Hydraulisches Druckreduzierventil

Was ist ein hydraulisches Druckreduzierventil?

Es handelt sich um ein eigenständiges und automatisches Druckreduzierventil, das mit Hilfe von Hydraulikflüssigkeit arbeitet. Dieses Ventil wird verwendet, um einen hohen Flüssigkeitsdruck auf einen gleichmäßigen und nutzbaren Druck zu reduzieren. Dieses Ventil besteht aus einer flexiblen Membran, die das Ventil über einen miteinander verbundenen Stift und eine Druckfeder steuert. Die Feder wird über eine Metallschraube vorgespannt, die sich auf und ab bewegt, um den Flüssigkeitsdruck je nach Bedarf zu steuern. Der Einsatz dieses Ventils ist insofern wichtig, als durch die Reduzierung des hohen Drucks auf einen konstanten und nutzbaren Druck Verluste vermieden werden, die durch Leckagen oder Schäden an nachgeschalteten Armaturen entstehen können. Außerdem trägt der Einsatz dieses Ventils zur Verringerung des Geräuschpegels bei, der von hohen Strömungsgeschwindigkeiten ausgeht. Die Hersteller von hydraulischen Druckminderern produzieren verschiedene Typen dieser Ventile. Diese Ventile werden aus verschiedenen Materialien hergestellt und sind für den Einsatz in unterschiedlichen industriellen Anwendungen bestimmt. 

Abbildung: Hydraulisches Druckreduzierventil.

Bestandteile eines hydraulischen Druckminderers 

Körper 

Dieses Bauteil wird aus starken metallischen Werkstoffen wie Edelstahl, Nickellegierungen, Kohlenstoffstahl, Messing und anderen starken Materialien hergestellt. Hydraulisch Hersteller von Druckreduzierventilen das Gehäuse aus solchen Materialien zu konstruieren, um sicherzustellen, dass es sowohl dem Flüssigkeitsdruck als auch dem Aufprall von herabfallenden Gegenständen standhalten kann. Das Gehäuse beherbergt die internen Teile des Ventils und enthält auch die Ein- und Auslassöffnungen des Ventils. 

Vorsteuerventil 

Dieses Ventil regelt den Flüssigkeitsstrom in und aus der Steuerkammer, um ein schnelles Ansprechen und einen konstanten Durchfluss zu gewährleisten.

Einstellungsfeder 

Dies ist eine Schraubenfeder, die die Ventilmembran über eine Schraube mit dem Hydrauliksystem verbindet. Sie überträgt die Kraft, die erforderlich ist, um die Membran zu drücken und den Flüssigkeitsdruck zu verändern. 

Diaphragma 

Dieses Bauteil dient dazu, den Flüssigkeitsdurchfluss durch das Ventil zu ermöglichen. Der Druck der eintretenden Flüssigkeit drückt gegen die Federspannung auf die Membrane. Dadurch wird das Ventil zum Öffnen gezwungen und die Flüssigkeit fließt stromabwärts. 

Schraube 

Dabei handelt es sich um ein Metallteil mit Gewinden, die das Zusammendrücken oder Dehnen der Feder unterstützen, um die Membran nach oben oder unten zu drücken und so den Flüssigkeitsdruck zu verändern. 

Dichtungen 

Diese Bauteile befinden sich zwischen den Verbindungsflächen von Rohr und Ventil. Ihre Aufgabe ist es, das Austreten von Flüssigkeit durch die Verbindungen zu verhindern. 

Abbildung: Bestandteile eines hydraulischen Druckreduzierventils.

Wie funktioniert ein hydraulisches Druckreduzierventil? 

