Wahl und Einstellung von Ventilen – Vorteile und Nachteile der verschiedenen Ventiltypen

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Auswahl und Einstellung der Ventile: (I) Die für die Wasserversorgungsleitungen verwendeten Ventile werden in der Regel nach den folgenden Prinzipien ausgewählt: 1. Bei einem Rohrdurchmesser von bis zu 50 mm sind Kugelventile geeignet; bei größeren Durchmessern sollten Schiebetüren- oder Schmetterlingsventile verwendet werden. 2. Wenn eine Regulierung des Durchflusses oder des Wasserdrucks erforderlich ist, eignen sich Regulierventile oder Kugelventile. 3. An Stellen, an denen ein geringer Widerstand des Wassersflusses gewünscht ist – beispielsweise am Saugrohr der Pumpe – sollten Schiebetürenventile verwendet werden. 4. In Leitungen, in denen das Wasser in beide Richtungen fließen soll, sollten Schiebetüren- oder Schmetterlingsventile verwendet werden; Kugelventile dürfen nicht verwendet werden. 5. An Stellen mit begrenztem Installationsraum eignen sich Schmetterlingsventile oder Kugelventile. 6. In Leitungen, die häufig geöffnet und geschlossen werden müssen, sind Kugelventile geeignet. 7. An den Auslassrohren der Pumpen mit großem Durchmesser sollten Mehrzweckventile verwendet werden. (II) An den folgenden Stellen der Wasserversorgungsleitungen sollten Ventile installiert werden: 1. An den Anschlussstellen der Wasserversorgungsleitungen in Wohngebieten an die städtischen Wasserversorgungsleitungen. 2. An den Knotenpunkten des Außenringnetzes der Wohngebiete sollten Ventile entsprechend den Anforderungen zur Trennung der Leitungen installiert werden. Wenn die Länge der ringförmigen Rohrabschnitte zu groß ist, sollten Abschlussventile eingebaut werden.
3. Am Anfang der Nebenleitungen, die von den Hauptwasserleitungen in den Wohngebieten abgehen, oder am Anfang der Leitungen, die zu den einzelnen Haushalten führen.
4. An den Leitungen, die zu den Haushalten führen, an den Wasserzählern sowie an den verschiedenen Seitenleitungen (am unteren Ende der senkrecht verlaufenden Rohre sowie an den oberen und unteren Enden der ringförmigen Rohrnetze).
5. An den Verbindungsrohren zwischen den Hauptleitungen des ringförmigen Rohrnetzes und den Verbindungsrohren zum verzweigten Rohrnetz.
6. Am Anfang der Verteilrohre, die das Wasser zu den Haushalten und öffentlichen sanitären Anlagen leiten. Wenn es drei oder mehr Verteilpunkte auf diesen Rohren gibt, sollten dort Abschlussventile eingebaut werden.
7. Am Auslassrohr der Pumpen sowie am Saugrohr der selbstansaugenden Pumpen.
8. An den Ein- und Auslassrohren des Wassertanks sowie an den Entlastungsrohren.
9. An den Einfüllrohren für Wasser in Geräte wie Heizgeräte oder Kühltürme.
10. An den Verteilrohren für Sanitärgeräte wie Toilettensitze, Waschbecken, Duschen usw.
11. An bestimmten Zusatzkomponenten wie automatischen Entlüftungsventilen, Druckentlastungsventilen, Schlagdämpfern, Druckmessgeräten, Wasserhähnen usw.
12. Am niedrigsten Punkt des Wassernetzes sollten Entlastungsventile eingebaut werden.

(III) Die Wahl der Rückflussventile sollte unter Berücksichtigung von Faktoren wie der Installationstelle, dem Wasserdruck vor dem Ventil, den Anforderungen an die Dichtheit nach dem Schließen sowie der Größe des entstehenden Schlags beim Schließen erfolgen.
1. Bei niedrigem Wasserdruck vor dem Ventil sollten Drehventile, Kugelventile oder Schieberventile verwendet werden.
2. Wenn eine hohe Dichtheit nach dem Schließen erforderlich ist, sollten Ventile mit Schließfedern verwendet werden.
3. Um den Schlag beim Schließen zu verringern, sollten schnell schließende, schalldämpfende Ventile oder Ventile mit Dämpfungselementen verwendet werden.
