Rückschlagklappe - Typen und Merkmale

Abbildung 1: Eine Rückschlagklappe aus Messing

Eine Rückschlagklappe verhindert Rückströmung, indem sie sich bei Vorwärtsströmung öffnet und bei Rückströmung schließt. Rückschlagklappen eignen sich besonders zur Kontrolle hoher horizontaler Durchflussraten. Sie finden Anwendung in der Öl- und Gasindustrie, Produktionsanlagen, Abwassersystemen und Kläranlagen. Dieser Artikel behandelt die Funktionsweise, Anwendungen, Vor- und Nachteile einer Rückschlagklappe.

Inhaltsverzeichnis

• Funktionsweise einer Rückschlagklappe
• Vor- und Nachteile
• Materialien
• Installation
• Anwendungen von Rückschlagklappen
• Symbol für Rückschlagklappen
• Federbelastetes Rückschlagventil vs. Rückschlagklappe
• Häufig gestellte Fragen

Funktionsweise einer Rückschlagklappe

Eine Inline-Rückschlagklappe verfügt über eine Klappe (Abbildung 2, gekennzeichnet mit B), die an einem Scharnier schwingt (Abbildung 2, gekennzeichnet mit A). Im geschlossenen Zustand liegt die Klappe auf der Ventildichtung (Abbildung 2, gekennzeichnet mit C) auf der Einlassseite des Ventils auf.

Wenn der Druck des einströmenden Mediums den Öffnungsdruck des Ventils übersteigt, hebt sich die Klappe, das Ventil öffnet sich und das Medium kann durch das Ventil strömen. Sinkt der Eingangsdruck, schließt sich das Ventil, um eine mögliche Rückströmung zu verhindern.

Abbildung 2: Diagramm einer Rückschlagklappe mit ihren Komponenten: Scharnier (A), Klappe (B) und Dichtung (C).

Vor- und Nachteile

Vorteile

• Die Scharnier- und Klappeneinheit ist vor der Strömung geschützt, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass viskose oder schlammige Medien daran haften und den Ventilverschluss behindern.
• Rückschlagklappen sind in großen Größen erhältlich. Anschlussgrößen sind für Messing von 1/2 bis 4 Zoll (12,7 bis 101,6 mm) und für Edelstahl bis zu 3 Zoll verfügbar.

Nachteile

• Rückschlagklappen eignen sich nicht für häufige Strömungsumkehr oder pulsierende Strömungen. In solchen Systemen werden federbelastete Rückschlagventile bevorzugt, da sie leiser arbeiten.
• Rückschlagklappen sind generell anfällig für Wasserschlagprobleme.
  • Planen Sie das Rohrleitungssystem so, dass abrupte Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen der Strömung minimiert werden, die zu Wasserschlag beitragen können.
  • Eine weitere mögliche Lösung ist die Installation eines Überdruckventils vor der Rückschlagklappe, das auf Druckaufbau im System reagieren kann, bevor dieser das Rückschlagventil erreicht.
• Das Schließen einer Rückschlagklappe ist in der Regel langsamer als bei anderen Rückschlagventilen (z.B. Hubventilen und federbelasteten Rückschlagventilen).
• Weniger geeignet für vertikale Strömungen. Federbelastete Rückschlagventile können vertikal installiert werden.

Materialien

Messinggehäuse mit NBR-Dichtung

• Rückschlagklappen aus Messing eignen sich für Anwendungen mit moderaten Temperaturen und Drücken. Sie sind kostengünstiger als Ventile aus Edelstahl.
• Sie funktionieren effektiv in einem Temperaturbereich von etwa 0 bis 90 °C (32 bis 194 °F).
• NBR-Sitze sind ölbeständig und haben eine hohe Abriebfestigkeit.

Edelstahl mit Metalldichtung

• Rückschlagklappen aus Edelstahl sind langlebig und beständig gegen Korrosion und Rost, was sie für viele Anwendungen geeignet macht. Allerdings sind sie möglicherweise nicht kosteneffektiv für Systeme mit niedrigen Drücken oder Temperaturen.
• Obwohl sie im Allgemeinen korrosionsbeständig sind, eignen sich nicht alle Edelstahlsorten für Salzwasseranwendungen. 316 Edelstahl wird für solche Umgebungen aufgrund seiner erhöhten Beständigkeit gegen chloridinduzierte Korrosion empfohlen.
• Diese Ventile funktionieren effektiv in einem Temperaturbereich von -20 bis 200 °C (-4 bis 392 °F).
• Während sie eine hohe Temperatur- und Druckbeständigkeit bieten, neigen Metallsitze eher zu Leckagen als Gummisitze. In bestimmten Umgebungen benötigen sie möglicherweise Korrosionsschutz.

Lesen Sie unseren Leitfaden zur chemischen Beständigkeit, um mehr über die chemischen Eigenschaften verschiedener Materialien zu erfahren.

Installation

Eine Rückschlagklappe wird typischerweise horizontal installiert. Sie kann in vertikalen Rohrleitungen installiert werden, wenn die Flussrichtung aufwärts ist, aber die Klappe kann gegen den Sitz schlagen, wenn der Fluss stoppt, was möglicherweise zu Wasserschlag führt. Wenn der Fluss abwärts gerichtet ist, wie bei Kesselzuleitungen und Bergbauanwendungen mit begrenztem Platz, bleibt die Rückschlagklappe immer geöffnet und erfüllt ihre beabsichtigte Funktion nicht.

