Überdruckventile - Wie sie funktionieren

Überdruckventile sind so konzipiert, dass sie den Systemdruck ausgleichen und Schäden verhindern, indem sie den Druck unter einem festgelegten Schwellenwert halten. Diese Ventile können den nachgelagerten Druck auf ein konstantes Niveau reduzieren, wenn er eine bestimmte Grenze überschreitet, anhaltende Drücke sowohl stromabwärts als auch stromaufwärts aufrechterhalten und Druckspitzen oder -impulse reduzieren, um nachgelagerte Geräte zu schützen. Sie sind entscheidende Komponenten in verschiedenen Branchen, einschließlich Öl und Gas, chemische Verarbeitung und Fertigung, wo eine präzise Druckkontrolle für Sicherheit und Effizienz unerlässlich ist. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über Überdruckventile, einschließlich Details zu ihrer Bauform, Funktionsprinzipien, Anwendungen und Installationsverfahren.

Inhaltsverzeichnis

• Bauform und Funktionsweise von direktwirkenden Überdruckventilen
• Anwendungen von Überdruckventilen
• Unterschiede zwischen Überdruckventilen und Sicherheitsventilen
• Auswahlkriterien
• Installation von Überdruckventilen
• FAQs

Bauform und Funktionsweise von direktwirkenden Überdruckventilen

Ein direktwirkendes Überdruckventil (Abbildung 2) hat einen Einlass, einen Auslass und einen Durchflussmechanismus (z.B. Ventilteller), der von einer einstellbaren Feder unterstützt wird. Diese Ventile haben zwei Bauformen zur Einstellung der Feder: extern und intern.

• Extern: Eine externe Bauform ermöglicht die Einstellung der Feder mit einem Knopf oder Griff, der außen am Ventil angeschraubt ist.
• Intern: Eine interne Bauform hat eine Mutter oder Schraube innerhalb des Ventilgehäuses, die in beide Richtungen gedreht werden kann, um die Feder zu lockern oder zu straffen. Die interne Bauform erfordert eine teilweise Demontage des Ventils, um die Federspannung einzustellen.

Ein direktwirkendes Überdruckventil begrenzt den Druck in einem System, der über einen festgelegten Grenzwert ansteigt. Die Feder des Ventils (Abbildung 2, gekennzeichnet mit A), die entweder einstellbar ist oder nicht, bestimmt den Grenzwert. Wenn der Druck des Systemmediums nicht hoch genug ist, öffnet es den Öffnungsmechanismus des Ventils nicht (Abbildung 2, gekennzeichnet mit B).

Der Öffnungsmechanismus beginnt sich zu öffnen, wenn der Mediendruck den Ansprechdruck des Ventils erreicht, und das Ventil leitet das Medium in die Atmosphäre ab. Dies verlangsamt den Druckaufbau im System.

Schließlich, wenn der Systemdruck den eingestellten Druckgrenzwert des Ventils erreicht, ist das Ventil vollständig geöffnet und das gesamte Medium wird durch das Ventil abgeleitet. Dies stoppt den Betrieb aller nachgelagerten Komponenten, bis der Druck so weit abfällt, dass sich das Ventil wieder zu schließen beginnt. Die Differenz zwischen dem Ansprechdruck des Ventils und der tatsächlichen Einstellung des Überdruckventils, bekannt als Druckübersteuerung, beträgt typischerweise mindestens 13,8 bar (200 psi).

Anwendungen von Überdruckventilen

Vermeidung von Kavitation

Kavitation tritt auf, wenn der Druck in einer Flüssigkeit schnell unter den Dampfdruck fällt. Wenn eine Kreiselpumpe gegen ein geschlossenes System pumpt, muss der Überdruck innerhalb des Pumpengehäuses abgeleitet werden. Dies verursacht Bereiche mit niedrigem Druck, die möglicherweise Kavitation verursachen können.

Indem sie sich proportional zu Druckerhöhungen öffnen, umgehen Überdruckventile das Gehäuse. Dies leitet den überschüssigen Druck langsam ab. Durch die Vermeidung von Kavitation wird die Lebensdauer der Pumpe erhöht. Erfahren Sie mehr, indem Sie unsere Leitfäden zu Kavitation und Flashing und Kavitation in Pumpen, Ventilen und Rohren lesen.

