Auswahl und Installation eines Rückschlagventils für eine Tiefbrunnen-Tauchpumpe

Ein Rückschlagventil ist ein Einwegventil, das im Auslasssystem einer Tiefbrunnen-Tauchpumpe installiert wird.

Es ermöglicht den Wasserfluss nach oben, während die Pumpe läuft, und schließt, wenn die Pumpe stoppt. Sein Zweck ist es, zu verhindern, dass die Wassersäule in der Steigleitung zurück durch die Pumpe fließt.

Obwohl das Funktionsprinzip einfach erscheint, kann ein falsch ausgewähltes oder positioniertes Rückschlagventil zu Folgendem beitragen:

• Übermäßiger Druckverlust
• Ventilschlag
• Wasserschlag
• Umgekehrte Pumpendrehung
• Wiederholtes Anlaufen unter abnormalen Bedingungen
• Instabiler Druck
• Ventilflattern
• Beschädigung der Steigleitung
• Schwierige Pumpenentnahme
• Vorzeitiger Verschleiß von Pumpe oder Motor

Die richtige Ventilkonfiguration hängt von der genauen Pumpe, der Durchflussrate, der Förderhöhe, der Länge der Steigleitung, dem Rohrmaterial, der Installationstiefe und dem transienten Systemverhalten ab.

Wählen Sie kein Rückschlagventil nur deshalb aus, weil seine Nennweite mit dem Pumpenauslass übereinstimmt.

Was macht ein Rückschlagventil für Tiefbrunnenpumpen?

Wenn eine Bohrlochpumpe läuft, öffnet der von der Pumpe erzeugte Druck das Rückschlagventil und drückt Wasser nach oben durch die Steigleitung.

Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, beginnen die Pumpendrehzahl und der Durchfluss abzunehmen. Das Rückschlagventil sollte schließen, bevor ein erhebliches Wasservolumen die Richtung umkehrt.

Ein korrekt funktionierendes Ventil hilft:

• Wasser in der Steigleitung zu halten
• Systemdruck aufrechtzuerhalten
• Rückfluss durch die Pumpe zu begrenzen
• Umgekehrte Pumpendrehung zu reduzieren
• Kontrollierteres Wiederanlaufen zu ermöglichen
• Zu verhindern, dass die gesamte Rohrleitung nach jedem Stopp entleert wird

Ein Rückschlagventil erzeugt keinen Druck und erhöht nicht die Förderhöhe der Pumpe. Es erzeugt einen hydraulischen Widerstand und verbraucht daher im geöffneten Zustand eine geringe Förderhöhe.

Sein Druckverlust muss in die Systemberechnung einbezogen werden.

Bestätigen Sie zuerst, ob die Pumpe ein integriertes Rückschlagventil hat

Viele Tiefbrunnen-Tauchpumpen verfügen über ein Rückschlagventil am oder in der Nähe des Auslasskopfes.

Die Produktinformationen der SLAPK QJ identifizieren Rückschlagventil- und Rückflussverhinderer-Komponenten in der Pumpenkonstruktion. Die genaue Anordnung, das Material und die Druckkapazität hängen von der ausgewählten Serie und dem Modell ab.

Bevor Sie ein zusätzliches Ventil spezifizieren, bestätigen Sie:

• Vollständiges Pumpenmodell
• Ob ein integriertes Ventil installiert ist
• Ventiltyp
• Ventilmaterial
• Vollständig offener Durchflussbereich
• Nenndruck
• Maximal zulässige Förderhöhe über dem Ventil
• Eignung für vertikalen Betrieb
• Herstelleranweisungen für zusätzliche Ventile

Gehen Sie nicht davon aus, dass jede Pumpe das gleiche Ventil enthält, nur weil die Produktfamilie ein ähnliches äußeres Erscheinungsbild hat.

Gehen Sie ebenso wenig davon aus, dass ein integriertes Ventil für jede mögliche Installationstiefe oder transiente Bedingung geeignet ist.

Rückschlagventil, Rückflussverhinderer und Fußventil

Die Begriffe „Rückschlagventil“ und „Rückflussverhinderer“ beschreiben normalerweise ein Ventil, das den Fluss in einer Richtung zulässt und den Rückfluss verhindert.

Ein Fußventil ist ebenfalls eine Art Rückflussverhinderer, wird aber üblicherweise am Sauganschluss einer Oberflächenpumpe installiert, um die Grundierung zu erhalten.

Eine Tiefbrunnen-Tauchpumpe verwendet normalerweise kein Saugfußventil auf die gleiche Weise. Die Pumpe arbeitet unter Wasser und drückt Wasser von unterhalb des Wasserspiegels nach oben.

Das relevante Ventil wird auf der Auslassseite der Tauchpumpe installiert.

