Optimierung der mechanischen Schließvorrichtung einer doppelexzentrischen Rückschlagklappe zur Verbesserung der Druckstoßproblematik

Eine theoretische Parameteruntersuchung zur Bestimmung des optimalen Hebelarms und Schließgewichts einer doppelexzentrischen Rückschlagklappe

In der Wasserversorgung werden Rückflussverhinderer eingesetzt, um das Leerlaufen eines Hochbehälters bei Stromausfall oder das Rückwärtslaufen von Pumpen zu verhindern. Bei Rohrleitungen großer Nennweite kommen dabei vor allem doppelexzentrisch gelagerte Rückschlagklappen zum Einsatz. Verringert sich der Durchfluss in einer Rohrleitung, so schließt der Rückflussverhinderer und eine Strömungsumkehr kann nicht stattfinden. Durch den plötzlichen Verschluss der Rohrleitung kann es zu einer sehr großen Druckänderung, dem sogenannten Druckstoß, kommen.
Die konstruktive Ausbildung des Rückflussverhinderers hat neben der Charakteristik der Pumpe einen entscheidenden Einfluss auf die Größe des resultierenden Druckstoßes. Bisher existierten allerdings keine genauen Kenntnisse darüber, welche Einstellung der mechanischen Schließvorrichtung einer Rückschlagklappe eine Verkleinerung des Druckstoßes zur Folge hat.
Dieser Artikel stellt die Zusammenfassung einer Bachelorarbeit an der Hochschule für Technik in Stuttgart dar, welche von Professor Dr.-Ing. Paul Schmitt betreut wurde. Ziel dieser Bachelorarbeit war es, ein Verfahren für die Optimierung der mechanischen Schließvorrichtung einer doppelexzentrischen Rückschlagklappe zu entwickeln. Hierzu wurden die theoretischen Grundlagen der Schließbewegung einer Rückschlagklappe erarbeitet und daraus ein Berechnungsmodell für die rechnerische Simulation der Schließbewegung erstellt. Anhand des Berechnungsmodells wurden unterschiedliche Kombinationen der Klappenparameter untersucht und günstige Kombinationen aufgezeigt. Von besonderem Interesse waren dabei die Parameter Hebelarm des Schließgewichtes, Masse des Schließgewichtes und der Winkel, in welchem der Hebelarm zur Klappenscheibe steht. Auf Basis der Ergebnisse der Parameteruntersuchung wurde ein Bemessungsverfahren entwickelt, mit dem die Parameter der Rückschlagklappe so gewählt werden können, dass der beim Schließen der Klappe auftretende Druckstoß deutlich verringert wird.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 03 - 2013 (März 2013)
Seiten: 4
Preis inkl. MwSt.: € 4,00
Autor: Jonathan Schmidt

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