Die allgemeinen Installationsschritte sind:

1. Stellen Sie sicher, dass sich kein Fremdmaterial im Ventil befindet, zum Beispiel Verpackungsmaterial.
2. Drücken Sie die Klappe vom Sitz weg, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktioniert.
3. Richten Sie das Ventil korrekt aus, indem Sie den Pfeil in Flussrichtung zeigen lassen.
4. Installieren Sie die Rückschlagklappe.
   1. Bei Gewindeanschlüssen beginnen Sie damit, das Ventil in beide Enden der Rohrleitung zu schrauben, bis es handfest ist. Verwenden Sie dann einen Schraubenschlüssel, um das Ventil um eine weitere halbe Umdrehung anzuziehen. Weiteres Anziehen kann das Ventil beschädigen.
   2. Achten Sie besonders auf das Gewinde, wenn Sie beginnen, das Ventil einzuschrauben. Wenn das Ventilgewinde und das Rohrgewinde nicht korrekt ausgerichtet sind, kann es zu Quergewindung kommen und die Gewinde beschädigen.
5. Nach der Installation des Ventils lassen Sie Medium hindurchfließen, um sicherzustellen, dass es in die richtige Richtung fließt. Stellen Sie auch sicher, dass keine Leckagen auftreten.

Anwendungen von Rückschlagklappen

• Erdöl- und chemische Industrie: Diese Ventile werden häufig in Rohrleitungen für Erdöl- und chemische Prozesse installiert. Sie managen effektiv saubere Prozessmedien und gewährleisten einen reibungslosen und zuverlässigen Fluss in diesen kritischen Anwendungen.
• Wasserversorgung und Abwasserbehandlung: Rückschlagklappen sind die häufigste Wahl in Wasserversorgungssystemen und Abwasserpumpen. Sie sind effektiv bei der Verhinderung von Rückfluss und weniger anfällig für Verstopfungen, obwohl sie gelegentliche Reinigung erfordern können, wenn sich im Laufe der Zeit Feststoffe ansammeln.
• Schlammtransportsysteme: Obwohl Rückschlagklappen im Allgemeinen nicht für Medien mit festen Partikeln oder hoher Viskosität empfohlen werden, werden sie dennoch in Schlammtransportsystemen eingesetzt, wo Verstopfungen weniger problematisch sind. Ihre Bauform ermöglicht eine einfache Wartung und Reinigung, ohne das Ventil aus dem System entfernen zu müssen.

Symbol für Rückschlagklappe

Das Symbol für eine Rückschlagklappe zeigt eine Linie, einen Bogen oder einen Halbkreis, der die Schwingbewegung der Ventilscheibe darstellt. Diese ermöglicht den Durchfluss in eine Richtung und verhindert gleichzeitig den Rückfluss. Oft wird ein Pfeil verwendet, um die zulässige Durchflussrichtung anzuzeigen.

Abbildung 3: Symbol für Rückschlagklappe

Federbelastetes Rückschlagventil vs. Rückschlagklappe

Die Feder in einem federbelasteten Rückschlagventil steuert den Öffnungsdruck und den Verschluss des Ventils. Wenn der Eingangsdruck sinkt, beginnt die Feder, das Ventil zu schließen, bis der Druck unter den Öffnungsdruck des Ventils fällt und das Ventil vollständig schließt. Abgesehen von der Konstruktion sind die Hauptunterschiede zwischen beiden Ventiltypen nachfolgend aufgeführt:

• Ein federbelastetes Rückschlagventil eignet sich ideal zur Reduzierung lauter Geräusche, die beim schnellen Schließen einer Rückschlagklappe entstehen.
• Federbelastete Rückschlagventile, auch als "geräuschlose" Rückschlagventile bezeichnet, sind potenziell resistent gegen Wasserschlag. Rückschlagklappen neigen zu Wasserschlagproblemen.
• Da die Feder den Verschluss steuert, kann ein federbelastetes Rückschlagventil in jeder Ausrichtung (vertikal oder horizontal) installiert werden, solange der Pfeil auf dem Ventilgehäuse in Durchflussrichtung zeigt. Rückschlagklappen werden vorzugsweise nur in horizontalen Rohrleitungen eingesetzt.
• Federbelastete Rückschlagventile sind in der Regel teurer als Rückschlagklappen.
• Federbelastete Rückschlagventile haben eine geringere Durchflusskapazität als Rückschlagklappen.

Erfahren Sie mehr in unserem Artikel Rückschlagklappen vs. federbelastete Rückschlagventile.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Zweck einer Rückschlagklappe?

Eine Rückschlagklappe ermöglicht den Mediendurchfluss in eine Richtung. Wenn der Druck des Mediums abfällt, schließt sich das Ventil und verhindert einen Rückfluss.

Ist eine Rückschlagklappe oder ein federbelastetes Rückschlagventil besser?

Rückschlagklappen sind kostengünstiger als federbelastete Rückschlagventile. Die Installation von federbelasteten Rückschlagventilen ist jedoch in mehr Ausrichtungen möglich.

Wo sollte eine Rückschlagklappe installiert werden?

Eine Rückschlagklappe sollte überall dort installiert werden, wo ein Rückfluss das Medium kontaminieren oder Systemteile beschädigen kann.