubrückschlagventil Die Scheibe bewegt sich nach unten, wenn der Flüssigkeitsdruck unter Ausnutzung der potentiellen Energie der Feder und der Schwerkraft abnimmt. Diese Art von Ventil ähnelt einem Rückschlagventil aber es hat kein Handrad und keinen Ventilantrieb. 

Abbildung: Federbelastetes Rückschlagventil anheben.

Geräuschloses federbelastetes Rückschlagventil 

Es handelt sich um ein federbelastetes Rückschlagventil, das nicht nur den Rückfluss von Flüssigkeiten verhindert, sondern auch Wasserschläge und die damit verbundenen Probleme beseitigt. Ein Wasserschlag ist ein Phänomen, das auftritt, wenn sich ein Ventil abrupt schließt oder die Pumpe plötzlich abschaltet. Der Wasserschlag verursacht mechanische Spannungen im Rohrleitungssystem, die die strukturelle Integrität der Rohre und Armaturen beeinträchtigen können. Hersteller von federbelasteten Rückschlagventilen konstruieren diese Ventile so, dass sie sich langsam schließen können, so dass Wasserschläge und Vibrationen vermieden werden und auch ein Rückfluss verhindert wird. Die Feder in diesem Typ von geräuscharmes Rückschlagventil dient der langsamen Rückführung der Scheibe in ihre Sitzposition, nachdem der Flüssigkeitsdruck zu sinken beginnt. 

Abbildung: Geräuschloses federbelastetes Rückschlagventil.

Federbelastetes Rückschlagventil mit Zwischenflansch 

Es handelt sich um ein federbelastetes Rückschlagventil mit einem dünnen, aber starken Gehäuse. Diese Art von Ventil eignet sich für Anwendungen, die eine kurze Auszugslänge benötigen. Aufgrund ihrer geringen Größe haben diese Ventile ein geringes Gewicht. Bei federbelasteten Rückschlagventilen sind zwei Platten in der Mitte eines Scharnierstiftes drehbar gelagert. Die Platten werden durch Federn in ihrer Position gehalten. Die Federn sind auf dem Scharnierbolzen befestigt und werden durch einen parallel zum Scharnierbolzen angebrachten Stift am freien Drehen gehindert. Der Flüssigkeitsdruck drückt die Federn zusammen und zwingt die Platten zum Öffnen der Zwischenflansch-Rückschlagventil. Der Öffnungsgrad der Platten hängt vom Flüssigkeitsdruck ab, d. h. je höher der Flüssigkeitsdruck ist, desto mehr öffnen sich die Platten, so dass mehr Flüssigkeit fließen kann.

Abbildung: Federbelastetes Rückschlagventil mit Zwischenflansch.

Federbelastetes Kugelrückschlagventil 

Es handelt sich um ein federbelastetes Rückschlagventil, das eine Kugel zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms verwendet. Die Kugel wird in der Nähe der Öffnung im Einlassbereich platziert. Der Sitz ist so konstruiert, dass er die Kugel in die Öffnung führt und so für eine dichte Absperrung sorgt, wenn die Flüssigkeit versucht, die Durchflussrichtung umzukehren. Die Hersteller von federbelasteten Rückschlagventilen konstruieren dieses Ventil so, dass sich die Kugel bewegt, wenn der Ansaugdruck größer als die Federkraft ist. Die Feder wird zusammengedrückt, wenn sie die Kugel weit vom Einlass wegbewegt, so dass Flüssigkeit in und durch das Ventil fließen kann. Die Feder kehrt zusammen mit der Kugel in die Sitzposition zurück, sobald die Pumpe stoppt oder der Flüssigkeitsdruck sinkt. 

Abbildung: Federbelastetes Kugelrückschlagventil.

Anwendungen von federbelasteten Rückschlagventilen

• Wird in der Frischwasserversorgung und in Kläranlagen verwendet. 
• Chemische Produktionsanlagen. 
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie. 
• Pharmazeutische Anwendungen. 
• Sie werden zur Regelung von Speisewasser und Dampf in Kesseln eingesetzt. 
• Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen. 
• Öl und Gas verarbeitende Industrie. 
• Anwendungen im Bergbau. 