Hydraulisch Druckminderungsventile arbeiten, indem sie den hohen Flüssigkeitsdruck am Ventileingang in einen niedrigen Druck am Ventilausgang umwandeln. Um das Ventil zu starten, stellt der Benutzer den gewünschten Ausgangsdruck am Ventil ein. Das Hydrauliksystem stellt das Ventil dann auf den eingestellten Druck ein. Dies geschieht über eine Druckfeder, die die Membrane in ihrer Position hält. Die Hersteller von hydraulischen Druckreduzierventilen konstruieren das Ventil so, dass auch dann Flüssigkeit durch das Ventil fließt, wenn der Eingangsdruck unter oder auf dem Sollwert des Ausgangsdrucks liegt. Das bedeutet, dass der Druck nicht so hoch ist, dass er die Feder zum Schließen des Ventils zurückdrücken kann. Es ist der Bedarf auf der Ausgangsseite, der einen Druckabfall verursacht, was bedeutet, dass das hydraulische Druckminderventil geöffnet bleibt. Wenn der Eingangsdruck den erforderlichen Ausgangsdruck übersteigt, überwindet er die Spannung der Ventilfeder. Diese Federspannung ist auf den vom Benutzer eingestellten Druckwert zurückzuführen. Der Ausgangsdruck zwingt die Ventilmembran, sich nach oben zu bewegen, wodurch das Ventil effektiv geschlossen wird. Dies geschieht meist dann, wenn von der Ausgangsseite kein oder nur ein geringer Bedarf besteht. 

Abbildung: Funktionsweise eines hydraulischen Druckminderventils.

Arten von hydraulischen Druckminderventilen 

Hydraulisches Druckminderventil aus Kunststoff 

Es handelt sich um ein hydraulisches Druckminderventil, das aus Kunststoffen wie Polyvinylchlorid (PVC) und Propylen hergestellt wird. Diese Materialien haben eine so hohe Festigkeit, dass sie mäßigem Druck und Schlagschäden standhalten. Die Hersteller von Hydraulikdruckminderern konstruieren diese Ventile für den Einsatz in Anwendungen mit mäßigem Druck und niedrigen Temperaturen. Der Einsatz dieser Ventile bei hohen Temperaturen führt aufgrund der schlechten thermischen Eigenschaften von Kunststoffen zu Schäden am Ventil. Hoher Druck kann zu einer Beschädigung des Ventils und zu übermäßigem Flüssigkeitsaustritt führen. Dieses Ventil eignet sich jedoch sehr gut für die Durchflusskontrolle von korrosiven Produkten, da die Korrosionsbeständigkeit von Kunststoffen höher ist als die von metallischen Werkstoffen. Außerdem sind diese Ventile im Vergleich zu ihren metallischen Gegenstücken billiger. 

Abbildung: Hydraulisches Druckminderventil aus Kunststoff.

Pilotgesteuertes hydraulisches Druckreduzierventil

Es handelt sich um ein hydraulisches Druckreduzierventil, das für den Einsatz bei großen Lasten konzipiert ist, die eine genaue Steuerung erfordern. Dieses Ventil reagiert schnell auf Lastschwankungen und eignet sich im Vergleich zu anderen Ventiltypen am besten für einen großen Bereich von Flüssigkeitsdurchsätzen. Die Hersteller von hydraulischen Druckminderern konstruieren dieses Ventil mit großen Abmessungen, um große Flüssigkeitsdurchsätze zu verbessern. Die große Größe macht das Ventil im Vergleich zu anderen Ventilen teurer. Die Hersteller von hydraulischen Druckreduzierventilen verwenden zur Betätigung dieses Ventils ein Hilfsventil, das als Pilotventil bekannt ist. Das Vorsteuerventil wird verwendet, um eine Membran oder einen Kolben zu belasten, um die Abwärtskraft zu erhöhen. Diese Kraft wird zum Öffnen des Hauptventils verwendet, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu ermöglichen. Diese Konstruktion ermöglicht einen großen Flüssigkeitsdurchfluss bei niedrigen Druckschwankungen. 

Die Steuerung des Öffnens und Schließens des Vorsteuerventils wird durch die Ausgleichskraft zwischen dem Sekundärdruck und der Federkraft verbessert. Das Vorsteuerventil hat die Aufgabe, die Membran oder den Kolben des Hauptventils mit Druck zu beaufschlagen. Es erzeugt eine nach unten gerichtete Kraft, die dann durch die Membran- oder Kolbenfläche verstärkt wird. Dies unterstützt die Öffnung des Hauptventils, was einen hohen Flüssigkeitsdurchfluss ermöglicht. Dieses hydraulische Druckreduzierventil reagiert schnell auf einen großen Bereich von Flüssigkeitsdurchsätzen. Ein weiterer Vorteil dieses Ventils ist der dichte Druck auf der nachgeschalteten Seite. 

