Mankenberg M XTRA RP 840 Betriebsanleitung Seite 40

Know-How Druckminderventile
Druckminderventile reduzieren einen hohen, oft schwankenden Druck auf einen einstellbaren, konstanten Druck hinter dem
Ventil. Eine Feder hält das Ventil offen, es schließt bei steigendem Hinterdruck.
Auswahl von Ventiltyp und Nennweite
Errechnen Sie mit größtem Durchsatz und kleinstem Differenzdruck Δp
die Betriebsleistungs-Kenngröße, den K
"Berechnung des K -Wertes"). Wählen Sie ein Ventil dessen
v
K -Wert mindestens 30 % größer ist als der errechnete K
vs
Hochviskose oder bei der Entspannung verdampfende Flüssigkeiten
erfordern weitere Zuschläge.
Beachten Sie das Reduktionsverhältnis, Vordruck p
Hinterdruck p . Der Vordruck wirkt über den Kegel öffnend, der
2
Hinterdruck über das Membran-Federsystem schliessend. Ist das aus den
Betriebsdaten errechnete Reduktionsverhältnis größer als das
angegebene, so kann das Ventil nicht schließen.
Druckminderer sollten nicht überdimensioniert werden. Sie arbeiten am
besten im Bereich von 10 bis 70 % ihres K
Auswahl von Nenndruck und Werkstoff
Die Nenndruckstufe muss – ohne Sicherheitszuschläge – höher sein als
der maximale Systemdruck. Berücksichtigen Sie dabei den Einfluss der
Temperatur (siehe DIN 2401-1/DIN EN 1333).
Auswahl des Einstellbereichs
Für gute Regelgenauigkeit wählen sie den Einstellbereich so, dass Ihr
gewünschter Hinterdruck an dessen oberer Grenze liegt. Nehmen Sie
z.B. bei 2,3 bar zu regelndem Hinterdruck den Einstell- bereich 0,8 – 2,5
bar und nicht 2 – 5 bar. Wenn der verfügbare Einstellbereich nicht weit
genug ist, kann bei niedriger Ventilaus- lastung und geringeren
Anforderungen an die Regelgenauigkeit der untere Wert des
Einstellbereichs unterschritten werden.
Auswahl der Elastomere
Wählen Sie die Elastomere nach Betriebstemperatur und Anforderungen
des Mediums. Gase können z.B. unter hohem Druck in die Elastomere
diffundieren und dann bei Entspannung Schäden verursachen.
Strömungsgeschwindigkeit
Wir empfehlen je nach Druckverlust und zulässigem Geräuschpegel
folgende Strömungsgeschwindigkeiten:
Flüssigkeiten
Sattdampf
Heißdampf
Gase bis 2 bar
Gase über 2 bar
Steuerleitung
Planen sie eine Steuerleitung ein, wenn der gewählte Druckminderer für
den Betrieb mit Steuerleitung vorgesehen ist. Schließen sie diese im
Abstand von min. 10 x Nennweite hinter dem Druckminderventil an.
Zur Dämpfung von Schwingungen aus dem System kann eine Drossel in
die Steuerleitung eingebaut werden, die während des Betriebes nie völlig
geschlossen sein darf.
Bei Dampf und Flüssigkeiten muss die Steuerleitung mit Gefälle zum
Ventil hin verlegt werden. Bei besonderen Einsatzbedingungen, wie z. B.
bei intermittierendem Betrieb mit trockenem Dampf, muss ein
Ausgleichsgefäß eingebaut werden. Die Steuerleitung soll starr sein;
elastische Schläuche können Schwingungen verursachen.
Absicherung Ihres Systems
Bauen Sie ein Sicherheitsventil ein, damit der maximal zulässige
Betriebsdruck des Ventils (normal 1,5 x max. Einstelldruck) nicht
überschritten wird. Der Ansprechdruck des Sicherheitsventiles sollte ca.
40 % über dem max. Einstelldruck des Druckminderventils liegen, damit
ein Abblasen bei geringen Druckschwankungen vermieden wird.
Beispiel: bei Einstellbereich 2 – 5 bar Ansprechdruck 1,4 x 5 = 7 bar.
Schutz des Druckminderventils
Um das Druckminderventil vor Beschädigung durch Feststoffpartikel im
Medium zu schützen, sollte ein Schmutzfänger oder Filter eingebaut und
regelmäßig gewartet werden.
Bei Medium Dampf sollte zum Schutz vor Kavitation ein
Wasserabscheider, auch Dampftrockner genannt, vorgeschaltet werden
(siehe unten Kapitel "Betrieb mit Dampf").