Die Terminologie variiert zwischen Herstellern und Ländern, daher haben die technischen Zeichnung und der Durchflussrichtungspfeil Vorrang vor dem Produktnamen allein.

Warum Rückfluss ein Problem darstellt

Wenn ein Rückschlagventil fehlt, offen klemmt oder undicht ist, kann das Wasser in der Steigleitung nach dem Stopp der Pumpe nach unten fließen.

Dieser Rückfluss kann die Pumpenlaufräder und den Motor rückwärts drehen.

Wenn der Motor startet, während sich die Einheit noch rückwärts dreht, können die Welle, die Kupplung, die Laufräder und das Axiallager-System starken mechanischen Belastungen ausgesetzt sein.

Mögliche Folgen sind:

• Hohes Anlaufdrehmoment
• Wellen- oder Kupplungsschäden
• Verschleiß des Axiallager-Systems
• Überlastungsabschaltungen des Motors
• Lose Pumpenteile
• Instabiler Anlauf
• Reduzierte Lebensdauer

Ein undichtes Ventil kann auch dazu führen, dass der Druckbehälter oder die Verteilungsleitung Druck verliert, was dazu führt, dass die Pumpe häufiger startet.

Häufiges Schalten kann jedoch auch andere Ursachen haben. Ersetzen Sie das Rückschlagventil nicht, ohne den Druckbehälter, den Druckschalter, die Rohrleitung und den Wasserbedarf zu überprüfen.

Warum auch ein schnelles Schließen des Ventils ein Problem sein kann

Ein Ventil muss schnell genug schließen, um den Rückfluss zu begrenzen, aber das Schließverhalten muss zum hydraulischen System passen.

Wenn eine sich bewegende Wassersäule schnell stoppt oder ihre Geschwindigkeit ändert, kann eine temporäre Druckwelle durch die Rohrleitung wandern. Dies wird als Wasserschlag bezeichnet.

Mögliche Symptome sind:

• Ein lauter Knall beim Stoppen der Pumpe
• Bewegung der Steigleitung
• Geräusche durch Ventilaufprall
• Spitzen im Manometer
• Beschädigte Rohrverbindungen
• Ausgefallene Dichtungen
• Wiederholtes Ventilversagen
• Vibrationen am Brunnenkopf

Die Schwere des Wasserschlags hängt von mehr als nur dem Ventil selbst ab.

Relevante Faktoren sind:

• Wassergeschwindigkeit
• Länge der Steigleitung
• Tatsächlicher innerer Rohrdurchmesser
• Rohrmaterial und Elastizität
• Schließzeit des Ventils
• Menge des Rückflusses vor dem Schließen
• Pumpenverzögerung
• Position des Rückschlagventils
• Statische Förderhöhe
• Systemdruck
• Luftblasen
• Druckbehälter oder Druckstoßbehälter
• VFD-Stoppeinstellungen

Ein „schnell schließendes“ Ventil ist nicht automatisch eine schlagfreie Lösung. Sein bewegliches Element, die Feder, die Strömungsgeschwindigkeit und die Einbaulage müssen zusammen betrachtet werden.

Gängige Rückschlagventiltypen

Schwenkventil

Ein Schwenkventil verwendet eine scharniergelagerte Scheibe, die sich bei Vorwärtsströmung öffnet und bei Umkehrung der Strömung schließt.

Vorteile können sein:

• Einfache Konstruktion
• Geringer Druckverlust im vollständig geöffneten Zustand
• Verfügbarkeit in großen Größen

Mögliche Einschränkungen sind:

• Die Scheibe kann eine relativ lange Strecke zurücklegen.
• Es kann sich erheblicher Rückfluss entwickeln, bevor es schließt.
• Die Scheibe kann gegen den Sitz schlagen.
• Einige Ausführungen sind empfindlich gegenüber der Einbaulage.
• Große Außenabmessungen können die Bohrlochfreiheit einschränken.

Ein konventionelles Schwenkventil ist nicht automatisch für die Installation in einem engen vertikalen Brunnen geeignet.

Federbelastetes Rückschlagventil

Ein federbelastetes Ventil verwendet eine Feder, um das Schließelement in Richtung des Sitzes zu bewegen, wenn die Vorwärtsströmung abnimmt.

Mögliche Vorteile sind:

• Kürzere Schließbewegung
• Geringere Abhängigkeit von der Schwerkraft
• Eignung für vertikale Rohrleitungen, wenn zugelassen
• Schnellere Reaktion auf abnehmende Strömung

Mögliche Nachteile sind:

• Zusätzlicher Öffnungsdruck
• Höherer Förderhöhenverlust
• Federkorrosion oder -ermüdung
• Empfindlichkeit gegenüber Sand und Ablagerungen

Das Federmaterial muss mit dem Wasser kompatibel sein.

Hubkolbenventil

Ein Hubkolbenventil verwendet ein axial bewegliches Schließelement.

