Kesseldruckmanometer für Privathaushalte und Gewerbe
Abbildung 1: Abbildung eines Manometers für einen Warmwasserboiler. Der grüne Bereich zeigt normale Betriebsdrücke an.
Ein Kesseldruckmessgerät misst den Druck in einem Heizkessel. Wenn sich Wasser erwärmt, dehnt es sich schnell aus und nimmt einen größeren Raum ein. Der Kesseldruckmesser spiegelt den Druck im Kessel während dieser Ausdehnung wider, regelt den Betrieb des Kessels und hilft, potenziell gefährliche Situationen zu vermeiden. Dieser Artikel befasst sich mit Kesseldruckmessgeräten in privaten und gewerblichen Anwendungen.
Inhaltsübersicht
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Funktionsprinzip
Das Manometer eines Warmwasserboilers (Hydronik) befindet sich normalerweise an der Vorderseite des Boilers. Er zeigt den Druck des Wassers an, das den Kessel verlässt. Die Manometer sind in der Regel in drei Abschnitten kalibriert, die anzeigen, ob der Druck zu niedrig, zu hoch oder richtig eingestellt ist. Die meisten Warmwasserboiler für Haushalte und Gewerbe haben einen Betriebsdruck zwischen 1 und 2 bar (14,5 - 29 psi). Ein Industriekessel zur Dampferzeugung kann jedoch wesentlich höhere Manometerwerte aufweisen.
Abbildung 2: Die Rohrfeder: Anzeigernadel (A), Sektorenrad (B), feststehendes Ende der Rohrfeder (C), Einlaufrohr (D), bewegliches Ende der Rohrfeder (E), Drehzapfen und Drehzapfenstift (F) und Muffenblock (G).
Kesseldruckmessgeräte arbeiten nach dem Prinzip der Rohrfeder zur Druckmessung. Diese Messgeräte bestehen aus den in Abbildung 2 dargestellten Komponenten:
- Anzeigernadel (A): Die Anzeigenadel bewegt sich mit dem Zahnradsektor, um den Druckwert des Manometers anzuzeigen.
- Sektorengetriebe (B): Bei der Bewegung der Rohrfeder oszilliert das Winkelgetriebe und bewegt so die Anzeigenadel.
- Stationäres Ende der Rohrfeder (C): Das unter Druck stehende Medium strömt in das stationäre Ende der Rohrfeder und bewirkt, dass die Rohrfeder eine gerade Form annimmt.
- Ansaugrohr (D): Das Druckmedium strömt durch das Einlassrohr in das Druckmessgerät.
- Bewegliches Ende der Rohrfeder (E): Das bewegliche Ende der Rohrfeder steuert die Schwingung des Sektorenrads.
- Drehpunkt und Drehzapfen (F): Der Zapfen und der Drehzapfen verbinden die Richtbewegung der Rohrfeder mit dem Sektorengetriebe und setzen die Bewegung in eine Drehbewegung um.
- Buchsenleiste (G): Der Muffenblock hält das Einlassrohr an seinem Platz und hält auch das Messgerät an der Prozessleitung.
Das Prinzip der Rohrfeder besagt, dass ein zunehmender Druck ein abgeflachtes oder kreisförmiges Rohr begradigt. In unserem Artikel über Druckmessgeräte finden Sie eine genauere Beschreibung der Funktionsweise von Druckmessgeräten.
Kesseldruckmessgeräte haben in der Regel keine präzise Messskala (insbesondere bei Manometern mit Bar-Skala). Diese Manometer haben normalerweise nur 0, 1, 2, 3 und 4 bar (0, 10, 20, 30, 40, 50 und 60 psi). Bei Manometern mit Balkenskala ist es üblich, dass die Zifferblätter farblich gekennzeichnet sind, um den korrekten Betriebsdruck, den niedrigen Druck und den hohen Druck anzuzeigen. Es ist nicht einfach, den genauen Messwert zu ermitteln, aber die Farben geben einen schnellen Hinweis auf den Druckstatus des Kessels.
Druckmessgeräte für Dampfkessel
Ein Dampfdruckmesser arbeitet ebenfalls nach dem Rohrfedernprinzip. Der Hauptunterschied zwischen einem Dampfdruckmessgerät und einem Heißwasserdruckmessgerät besteht darin, dass Dampfdruckmessgeräte für Privathaushalte und Gewerbe in der Regel niedrigere Drücke wie 0,03 bar (0,5 psi) anzeigen. Während des Betriebs ist es normal, dass ein Dampfdruckmesser 0 Druck anzeigt. Dies ist auf die Ungenauigkeit des Manometers bei niedrigem und hohem Druck zurückzuführen. Bei Dampfkesseln werden Druckregler eingesetzt, um den Kessel im Bereich von 0,03 bis 0,07 bar (0,5 - 1 psi) ein- und auszuschalten. Einige Kesselbesitzer oder Techniker entscheiden sich dafür, zusätzlich zum Rohrfedermanometer ein Niederdruckmanometer zu installieren. Dieses zweite Manometer arbeitet mit feineren Druckskalen und zeigt den tatsächlichen Druck im Kessel an.
Kesseldruck-Temperaturmesser
Druck-Temperatur-Manometer (Abbildung 3) sind für Warmwasserheizkessel. Bei typischen Heizkesseln für Privathaushalte zeigt ein Druck-Temperatur-Manometer 0,8 bar (12 psi) an, wenn der Kessel kalt ist, und 2,1 bar (30 psi), wenn der Kessel heiß ist. Wenn der Druck im System 2,1 bar übersteigt, öffnet sich ein Überdruckventil am Kessel. Wenn der Heizkessel eingeschaltet wird, sollte die Temperatur zwischen 49 °C und 71 °C (120 °F und 160 °F) liegen. Wenn der Kessel abschaltet, sollte die Temperatur zwischen 82 °C und 93 °C (180 °F und 200 °F) liegen.
