Funktionsprinzip von Rückschlagventilen

Wie bereits erwähnt, arbeitet ein Rückschlagventil nach dem Prinzip des Differenzdrucks. Damit ein Rückschlagventil öffnet, muss es einen Mindestdruck vor dem Ventil erreichen, den sogenannten Öffnungsdruck. Je nach Bauart und Größe des Rückschlagventils ändert sich der Öffnungsdruck. Wenn der Druck vor dem Ventil den Öffnungsdruck erreicht, öffnet sich das Ventil und die Flüssigkeit kann eintreten. Ein Gegendruck entsteht, wenn der Druck vor dem Ventil unter den Öffnungsdruck fällt und der Durchfluss versucht, vom Auslass zum Einlass zu gelangen. An diesem Punkt schließt das Rückschlagventil und der Durchfluss wird gestoppt. Der Schließmechanismus eines Rückschlagventils variiert je nach Bauart und Typ des Ventils. Normalerweise wird der Schließvorgang durch Feder- oder Schwerkraftdruck unterstützt.

Da das Rückschlagventil nur in eine Richtung funktioniert, versehen die Hersteller den Ventilkörper mit einem Pfeil, der die Durchflussrichtung angibt.

Arten von Rückschlagventilen

ZECO-Rückschlagventiltypen können in folgende Ausführungen unterteilt werden:

Rückschlagventile

Ein einfaches Rückschlagventil besteht aus einem Ventilkörper, einer Haube und einer mit einem Scharnier verbundenen Scheibe. Die Scheibe schwenkt vom Ventilsitz weg, um den Durchfluss in Vorwärtsrichtung zu ermöglichen, und kehrt zum Ventilsitz zurück, wenn der Durchfluss nach oben gestoppt wird, um einen Rückfluss zu verhindern.

Die Scheibe in einem Rückschlagventil vom Typ „Pendel“ ist beim vollständigen Öffnen oder Schließen ungeführt. Es sind viele Scheiben- und Sitzausführungen erhältlich, um den Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden. Das Ventil ermöglicht einen vollständigen, ungehinderten Durchfluss und schließt automatisch, wenn der Druck abnimmt. Diese Ventile sind vollständig geschlossen, wenn der Durchfluss Null erreicht, um einen Rückfluss zu verhindern. Turbulenzen und Druckabfall im Ventil sind sehr gering.

Branchencodes und -standards

• Ventildesign: BS 1868 / API 6D
• Druckprüfung: BS 6755-I
• Von Angesicht zu Angesicht: ANSI B 16.10
• Flanschbohrung: ANSI B 16.5 / BS 10 Tabelle / DIN / IS / JIS Std.
• Stumpfschweißende: ANSI B 16.25
• Von Angesicht zu Angesicht: ANSI B 16.10
• Einschweißende: ANSI B 16.11
• Gewindeende: ANSI B 1.20.1 (BSP/NPT)

Wafer-Rückschlagventile

Das Wafer-Rückschlagventil weist kurze Baulängen und ein geringes Gewicht auf, was eine einfache, platzsparende Installation zwischen den Gegenflanschen ermöglicht.

Die Ventile eignen sich für die Montage zwischen Vorschweiß- oder Aufsteckflanschen unterschiedlicher Normen.

Sie wurden speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen ein geringer Druckverlust unabdingbar ist. Das Öffnen und Schließen des Ventils erfolgt bei einer extrem geringen Druckdifferenz über der Ventilscheibe.

Die Kombination aus exzentrischer Scheibenwelle und Scheibensitz garantiert eine sichere Absperrung des zurückfließenden Mediums. Zwischenflansch-Rückschlagventile werden aufgrund ihrer kompakten Bauweise und der relativ geringen Kosten für die meisten Anwendungen zum bevorzugten Rückschlagventiltyp.

Hubrückschlagventil / Kolbenrückschlagventil

Die Sitzkonstruktion eines Rückschlagventils ähnelt der eines Durchgangsventils. Die Scheibe hat normalerweise die Form eines Kolbens oder einer Kugel.

Rückschlagventile eignen sich besonders für Hochdruckanwendungen mit hoher Strömungsgeschwindigkeit. Bei Rückschlagventilen wird die Scheibe präzise geführt und passt perfekt in den Dämpfer. Rückschlagventile eignen sich für den Einbau in horizontale oder vertikale Rohrleitungen mit Aufwärtsströmung.

Durchfluss zum Anheben Rückschlagventile müssen immer unterhalb des Sitzes eintreten. Beim Eintreten des Durchflusses wird der Kolben oder die Kugel durch den Druck des Aufwärtsflusses in Führungen vom Sitz angehoben. Wenn der Durchfluss stoppt oder umkehrt, wird der Kolben oder die Kugel sowohl durch den Rückfluss als auch durch die Schwerkraft auf den Ventilsitz gedrückt.