Ein richtig konstruiertes Hubkolbenventil kann ein kontrolliertes Schließen und eine kompakte Installation bieten. Es wird häufig für vertikale Pumpenauslassdienste in Betracht gezogen.

Die Auswahl sollte bestätigen:

• Durchflusskapazität
• Federkraft
• Sitzmaterial
• Führungsaufbau
• Sandbeständigkeit
• Maximaler Druck
• Einbaurichtung

Schall- oder schlagfreies Rückschlagventil

Schall- und schlagfreie Ventile sind so konstruiert, dass sie schließen, bevor sich eine nennenswerte Rückwärtsgeschwindigkeit entwickelt.

Der Begriff garantiert keine identische Leistung zwischen den Herstellern.

Fordern Sie die Daten des Herstellers an für:

• Schließverhalten
• Mindestdurchfluss
• Druckverlust
• Zulässige Ausrichtung
• Druckklasse
• Wasserqualität
• Betriebstemperatur
• Zykluslebensdauer

Ein als „schalllos“ vermarktetes Ventil kann immer noch hydraulische Schläge verursachen, wenn es falsch dimensioniert oder in einem ungeeigneten System installiert ist.

Kugelrückschlagventil

Ein Kugelrückschlagventil verwendet eine freie oder geführte Kugel, um den Strömungsdurchgang zu schließen.

Kugelkonstruktionen sind in einigen Abwasser- und Feststoffanwendungen üblich, können aber erhebliche Druckverluste verursachen oder für eine enge Tiefbrunnen-Steigleitung ungeeignet sein.

Verwenden Sie nur ein Ventil, das speziell für die Pumpenfunktion und die Einbaulage zugelassen ist.

Schritt 1: Auslegung durchfluss bestätigen

Wählen Sie das Rückschlagventil für den tatsächlichen Betriebsdurchfluss aus, nicht nur anhand der Pumpenauslassgröße.

Die Überprüfung sollte umfassen:

• Mindestdauerfluss
• Normaler Betriebsdurchfluss
• Maximal erwarteter Durchfluss
• VFD-Betriebsbereich
• Start- und Stoppbedingungen

Ein überdimensioniertes Ventil öffnet sich bei geringem Durchfluss möglicherweise nicht vollständig. Das Schließelement kann teilweise offen bleiben und instabil werden.

Ein unterdimensioniertes Ventil kann Folgendes verursachen:

• Hohe Geschwindigkeit
• Übermäßiger Förderhöhenverlust
• Geräusche
• Erosion
• Hohe Federkraft
• Beschleunigter Sitzverschleiß

Das ausgewählte Ventil sollte über den gesamten vorgesehenen Durchflussbereich stabil arbeiten.

Schritt 2: Durchflusskoeffizient und Druckverlust des Ventils prüfen

Jedes offene Rückschlagventil verursacht einen Druckverlust.

Der Förderhöhenverlust hängt ab von:

• Ventiltyp
• Interner Durchgangsbereich
• Durchflussrate
• Wassergeschwindigkeit
• Öffnungsposition
• Federkraft
• Interne Geometrie
• Oberflächenzustand

Verwenden Sie den Durchflusskoeffizienten, die Druckverlustkurve oder die getesteten Leistungsdaten des Herstellers.

Gehen Sie nicht davon aus, dass das Ventil einen vernachlässigbaren Widerstand hat.

Der Ventilverlust muss zu Folgendem addiert werden:

• Reibung in geraden Rohren
• Verlust durch Bögen und Reduzierstücke
• Verlust durch Durchflussmesser
• Brunnenkopf-Armaturen
• Verlust durch Regelventile

Diese Verluste sind Teil der gesamten dynamischen Förderhöhe.

Ein Ventil mit dem gleichen Nenndurchmesser wie die Steigleitung kann immer noch einen viel kleineren inneren Durchflussbereich haben.

Schritt 3: Nenndruck prüfen

Das Ventil muss dem höchsten glaubwürdigen Druck standhalten, nicht nur dem normalen Betriebsdruck am Brunnenkopf.

Überprüfen Sie:

• Pumpen-Abschaltkopf
• Statischer Wassersäulendruck
• Normaler Betriebsdruck
• Erforderlicher Auslassdruck
• Wasserschlagdruck
• Prüfdruck
• Ventilposition in der Steigleitung
• Druck, der entsteht, wenn ein anderes Ventil leckt oder ausfällt
• Anwendbarer Sicherheitsfaktor

Der Druck in der Nähe einer tief installierten Pumpe kann sich stark von dem an der Oberfläche beobachteten Druck unterscheiden.

Bestätigen Sie den Nenndruck von:

• Ventilkörper
• Sitz
• Feder
• Welle oder Führung
• Gewinde- oder Flanschverbindung
• Dichtungen
• Befestigungselemente

Das Ventil und die Verbindung der Steigleitung sollten als komplette Einheit bewertet werden.

