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Für hohe Belastungen geeignet

Rückschlagklappe schützt teure Bauelemente verlässlich
Für hohe Belastungen geeignet

Die K4-Rückschlagklappe von Praher hat sich seit langem im Einsatz bewährt – kein Grund für den Hersteller, sich auf seinen Lorbeeren auszuruhen. Erst kürzlich wurde beispiels-weise das Dichtsystem verbessert. Ein X-Ring-Dichtungssystem ersetzt jetzt die klassischen O-Ringe. Die Dichtung wird von einer ins Gehäuse gespritzten Nut gehalten. Dies gewährleistet nicht nur eine perfekte Abdichtung für Flanschverbindungen, sondern verhindert auch das Verrutschen oder sogar Abgleiten der Dichtung während der Montage.

Ein besonderes Merkmal der K4-Rückschlagklappe ist, dass die sonst extra notwendige Austrittshilfe in ihrer Konstruktion bereits integriert ist. Mit ihrer robusten Bauweise, den Rippen am Gehäuse, der bombierten Klappe und der freigestellten Klappenachse, kann die K4 den hohen Beanspruchungen bei Wasserschlägen standhalten. Ein klassisches Einsatzgebiet ist daher der Einbau nach einer Pumpe mit anschließender Steigleitung. Beim Abschalten der Pumpe schießt die Wasser-säule zurück. Die K4-Rückschlagklappe fängt den Wasserschlag sicher ab und schont und entlastet so teure Bauelemente wie eben die Pumpe. Bei der Planung darf man aber nicht vergessen, vor und nach der Rückschlagklappe eine Beruhigungszone vom fünffachen Nenndurchmesser (DN) als Abstand einzuplanen. Rückschlagklappen sind also nicht für einen abzudichtenden Einsatz gedacht. Bei der K4 zum Beispiel wäre dafür eine Wassersäule von mindestens 30 cm notwendig.