Kühl-/Heizkreisläufe

Die Durchflüsse können bei intermittierenden Lasten oder während des Anfahrens oder Abschaltens erheblich variieren. Reaktionen von angeschlossenen Kesseln oder Reaktoren können dazu führen, dass der Druck unverhältnismäßig zu dem Eingang ansteigt oder fällt, den benutzerkontrollierte Geräte (z.B. Pumpen und Wärmetauscher) erzeugen. Überdruckventile helfen, unerwartete Druckänderungen in Heizkreisläufen zu vermeiden.

Systeme mit empfindlichen Geräten

Ebenso kann übermäßiger Druck Geräte in pneumatischen Systemen mit mehreren Komponenten beschädigen. Ein Überdruckventil kann vorzeitigen Geräteausfall vermeiden und Teil eines vorbeugenden Wartungsplans sein.

Unterschiede zwischen Überdruckventilen und Sicherheitsventilen

Überdruckventile öffnen sich allmählich und halten Flüssigkeitssysteme während des normalen Betriebs im Gleichgewicht. Sie sind Teil des Systembetriebs. Sicherheitsventile öffnen sich hingegen vollständig, wenn es nötig ist, um Systemausfälle zu verhindern, indem sie überschüssigen Druck ablassen. Sie lassen weiterhin Druck in die Atmosphäre ab, bis es sicher ist, selbst wenn er unter den Schwellenwert fällt.

Die Art und Weise, wie diese Ventile mit Druck umgehen, ist unterschiedlich. Überdruckventile schließen sich schnell nach dem Öffnen. Sie schließen sich nahe dem eingestellten Druck. Sicherheitsventile schließen sich weiter entfernt vom eingestellten Druck und haben einen langsamen Druckaufbau, bevor sie sich vollständig öffnen.

Lesen Sie unseren Artikel über die Unterschiede zwischen Sicherheitsventilen und Überdruckventilen, um mehr zu erfahren.

Auswahlkriterien

Bei der Auswahl eines Überdruckventils sollten Sie die folgenden Kriterien berücksichtigen. Lesen Sie unsere Führung zur Auswahl von Überdruckventilen und Sicherheitsventilen für weitere Informationen.

• Eingestellter Druck: Stellen Sie sicher, dass der eingestellte Druck des Ventils, ob einstellbar oder nicht, dem für das System erforderlichen Druck entspricht.
• Gehäuse- & Dichtungsmaterialien: Stellen Sie sicher, dass die Ventilkomponenten mit dem Medium kompatibel sind.
• Abblasmenge: Stellen Sie sicher, dass das Ventil die richtige Baugröße hat, um in einem Extremszenario ausreichend abzulassen.
• Einstellbar/nicht einstellbar: Ein einstellbares Ventil ist vorteilhaft, wenn der gewünschte eingestellte Druck unbekannt ist oder sich während der Lebensdauer des Ventils möglicherweise ändert.

Installation von Überdruckventilen

Überdruckventile funktionieren am besten stromabwärts von Hochdruckzonen in einem System. Eine häufige Anwendung ist die Installation eines Ventils in der Nähe des Pumpenauslasses. Lesen Sie unsere Führung zur Installation von Überdruckventilen und Sicherheitsventilen für weitere Informationen.

FAQs

Reduziert ein Überdruckventil den Durchfluss?

Ja, aber dies tritt nur auf, wenn der Druck den eingestellten Druck überschreitet. Während des normalen Betriebs sollten die Drücke den eingestellten Wert nicht überschreiten, und das Ventil bleibt geschlossen.

Worauf müssen Sie bei der Auswahl eines Überdruckventils achten?

Maximaler Durchfluss, maximaler Druck und die Art des Mediums. Korrosive Medien können andere Dichtungen, Membranen oder Gehäuse erfordern. Stellen Sie sicher, dass das Ventil die für Ihre Anwendung erforderlichen Zulassungen hat.

Können Überdruckventile Wasserschläge verhindern?

Ja, bestimmte Modelle können das. Um Wasserschläge vollständig zu vermeiden, verwenden Sie ein spezifisches Modell, das sowohl den hohen Durchfluss als auch die Differenzdrücke, die bei einem Wasserschlag üblich sind, bewältigen kann.

Gibt es Nachteile bei der Verwendung von Überdruckventilen/Überströmventilen in einem Bypass?

Der größte Nachteil ist der Energieverlust. Alles, was durch das Ventil gepumpt wird, wird per Definition nicht stromabwärts genutzt. Für kurze Stöße ist dies in der Regel kein Problem.