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Funktionsweise von Überström- und Sicherheitsventilen

Autoren
OldBo
02.06.2012
Bei einem proportional arbeitenden Überströmventil wirkt dem Mediumdruck eine Feder entgegen, um das Ventil geschlossen zu halten. Sie funktionieren ohne Fremdenergie.
Funktion - Überströmventil
 Funktion - Überströmventil
Quelle: MIT Moderne Industrietechnik GmbH & Co. KG
Funktionsablauf - Überström- und Sicherheitsventil
 Funktionsablauf - Überström- und Sicherheitsventil
Quelle: MIT Moderne Industrietechnik GmbH & Co. KG
Bei einem proportional arbeitenden Überströmventil wirkt dem Mediumdruck eine Feder entgegen, um das Ventil geschlossen zu halten. Sie funktionieren ohne Fremdenergie.
Wird der Ansprechdruck erreicht, beginnt das Ventil proportional zur Druckerhöhung zu öffnen, bis der notwendige Hub erreicht ist und der Systemdruck sinken kann. Sofort beginnt das Ventil wieder proportional zur Druckminderung zu schließen. Knapp unterhalb des Ansprechdrucks ist das Ventil wieder komplett geschlossen.
Ein Überströmventil mit proportionaler Regelcharakteristik wird zur Druckhaltung, Druckregelung und zum Schutz vor zu hohen Drücken eingesetzt. Sie sind nicht bauteilgeprüft.

Sicherheitsventile funktionieren ohne Fremdenergie und schützen druckbeaufschlagte Räume (Heizungs-, Trinkwasser-, Solar-, Kühl-, Dampf und Pressluftanlagen), Druckbehälter (Trinkwassererwärmer, Pufferspeicher) oder Rohrleitungen vor einem unzulässigen Druckanstieg, der zu einer Schädigung des angeschlossenen Druckgerätes führen könnte. Sie leiten bei dem Überschreiten eines vorgegebenen bzw. eingestellten Ansprechdrucks Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten in die Atmosphäre ab. Nach dem Ansprechen des Sicherheitsventils und Abbau des zu hohen Druckes durch Abblasen in die Umgebung oder in eine Rohrleitung (Abblaseleitung) schließt das Ventil wieder und die Anlage kann weiter betrieben werden.

Nach ihrem Ansprechverhalten werden sie folgendermaßen eingeteilt:
  • Proportionalventile Das Öffnungsverhalten zwischen dem Ansprechdruck bis zum vollständigen Öffnen nach 10% Druckanstieg verläuft proportional zum Druck.
  • Vollhubsicherheitsventile Sie öffnen nach dem Ansprechen innerhalb von 5% schlagartig mit vollem Hub.
  • Normalsicherheitsventile Sie erreichen nach dem Ansprechen innerhalb eines Druckanstiegs von max. 10% den für den abzuführenden Massenstrom (die Abblaseleistung) erforderlichen Hub. An die Öffnungscharakteristik werden keine weiteren Anforderungen gestellt.
Nach Druckgeräterichtlinie 97/23/EG gelten Sicherheitsventile als Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion. Sie sind der höchsten Kategorie IV zugeordnet und müssen nach den vorgegebenen Herstellungs- und Prüfanforderungen unter Einschalten einer benannten Stelle bauartgeprüft hergestellt werden.

Bei einem direkt belasteten Normalsicherheitsventil wirkt dem Mediumdruck unter dem Ventilteller eine Federkraft entgegen und hält so das Ventil geschlossen.
Wird der Ansprechdruck erreicht, beginnt das Ventil zu öffnen. Wird der Ansprechdruck um max. 10 % überschritten, öffnet das Ventil fast schlagartig, so dass die gesamte Abblaseleistung abgeführt werden kann.
Wird der Ansprechdruck unterschritten, beginnt das Ventil wieder zu schließen, bis der Schließdruck erreicht ist (Ansprechdruck -10 % bei Gasen, -20 % bei Flüssigkeiten).
Der Ansprechdruck ist der Überdruck unter Betriebsbedingungen. Vom Einstelldruck spricht man dagegen unter Prüfstandsbedingungen.

Vor dem Einbau eines Regelventils in die Rohrleitung muss die Anlage fachgerecht gespült und wenn erforderlich, gereinigt werden. Außerdem ist für das Heizungswasser mindestens die VDI Richtlinie 2035 zu beachten.
Quellen
MIT Moderne Industrietechnik GmbH & Co. KG
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