Wie funktionieren Rückschlagventile?
Wie funktionieren Rückschlagventile?
Ein Rückschlagventil verfügt über eine Feder oder ein Gegengewicht, wodurch es sich öffnet, wenn ein bestimmtes Differenzial im statischen Druck (Druck vor dem Ventil minus Druck nach dem Ventil) erreicht wird.
Es entsteht eine Öffnungskraft (Druckdifferenzial × Querschnittsfläche des Ventils), die gegen die Schließkraft wirkt.
Wenn die Öffnungskraft die Schließkraft übersteigt, öffnet sich das Ventilelement (Öffnungsdruck). Der erforderliche Öffnungsdruck hängt ab von der Federspannung oder der Schwere des Gegengewichts, der Einbaulage und der Größe des Rückschlagventils.
Beim Anfahren Ihrer Anlage baut sich der statische Druck zunächst zwischen dem Druckerzeuger und dem Rückschlagventil auf.
Sobald der Öffnungsdruck erreicht wird und den Schließdruck übersteigt, beginnt der Volumenstrom.
Der Druck vor dem Rückschlagventil fällt ab, sodass die Schließkraft erneut die Öffnungskraft überschreitet, wodurch sich das Ventil schließt.
Dieser Prozess wiederholt sich, bis der Volumenstrom so hoch ist, dass die Schließkraft aufgrund des erhöhten dynamischen Druckdifferenzials nicht mehr ausreicht, um das Ventil zu schließen.
Je nach Volumenstrom öffnet sich das Rückschlagventil entweder ganz oder nur teilweise. Bei einer Teilöffnung, d. h. bei reduziertem Volumenstrom, ist eventuell ein Klappern zu hören.
Dies entsteht durch die Stoßwirkung des Ventiltellers, des Ventilkegels oder der Ventilklappe auf den Ventilsitz. Anstelle eines Klapperns ist möglicherweise auch ein hoher Summton zu hören.
Anhaltende Geräusche sind ein sicheres Anzeichen dafür, dass das Rückschlagventil zu groß ist, d. h. das Ventil wurde nicht optimal an die Gegebenheiten der Anlage angepasst.
Das Ausweichen auf ein Ventil mit geringerer Nenngröße ist nicht mehr möglich, wenn der Druckabfall unter Vollast zu groß ist.
Mitunter sind Geräusche nur beim Anfahren oder Abschalten oder nur unter Teillast zu vernehmen.
In diesem Fall ist das Ventil nur für diese Betriebsphasen zu groß. Das Problem könnte durch Verringern der Schließkraft behoben werden, zum Beispiel mittels einer schwächeren Feder oder eines leichteren Gegengewichts.
Unter Umständen ist es sogar möglich, ein Ventil ohne jegliche Feder zu verwenden – beispielsweise in vertikalen Rohrleitungen mit Durchfluss von unten nach oben.