4. Der Ventilkörper sollte in der Lage sein, durch die Schwerkraft oder die Kraft der Federn selbstständig zu schließen.

(IV) Rückflussventile sollten an den folgenden Abschnitten der Wasserversorgungsrohre eingebaut werden: An den Zuleitungsrohren ； An den Eingangsschläuchen eines geschlossenen Wasserterminals oder von Wassergeräten ； Am Auslassrohr der Wasserpumpe ； An den Auslassleitungen von Wassertanks, Wassertürmen und Hochwasserspeichern, bei denen die Zuleitungs- und Abflussrohre gemeinsam verwendet werden. Hinweis: An Rohrabschnitten, die mit einem Rückflussverhinderer ausgestattet sind, ist kein Rückflussschalter erforderlich. (5) An den folgenden Stellen der Wasserversorgungsleitungen müssen Entlüftungsvorrichtungen installiert werden: 1. In Netzwerken zur intermittierenden Wasserversorgung müssen an den Endpunkten sowie an den höchsten Punkten des Netzwerks automatische Entlüftungsventile vorhanden sein ； 2. In den Abschnitten des Wasserversorgungsnetzes, in denen sich aufgrund von Schwankungen Luft ansammelt, wurden an den Höhepunkten dieser Abschnitte automatische Entlüftungsventile oder manuelle Ventile zur Entlüftung eingebaut ； 3. Druckwasserversorgungssystem: Wenn ein automatisch nachfüllbarer Druckwasserspeicher verwendet wird, muss an dem höchsten Punkt des Leitungsnetzes eine automatische Entlüftungsventil angebracht werden. Vorteile und Nachteile verschiedener Ventile: 1. Klappe: Eine Klappe ist ein Ventil, bei dem die Schließklappe in vertikaler Richtung entlang der Achse des Kanals bewegt wird. Sie wird in Rohrleitungen hauptsächlich dazu verwendet, den Durchfluss des Mediums zu stoppen – also entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen zu sein. Im Allgemeinen können Ventile nicht zur Regulierung des Durchflusses verwendet werden. Es kann sowohl bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck als auch bei hohen Temperaturen und hohem Druck eingesetzt werden und richtet sich nach dem jeweiligen Material der Ventile. Doch Ventile werden im Allgemeinen nicht in Leitungen verwendet, die zum Transport von Medien wie Schlamm dienen. Vorteile: ① Geringer Fliehkräftewiderstand ； ②Der zur Öffnung und Schließung benötigte Drehmoment ist gering ； ③Es kann in Ringleitungen verwendet werden, in denen die Flüssigkeit in beide Richtungen fließen kann – mit anderen Worten: Die Fließrichtung der Flüssigkeit ist nicht eingeschränkt ； ④Im vollständig geöffneten Zustand wird die Dichtfläche weniger durch das Arbeitsmedium abgenutzt als bei einer Stoppklappe ； ⑤Die Struktur ist relativ einfach, und die Fertigung ist gut möglich ； ⑥Die Struktur ist relativ kurz. Nachteile: ① Die Abmessungen sowie die Öffnungs Höhe sind groß, wodurch auch mehr Platz für die Installation benötigt wird ； ②Während des Öffnens und Schließens kommt es zu einem relativ hohen Reibungswiderstand zwischen den Verschlußflächen, was zu erheblicher Abnutzung führt. Bei hohen Temperaturen kann dies sogar zu Schäden an den Flächen führen ； ③Übliche Ventile haben in der Regel zwei Dichtflächen, was die Bearbeitung, das Schleifen und die Wartung erschwert ； ④ Lange Öffnungs- und Schließzeit. 2. Schmetterlingsventil: Ein Schmetterlingsventil ist eine Art Ventil, bei dem ein diskusförmiger Steuerkörper um etwa 90° hin und her gedreht wird, um den Durchflusskanal zu öffnen, zu schließen oder zu regulieren. Vorteile: ① Einfache Konstruktion, geringe Größe, geringes Gewicht, geringer Verbrauch an Materialien; eignet sich nicht für Ventile mit großem Durchmesser ； ②Schnelles Öffnen und Schließen, geringer Widerstand ； ③Es kann in Medien mit schwebenden Feststoffpartikeln eingesetzt werden und je nach Festigkeit der Dichtflächen auch in pulvrigen und körnigen Medien. Eignet sich für die zweistufige Öffnung und Regulierung in Lüftungs- und Staubentfernungssystemen und wird weit verbreitet in den Bereichen Metallverarbeitung, Leichtindustrie, Energiegewinnung sowie in petrochemischen Anlagen für Gasleitungen und Wasserleitungen eingesetzt. Nachteile: ① Der Regelbereich für den Durchfluss ist nicht groß; bereits bei einer Öffnungsrate von 30 % liegt der Durchfluss bei über 95 % ； ②Aufgrund der Konstruktion der Schmetterlingsventile sowie der Einschränkungen der Dichtmaterialien eignen sie sich nicht für Leitungsanlagen unter hohen Temperaturen und hohem Druck. Die üblichen Betriebstemperaturen liegen unter 300 °C, und der Druckwert liegt unter PN40 ； ③Die Dichtigkeitsleistung ist im Vergleich zu Kugelventilen und Stoppventilen schlechter, weshalb sie dort eingesetzt wird, wo keine besonders hohen Anforderungen an die Dichtigkeit bestehen. 