Schritt 4: Kompatible Materialien auswählen

Die Ventilmaterialien müssen mit der Wasserchemie und anderen Systemkomponenten übereinstimmen.

Mögliche Gehäusematerialien sind:

• Gusseisen
• Sphäroguss
• Kohlenstoffstahl
• Bronze
• Edelstahl
• Technische Kunststoffe

Interne Komponenten können verwenden:

• Edelstahlfedern
• Elastomersitze
• Bronzeführungen
• Kunststoff- oder Verbundwerkstoff-Hubkolben

Die Materialauswahl sollte Folgendes berücksichtigen:

• Chloridkonzentration
• pH-Wert
• Gelöster Sauerstoff
• Salzgehalt
• Temperatur
• Sandgehalt
• Trinkwasseranforderungen
• Galvanische Wechselwirkung
• Erwartete Lebensdauer

Gehen Sie nicht davon aus, dass SS304 für jede Grundwasserquelle geeignet ist. Aggressiveres Wasser erfordert möglicherweise SS316L, Duplex-Edelstahl oder ein anderes geprüftes Material.

Der SLAPK-Katalog listet mehrere mögliche Materialien für Rückschlagventilkomponenten auf, darunter Gusseisen, Edelstahlqualitäten und Bronze. Das endgültige Material muss für die bestellte Pumpe und die Wasseranalyse bestätigt werden.

Schritt 5: Einbaulage überprüfen

Ein Ventil muss in der vom Hersteller angegebenen Durchflussrichtung installiert werden.

Für eine vertikale Steigleitung ist die zulässige Durchflussrichtung normalerweise nach oben. Nicht jedes Ventil ist jedoch für die vertikale Installation zugelassen.

Prüfen Sie:

• Durchflusspfeil
• Zulassung für Aufwärtsfluss
• Mindestanforderungen an die Ausrichtung
• Abhängigkeit von Feder oder Schwerkraft
• Erforderliche gerade Rohrleitungslänge
• Zugang für Wartung
• Verfahren zum Anziehen der Verbindung

Die Installation eines Ventils in umgekehrter Richtung kann den Fluss verhindern und dazu führen, dass die Pumpe gegen einen geschlossenen Auslass arbeitet.

Mögliche Ergebnisse sind Überhitzung, hoher Druck, Motorüberlastung und Beschädigung von Pumpenteilen.

Verlassen Sie sich nicht nur auf die äußere Form. Überprüfen Sie den gegossenen, gestempelten oder aufgedruckten Durchflusspfeil, bevor Sie die Einheit absenken.

Schritt 6: Bohrlochfreiheit prüfen

Ein hydraulisch geeignetes Ventil muss auch in den Brunnen passen.

Überprüfen Sie die maximale Außenabmessung von:

• Ventilkörper
• Gewinde
• Flansche
• Schrauben
• Kupplungen
• Reduzierstücke
• Kabelführungen
• Stromkabel
• Kabelklemmen
• Verbindung
• Hebemittel

Das Ventil oder seine Kupplung kann breiter sein als die Pumpe oder die Steigleitung.

Vergleichen Sie die vollständige installierte Hülle mit dem minimal gemessenen Innendurchmesser des Gehäuses.

Berücksichtigen Sie:

• Gehäuseverbindungen
• Interne Schweißnähte
• Brunnenabweichung
• Mineralablagerungen
• Auskleidungen
• Verformung
• Freiraum für die Entnahme

Eine theoretische Metall-zu-Metall-Passung ist nicht ausreichend.

Schritt 7: Mechanische Belastbarkeit bestätigen

Die Steigleitung und ihre Verbindungen tragen eine erhebliche hängende Last.

Die Verbindung des Rückschlagventils kann ausgesetzt sein:

• Rohrgewicht
• Gewicht der Wassersäule
• Pumpen- und Motorgewicht
• Kabelgewicht
• Start- und Stoppkräfte
• Druckstoß
• Wasserschlag
• Installations- und Entnahmelasten

Gewindeverbindungen müssen eine geeignete Eingriffstiefe und mechanische Festigkeit aufweisen.

Flanschverbindungen erfordern die richtige:

• Flansch-Nenndruck
• Schraubenmaterial
• Anzugsdrehmoment der Schrauben
• Dichtung
• Ausrichtung
• Korrosionsschutz

Verwenden Sie den Ventilkörper nicht als ungeprüften Hebepunkt.

Wo sollte das erste Rückschlagventil installiert werden?

Der erste Schritt ist zu bestätigen, ob die Pumpe bereits ein integriertes Auslass-Rückschlagventil enthält.