Direktwirkendes hydraulisches Druckreduzierventil 

Dies ist ein hydraulisches Druckminderventil, das für kleine Lasten verwendet wird. Dieses Ventil ist das einfachste der hydraulischen Druckminderventile und arbeitet mit einem Faltenbalg oder einer Flachmembran. Die Genauigkeit dieses Ventils in Bezug auf den nachgeschalteten Sollwert liegt bei +/- 10%. Dieses Ventil bietet keine präzise Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses. Dieses hydraulische Druckreduzierventil ist im Vergleich zum pilotgesteuerten Typ preiswerter. Außerdem hat dieses Ventil eine kompakte Bauweise und ist einfach zu installieren. Allerdings weist dieses Ventil im Vergleich zum pilotgesteuerten Typ größere Druckschwankungen auf.

Dieses Ventil arbeitet mit Hilfe einer Federeinstellkraft, die durch den hydraulischen Stellantrieb ausgelöst wird, um das Ventil direkt zu öffnen. Die Feder nutzt ihre Druckeigenschaften, um die Öffnungskraft auf das Ventil zu erzeugen, die zum Flüssigkeitsstrom führt. Wenn der Druck stromabwärts ansteigt, schafft sie einen Ausgleich, indem sie den Druck stromabwärts an die Unterseite der Feder weiterleitet, wo die Aufwärtskraft die Druckkraft ausgleicht. Diese Druckkraft ist begrenzt, um die Empfindlichkeit der Feder zu erhöhen, damit sie mit den stromabwärts gerichteten Druckänderungen Schritt halten kann. 

Faktoren, die beim Kauf eines hydraulischen Druckreduzierventils zu berücksichtigen sind 

Art der Medien 

Die Hersteller von hydraulischen Druckminderern entwickeln verschiedene Typen dieser Ventile für unterschiedliche Anwendungen. Jedes Ventil ist für den Einsatz in einer bestimmten Flüssigkeit bestimmt. Einige dieser Ventile sind für ätzende Flüssigkeiten geeignet, andere nicht. Daher ist es sehr wichtig, vor dem Kauf zu wissen, welcher Art von Flüssigkeit das Ventil ausgesetzt sein wird.

Betriebstemperatur 

Die Hersteller von hydraulischen Druckminderern verwenden verschiedene metallische oder weiche Werkstoffe zur Herstellung der Ventile. Weiche Werkstoffe sind für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen gedacht, während metallische Werkstoffe für den Einsatz bei hohen Temperaturen bestimmt sind. Wird das Ventil bei der falschen Temperatur eingesetzt, wird es natürlich schon am ersten Arbeitstag beschädigt.

Druck

Jedes hydraulische Druckminderventil hat einen Höchstdruck, mit dem es problemlos arbeiten kann. Wird das Ventil mit einem falschen Druck betrieben, kommt es zu Fehlfunktionen oder übermäßigen Leckagen, die zu Verlusten bei der beförderten Flüssigkeit oder zu anderen Schäden für die Umwelt führen. 

Anwendungen von hydraulischen Druckminderern 

• Wird in Feuerlöschsystemen verwendet, um den Eingangsdruck auf einen stabilen und sicheren Ausgangsdruck zu reduzieren.
• Diese Armaturen werden in häuslichen und gewerblichen Wasserversorgungssystemen eingesetzt. 
• Bergbauarbeiten.
• Sie werden bei der Kontrolle von Chemikalien in industriellen Anwendungen eingesetzt. 
• Diese Ventile werden in Krankenhäusern zur Steuerung des Sauerstoffflusses verwendet. 
• Regelung des Dampf- und Wasserdurchflusses in Dampfkraftwerken. 
• Öl- und Gasindustrie. 
• Druckluft- und Gassysteme. 

