Luft in Leitungssystemen

Fördermedium

Stets die erste Frage: "Sauber und klar, oder verschmutzt?"

Trinkwasser:

Be- und Entlüftungsventile, die für klare Flüssigkeiten konzipiert sind, werden langläufig als Trinkwasserventile bezeichnet. Das Medium füllt den gesamten Ventilkörper und tritt dabei mit den Dichsystemen des Ventils in Kontakt. Feststoffe im Fördermedium- speziell Schwimmstoffe - können Leckagen hervorrufen, wenn sie in das Dichtsystem eines Ventils gelangen. 
Die klaren Vorteile von Trinkwasserventilen liegen in der deutlich geringeren Bauhöhe und einem markanten Preisvorteil gegenüber Abwasserventilen.

Schmutz-/Abwasser:

Be- und Entlüftungsventile, die für den Einsatz in verschmutzen Medien, wie Schmutz- und Abwasser konzipiert sind, werden langläufig als Abwasserventil bezeichnet. Ihr eindeutiges Merkmal ist ein hohes, sich nach oben verjüngendes Gehäuse mit einem frei pendelnden Schwimmer. Abwasserventile verfügen über ein inneres Luftpolster, das die Schmutzfracht vom Dichsystemen des Ventils trennt.

Weitere Parameter:

Neben der Grundsatzfrage "sauber oder verschmutzt?" sind folgende Prozessangaben wichtig:

• Nenndruckstufe (z.B. PN16 für einen maximalen Betriebsdruck von 16 bar)
• Betriebstemperatur (von ... °C bis ... °C)
• Fördermedium

Sofern das Medium weder Trinkwasser, noch kommunales Abwasser ist, bitten wir Sie um eine möglichst präzise Medienbeschreibung, damit wir das Ventil optimal für Ihren Einsatzfall konfigurieren können.
Wir sind in der Lage, sowohl die Betriebsweise eines Ventils, als auch die Werkstoffe der Einzelkomponenten exakt auf Ihre Anforderungen anzupassen.
So ist es uns möglich, Ventile für hoch korrosive, aggressive und abrasive Flüssigkeiten zu konfigurieren. Auch zähe Flüssigkeiten, wie Harze und Öle - auch in explosionsgefährdeten Bereichen - können mit unseren Ventilen zuverlässig be- und entlüftet werden.

Düsenkonzept

2 Düsen für 3 Funktionen (Belüften, Anfahr-Entlüften, Betriebsentlüften)

Bei Be- und Entlüftungsventilen gibt es zwei grundsätzlich unterschiedliche Düsenkonzepte: 

Große Düse zur Belüftung und Anfahr-Entlüftung

Eine große Düse ist zwingend erforderlich, um Anlagen vor schädigendem Unterdruck zu schützen.
Während der Belüftung saugt das Ventil große Luftmengen bei möglichst geringem Differenzdruck ein. Je größer die Düse, desto höher ist die Belüftungsleistung des Ventils. Darüber hinaus dient die große Düse der Anfahr-Entlüftung beim Füllen von Anlagen. Auch hier muss das Ventil einen hohen Volumenstrom bei geringer Druckdifferenz ermöglichen und erneut gilt: Je größer die Düse, desto höher die Leistung.
Achtung! Folgende zwei Fakten sind bei der Anfahr-Entlüftung zu bachten:
1.) Sobald die große Düse schließt, öffnet sie erst wieder bei Unterdruck
2.)Das Schließen der großen Düse kann massive Druckstöße erzeugen
Nähere Informationen finden Sie im nachfolgenden Absatz über Anfahr-Entlüfter.

Kleine Düse zur Betriebsentlüftung:

Eine kleine Düse ist erforderlich, um Anlagen permanent zu entlüften. Das Prinzip der kleinen Düse ermöglicht ein selbsttätiges Auszublasen von Lufteinschlüssen selbst bei Betriebsdrücken bis 100 bar.

Betriebsentlüfter (kleine Düse)

Permanente Entlüftung auch bei höchsten Drücken

Be- und Entlüftungsventile die ausschließlich nach dem Konzept der kleinen Düse arbeiten, werden Betriebsentlüfter genannt. Sie dienen einzig und allein der Entlüftung eingeschlossener Gase während des Anlagenbetriebs. Ihre Entlüftungsleistung hängt sowohl vom Betriebsdruck, als auch vom Querschnitt der kleinen Düse ab.
Gegenüber herkömmlichen Bauformen mit ca. 1 mm² Düsenquerschnitt sind Betriebsentlüfter von AIRVALVE mit einer Rolldichtung ausgestattet, die es ermöglicht, deutlich größere Düsenquerschnitte auch bei hohen Drücken von bis zu 100 bar zu öffnen. Es folgt eine kurze Auswahl gängiger Betriebsentlüfter unseres Lieferprogramms.