-Wert (siehe Druckschrift
v
-Wert.
v
geteilt durch
1
-Wertes.
vs
1 - 5 m/s
10 - 40 m/s
15 - 60 m/s
2 - 10 m/s
5 - 40 m/s
Sitzdichtheit
Diese Ventile sind keine Absperrorgane, die einen dichten
Ventilabschluss gewährleisten. Sie können in der Schließstellung nach
DIN EN 60534-4 und/oder ANSI FCI 70-2 eine Leckrate entsprechend der
Leckageklassen II – V aufweisen:
Leckageklasse II (metallisch dichtende Doppelsitzkegel) = 0,5% K
Leckageklasse III (metallisch dichtenden Kegel) = 0,1 % K
Leckageklasse IV (PTFE- dichtende Kegel ) = 0,01 % K
Leckageklasse V (weichdichtende Kegel ) = 1,8 x 10
*
D=Sitzdurchmesser
Auf erhöhte Sitzdichtheit muss bei Bestellung ausdrücklich hingewiesen
werden. Durch besondere Kegeldichtungen und größere Steuerflächen
kann die Dichtheit wesentlich verbessert werden.
Im Betrieb führen Feststoffpartikel oft zu Beschädigungen und
Sitzleckagen.
Absperrung
Für Montage, Wartung sowie dichten Systemabschluss planen Sie vor
und hinter dem Druckminderventil Absperrorgane ein. Beim Schließen
der Absperrorgane muss immer das Ventil vor dem Regler zuerst
geschlossen werden. Für den Notbetrieb ist möglicherweise eine
Umgehungsleitung (Bypass) notwendig.
Panzerung
Bei abrasiven Medien und bei Flüssigkeiten mit einem Druckgefälle
(Vordruck minus Hinterdruck) über 25 bar muss der Kegel gepanzert
sein, über 150 bar auch der Sitz.
Leckleitung
Bei toxischen oder gefährlichen Medien muss das Ventil eine
geschlossene Federhaube (mit Stellschraubenabdichtung) mit
Leckleitungsanschluss haben. Bei Montage vor Ort muss eine Leckleitung
verlegt werden, die bei einem Defekt am Steuerteil das austretende
Medium gefahrlos und drucklos abführt.
Einbaulage
Für Gase kann ein Druckminderventil in horizontale Leitungen
normalerweise mit der Federhaube nach oben oder unten eingebaut
werden. Der Einbau in vertikale Leitungen ist möglich, kann aber durch
erhöhte Reibung Regelabweichungen und erhöhten Verschleiß
verursachen.
Für Flüssigkeiten wird ein Druckminderventil mit der Federhaube nach
unten eingebaut. So werden Gaspolster vor dem Steuerorgan vermieden,
die zum Schwingen des Ventils führen.
Für Dampf muss ein Druckminderventil mit der Federhaube nach unten
eingebaut werden, um die Membrane durch eine Kondensatabdeckung
vor Überhitzung zu schützen. Soll das Ventil leerlaufend sein (Eckventile),
muss der Einbau mit der Federhaube nach oben erfolgen.
Inbetriebnahme
Druckminderer sollten möglichst stoßfrei angefahren und betrieben
werden. Schlagartiges Betätigen vor- oder nachgeschalteter Armaturen
ist zu vermeiden.
Betrieb mit Dampf
In Dampfanlagen muss vor Inbetriebnahme die Wasservorlage der
Membrane aufgefüllt werden. Am Einbauort darf keine Überhitzung
durch zu hohe Umgebungstemperatur oder ungenügende Wärmeabfuhr
auftreten. Druckminderventile dürfen nicht isoliert werden, in einigen
Fällen ist bei Gussventilen eine Isolation des Gehäuses zulässig. Auf
keinen Fall dürfen Membrangehäuse, Zwischenstück und Federhaube
bzw. die offenen Federn isoliert werden. Bei Isolierung kommt es zu
Überhitzung, die zur Zerstörung der Elastomere des Steuerelementes
führt.
Viele Dampferzeuger schicken mit dem Dampf sehr viel Wasser in die
Leitung. Selbst eine anfängliche Überhitzung kann durch Wärmeverluste
der Leitung verlorengehen, so dass der Dampf "nass" wird. Für
"trockenen Dampf" ist eine Rohrleitungsgeschwindigkeit von bis zu
25 m/s normal, wobei Nassdampf bereits bei dieser Geschwindigkeit wie
ein Sandstrahlgebläse wirkt und das Kondensat bzw. die
Wassertröpfchen Löcher in Leitungen und Ventilsitze bohren. Zudem
behindert das Wasser gerade in Wärmetauschern den Wärmeübergang.
Um dies zu vermeiden, soll das Wasser möglichst rasch und ohne
Dampfverluste durch einen Wasserabscheider, auch Dampftrockner
genannt, entfernt werden.
-Wert
VS
-Wert
VS
-Wert
VS
-5
x Δp x D* [l/h]