3. Kugelventil: Es entstand aus dem Drehventil. Der Öffnungs- und Schließmechanismus besteht dabei aus einer Kugel, wobei die Kugel um die Achse des Ventilstabs um 90° gedreht wird, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen. Kugelventile werden in Rohrleitungen hauptsächlich zur Unterbrechung, Verteilung und Änderung der Fließrichtung des Mediums eingesetzt. Kugelventile mit V-förmiger Öffnung verfügen zudem über eine gute Leistungsregulierungsfunktion. Vorteile: ① Hat den niedrigsten Strömungswiderstand (in Wirklichkeit 0) ； ②Da es bei der Arbeit nicht blockiert (ohne Schmiermittel), kann es zuverlässig in korrosiven Medien und Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt eingesetzt werden ； ③In einem größeren Druck- und Temperaturbereich ist eine vollständige Abdichtung möglich ； ④Eine schnelle Öffnung und Schließung ist möglich; bei einigen Konstruktionen beträgt die Zeit für die Öffnung und Schließung lediglich 0,05–0,1 s, um eine Verwendung in automatisierten Systemen von Prüfständen zu ermöglichen. Beim schnellen Öffnen und Schließen der Ventile ist die Bedienung stoßfrei ； ⑤Kugelförmige Schließelemente können sich automatisch in der Grenzposition positionieren ； ⑥Das Arbeitsmedium ist auf beiden Seiten zuverlässig abgedichtet ； ⑦In den Zuständen vollständiger Öffnung und vollständiger Schließung sind die Abdichtflächen der Kugel sowie des Ventils von der Flüssigkeit getrennt. Dadurch kann die bei hoher Geschwindigkeit durch das Ventil strömende Flüssigkeit die Abdichtflächen nicht angreifen ； ⑧Durch seine kompakte Bauweise und sein geringes Gewicht kann man sagen, dass es sich um die beste Ventilstruktur für Systeme mit niedrigen Temperaturen handelt ； ⑨Der Ventilkörper ist symmetrisch, insbesondere bei der geschweißten Ventilkörpervariante, wodurch er den Belastungen aus den Rohrleitungen gut standhalten kann ； ⑩Der Verschluss kann den hohen Druckunterschied beim Schließen aushalten. ⑾Kugelventile mit voll verschweißtem Gehäuse können direkt im Boden vergraben werden, wodurch die inneren Bestandteile des Ventils vor Korrosion geschützt sind. Die maximale Nutzungsdauer beträgt bis zu 30 Jahre – sie sind somit die idealen Ventile für Öl- und Gasleitungen. Nachteile: ① Da das Hauptmaterial für die Dichtung des Ballventils Polytetrafluorethylen ist, ist dieses gegenüber fast allen Chemikalien inert. Zudem weist es eine geringe Reibungskraft auf, ist stabil in seiner Leistung, altert nur langsam, eignet sich für einen weiten Temperaturbereich und bietet eine ausgezeichnete Dichtigkeit. Doch die physikalischen Eigenschaften von PTFE – einschließlich des hohen Ausdehnungskoeffizienten, der Empfindlichkeit gegenüber Kälzustromen sowie der schlechten Wärmeleitfähigkeit – erfordern, dass die Konstruktion der Ventilsitzdichtungen auf diesen Eigenschaften beruht. Daher wird die Zuverlässigkeit der Dichtung beeinträchtigt, wenn das Dichtmaterial hart wird. Außerdem hat PTFE eine geringe Temperaturbeständigkeit und kann nur bei Temperaturen unter 180 °C verwendet werden. Über dieser Temperatur altert das Dichtmaterial. Bei Berücksichtigung einer langfristigen Nutzung wird es in der Regel nur bei 120 °C nicht verwendet. ②Ihre Regelleistung ist im Vergleich zu Stoppventilen etwas schlechter, insbesondere bei pneumatischen (oder elektrischen) Ventilen. 