Federrückschlagventil 

Was ist ein Federrückschlagventil? 

Ein Federrückschlagventil ist ein Typ von Rückschlagventil werden verwendet, um zu verhindern, dass der Flüssigkeitsstrom in die entgegengesetzte Richtung fließt. Federrückschlagventile haben nur eine Durchflussrichtung und sind automatisch. Hersteller von Federrückschlagventilen konstruieren diese Ventile mit einem Einlass- und einem Auslassanschluss. Federrückschlagventile werden auch als Federrückschlag- oder Federeinwegventile bezeichnet, da sie nur Flüssigkeiten durchlassen, die in Vorwärtsrichtung fließen, und alle Flüssigkeiten stoppen, die in Rückwärtsrichtung fließen wollen. Wie der Name schon sagt, wird bei einem Federrückschlagventil eine Feder verwendet, um den Rückfluss der Flüssigkeit zu verhindern. Ein Rückfluss von Flüssigkeit ist unerwünscht, da er die Flüssigkeit in der Leitung verunreinigen oder Geräte wie Pumpen beschädigen kann. Federrückschlagventile gibt es aus verschiedenen Materialien und in verschiedenen Größen für unterschiedliche industrielle Anwendungen. Einige der Federrückschlagventile werden in Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen eingesetzt und bestehen aus metallischen Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Sphäroguss, Gusseisen, Messing und Bronze. Die Hersteller von Federrückschlagventilen versehen die Ventile mit einem Etikett, das die Durchflussrichtung der Flüssigkeit anzeigt. Dieser Pfeil hilft dabei, das Federrückschlagventil in der richtigen Richtung einzubauen, da die Flüssigkeit sonst nicht durch das Ventil fließen kann. 

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Abbildung: Federrückschlagventil.

Wie funktioniert ein Federrückschlagventil? 

Ein Federrückschlagventil funktioniert nach dem Prinzip des Druckunterschieds zwischen dem Einlass- und dem Auslassanschluss. Wenn der Vordruck gleich dem Öffnungsdruck ist, wird der Ventilteller gezwungen, das Federrückschlagventil zu öffnen, so dass die Flüssigkeit durch das Ventil fließen kann. Die Flüssigkeit fließt so lange vorwärts, bis der Druck vor dem Ventil unter den Öffnungsdruck sinkt und die Flüssigkeit in die Einlassöffnung zurückfließt. In diesem Fall kehrt der Ventilteller in seine Schließstellung zurück, unmittelbar bevor die Flüssigkeit wieder zurückfließt. Dies wird durch die hohe Empfindlichkeit des Federrückschlagventils gegenüber Druckänderungen begünstigt. Die Höhe des Öffnungsdrucks in einem Federrückschlagventil hängt von der Art des Ventils, den Eigenschaften der Feder, der Ventilkonstruktion und der Ausrichtung zur Leitung ab. Der Öffnungsdruck wird in PSI, PSIG oder bar angegeben. 

Abbildung: Funktionsweise eines Federrückschlagventils.

Arten von Federrückschlagventilen

Federbelastetes Rückschlagventil in der Leitung 

Hierbei handelt es sich um ein federbelastetes Rückschlagventil, bei dem die Feder und der Teller in einem Linienmuster angeordnet sind. Federbelastete Inline-Rückschlagventile sind leicht zu bedienen und von einfacher Konstruktion. Die Hersteller von Federrückschlagventilen konstruieren diese Ventile so, dass die Flüssigkeit, wenn sie versucht, in die Einlassöffnung des Ventils einzudringen, genügend Vordruck hat, um den Öffnungsdruck und die Federkraft zu überwinden. Nachdem der Vordruck den Öffnungsdruck überwunden hat, zwingt die Flüssigkeit den Ventilteller zum Öffnen, so dass die Flüssigkeit durch das Ventil fließt. Die Flüssigkeit strömt so lange durch das Ventil, bis der Einlassdruck kleiner wird als der Öffnungsdruck, wenn die Flüssigkeit versucht, zurückzufließen. In diesem Fall bewegen der Öffnungsdruck und die Federkraft den Ventilteller in die entgegengesetzte Richtung und schließen das Federrückschlagventil. Federbelastete Inline-Rückschlagventile haben einen kurzen Federweg, der die Reaktionszeit des Ventils beim Schließen oder Öffnen verbessert. Diese Art von Federrückschlagventil kann sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut werden.

