Benötigt ein Brunnen ein Fußventil?

Abbildung 1: Messing-Fußventil

Ein Brunnen-Fußventil, das am Ende der Saugleitung eines Brunnens installiert wird, verhindert das Zurückfließen des Wassers in den Brunnen und hält die Pumpe gefüllt. Ohne Fußventil kann eine nicht gefüllte Pumpe überhitzen oder durch Trockenlauf beschädigt werden. Ein Fußventil verfügt über ein Sieb, das Verunreinigungen vom Eindringen in das System abhält. Dieser Artikel erläutert das Funktionsprinzip, die Bauform und die Installation von Brunnen-Fußventilen.

Inhaltsverzeichnis

• Funktionsprinzip des Brunnen-Fußventils
• Bauform des Brunnen-Fußventils
• Materialien
• Installation des Brunnen-Fußventils
• Probleme mit Brunnen-Fußventilen
• Wartung des Brunnen-Fußventils
• Anwendungen für Brunnen-Fußventile
• Vorteile von Brunnen-Fußventilen
• Häufig gestellte Fragen

Funktionsprinzip des Brunnen-Fußventils

Ein Fußventil ist ein Rückschlagventil mit einem zusätzlichen Sieb am Auslass. Wenn die Brunnenpumpe eingeschaltet wird, erzeugt sie einen Unterdruck und zieht Wasser aus dem Brunnen durch das Ventil zur Pumpe. Beim Abschalten der Pumpe fällt das Wasser in der Saugleitung aufgrund der Schwerkraft in Richtung Brunnen zurück. Der Druck des Rückflusses schließt das Fußventil und verhindert, dass die Wassersäule wieder in den Brunnen zurückfließt.

Ein wesentliches Merkmal des Brunnen-Fußventils ist das am Einlass installierte Sieb. Dieses Sieb verhindert, dass größere Fremdkörper in das Ventil eindringen und es blockieren oder beschädigen können. Durch das Abfangen dieser Verunreinigungen schützt das Sieb zudem nachgeschaltete Anlagenteile.

Bauform des Brunnen-Fußventils

Abbildung 2 zeigt die typische Bauform eines Brunnen-Fußventils. Das Sieb ist hier nicht dargestellt.

• Anschluss (A): Gewindeanschlüsse sind üblich. Flanschanschlüsse sind ebenfalls erhältlich. Siehe Abschnitt zu Anschlussarten unten.
• Gehäuse (B): Das Ventilgehäuse schützt die internen Komponenten.
• Durchflussregelscheibe (C): Die Durchflussregelscheibe öffnet und schließt, um die Durchflussrate durch das Ventil zu steuern.
• Feder (D): Die Feder sorgt für Spannung, sodass sich das Ventil bei einem bestimmten Öffnungsdruck öffnet. Sie gewährleistet zudem eine bessere Abdichtung.
• Ventilsitz (E): Die Durchflussregelscheibe schließt gegen den Ventilsitz, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten.

Abbildung 2: Fußventil-Diagramm (ohne Sieb). Gewindeanschluss (A), Gehäuse (B), Durchflussregelscheibe (C), Feder (D) und Ventilsitz (E).

Sieb

Ein Fußventil verfügt über ein Sieb, auch Filter oder Gitter genannt, das auf der Einlassseite installiert ist. Das Sieb verhindert, dass Fremdkörper, die größer als die Filtergröße sind, in das Ventil eindringen und es offen halten. Zusätzlich schützt es nachgelagerte Geräte, wie die Pumpe, vor Beschädigungen.

Filtergröße

Es sind zwei Filtergrößen verfügbar: 1 Mikrometer und 1,8 Mikrometer. Für die überwiegende Mehrheit der Fußventil-Anwendungen in Brunnen gibt es keinen signifikanten Unterschied zwischen diesen beiden Größen. Ton ist das einzige Partikel, das durchgängig kleiner als 2 Mikrometer ist. Wenn eine erhebliche Menge Ton im Wasser suspendiert ist, wird ein 1-Mikrometer-Sieb deutlich mehr davon blockieren als ein 1,8-Mikrometer-Sieb.

Anschlussarten

Es gibt zwei gängige Anschlussarten für Fußventile: Gewinde- und Flanschanschlüsse.