Wenn ein externes erstes Ventil erforderlich ist, wird es oft in der Nähe des Pumpenauslasses installiert, aber der genaue Abstand muss den Anweisungen des Pumpen- und Ventilherstellers folgen.

Faktoren, die die Position beeinflussen, sind:

• Turbulenzen am Pumpenauslass
• Erforderliche gerade Rohrleitungslänge
• Pumpenauslassverbindung
• Fähigkeit, eingeschlossene Luft abzulassen
• Ventilzugang
• Bohrlochfreiheit
• Anordnung der Rohrverbindungen
• Hydraulisches transientes Verhalten

Installieren Sie das Ventil nicht in einem beliebigen Abstand, nur weil diese Position während der Montage praktisch ist.

Sind zusätzliche Rückschlagventile erforderlich?

Einige Tiefinstallationen verwenden zusätzliche Rückschlagventile entlang der Steigleitung.

Es gibt jedoch keine universelle Anzahl oder einen universellen Abstand, der für jeden Brunnen geeignet ist.

Die Entscheidung sollte Folgendes berücksichtigen:

• Pumpeneinstelltiefe
• Statische und dynamische Wasserstände
• Länge der Steigleitung
• Rohrmaterial
• Rohr-Druckklasse
• Strömungsgeschwindigkeit
• Ventil-Nenndruck
• Wasserschlag-Analyse
• Anweisungen des Pumpenherstellers
• Anweisungen des Ventilherstellers
• Lokale Installationsanforderungen
• Wartungs- und Entnahmeplan

Das Hinzufügen weiterer Ventile verbessert den Schutz nicht automatisch.

Mehrere Ventile können Folgendes einführen:

• Zusätzlicher Reibungsverlust
• Mehr potenzielle Leckstellen
• Zwischen den Ventilen eingeschlossener Druck
• Ventilflattern
• Komplexe transiente Wechselwirkung
• Schwierige Fehlerdiagnose
• Mehr Komponenten zu entnehmen

Wenn ein Ventil früher schließt als ein anderes, können sich die Wassersäulen zwischen den Ventilen während des Abschaltens unterschiedlich verhalten.

Für tiefe, lange oder Hochdurchflusssysteme verwenden Sie eine hydraulische Transientenanalyse anstelle einer festen Abstandsregel.

Sollte ein Rückschlagventil am Brunnenkopf installiert werden?

Ein Oberflächen-Rückschlagventil kann durch das Systemdesign oder den lokalen Installationsstandard erforderlich sein.

Bevor Sie eines hinzufügen, überprüfen Sie die gesamte Unterwasser-Ventilanordnung.

Ein Oberflächenventil kann Druck im Verteilungssystem halten, kann aber auch ein undichtes Unterwasser-Ventil verbergen. Druck kann sich zwischen den Ventilen ansammeln, und die Wechselwirkung kann den hydraulischen Stoß in einigen Konfigurationen erhöhen.

Bestätigen Sie:

• Zweck des Oberflächenventils
• Vorhandenes integriertes Pumpenventil
• Unterwasser-Leitungsventile
• Position des Druckbehälters
• Anschluss des Druckschalters
• Anordnung der Brunnenkopf-Rohrleitungen
• Entwässerungs- und Wartungsanforderungen
• Anwendbarer Code

Fügen Sie kein Oberflächen-Rückschlagventil hinzu, nur um schnelles Schalten zu stoppen, ohne die Ursache zu diagnostizieren.

Rückschlagventil und Schieber haben unterschiedliche Funktionen

Das SLAPK-Installationsdiagramm zeigt sowohl ein Rückschlagventil als auch ein Schieber am Brunnenkopf.

Sie sind nicht austauschbar.

Ein Rückschlagventil:

• Funktioniert automatisch
• Ermöglicht Fluss in einer Richtung
• Verhindert Rückfluss

Ein Schieber:

• Wird manuell oder mechanisch betätigt
• Wird zur Isolierung der Rohrleitung verwendet
• Kann während der Inbetriebnahme oder Wartung verwendet werden
• Sollte normalerweise während des normalen Pumpenbetriebs vollständig geöffnet sein, es sei denn, das System ist speziell für Drosselung ausgelegt

Ein Schieber schließt nicht automatisch, wenn die Pumpe stoppt.

Ein Rückschlagventil sollte nicht als Hauptwartungs-Isolationsventil verwendet werden.

Wechselwirkung zwischen Rückschlagventil und Druckbehälter

In einem Drucksystem speichert der Druckbehälter Wasser und begrenzt das Schalten des Motors.

Das Rückschlagventil hilft, das Zurückfließen ins Bohrloch zu verhindern, während der Druckbehälter kleine Bedarfe liefert, ohne die Pumpe sofort wieder zu starten.

