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Durchgangsventil

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

06.09.2020

Letztes Update

20.04.2022

  • Wiki
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  • Durchgangsventil

Durchgangsventil – Aufbau und Funktion sowie verschiedene Bauformen von Durchgangsventilen

Inhalt des Wiki-Artikels

Aufbau, Funktion und Bauformen des Durchgangsventils

Mit einem Durchgangsventil wird der Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen geregelt, zum Beispiel der des Warmwassers in einer Heizung. Ebenso wie beim Eckventil handelt es sich beim Durchgangsventil um ein Vakuumventil. Dieses setzt sich grundsätzlich aus einem Gehäuse, dem beweglichen Ventilteller und mindestens einer Dichtung zusammen. Genutzt werden Vakuumventile zum Regeln von Leitungen zwischen Pumpen, Messgeräten und Vakuumbehältern. Während bei einem Eckventil die Rohranschlüsse im rechten Winkel zueinander stehen, liegen sie beim Durchgangsventil auf einer Achse. Durchgangsventile gibt es in verschiedenen Ausführungen, die der jeweiligen Funktion angepasst sind.1

Aufbau und Funktion von Durchgangsventilen

Grundsätzlich sind Durchgangsventile Hohlkörper mit einem Ventilteller. Strömt ein Fluidum ins Innere, wird es durch schmale Kanäle so umgeleitet, dass es senkrecht zur Armaturenachse durch den sogenannten Ventilsitz strömt. Bei diesem handelt es sich um eine Öffnung, die mittels des Ventilkegels vergrößert, verkleinert oder ganz geschlossen werden kann. Nachdem das Fluidum den Ventilsitz passiert hat, wird es wieder umgeleitet und fließt parallel zur Armaturenachse. Die Durchflussrate von Durchgangsventilen ist niedriger als die von Ventilen mit einem geraden Durchflussweg mit einer gleich großen Öffnung.

Oben im Armaturengehäuse befindet sich eine mit einem Hohlzylinder abgedichtete Öffnung. Die Buchse ist mit der Ventilspindel verbunden, diese wiederum mit einem Handrad beziehungsweise einem Stellantrieb und dem Ventilkegel. Über das Handrad oder den Stellmotor kann der Ventilkegel aus dem Ventilsitz herein- und herausgedreht werden. Auf diese Weise wird der Durchfluss des Fluidums geregelt; wenn der Ventilkegel vollständig im Ventilsitz ist, strömt kein Gas oder Wasser mehr durch das Durchgangsventil.2

Arten von Durchgangsventilen

Durchgangsventile unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Bauform. Zum einen gibt es Ventile, die in ihrem Aufbau Eckventilen ähnlich sind und bei denen der Ventilteller selbst in völlig geöffneter Position nur einen Teil des Ventilquerschnitts freigibt. Zum anderen gibt es Durchgangsventile, die den Querschnitt komplett freigeben – diese werden auch Schieberventile oder Schieber genannt. Sie sind kompakt gebaut, verfügen über einen freien Durchgang und infolgedessen über einen hohen Strömungsleitwert. Wird ein Durchlaufventil dazu genutzt, Teilstrecken einer Installation voneinander zu trennen, dann dient es als Absperrarmatur. Beim Einbau muss auf die Fließrichtung geachtet werden, die am Gehäuse angegeben ist, lediglich bei Schieberventilen ist die Fließrichtung nicht festgelegt. Bei anderen Bauformen muss das Fluidum gegen den Ventilteller strömen.

Ein Durchlaufventil kann in Form des oben beschriebenen Gradsitzventils, aber auch als Schrägsitzventil oder Freiflussventil realisiert werden. Bei Letzteren sitzt die Ventilspindel nicht senkrecht, sondern in einem schrägen Winkel zur Armaturenachse. Dadurch wird das Fluidum nicht so stark umgelenkt, so dass der Druckverlust reduziert wird. Den höchsten Strömungswiderstand weisen dementsprechend Gradsitzventile auf, Schrägsitzventile haben einen deutlich niedrigeren und Freiflussventile den geringsten unter den drei Bauformen des Durchlaufventils. Je niedriger der Strömungswiderstand ist, umso geräuschärmer ist das Ventil.3

Durchgangsventil mit Stellantrieb für die Heizung

Zur automatischen Regelung von Durchgangsventilen ist ein Stellantrieb erforderlich. Stellantriebe gibt es in elektrischer, thermischer und pneumatischer Ausführung. Pneumatische Stellantriebe werden vor allem in Großanlagen genutzt, thermische oder elektrische beispielsweise für die Heizung. Ein Durchgangsventil mit pneumatischem Stellantrieb arbeitet mit Druckluft, entweder wird der Durchfluss direkt über den Steuerdruck oder durch eine Hebelübersetzung geregelt. Elektrische Stellantriebe werden beispielsweise bei kleinen Lufterhitzern, Induktionsklimageräten und zum Regeln von Kalt- und Warmwasser eingesetzt. Automatisch geregelte Durchgangsventile an Heizkörpern sind üblicherweise mit einem elektrischen oder einem thermischen Stellantrieb sowie einem digitalen Gerät zur Steuerung der Raumtemperatur ausgestattet. In einem Smart Home kommen zum Teil auch Durchgangsventile mit modernen elektrothermischen Stellantrieben zum Einsatz, die ein Heizelement beinhalten, das sich ausdehnt, wenn Spannung anliegt.4

Einspritzschaltung mit Durchgangsventil

In der Anlagentechnik gehört die Einspritzschaltung mit Durchgangsventil zum Standard. Sie wird eingesetzt, wenn sich Anlagenteile in großer Entfernung zum Energieerzeuger befinden, also zum Beispiel bei Lüftungsanlagen auf dem Dach. Die Einspritzschaltung mit Durchgangsventil zeichnet sich dadurch aus, dass das Wasser in ihrem Sekundärsystem mengenkonstant und die Temperatur variabel ist, während im Primärsystem die Wassermenge variabel und die Vorlauftemperatur konstant ist. Zur Regelung dient der Differenzdruck, den die Primärpumpe der Einspritzschaltung erzeugt. Die Druckverhältnisse im Sekundärsystem bleiben davon unbeeinflusst. Der Differenzdruck wird über das Regel- und das Regulierventil abgebaut. Dass die Primär- und Sekundärwassermenge unabhängig voneinander geregelt werden können, ist ein Vorzug der Einspritzschaltung mit Durchgangsventil. Vor allem für Systeme mit niedrigen Rücklauftemperaturen ist sie deshalb sehr geeignet, also zum Beispiel für Fernwärme oder Brennwertgeräte. Außerdem werden Einspritzschaltungen mit Durchgangsventil bei Heizkörpern, Fußbodenheizungen, Niedertemperaturkesselanlagen, Wärmepumpen und Wärmespeichern eingesetzt.5

Größen von Durchgangsventilen

Durchgangsventile gibt es in verschiedenen Größen, gängig sind ½ Zoll und 1 Zoll. Absperrventile treffen häufig auch auf Leitungen mit einem größeren Durchmesser, so dass 2 Zoll und mehr erforderlich sind. Einige Prozess- und Übertragungsleitungen in der Industrie verfügen sogar über einen Durchmesser von mehr als 2540 Millimeter, das entspricht einem Durchgangsventil in der Größenordnung von 100 Zoll.6

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