Kugelrückschlagventile

Kugelrückschlagventile sind einfach und werden häufig bei kleinen Pumpen und Niederdrucksystemen verwendet. Kugelrückschlagventile verfügen über eine federbelastete oder freischwebende Kugelklappe, die bei Drücken unterhalb des Öffnungsdrucks schließt. Der Dichtsitz ist konisch verjüngt, um die Kugel in den Sitz zu führen und eine sichere Abdichtung zu erzeugen. Diese Ventile können jedoch bei längerem Gebrauch leicht verschleißen und erfordern häufige Wartung.

Kippscheiben-Rückschlagventile

Das Kippscheibenrückschlagventil ähnelt im Aussehen einem exzentrischen Absperrventil. Der Ventilkörper ist doppelgeflanscht und kurz. Die Scheibe wird über eine Welle platziert, die sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Achse exzentrisch zur Körpermittellinie positioniert ist.

Die doppelte Exzentrizität der Welle führt dazu, dass der untere Abschnitt der Scheibe einen größeren Bereich im Strömungsweg einnimmt. Folglich beginnt sich die Scheibe bei sehr geringen Durchflussraten zu öffnen. Daher wird das Kippscheiben-Rückschlagventil häufig in Pumpensystemen mit geringen Durchflussraten und bei pulsierenden Durchflussraten verwendet.

Bei einer Strömungsumkehr schließt die Scheibe aufgrund der Schwerkraft. Der obere Teil der Scheibe über der Wellenmittellinie drückt gegen die Strömung und wirkt so als hydraulische Bremse, die die Scheibe bei ihrer Rückkehr in die geschlossene Position dämpft. Kippscheibenventile können mit optionalen Hebeln und Gewichten geliefert werden, um die Schließeigenschaften des Ventils anzupassen. Daher sind Kippscheiben-Rückschlagventile gut geeignet, um das Risiko von Wasserschlägen zu verringern.

Schmetterlingsrückschlagventil

Ein Absperrklappenrückschlagventil ist ein Doppelplattenrückschlagventil, ein Klappscheibenrückschlagventil, ein Doppelscheibenrückschlagventil oder ein geteiltes Scheibenrückschlagventil. Wie der Name schon sagt, bewegen sich bei der Vorwärtsströmung zwei Hälften der Scheibe zur Mittellinie, und bei der Rückwärtsströmung öffnen sich zwei Hälften und ruhen auf dem Sitz, um die Strömung zu schließen.

Diese Arten von Rückschlagventilen eignen sich für Niederdruck-Flüssigkeitssysteme sowie Gasleitungssysteme. Aufgrund ihrer leichten und kompakten Konstruktion sind sie die bevorzugte Wahl, wenn Platz und Komfort wichtig sind. Außerdem sind sie 80 bis 90% leichter als das herkömmliche Ganzkörper-Rückschlagventil und die Installations- und Wartungskosten sind niedriger als bei anderen Typen.

Membran-Rückschlagventil

Membranrückschlagventile bestehen aus flexiblen Gummimembranen oder selbstzentrierenden Scheiben, die einen Rückfluss verhindern. Wenn der Eingangsdruck steigt, öffnet sich die Membran und der Durchfluss beginnt. Es gibt zwei Arten von Membranrückschlagventilen:

• Freischwebendes, normalerweise offenes Ventil
• Festes, flexibles, normalerweise geschlossenes Ventil

Bei stromlos offenen Membranventilen ist kein Öffnungsdruck erforderlich, da die selbstzentrierende Elastomermembran freischwebend ist. Allerdings benötigen sie Gegendruck, um das Ventil zu schließen. Stromlos geschlossene Ventile hingegen benötigen einen gewissen Eingangsdruck, um die Elastizität der festen Membran zu überwinden.

Absperr-Rückschlagventil

Ein Rückschlagventil besteht aus zwei in einem Körper eingebauten Ventilen. Es kann als Durchgangsventil zu Absperr- oder Regelungszwecken eingesetzt werden. Außerdem kann es als Rückschlagventil eingesetzt werden, um einen Rückfluss zu verhindern. Im Gegensatz zu anderen Rückschlagventilen verfügt das Rückschlagventil über einen zusätzlichen externen Steuermechanismus in senkrechter oder Winkelrichtung. Rückschlagventile werden häufig in Dampfanwendungen wie Kraftwerken, Kesselzirkulation, Dampferzeugern, Turbinenkühlung und Sicherheitssystemen eingesetzt.

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