Abbildung: Federbelastetes Rückschlagventil in der Leitung.

Federbelastetes Y-förmiges Rückschlagventil

Dies ist ein Federrückschlagventil, das genauso funktioniert wie das Inline-Federrückschlagventil. Die Hersteller von Federrückschlagventilen stellen dieses Ventil so her, dass die Feder und die Scheibe in einem bestimmten Winkel ausgerichtet sind, wodurch das Ventil eine Y-Form erhält, daher der Name Y-förmiges Federrückschlagventil. Ein Vorteil dieses Ventils ist, dass es zur Reinigung oder Reparatur nicht aus der Leitung ausgebaut werden muss. Allerdings haben diese Ventile ein hohes Gewicht und ihr Einbau erfordert viel Platz im Rohrleitungssystem. 

Abbildung: Federbelastetes Rückschlagventil in Y-Form.

Rückschlagventil mit Kugelfeder

Es handelt sich um ein Federrückschlagventil, bei dem eine Kugel zum Schließen und Öffnen des Flüssigkeitsstroms verwendet wird. Die Kugel befindet sich in der Nähe der Einlassöffnung. Ein Dichtsitz dient zur Führung der Kugel, um eine dichte Abdichtung zu erreichen. Das Kugelrückschlagventil öffnet sich, wenn der Einlassdruck größer wird als die Federkraft, die die Kugel hält. Dadurch beginnt die Flüssigkeit durch das Ventil zu fließen. Die Feder zwingt die Kugel, die Einlassöffnung zu schließen, um eine Umkehr des Flüssigkeitsstroms zu verhindern, wenn der Einlassdruck sinkt. 

Abbildung: Feder-Kugelrückschlagventil.

Rückschlagventil mit Hubfeder 

Hierbei handelt es sich um ein Federrückschlagventil, bei dem eine Feder verwendet wird, um die Scheibe vertikal oder horizontal zu drücken, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen oder zu schließen. Hersteller von Rückschlagventilen mit Hubfeder empfehlen diese Ventile für den Einsatz in Dampfleitungen, Gas, Luft, Wasser und Dampf. Die Flüssigkeit tritt unterhalb des Ventilsitzes in das Ventil ein und hebt den Ventilteller vom Sitz ab, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen. Wenn die Flüssigkeit versucht, die Richtung umzukehren, wird die Scheibe durch Rückfluss und/oder Schwerkraft in ihre Position zurückgedrückt.

Abbildung: Rückschlagventil mit Hubfeder in geöffnetem Zustand (links) und in geschlossenem Zustand (rechts).

Federrückschlagventil ohne Schlitz

Es handelt sich um ein Federrückschlagventil, das den Flüssigkeitsdurchfluss schließen und öffnen soll, ohne dass ein Überdruck oder ein Knalleffekt auftritt. Einige der Federrückschlagventile schließen den Ventilteller so, dass es zum Zuschlagen kommt. Das Zuschlagen erzeugt eine Druckwelle, die durch das Rohrleitungssystem hallt und die Effizienz des Systems verringert. Rückschlagventil ohne Rückschlag verwendet eine Feder, die gegen den Fließdruck positioniert ist. Ist der Strömungsdruck der Flüssigkeit sehr hoch, drückt die Feder den Ventilteller zusammen und zieht ihn leise und sanft zurück. Der Ventilteller bewegt sich zur Sitzfläche zurück, wenn die Flüssigkeit langsamer wird oder wenn der Durchfluss stoppt, bevor er die Durchflussrichtung zur Einlassöffnung ändert. 

Abbildung: Federrückschlagventil ohne Schlitz.