Trinkwasserbauform: S-050 (PN16), S-052 (PN25), S-015 (PN40), S-016 (PN64), S-100 (PN100)

Abwasserbauform: S-025 (PN10), S-025-L (PN16), S-020 (PN16), S-022 (PN25)

Belüfter (große Düse)

Sofortiger Schutz vor Unterdruck

Belüftungsventile öffnen bei Unterdruck, und zwar sobald der Systemdruck unter das Niveau des Umgebungsdrucks fällt.
Je großer der Düsenquerschnitt, desto leistungsstärker belüftet das Ventil.
Die Belüftungsleistung ist die mit Abstand wichtigste Auslegungsgröße eines Ventils, da sie den zwingend erforderlichen Schutz vor Unterdruck bietet. So ist dem Querschnitt der großen Düse besondere Aufmerksamkeit zu gewidmen, um Schäden fachgerecht abzuwehren.

Am häufigsten werden schwimmergesteuerte Be- und Entlüftungsventile zur Belüftung eingesetzt, weil sie - wie der Name schon sagt - neben der Belüftung auch eine Entlüftung ermöglichen. Darüber hinaus liefert AIRVALVE auch folgende Belüfter-Bauformen:
a) Tellerbelüfter (z. B. Typ AIRVALVE Typ VB-060)
b) Belüfter mit Rückschlagklappe (z. B. AIRVALVE-Typ VBS oder BEVG-VB...)
c) Einstellbare Vakuumbrecher (maßgeschneiderte Einzelanfertigungen)

Anfahr-Entlüfter (große Düse)

Effizientes Füllen von Anlagen

Anfahr-Entlüfter sind schwimmergesteuerte Ventile mit großem Düsenquerschnitt. Je größer der Düsenquerschnitt, desto leistungsstärker entlüftet ein Ventil. Leitungssysteme, die - zum Schutz vor Unterdruck - mit schwimmergesteuerten Be- und Entlüftungsventilen ausgerüstet werden, lassen sich sehr einfach und effizient füllen, weil die große Düse sowohl der belüftung, als auch der Anfahr-Entlüftung dient. 

Achtung! Folgende zwei Fakten sind bei Anfahr-Entlüftern zu beachten:

1. Sobald die große Düse schließt, öffnet sie erst wieder bei Unterdruck! Eine Betriebsentlüftung ist über das große Düsenkonzept nicht möglich, weil der von innen auf den Düsenquerschnitt wirkende Betriebsdruck eine Anpresskraft erzeugt, die nicht von der Gewichtskraft des Schwimmers überwunden werden kann.
   Rechenbeispiel: Bei 1 bar Betriebsdruck wird ein 50 mm Düsendurchmesser mit 20 kg Anpresskraft verschlossen. Bei 16 bar Betriebsdruck sind es bereits 320 kg. Ein Schwimmer mit einem Gewicht von 320 kg müsste ein Volumen von über 320 Liter aufweisen, denn sonst würde er nicht schwimmen... 
2. Das Schließen der großen Düse kann massive Druckstöße erzeugen! Die Anfahr-Entlüftung endet sobald eine Vollfüllung des Systems erreicht ist. Der Schwimmer steigt auf und schließt die große Düse des Ventils. Das Schließen der großen Düse bewirkt, dass die Strömung gestoppt wird, was eine dynamische Druckänderung erzeugt.
   Je schneller die Flüssigkeit vor dem Schließen strömt und je schneller das Ventil schließt, desto höher ist der resultierende Druckstoß, welcher auch als Füllstoß bezeichnet wird.
   Merke: Das abrupte Schließen eines Be- und Entlüftungsventils erzeugt bereits bei 1 m/s Strömungsgeschwindigkeit Druckstöße von bis zu 10 bar! (vgl. Absatz Druckstoß im Menü Grundlagen\Be- und Entlüftung).

Zur Miminierung dynamischer Druckänderungen, die vom Schließen des Ventils erzeugt werden, bietet AIRVALVE sanft schließende Ausführungen. Weiterführende Informationen finden Sie im nachfolgenden Absatz.