4. Stoppventil: Ein Ventil, bei dem die Schließelemente (Ventilklappen) entlang der Mittellinie des Ventilsitzes bewegt werden. Aufgrund dieser Art der Bewegung des Ventilklappens steht die Veränderung der Öffnung des Ventils in direktem Proportionalzusammenhang zur Strecke, die die Ventilklappe zurücklegt. Da der Öffnungs- und Schließweg des Ventilstabs dieser Art relativ kurz ist und außerdem eine sehr zuverlässige Abschaltfunktion vorhanden ist, sowie weil sich die Größe der Öffnungen im Ventilsitz proportional zum Bewegungsweg der Ventilklappe ändert, eignen sich diese Ventile hervorragend zur Regulierung des Durchflusses. Daher eignen sich diese Art von Ventilen hervorragend zur Abschaltung oder Regulierung sowie zum Drosseln. Vorteile: ① Während des Öffnens und Schließens ist aufgrund der geringeren Reibkraft zwischen der Ventilklappe und den Abdichtflächen des Ventilkörpers die Abnutzung geringer als bei Schiebetoren ； ②Die Öffnungs Höhe beträgt in der Regel nur 1/4 des Durchmessers des Ventilsitzes, wodurch sie deutlich kleiner ist als bei Schiebetoren ； ③In der Regel gibt es an dem Ventilkörper und an den Ventilklappen nur eine Abdichtungsfläche. Dadurch ist die Fertigung einfacher, und die Wartung wird erleichtert ； ④Da ihr Füllstoff in der Regel eine Mischung aus Asbest und Graphit ist, weist sie eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. In der Regel werden für Dampfventile Stoppventile verwendet. Nachteile: ① Da sich die Fließrichtung des Mediums durch die Ventile ändert, ist der minimale Durchflusswiderstand von Stoppventilen ebenfalls höher als bei den meisten anderen Ventiltypen ； ②Aufgrund der längeren Strecke ist die Öffnungszeit langsamer als bei einer Kugelventil. 5. Kugelhahn: Dabei handelt es sich um einen Drehventil, bei dem das Schließelement in Form eines Kolbens angeordnet ist. Durch eine Drehung um 90° werden die Öffnungen im Kolben mit den Öffnungen im Ventilkörper miteinander verbunden oder getrennt – dadurch wird das Ventil geöffnet oder geschlossen. Die Form des Ventilstücks kann zylindrisch oder kegelförmig sein. Sein Prinzip ist im Grunde ähnlich wie das einer Kugelventil. Das Kugelventil wurde auf der Basis des Steuerventils entwickelt und wird hauptsächlich in der Ölförderung eingesetzt, aber auch in der Petrochemieindustrie. 6. Sicherheitsventil: Bezeichnet ein Gerät, das in druckgefüllten Behältern, Anlagen oder Rohrleitungen als Überdruckschutz dient. Wenn der Druck in Geräten, Behältern oder Leitungen über den zulässigen Wert ansteigt, öffnet sich die Ventil automatisch und lässt den Druck vollständig ab, um zu verhindern, dass der Druck in den Geräten, Behältern oder Leitungen weiter ansteigt ； Wenn der Druck auf den festgelegten Wert sinkt, sollte die Ventil automatisch und rechtzeitig geschlossen werden, um den sicheren Betrieb der Anlage, des Behälters oder der Leitungen zu gewährleisten. 7. Dampfentlastventile: Bei der Übertragung von Dampf, komprimierter Luft und anderen Medien entsteht etwas Kondenswasser. Um die Effizienz sowie den sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten, muss dieses nutzlose und schädliche Medium rechtzeitig abgeleitet werden, damit die Anlage ordnungsgemäß funktionieren kann. Es hat folgende Funktionen: ① Es kann das entstehende Kondenswasser schnell entfernen ； ②Verhinderung von Dampfdurchsickern ； ③Luft und andere nicht kondensierbare Gase werden entfernt. 8. Druckentlastungsventil: Ein Ventil, das durch Regulierung den Eingangsdruck auf einen gewünschten Ausgangsdruck senkt und mithilfe der Energie des Mediums selbst dafür sorgt, dass der Ausgangsdruck automatisch konstant bleibt. 9. Rückflussventil: Auch als Gegenstromventil, Stopfenventil, Druckrückhalteventil oder Einwegventil bezeichnet. Diese Ventile öffnen und schließen sich automatisch durch die durch den Medium im Rohr erzeugte Kraft; es handelt sich dabei um Automatikventile. Klappventile werden in Rohrleitungssystemen eingesetzt. Ihre Hauptfunktion besteht darin, einen Rückfluss des Mediums zu verhindern, eine Umkehrdrehung der Pumpe sowie des Antriebsmotors zu vermeiden und außerdem ein Austreten des Mediums aus dem Behälter zu stoppen. Klappventile können auch in Leitungen verwendet werden, die zur Versorgung von Hilfsystemen dienen, in denen der Druck über den Systemdruck ansteigen kann. Sie lassen sich hauptsächlich in Drehklappen (die um ihre Schwerpunkte drehen) und Hebelklappen (die entlang ihrer Achse bewegt werden) einteilen.