Eine falsche Anordnung kann Folgendes verursachen:

• Schnelles Schalten
• Druckschalter-Chatter
• Verlust von gespeichertem Druck
• Verzögerte Druckreaktion
• Eingeschlossener Druck
• Irreführende Druckanzeigen

Der Druckschalter sollte den korrekten Systemdruck erfassen und mit dem Druckbehälter, den Rückschlagventilen und dem Bedienfeld koordiniert werden.

Ein defekter Druckbehälter kann häufiges Starten verursachen, auch wenn das Rückschlagventil ordnungsgemäß funktioniert.

Rückschlagventil-Überlegungen mit einem VFD

Ein VFD ändert die Beschleunigung und Verzögerung der Pumpe.

Kontrollierte Geschwindigkeitsänderungen können einige hydraulische Schläge reduzieren, aber schlechte Einstellungen können auch zu instabilem Ventilverhalten führen.

Überprüfen Sie:

• Mindestdauergeschwindigkeit
• Mindestventilöffnungsfluss
• Beschleunigungszeit
• Verzögerungszeit
• Schlafmodus
• Wiederanlaufdruck
• Ventilschließreaktion
• Flussumkehr
• Position des Drucksensors

Bei geringem Durchfluss kann ein federbelastetes Ventil teilweise offen bleiben und flattern.

Gehen Sie nicht davon aus, dass ein VFD die Notwendigkeit eines Rückschlagventils oder einer Stoßanalyse beseitigt.

Luft- und Gasüberlegungen

Luft, die in einer vertikalen Rohrleitung eingeschlossen ist, beeinflusst die Druckreaktion und das Ventilverhalten.

Luft kann eindringen durch:

• Ein fallender Brunnenpegel
• Pumpen-Wirbelbildung
• Undichte Rohrverbindungen
• Gelöstes Gas, das aus dem Wasser freigesetzt wird
• Wartungsarbeiten
• Eine leere Steigleitung während der Inbetriebnahme

Unkontrollierte Luft kann Folgendes verursachen:

• Intermittierender Fluss
• Druckschwankungen
• Ventilaufprall
• Reduzierte Pumpenleistung
• Ungenauigkeit der Durchflussmessung

Der Systemdesigner sollte feststellen, ob Entlüftungs- oder Vakuumkontrollgeräte erforderlich sind.

Bohren Sie keine Löcher in ein Rückschlagventil oder eine Steigleitung, es sei denn, der Pumpenhersteller liefert ein dokumentiertes Luftmanagementverfahren.

Vorinstallationsinspektion

Überprüfen Sie das Ventil, bevor Sie die Pumpe absenken.

Prüfen Sie:

• Korrekter Typ und Größe
• Nenndruck
• Material
• Flussrichtung
• Bewegungsfreiheit
• Zustand des Sitzes
• Zustand der Feder
• Innere Sauberkeit
• Anschlussgewinde oder -flansche
• Außenabmessungen
• Herstellerkennzeichnungen

Entfernen Sie Transportschutz und Fremdkörper.

Installieren Sie kein Ventil mit Schweißrückständen, Dichtmittel, Sand oder Verpackungsmaterial.

Wenn Gewindedichtmittel verwendet wird, verhindern Sie, dass überschüssiges Material in den Strömungsdurchgang gelangt.

Inbetriebnahme-Prüfungen

Erfassen Sie während des Erstbetriebs:

• Pumpenfluss
• Auslassdruck
• Motorstrom
• Startverhalten
• Stoppverhalten
• Ventilgeräusche
• Druckschwankungen
• Zeit bis zum Druckaufbau
• Druckabfall nach dem Stopp
• Anzeichen von Rückfluss

Beobachten Sie das Manometer, wenn die Pumpe stoppt.

Ein schneller Druckabfall kann Folgendes anzeigen:

• Ein undichtes Rückschlagventil
• Leck in der Steigleitung
• Leck in der Verteilungsleitung
• Problem mit dem Druckbehälter
• Wasserbedarf nachgelagert

Ein Druckspitze oder ein lauter Aufprall kann auf ein transientes Problem hinweisen, aber ein Standardmanometer erfasst möglicherweise kein sehr kurzes Druckereignis. Eine Hochgeschwindigkeits-Druckmessung kann erforderlich sein.

Anzeichen von Rückschlagventilproblemen

Mögliche Symptome sind:

• Pumpe startet zu häufig
• Druck fällt nach dem Stopp ab
• Lauter Knall beim Stoppen der Pumpe
• Rückwärtsdrehung
• Verzögerter Neustart
• Instabiler Fluss
• Ventilflattern
• Höherer als erwarteter Förderhöhenverlust
• Pumpe liefert nicht die Nennleistung
• Bewegung der Steigleitung
• Wiederholter Ventilwechsel
• Auf dem Ventilsitz gefundene Ablagerungen

Diagnostizieren Sie nicht nur anhand eines Symptoms.