Vorteile von federbelasteten Rückschlagventilen 

• Sie arbeiten automatisch und sparen so Kosten für den Ventilantrieb. 
• Niedriger Druckabfall, was die Effizienz der Pumpe erhöht. 
• Diese Ventile können den Arbeitsdruck im Rohrleitungssystem aufrechterhalten.
• Sie sind langlebig, da sie aus widerstandsfähigen Materialien bestehen, die ihre Lebensdauer erhöhen, insbesondere wenn sie gemäß den Anweisungen des Herstellers des federbelasteten Rückschlagventils verwendet werden. 
• Sie können sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Ausrichtung installiert werden, da sie durch Federkraft schließen, wenn der Flüssigkeitsdruck sinkt.
• Frei von Flüssigkeitsaustritt. 
• Müssen nicht geschmiert werden. 
• Sie arbeiten sehr schnell im Gegensatz zu anderen Ventilen wie Absperrschieber und Durchgangsventil.
• Die Flüssigkeit darf nicht in umgekehrter Richtung fließen. 

Nachteile von federbelasteten Rückschlagventilen 

• Nicht geeignet für den Einsatz in Systemen mit pulsierendem Flüssigkeitsstrom.
• Einige der Ventile verursachen Wasserschlagprobleme. 
• Diese Ventile können keinen Flüssigkeitsstrom in beide Richtungen zulassen.  
• Sie können während des Betriebs nicht kontrolliert werden.

Fehlersuche bei federbelasteten Rückschlagventilen 

Es fließt keine Flüssigkeit durch das Ventil

• Das Ventil wurde in der falschen Richtung eingebaut. Bauen Sie das Ventil entsprechend der auf dem Ventil oder im Handbuch des Herstellers des federbelasteten Rückschlagventils angegebenen Richtung ein. 
• Das Rohr, das die Flüssigkeit durch das Ventil leitet, ist verstopft. Überprüfen Sie das Ventil und entfernen Sie alle Materialien, die eine Verstopfung verursachen. 
• Der Druck der Ansaugflüssigkeit ist nicht hoch genug, um den Ventilteller oder die Kugel zu öffnen. Erhöhen Sie den Ansaugdruck. 

Flüssigkeitsaustritt bei vollständig geschlossenem Ventil 

• Beschädigte oder abgenutzte O-Ringe. Ersetzen Sie die O-Ringe. 
• Feste Partikel haben das Ventil verstopft. Öffnen Sie das federbelastete Rückschlagventil und entfernen Sie das verstopfte Material. 

Austritt von Flüssigkeit nach außen 

• Lose Verbindung von Schrauben oder Bolzen. Ziehen Sie die Bolzen oder Schrauben mit dem vom Hersteller des federbelasteten Rückschlagventils empfohlenen Drehmoment an. 
• Abgenutzte oder beschädigte O-Ringe. Ersetzen Sie die O-Ringe. 
• Abgenutzte oder beschädigte Dichtung. Ersetzen Sie die Dichtung. 

Zusammenfassung 

Das federbelastete Rückschlagventil ist ein Ventil, das zur Verhinderung des Rückflusses von Flüssigkeiten in verschiedenen Anwendungen eingesetzt wird. Dieses Ventil funktioniert nach dem Prinzip des Differenzdrucks. Bei diesem Prinzip öffnet sich das Ventil, wenn der Druck der angesaugten Flüssigkeit hoch genug ist, um die Feder zum Öffnen des Ventils zusammenzudrücken. Sobald sich das Ventil öffnet, fließt die Flüssigkeit weiter, bis der Ansaugdruck abfällt und die Feder die Energie hat, in ihre Sitzposition zurückzukehren. Die Fähigkeit des Ventiltellers/der Ventilkugel, sich zu öffnen oder zu schließen, hängt von der Stärke der Feder ab. Je stärker die Feder ist, desto mehr Flüssigkeitsdruck ist zum Öffnen erforderlich und desto leichter lässt sich das Ventil schließen.