Funktionsprinzip von federbelasteten Sicherheitsventilen

Sicherheitsventile

Ein Sicherheitsventil (auch als Überdruckventil bekannt) öffnet und schließt sich automatisch entsprechend dem Betriebsdruck eines Drucksystems. Es wird in der Regel an Geräten oder Rohrleitungen in geschlossenen Systemen installiert, um die Systemsicherheit zu gewährleisten. Wenn der Druck oder die Temperatur in der Anlage oder Rohrleitung den eingestellten Druck des Sicherheitsventils überschreitet, öffnet es sich automatisch, um Druck abzulassen oder die Temperatur zu senken, wodurch sichergestellt wird, dass der Mediendruck in der Anlage und Rohrleitung unter dem eingestellten Druck bleibt. Dadurch wird der normale Betrieb der Anlage und Rohrleitung geschützt, Unfälle vermieden und Verluste reduziert.

Federbelastetes Sicherheitsventil

Ein federbelastetes Sicherheitsventil ist die am häufigsten verwendete Überdruckschutzvorrichtung in industriellen Fluidsystemen. Seine Hauptfunktion besteht darin, sich automatisch zu öffnen und Druck abzulassen, wenn der Systemdruck einen voreingestellten Wert überschreitet; nachdem der Druck wieder normalisiert ist, schließt es sich automatisch durch die Federkraft, um ein kontinuierliches Austreten des Mediums zu verhindern.

Arbeitsprinzip

Geschlossener Zustand: Im Normalbetrieb drückt die vom Feder erzeugte elastische Kraft den Ventilkern (Ventilscheibe) gegen den Ventilsitz, wodurch eine Dichtung entsteht. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kraft des Mediendrucks auf den Ventilkern geringer als die Federkraft, sodass das Ventil geschlossen bleibt und ein Austreten des Mediums verhindert wird.

Geöffneter Zustand: Wenn der Systemdruck über den vom Feder eingestellten Druckwert (Einstellungsdruck) ansteigt, ist die aufwärts gerichtete Kraft des Mediums auf den Ventilkern größer als die Federkraft. Der Ventilkern wird angehoben, das Ventil öffnet sich, und das Medium wird über den Spalt zwischen Ventilsitz und Ventilkern abgelassen, um den Druck abzubauen.

Wieder geschlossener Zustand: Während das Medium abgelassen wird, sinkt der Systemdruck. Wenn der Druck auf einen bestimmten Wert unterhalb des Einstellungsdrucks (Wiederanlegedruck) abgesunken ist, wird die Federkraft erneut größer als die Kraft des Mediums. Der Ventilkern fällt zurück, verschließt den Ventilsitz erneut, das Ventil schließt, und das System kehrt in einen stabilen Zustand zurück.

Aufbau von federbelasteten Sicherheitsventilen

Das federbelastete Sicherheitsventil weist einen einfachen und ausgereiften Aufbau auf, mit wenigen Kernelementen und einer geringen Ausfallrate, was der Hauptgrund für seine weite Verbreitung ist:

Ventilteller: Es ist ein Dichtelement, das den Ventilsitz verschließt. Solange der Medien-Druck den Grenzwert nicht überschreitet, wird es durch die Federkraft an den Ventilsitz gedrückt, wodurch die Dichtung aufrechterhalten wird.

Frühling: Es ist das zentrale Antriebselement, das in „direkt gefederte Bauart“, „Feder mit Führhülsen-Bauart“ usw. unterteilt wird. Der Ansprechdruck wird durch Veränderung der Vorspannung der Feder eingestellt.

Ventilsitz + Ablauföffnung: Der Ventilsitz arbeitet mit dem Ventilteller zusammen, um die Dichtung zu gewährleisten. Die Ablauföffnung dient zum Ablassen des Überdruck-Mediums (üblicherweise an eine Ablaufleitung angeschlossen, um ein direktes Austreten des Mediums an der Stelle zu verhindern).