Abbildung 3: Ein Druck-Temperatur-Manometer
Anwendung von Kesseldruckmessgeräten
Das Kesseldruckmessgerät hat mehrere Funktionen. Hier sind einige von ihnen:
- Niederdruck-Anzeige: Der Kesseldruckmesser zeigt an, wenn der Druck im System niedrig ist. Niedriger Druck ist in der Regel auf einen niedrigen Wasserstand zurückzuführen. Niedrige Wasserstände können durch Leckagen, übermäßiges Entlüften des Heizkörpers und unvollständige Wasserbefüllung beim Einbau verursacht werden. Wenn eine Undichtigkeit und eine Entlüftung des Heizkörpers ausgeschlossen sind, beschaffen Sie sich eine Füllschleife, um den Heizkessel vorübergehend an die Wasserversorgung anzuschließen. Füllen Sie, bis das Manometer 1,5 bar (22 psi) anzeigt.
- Hochdruck-Anzeige: Wenn der Kessel zu voll ist oder das Füllventil nicht richtig geschlossen ist, zeigt das Kesseldruckmanometer einen hohen Druck an. Bei häuslichen und gewerblichen Anwendungen liegt der Hochdruck typischerweise über 2 bar. Bei Raumheizungsanwendungen ist der Druck durch vorsichtiges Entlüften des Heizkörpers zu reduzieren, wobei das Manometer bei laufendem Kessel zu beobachten ist. In anderen Anwendungen regelt ein Druckbegrenzungsventil den hohen Druck im Kessel. Auch ein defektes Überdruckventil kann eine Hochdruckanzeige verursachen. Die häufigste Lösung für einen hohen Druck in einem Heizkessel ist das Entlüften der Heizkörper durch leichtes Öffnen der Überdruckventile.
- Wartung Eine uneinheitliche Druckanzeige während des Kesselbetriebs deutet möglicherweise auf die Notwendigkeit einer Kesselwartung hin. Diese Unregelmäßigkeiten können durch Verstopfungen in der Leitung, Leckagen, einen defekten Brenner oder elektrische Heizschlangen verursacht werden. Wenn Sie mehr über die Wartung eines Kesseldruckmessers und anderer Druckmessgeräte erfahren möchten, lesen Sie bitte unseren Artikel über die Wartung von Druckmessern und die Fehlersuche.
Abbildung 4: Ein Kesseldruckmesser
Auswahlkriterium
- Messbereich: Der Messbereich eines Kesseldruckmessers ist viel kleiner als bei den meisten anderen Anwendungen, insbesondere bei häuslichen und gewerblichen Anwendungen. Der typische Bereich liegt zwischen 0 - 4 bar (0 - 60 psi). Einige Messgeräte sind 0 - 3 bar (0 - 45 psi). Die Skala ist manchmal mit grünen und roten Farben kalibriert, um Niederdruck, Hochdruck und Standardbetriebsbedingungen anzuzeigen. Rot auf dem Ziffernblatt zeigt Nieder- und Hochdruck an, während die grüne Farbe normale Betriebsbedingungen anzeigt (auf dem Kessel angegeben).
- Größe und Art des Anschlusses: Manometer haben verschiedene Anschlussarten, darunter NPT, BSP und DIN. Messgeräte mit einer Skalengröße von 114 mm (4,5 Zoll) haben in der Regel einen Anschluss von 13 mm (0,5 Zoll).
- Anschlussmaterial: Kesseldruckmessgeräte haben verschiedene Anschlussmaterialien, wie Messing und Kupferlegierungen. Vergewissern Sie sich, dass das gewählte Material mit dem Prozess und dem Haltestutzen kompatibel ist. Bitte sehen Sie sich die Materialverträglichkeitstabelle an, bevor Sie sich entscheiden.
- Standort der Verbindung: Mögliche Anschlusspunkte sind unter, über oder an der Rückseite des Messgeräts. Berücksichtigen Sie den verfügbaren Platz im System und wie er sich auf die Position der Verbindung auswirkt.
- Maßeinheit: Bei der Messung von Überdruck werden üblicherweise sowohl bar als auch psi verwendet.
- IP-Schutz: Die IP-Schutzart ist vor allem dann wichtig, wenn das Kesseldruckmessgerät in einer Umgebung mit Staub oder Wasserspritzern eingesetzt wird. Höhere IP-Werte bedeuten höhere Kosten für das Messgerät.
- Digitales Lesen: Zur Messung des Kesseldrucks sind Manometer mit Digitalanzeige erhältlich. Kesseldruckmessgeräte mit digitaler Anzeige können den Messwert oft an eine Fernsteuerung übertragen. Die meisten Kesseldruckmessgeräte haben jedoch eine Messuhr und benötigen keine externe Stromversorgung.
Erfahren Sie mehr über die Auswahlkriterien für Druckmessgeräte in unserem Auswahlleitfaden.
FAQs
Gibt es verschiedene Arten von Manometern?
Es gibt viele verschiedene Arten von Manometern, darunter das Rohrfedermanometer, das Balgmanometer, das Hygienemanometer und das Plattenfeder-Manometer.
Wie hoch sollte der Druck auf einem Manometer für gewerbliche Heizkessel sein?
Manometer für Heißwasserkessel zeigen normalerweise zwischen 1 und 2 bar (14,5 - 29 psi) an. Dampfkesselmanometer zeigen normalerweise Null an, weil der tatsächliche Druck sehr niedrig ist (0,5 psi).