• Gewindeanschluss: Ein wesentlicher Unterschied zwischen Fußventilen und Rückschlagventilen besteht darin, dass Fußventile nur auf der Auslassseite ein Gewinde haben. Die Einlassseite hat ein Sieb. Es gibt drei Gewindearten. Erfahren Sie mehr über jeden Typ in unserem Artikel über Gewindeausführungen.
  • Innengewinde: Innen mit Gewinde versehen, um mit Rohrleitungen zu verbinden, die außen ein Gewinde haben.
• Flanschanschluss: Flanschverbindungen eignen sich besser für industrielle Anwendungen mit hohem Druck. Sie reichen in der Größe von DN50 bis DN100.

Materialien

Ein Fußventil bleibt während seiner gesamten Lebensdauer unter Wasser. Daher muss das gewählte Material rost- und korrosionsbeständig sein. Gängige Materialien für Fußventile sind Edelstahl und Messing.

• Edelstahl
  • Fußventile aus 304 und 316 Edelstahl sind erhältlich.
  • Sie funktionieren bis zu 150 °C. Sie haben einen Betriebsdruck von bis zu 16 bar.
  • Geeignet für Meerwasser
• Messing
  • Sie funktionieren bis zu 60 °C.
  • Ihr Betriebsdruck hängt von ihrer Baugröße ab. 1/2" bis 1" (25 bar). 1" bis 2" (18 bar)
  • Nicht geeignet für Meerwasser
  • Kostengünstiger als Edelstahl

Installation von Brunnen-Fußventilen

Fußventile eignen sich für flache und tiefe Brunnen, unabhängig davon, ob eine Ein- oder Zweileitungs-Strahlpumpe verwendet wird (Abbildung 3). Auch Tauchpumpen verwenden Rückschlagventile. Lesen Sie unseren Artikel über Brunnenpumpen-Rückschlagventile für weitere Informationen zu Rückschlagventilen in Brunnen im Allgemeinen.

Vor der Installation eines Brunnen-Fußventils:

1. Stellen Sie sicher, dass das Fußventil die richtige Baugröße für die Durchflussbedingungen hat, nicht für die Rohrgröße. Typischerweise funktionieren Fußventile am besten bei Durchflussraten unter 1,5 Meter pro Sekunde. Höhere Geschwindigkeiten können zu Kavitation des Fußventils und vorzeitigem Ausfall führen.
2. Berücksichtigen Sie den Druck des gesamten Systems, nicht nur die Druckeinstellung der Pumpe.
3. Entfernen Sie angesammeltes Sediment. Spritzen Sie Hochdruckwasser in den Brunnenboden, um Sediment nach oben und aus dem Brunnen zu drücken. Warten Sie, bis das aus dem Brunnen austretende Wasser klar ist.
4. Stellen Sie sicher, dass der Innenbereich des Fußventils frei von Fremdkörpern wie Metallspänen, Schweißschlacke und Rohrablagerungen ist. Diese können die Scheibenbewegung behindern und die Scheibe oder den Sitz beschädigen.

Abbildung 3: Eine Strahlpumpe.

Bei der Installation des Brunnen-Fußventils:

5. Stellen Sie sicher, dass der Pfeil auf dem Ventil in Richtung des Wasserflusses (nach oben) zeigt
6. Installieren Sie das Fußventil in vertikaler Position
7. Bei flachen Brunnen sollte sich das Fußventil höchstens 7,6 vertikale Meter unter dem Pumpeneinlass befinden
8. Bei tiefen Brunnen mit Tauchpumpe installieren Sie Rückschlagventile, um die Belastung des Fußventils zu verringern. Das erste Rückschlagventil sollte etwa 6 Meter von der Pumpe entfernt sein. Danach installieren Sie alle 60 Meter Rohrleitung ein Rückschlagventil.
9. Stellen Sie sicher, dass sich der Sieb nicht am Brunnenboden befindet, sondern 3 bis 6 Meter unter dem minimalen Pumpenniveau (dem Niveau, auf das der Wasserspiegel während des Pumpenbetriebs sinkt).

Probleme mit Brunnen-Fußventilen

Ein Druckverlust an einer Pumpe bedeutet nicht zwangsläufig ein Problem mit dem Fußventil. Es ist auch möglich, dass die Rohrleitung zwischen Ventil und Pumpe beschädigt ist und Luft in die Saugleitung eindringt. Da jedoch alle Komponenten unterirdisch liegen, erfordert die Behebung dieser Probleme das Herausziehen der Rohrleitungen und des Fußventils.