Vorteile der hydraulischen Druckminderer 

• Diese Ventile sind frei von Flüssigkeitsaustritt. 
• Vermeiden Sie Schäden an den Plumpsklos. 
• Sie sind schnell im Einsatz. 
• Sie werden über ein hydraulisches System betrieben. 
• Sie ermöglichen einen gleichmäßigen und sicheren Flüssigkeitsstrom. 
• Sie sind frei von Verstopfungen, da sie ein Sieb zum Filtern von Fremdkörpern verwenden. 
• Sie sind sehr zuverlässig, da keine überschüssige Flüssigkeit durch das Ventil fließen kann. 

Nachteile von hydraulischen Druckminderern 

• Diese Ventile sind im Vergleich zu anderen Ventilen teurer. 
• Sie sind im Vergleich zu anderen Ventilen sehr groß und beanspruchen daher eine große Installationsfläche. 

Fehlersuche bei hydraulischen Druckminderern 

Kontrollierter Druck überschreitet bei normaler Belastung die Grenzwerte 

• Die Druckmessleitung oder die Öffnungen sind verstopft. Entfernen Sie das blockierende Material. 
• Es befinden sich Schmutz oder Fremdkörper zwischen dem Kopf und der Pilotventilscheibe. Öffnen Sie das Ventil und säubern Sie es von Schmutz oder Fremdkörpern. 
• Es befinden sich Fremdkörper zwischen dem Sitz und dem Hauptventilteller. Öffnen Sie das Hydraulikventil und reinigen Sie die Fremdkörper. 

Der kontrollierte Druck überschreitet den Grenzwert für leichte Lasten 

• Schmutz zwischen dem Sitz und dem Hauptventilteller. Öffnen Sie das Ventil und entfernen Sie den Schmutz. 
• Leckage am Bypassventil. Reparieren Sie das Bypassventil nach Bedarf. 

Das hydraulische Druckreduzierventil öffnet nicht 

• Defekte Hauptventilmembran. Ersetzen Sie die Membrane. 
• Verstopfte Düse. Entfernen Sie das blockierende Material. 
• Verstopfter Schmutzfänger. Entfernen Sie das verstopfte Material. 
• Schmutz auf dem Sitz des Vorsteuerventils. Entfernen Sie den Schmutz. 

Niedriger Förderdruck 

• Defekte Hauptventilmembran. Ersetzen Sie die Membrane. 
• Unterdimensioniertes Ventil. Stellen Sie sicher, dass die Last mit den vom Hersteller des hydraulischen Druckminderers empfohlenen Ventilwerten übereinstimmt. 

Das Ventil schließt nicht 

• Leckage über das Bypassventil. Bypassventil reparieren. 
• Verstopfte Pilotmessleitung. Verstopfungsmaterial entfernen. 

Zusammenfassung 

Ein hydraulisches Druckminderventil ist ein selbsttätiges Ventil, das dazu dient, den Überdruck in einem Rohrleitungssystem auf einen stabilen und sicheren Arbeitsdruck zu reduzieren. Hydraulische Druckreduzierventile arbeiten mit einer flexiblen Membran, die den Flüssigkeitsstrom über eine Einstellfeder und eine Schraube steuert. Die Druckseite der Membrane ist mit dem Ausgang des Ventils verbunden, um einen kontrollierten Druck auf die Membrane auszuüben. Die Hersteller von hydraulischen Druckminderern konstruieren dieses Ventil so, dass es sich schließt, wenn keine Last auf die Ventilfeder wirkt. Das Hydrauliksystem übt ein Drehmoment auf eine Einstellschraube und damit auf die Feder aus, um Kraft auf die Ventilmembran zu übertragen. Dadurch wird die Membran gezwungen, das Ventil zu öffnen, so dass Flüssigkeit aus dem Ventil fließen kann. 

Die Hersteller von hydraulischen Druckminderern konstruieren diese Ventile aus verschiedenen Materialien, von Metall bis Kunststoff. Die für die Herstellung des Ventils verwendeten Werkstoffe bestimmen den Anwendungsbereich, und daher ist es wichtig, sich beim Hersteller des hydraulischen Druckminderers zu erkundigen. Armaturenhersteller oder Ventilhersteller über die Anwendung des Ventils. Die Faktoren, die beim Kauf von hydraulischen Druckreduzierventilen zu berücksichtigen sind, sind Betriebsdruck, Temperatur und Art des Mediums.