Ein anderer klassischer Anwendungsfall für eine Rückschlagarmatur ist die Dämpfung des Förderstroms einer Pumpe. Der Vorteil der K4-Rückschlagklappe ist hier ihre Ausstattung mit einer optischen Stellungsanzeige, die die Öffnung der Klappe anzeigt. Diese Stellungsanzeige ist mit Federkraft verstärkt. Mit dem mitgelieferten Federnset kann die Federkraft dem Betriebsdruck angepasst werden.
Ein sicherheitstechnischer Vorteil ist der im Gehäuse integrierte Anschlag für die Klappe für ein kontrolliertes Öffnen. Die K4 schlägt aufgrund ihrer langen Einbaulänge nicht gegen die Rohrinnenwand, was bei langer Betriebsdauer zu entsprechenden Schäden führen kann. Darüber hinaus ermöglicht der große Klappenöffnungswinkel von bis zu 85° einen größeren Durchfluss bzw. geringeren Druckverlust und mit ihren Laschen am Gehäuse besticht die K4 auch beim Einbau – durch schnellere und einfachere Montage.
Die K4 ist so konzipiert ist, dass es keine Metallteile gibt, die mit dem Medium in Berührung kommen und am Gehäuse unten ist die Möglichkeit für ein ½“-Innengewinde gegeben, z. B. zur Probeentnahme oder zum Anschluss eines Manometers. Die Rückschlagklappe ist in den Dimensionen DN 65 bis 250 in PVC-U, PP, PPGF oder PVDF mit den Dichtungswerkstoffen EPDM oder FPM erhältlich. Sie ist ausgelegt auf die Flanschnormen DIN 2501, ANSI B 16,5 und JIS 10K.
Auch bei schwierigen Bedingungen
In einer Umkehrosmoseanlage wurde eine DN-250-Rückschlagklappe der Praher-Serie S4 in PVC/EPDM, MOP 5 bar eingesetzt. Das Medium war eine konzentrierte Salzsäurelösung bei normaler Umgebungstemperatur und einem Betriebsdruck von 1,5 bis 3 bar. Der minimale Gegendruck bei stillstehender Pumpe beträgt 1 bar. Die Pumpe wurde stets langsam und vorsichtig angefahren, trotzdem brach die Klappe bereits nach nur vier Wochen im Einsatz. Sie wurde zweimal ausgetauscht und brach jedes mal wieder.
Die Analyse der Einsatzparameter zeigte eine raue Druckkurve mit Spitzenwerten innerhalb von Sekunden: Innerhalb von 2 s fiel der Druck von 4 auf bis -0,5 bar. Die realen Wasserschläge sind wahrscheinlich sogar höher. Für solche Schläge ist eine MOP5-Rückschlag-klappe eine sehr schlechte Wahl, da kein Sicherheitsfaktor mehr gegeben ist. Für solch schwierige Einsatzfälle gibt es verschiedene Lösungsansätze. Einer setzt an den Wasserschlägen an. Man reduziert die Durchflussmenge bzw. vermeidet zu hohe Wassersäulen im System oder man verwendet eine gut regulierte Pumpe. Diese Lösung ist jedoch sehr teuer. Ein anderer Lösungsansatz basiert auf der Wahl der Rückschlagklappe. Der Anlagenbetreiber hat sich schließlich für die letztere Alternative entschieden und setzt jetzt die K4-Rückschlagklappe ein. Da diese für höhere Druckstufen ausgelegt ist, funktioniert die Anlage seitdem einwandfrei.
One of the most distinguished characteristics of the K4 wafer type check valve is the fact that the extra spacer is already incorporated into the body structure. The robust design with ribs in the body, bossed flap and free axis means the valve is able to withstand the high demands of applications prone to water hammer. Thus, one classic application is downstream of a pump in combination with a riser. When the pump is switched off, the water column shoots back in the direction of the pump. Thanks to the K4 wafer type check valve, water hammer can now be absorbed and expensive components such as pumps protected. A relaxation zone equivalent to one fifth of the nominal diameter (DN) must be provided upstream and downstream of the valve, however. Wafer type check valves are not appropriate for sealing purposes, in other words: A water column of 30 cm would be necessary in order for the K4 valve to be free from leakage.
Another classic application of wafer type check valves is damping the flow rate of a pump. The main advantage of the K4 valve is its visual indicator showing the opening of the valve. This indicator is spring-loaded. The spring set supplied with the valve allows field settings of 3, 7 or 10 bar depending on the operating pressure in the system.
The stop for controlled opening which is inte-grated in the body is likewise a great safety feature. Due to its long installation length, the K4 disc does not hit the inner wall of the pipe, possibly causing severe damage during long periods of operation. Furthermore, the disc opens up to 85° to enable a higher flow rate or a lower pressure loss, and with its integral mounting aids it also permits quicker and easier installation.
The K4 wafer type check valve is designed in such way that there are no metal parts in contact with the medium. A ½” female thread can optionally be provided at the bottom of the body, e. g. for taking samples or connecting a pressure gauge. The K4 valve is available in sizes from DN 65 to DN 250 and in PVC-U, PP, PPGF or PVDF with EPDM or FPM as the sealing material. It is designed to comply with flange standards such as DIN 2501, ANSI B 16.5 and JIS 10K.
Also suitable for difficult conditions
A DN 250 wafer type check valve in the Praher S4 series (PVC / EPDM, MOP 5 bar) was in- stalled in a reverse osmosis unit. The medium was concentrated hydrochloric acid solution at normal ambient temperature and an oper-ating pressure of 1.5 to 3 bar. The minimum back pressure when the pump was not in oper-ation was 1 bar. The pump was always started slowly and carefully, yet the disc broke after only four weeks of service. It was replaced twice but broke again each time.
An analysis of the operating parameters showed a rough pressure-time curve with peaks in a matter of seconds: a pressure drop of 4 bar to -0.5 bar in just 2 s. The real water hammer was probably even higher. A MOP5 wafer type check valve is the wrong choice for this kind of hammer because safety factors are no longer considered.
There are various solutions for difficult applications such as these. One is concerned with water hammer, namely reducing the flow rate, avoiding excessively high water columns in the system or using a well regulated pump. Unfortunately, however, this is a very expensive approach. Another possible alternative is to select an appropriate wafer type check valve. In the end, the customer opted for the K4 valve, which is designed for higher pressure ratings – and the system now runs perfectly.
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