Axiales Rückschlagventil mit geräuscharmem Durchfluss 

Hierbei handelt es sich um ein Federrückschlagventil, bei dem eine Feder die Scheibe hält und zentriert, um ein sofortiges Schließen und Öffnen sowie einen gleichmäßigeren Flüssigkeitsstrom zu ermöglichen. Der Teller und die Feder befinden sich in der Mitte der Rohrleitung und die Flüssigkeit fließt um den Teller herum. Diese Art von Federrückschlagventil unterscheidet sich von anderen Federventilen, bei denen der Teller vollständig zurückgezogen wird, so dass die Rohrleitung völlig offen bleibt. Die Konstruktion, die die Hersteller von Federrückschlagventilen bei der Herstellung dieses Ventils verwenden, erhöht die Kosten im Vergleich zu anderen Federrückschlagventilen. Trotz der hohen Kosten haben diese Ventile eine längere Lebensdauer, so dass sie über drei Jahre lang verwendet werden können, ohne dass sie ausgetauscht werden müssen. Die Hersteller von Federrückschlagventilen konstruieren diese Ventile so, dass sich das Ventil langsam schließt, sobald der Druck im Vorlauf langsam abnimmt, bis das Ventil vollständig geschlossen ist, um sicherzustellen, dass keine Flüssigkeit durch die Einlassöffnung zurückfließt. 

Abbildung: Axiales Rückschlagventil mit geräuscharmem Durchfluss.

Faktoren, die beim Kauf oder der Auswahl eines Federrückschlagventils zu berücksichtigen sind 

Medienart 

Die Eigenschaften des Mediums, das durch ein Federrückschlagventil geleitet werden soll, bestimmen das Material, aus dem das Ventil hergestellt wird. Für korrosive und raue Medien sind Kunststoffe sehr gut geeignet, da sie sehr korrosionsbeständig sind. Wenn das Federrückschlagventil für den Einsatz bei hohen Temperaturen gedacht ist, ist ein metallisch dichtendes Federrückschlagventil gut geeignet, da es sowohl hohen Temperaturen als auch hohem Druck standhalten kann. 

Bedingungen der Anträge 

Das gewählte Federrückschlagventil sollte für den Durchfluss, den Druck und die Temperatur der Flüssigkeit geeignet sein. Wenn das Ventil nicht richtig dimensioniert ist, führt dies zu technischen Problemen im Rohrleitungssystem oder am Ventil selbst. Die Hersteller von Federrückschlagventilen empfehlen dem Käufer, die Durchflussmenge, den Druck und die Temperatur, denen das Ventil ausgesetzt sein wird, zu kennen, damit das richtige Ventil leicht ausgewählt werden kann.

Anforderungen an die Wartung 

Das ausgewählte Ventil sollte möglichst wartungsfrei sein. Häufige Wartung ist sehr kostspielig. Berücksichtigen Sie daher Faktoren wie die zu verwendenden Medien und wissen Sie, ob diese Schlämme enthalten, die ein Verklemmen des Ventils oder eine Verstopfung der Flüssigkeit verursachen können. 

Anwendungen von Federrückschlagventilen 

• Wird in Zentrifugalpumpen verwendet, um das Zurückfließen von Flüssigkeiten zu verhindern und Pumpenschäden zu vermeiden. 
• Sie werden in der Süßwasserversorgung eingesetzt. 
• Öl- und Gasraffineriesysteme. 
• Wird in Heizkesseln verwendet, um den Rückfluss von Dampf oder Wasser zu verhindern. 
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie. 
• Dampfkraftwerke. 
• Herstellung von verschiedenen Chemikalien. 
• Transport von Abwässern.

Vorteile von Federrückschlagventilen 

• Niederdruckabfall.
• Diese Ventile können den erforderlichen Flüssigkeitsdruck aufrechterhalten. 
• Kann über einen langen Zeitraum verwendet werden, ohne ersetzt zu werden. 
• Vielseitig einsetzbar, da sie in verschiedenen Anwendungen zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms verwendet werden. 
• Diese Ventile haben einen hohen Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen Ventilen wie Durchgangsventil  und Membranklappe 
• Federrückschlagventile sind automatisch. 
• Sie sind frei von Flüssigkeitsaustritt. 
• Kann je nach Bedarf in vertikaler oder horizontaler Ausrichtung installiert werden. 