Zum Beispiel kann geringer Durchfluss von einem blockierten Ventil herrühren, aber er kann auch durch falsche Drehung, niedrige Spannung, verschlissene Pumpenteile, übermäßige Förderhöhe oder eine verengte Rohrleitung verursacht werden.

Häufige Fehler bei der Auswahl von Rückschlagventilen

Auswahl nur nach Nennrohrgröße

Der innere Durchflussbereich und die Druckverlustcharakteristik können bei Ventilen gleicher Nennweite stark variieren.

Ignorieren des integrierten Ventils der Pumpe

Das Hinzufügen von Ventilen ohne Bestätigung der vorhandenen Konstruktion kann unnötige Verluste und komplexe transiente Verhaltensweisen verursachen.

Installation des Ventils in umgekehrter Richtung

Überprüfen Sie immer den Durchflusspfeil vor der Montage.

Ignorieren des Druckverlusts

Der Ventilverlust addiert sich zur gesamten dynamischen Förderhöhe und kann den tatsächlichen Betriebspunkt der Pumpe verändern.

Auswahl nur nach Normaldruck

Prüfen Sie Abschalt-, statischen, Prüfdruck und glaubwürdigen transienten Druck.

Annahme, dass jedes Ventil vertikal funktioniert

Bestätigen Sie die vom Hersteller zugelassene Ausrichtung.

Anwendung einer universellen Ventilabstandsregel

Der Abstand hängt vom gesamten hydraulischen System und den Herstelleranweisungen ab.

Installation zu vieler Ventile

Zusätzliche Ventile können die Reibung erhöhen, Druck einschließen und das Abschaltverhalten verkomplizieren.

Ignorieren von Sand und Sediment

Partikel können ein vollständiges Schließen des Ventils verhindern oder den Sitz und die Führung beschädigen.

Vergessen der Bohrlochfreiheit

Der Ventilkörper, die Kupplung oder der Flansch können der breiteste Teil der Einheit sein.

Behandlung von Ventilschlag als reines Lärmproblem

Ein lautes Schließen kann auf einen schädlichen Druckstoß hinweisen.

Austausch des Ventils ohne Überprüfung des Systemschaltens

Häufiges Starten kann durch einen defekten Druckbehälter, Druckschalter oder ein Leck in der Rohrleitung verursacht werden.

Beispielhafte Überprüfung eines Rückschlagventils

Angenommen, eine Bohrlochpumpe liefert Wasser durch eine lange vertikale Steigleitung zu einem Oberflächen-Drucksystem.

Der Ingenieur sollte:

1. Bestätigen Sie, ob die ausgewählte Pumpe ein integriertes Rückschlagventil enthält.
2. Beschaffen Sie den Ventiltyp, den Nenndruck und die Daten zum Durchflussverlust.
3. Berechnen Sie den tatsächlichen Betriebsdurchfluss und die Geschwindigkeit.
4. Berücksichtigen Sie den Ventilverlust in der gesamten dynamischen Förderhöhe.
5. Prüfen Sie den Pumpen-Abschaltkopf und den transienten Druck.
6. Bestätigen Sie die Materialkompatibilität mit der Wasseranalyse.
7. Stellen Sie sicher, dass das Ventil für den vertikalen Aufwärtsfluss zugelassen ist.
8. Prüfen Sie den gesamten Außendurchmesser im Verhältnis zum Gehäuse.
9. Prüfen Sie, ob ein externes erstes Ventil erforderlich ist.
10. Bewerten Sie alle vorgeschlagenen zusätzlichen Ventile als komplettes System.
11. Koordinieren Sie die Ventilanordnung mit dem Druckbehälter und dem VFD.
12. Beobachten Sie Druck und Ventilverhalten während der Inbetriebnahme.

Die endgültige Auswahl kann nicht allein anhand des Auslassdurchmessers und der Brunnen tiefe getroffen werden.

Für eine Rückschlagventil-Überprüfung erforderliche Informationen

Stellen Sie dem Pumpen- und Ventilzulieferer folgende Informationen zur Verfügung:

• Vollständiges Pumpenmodell
• Pumpenleistungskurve
• Erforderlicher Durchfluss
• Gesamte dynamische Förderhöhe
• Pumpen-Abschaltkopf
• Brunnen tiefe
• Pumpeninstallationstiefe
• Statische und dynamische Wasserstände
• Material der Steigleitung
• Tatsächlicher innerer Rohrdurchmesser
• Gesamte Rohrlänge
• Rohr-Druckklasse
• Pumpenauslassverbindung
• Details zum vorhandenen integrierten Rückschlagventil
• Vorgeschlagener Ventiltyp und Größe
• Ventil-Nenndruck
• Ventil-Durchflusskoeffizient
• Wassertemperatur
• Wasseranalyse
• Sandgehalt
• Startmethode
• VFD-Betriebsbereich
• Details zum Druckbehälter
• Brunnenkopf-Anordnung
• Lokaler Installationsstandard

Häufig gestellte Fragen

Benötigt jede Tiefbrunnenpumpe ein Rückschlagventil?