Fußventile haben drei häufige Probleme: Drahtziehen, Scheibenflatter und Sedimentablagerungen im Sieb. Die ersten beiden Probleme erfordern eine Reparatur des Fußventils, das dritte lässt sich ohne Herausziehen der Rohrleitungen beheben. Daher kann der Versuch, das Problem der Sedimentablagerungen zu lösen, der beste erste Schritt sein.

Drahtziehen

Drahtziehen tritt auf, wenn Wasser oder Sedimente mit hoher Geschwindigkeit an einem Gummidichtungssitz vorbeiströmen. Im Laufe der Zeit bildet sich eine Rille im Sitz. Wenn das Ventil schließt, bleibt die Rille bestehen, und kleine Strömungen entweichen dem Ventil, was zu Druckkriechen (Anstieg des Ausgangsdrucks) führt. Druckkriechen kann durch Öffnen eines mit dem Brunnen verbundenen Wasserhahns gemildert werden. In Systemen, die nicht häufig laufen, können jedoch größere Probleme auftreten.

Um Drahtziehen zu vermeiden, wählen Sie das kleinstmögliche Fußventil, das den Mediendurchfluss durch das System bewältigen kann. Kleinere Ventile öffnen sich weiter, halten das Sediment vom Sitz fern und reduzieren die Strömungsgeschwindigkeit durch das Ventil.

Scheibenflatter

Scheibenflatter tritt auf, wenn ein Fußventil nur zu einem kleinen Teil seiner vollen Kapazität genutzt wird, was im Laufe der Zeit zu übermäßigem Verschleiß führt. Auch dieses Problem kann durch sorgfältige Auswahl des kleinstmöglichen Ventils zur Bewältigung des Mediendurchflusses gemildert werden.

Sedimentablagerungen am Sieb

Sedimentablagerungen am Sieb können den Filter verstopfen und den Durchfluss durch das Rückschlagventil stark reduzieren. Das Spülen des Brunnens ist eine Standardmethode, um übermäßige Sedimentablagerungen im Fußventilsieb zu verhindern. Die Verwendung eines Kolbenblocks oder eines Schöpfgeräts ist eine vorbeugende Maßnahme. Druckluft kann in den Brunnen gepumpt werden, um den Wasserspiegel anzuheben. Wenn der Wasserspiegel die Oberkante des Brunnenrohrs erreicht, wird die Luftzufuhr abgestellt, damit der Wasserspiegel schnell absinken kann. Diese Aktion kann etwas Sediment vom Fußventil lösen, ist aber nicht so zuverlässig wie die Verwendung eines Kolbenblocks.

Wartung von Brunnen-Fußventilen

Nachdem Sie ein Fußventil aus einem Brunnen gehoben haben, nutzen Sie die Gelegenheit, es zu zerlegen und festzustellen, ob etwas im Inneren des Ventils repariert werden kann. Bevor Sie das Ventil jedoch zerlegen, prüfen Sie, ob der Hersteller die Garantie des Ventils für ungültig erklärt, wenn es auseinandergenommen wird.

Das Zerlegen eines Fußventils ist ein einfacher Vorgang. Entfernen Sie zuerst den Sieb und den Sitz, dann die Scheibe. Sobald die Scheibe entfernt ist:

1. Untersuchen Sie das Innere des Ventils auf Sauberkeit.
2. Entfernen Sie Kalkablagerungen an der Spindel und der Spindelführung mit weißem Essig.
3. Stellen Sie sicher, dass keine elliptische Abnutzung an der Spindel oder den Führungen vorhanden ist. Falls ja, ersetzen Sie eines oder beides.
4. Vergewissern Sie sich, dass der Durchflusskanal frei und ungehindert ist.

Häufig gestellte Fragen

Benötigt man ein Fußventil für einen Brunnen?

Fußventile sind für flache Brunnen (weniger als 4 Meter) möglicherweise nicht erforderlich, aber ihr Vorteil besteht darin, dass die Pumpe stets angesaugt und vor Verunreinigungen im Brunnen geschützt ist.

Wie überprüft man, ob ein Fußventil funktioniert?

Wenn die Brunnenpumpe nicht angesaugt bleibt, liegt wahrscheinlich ein Problem mit der Verrohrung oder dem Fußventil vor, und beides sollte überprüft werden.

Was ist der Unterschied zwischen einem Fußventil und einem Rückschlagventil?

Ein Rückschlagventil ist beidseitig mit Gewinde versehen, während ein Fußventil auf einer Seite ein Gewinde und auf der anderen ein Sieb hat.