Nachteile des Federrückschlagventils 

• Lassen Sie die Flüssigkeit nur in eine Richtung fließen. 
• Kann nicht während des Betriebs inspiziert werden, es sei denn, der Flüssigkeitsdurchfluss wird gestoppt und dann das Ventil zur Inspektion geöffnet. 
• Nicht geeignet für Systeme mit pulsierendem Durchfluss.

Fehlersuche am Federrückschlagventil 

Externes Federrückschlagventil undicht 

• Lose Bolzen und Muttern bzw. Schrauben. Ziehen Sie die Bolzen und Muttern bzw. Schrauben mit dem vom Hersteller des Federrückschlagventils empfohlenen Drehmoment an. 
• Verschlissene O-Ringe. Ersetzen Sie die O-Ringe. 

Flüssigkeitsaustritt bei vollständig geschlossenem Ventil 

• Beschädigte oder abgenutzte O-Ringe. Ersetzen Sie die O-Ringe. 
• Fremdkörper, die sich im Inneren des federbelastetes Rückschlagventil. Demontieren Sie das Ventil gemäß den Anweisungen des Herstellers des Federrückschlagventils und entfernen Sie alle Fremdkörper. Reinigen Sie das Ventil, nachdem Sie die Fremdkörper entfernt haben.

Das Federrückschlagventil funktioniert nicht 

• Das Federrückschlagventil ist in der falschen Richtung eingebaut worden. Ändern Sie den Einbau des Ventils und befolgen Sie beim Einbau die Anweisungen des Herstellers des Federrückschlagventils. 
• Die Leitung, die das Ventil versorgt, ist verstopft. Untersuchen Sie das Ventil auf Verstopfungen und entfernen Sie blockierendes Material. 
• Der Vordruck ist sehr niedrig. Erhöhen Sie den Vordruck. 

Zusammenfassung 

Ein Federrückschlagventil ist eine Art von Rückschlagventil, das verhindern soll, dass Flüssigkeit in die entgegengesetzte Richtung fließt. Es handelt sich um automatische Ventile, die die Flüssigkeit nur in eine Richtung fließen lassen. Sobald die Flüssigkeit versucht, die Durchflussrichtung umzukehren, schließt das Federrückschlagventil die Einlassöffnung. Das Ventil verwendet eine Feder, um den Ventilteller beim Schließen oder Öffnen des Flüssigkeitsstroms zu unterstützen. Die Hersteller von Federrückschlagventilen konstruieren diese Ventile so, dass sie nach dem Prinzip der Druckdifferenz arbeiten. Wenn der Druck vor dem Ventil höher ist als der Druck hinter dem Ventil, zwingt die Flüssigkeit den Ventilteller zum Öffnen. Das Ventil beginnt sich zu schließen, sobald der Vordruck sinkt. Diese Ventile sind einfache Ventile, die zur Lösung potenzieller Probleme in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Indem sie den Rückfluss von Flüssigkeiten verhindern, tragen sie dazu bei, die Verschmutzung von Flüssigkeiten und die Beschädigung von Rohrleitungsanlagen wie Pumpen zu vermeiden.

Es gibt verschiedene Arten von Federrückschlagventilen, darunter federbelastete Inline-Rückschlagventile, federbelastete Y-Rückschlagventile, Kugelfederrückschlagventile, Hubfederrückschlagventile, Federrückschlagventile ohne Schlupf und geräuscharme Axialrückschlagventile. Federrückschlagventile werden u. a. in Öl- und Gasraffinerien, in der Frischwasserversorgung, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der chemischen Industrie und in Dampfkraftwerken eingesetzt. Die Vorteile von Federrückschlagventilen sind geringer Druckabfall, hoher Wirkungsgrad, Druckhaltefähigkeit, keine Flüssigkeitsleckage, Langlebigkeit, Vielseitigkeit, Automatik und die Möglichkeit des vertikalen oder horizontalen Einbaus.