Schließverhalten bei Anfahr-Entlüftung (große Düse)

Sanft schließende Ventile sorgen für aktive Druckstoßdämpfung

Das Schließen der großen Düse beendet die Anfahr-Entlüftung. In dieser Phase bremst das Ventil die zuvor strömende Flüssigkeit ab, wobei kinetische Energie (Bewegungsenergie) in Druckenergie umgewandelt wird. Es entsteht eine dynamische Druckänderung (Druckstoß), die sich mit Schallgeschwindigkeit in der gesamten Anlage ausbreitet. Die Höhe (Amplitude) des erzeugten Druckstoßes wird von zwei Faktoren bestimmt:

• Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
• Schließgeschwindigkeit des Ventils

Es gilt folgende Gesetzmäßigkeit: dP = dv / dt
mit
dp: Druckänderung (hier: Druckstoß)
dv: Geschwindigkeitsänderung (hier: Strömungsgeschwindigkeit vor und nach dem Schließen)
dt: Zeitintervall (hier: Schließzeit des Ventils)

Standardventile schließen abrupt (in Sekundenbruchteilen) und nehmen keinen Einfluss auf die Strömungsgeschwindigkeit.
Sanft schließende Be- und Entlüftungsventile von AIRVALVE hingegen können Druckstöße aktiv dämpfen, indem sie beide vorgenannten Faktoren beeinflussen können.

BEV-Typen, die die Strömungsgeschwindigkeit drosseln bevor sie schließen sind mit Index "NS" gekennzeichnet (z. B. D-060-HFNS). Darüber hinaus kann die Drosselfunktion mittels "Sanftschlussadapter" bei nahezu allen AIRVALVE-Ventilen adaptiert werden.

Ebenfalls bieten wir ein Trinkwasser-BEV (Typ D-070), dessen einzigartiges, patentiertes Membransystem die große Düse der Anfahr-Entlüftung gezielt langsam schließt und dadurch die Wassersäule behutsam abbremst.

3-Wege Be- und Entlüftungsventile

Die perfekte Kombination: Alle Funktionen in einem Ventil

3-Wege Be- und Entlüftungsventile vereinigen alle vorgenannten Einzelbauformen

• Belüfter (große Düse)
• Anfahr-Entlüfter (große Düse) 
• Betriebsentlüfter (kleine Düse)

Sie stellen damit die optimale Bauform eines Be- und Entlüftungsventils dar.
Fachgerecht positioniert und dimensioniert bieten sie den perfekten Schutz Ihrer Anlagen, indem sie

• vor Unterdruck schützen
• effizientes Füllen/Anfahren ermöglichen
• permanent strömungsbehindernde Luftansammlungen abführen

Wenn sie zudem sanft schließend ausgeführt sind, so unterstützen sie aktiv bei der Dämpfung dynamischer Druckänderungen.

BEV-Kompaktschächte

Die clevere Alternative zu begehbaren Schachtbauwerken

Über Jahrzehnte wurden Be- und Entlüftungsventile erdverlegter Rohrleitungen ausschließlich in begehbaren Schachtbauwerken installiert. BEV-Kompaktschächte stellen mittlerweile eine überaus effiziente und ökonomische Alternative zu begehbaren Bauwerken dar. 
Sie bieten folgende Vorteile für den Eigentümer und Betreiber:

• Ein-Mann-Bedienung (Inspektion und Wartung ohne Schachteinstieg)
• Geringe Bauhöhe (Trinkwasser: ab 555 mm, Abwasser ab 725 mm)
• Rostfrei (PE-Schacht mit Einbaukomponenten aus Edelstahl)
• Doppelnutzen (gleichzeitig zum Spülen von Leitungsabschnitten nutzbar)
• Einfach zu reinigen (Ventileinsatz kann unter Betriebsdruck entnommen werden)
• Dicht und auftriebssicher (monolitischer PE-Schacht mit Auftriebssicherung)
• Ökonomisch (geringes Einbauvolumen und Installation, sowie Bedienung ohne Hebewerkzeuge)
• weitere Vorteile in Abhängigkeit vom jeweils integrierten BEV-Typ

AIRVALVE bietet folgende BEV-Kompaktschächte:

Trinkwasser: D-090-P-w, D-090-P, BEVG-D-46(NS), BEVG-D-060-HF(NS), BEVG-D-070, ...

Abwasser: BEVG-D-025(-L), BEVG-D26/2, BEVG-D-26/3, BEVG-S-025(-L), BEVG-VB, ...

Alle Kompaktschächte sind auch mit autonomer Fernüberwachung (autakte Prozesswächter) lieferbar!