Ein System benötigt normalerweise einen Schutz vor Rückfluss, und viele Bohrlochpumpen verfügen über ein integriertes Auslass-Rückschlagventil. Bestätigen Sie die genaue Pumpenkonstruktion, bevor Sie ein weiteres Ventil hinzufügen.

Sollte das Ventil die gleiche Größe wie der Pumpenauslass haben?

Nicht automatisch. Das Ventil muss dem tatsächlichen Durchfluss, dem Druckverlust, dem Nenndruck, der Verbindung und der Installationsfreiheit entsprechen.

Wo sollte das erste externe Ventil installiert werden?

Es wird üblicherweise in der Nähe des Pumpenauslasses positioniert, wenn erforderlich, aber der genaue Standort sollte den Anweisungen des Pumpen- und Ventilherstellers folgen.

Wie viele Rückschlagventile sollte ein Tiefbrunnen verwenden?

Es gibt keine universelle Anzahl. Die Antwort hängt von der Installationstiefe, der Rohrlänge, dem Druck, der Geschwindigkeit, der Ventilbewertung und dem transienten Verhalten ab.

Können zu viele Rückschlagventile Probleme verursachen?

Ja. Zusätzliche Ventile erhöhen die Reibung und können eingeschlossenen Druck, Flattern und komplexes Wasserschlagverhalten verursachen.

Kann ein Rückschlagventil Wasserschlag stoppen?

Ein korrekt ausgewähltes Ventil kann Rückfluss und Ventilschlag reduzieren, aber Wasserschlag ist ein Problem transienter Systemereignisse. Rohrlänge, Geschwindigkeit, Ventilsteuerzeiten, VFD-Einstellungen und Stoßschutzgeräte müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Warum fällt der Druck nach dem Stoppen der Pumpe ab?

Mögliche Ursachen sind ein undichtes Rückschlagventil, ein Leck in der Steigleitung, ein Leck in der Verteilung, ein Problem mit dem Druckbehälter oder ein fortlaufender Wasserbedarf.

Kann ein Rückschlagventil horizontal installiert werden?

Nur wenn das spezifische Ventil für diese Ausrichtung zugelassen ist. Ein Unterwasser-Steigleitungsventil wird normalerweise für vertikalen Aufwärtsfluss geprüft.

Eliminiert ein VFD das Rückschlagventil?

Nein. Das System benötigt immer noch eine angemessene Rückflusskontrolle. Das Ventil muss über den vorgesehenen Geschwindigkeits- und Durchflussbereich zuverlässig funktionieren.

Kann Sand ein Rückschlagventil beschädigen?

Ja. Sand kann den Sitz erodieren, die Bewegung behindern und ein vollständiges Schließen verhindern. Prüfen Sie den zulässigen Sandgehalt der Pumpe und den Brunnenzustand.

Schlussfolgerung

Ein Rückschlagventil für Tiefbrunnenpumpen muss als Teil des gesamten Pumpensystems ausgewählt werden.

Die endgültige Anordnung sollte:

• Bestätigen Sie, ob die Pumpe bereits ein integriertes Ventil enthält.
• Den tatsächlichen Durchflussbereich anpassen.
• Unnötige Druckverluste begrenzen.
• Betriebs-, Abschalt- und transienten Druck standhalten.
• Ohne übermäßigen Rückfluss oder Aufprall schließen.
• Materialien verwenden, die mit dem Wasser kompatibel sind.
• In der erforderlichen Ausrichtung arbeiten.
• Mit allen Anschlüssen in den Brunnen passen.
• Mit der Steigleitung, dem Druckbehälter und den Steuerungen koordinieren.
• Während der Inbetriebnahme testen.

Wählen oder positionieren Sie Rückschlagventile nicht nach einer universellen Abstandsregel.

Der Pumpenhersteller, der Ventilzulieferer und der Systemdesigner sollten die tatsächliche Installationstiefe, den Durchfluss, den Druck, die Rohrleitung und die Wasserschlagbedingungen überprüfen, bevor die Pumpe in den Brunnen abgesenkt wird.

Fordern Sie eine Überprüfung von Tiefbrunnenpumpen und Rückschlagventilen an

Senden Sie SLAPK Ihren erforderlichen Durchfluss und Förderhöhe, Brunnen tiefe, Pumpeninstallationstiefe, statische und dynamische Wasserstände, Durchmesser und Material der Steigleitung, Spannung, Frequenz, Startmethode und Wasseranalyse.

Unsere Ingenieure können eine geeignete QJ- oder SP-Bohrlochpumpe empfehlen und den Pumpenauslass, die Konstruktion des integrierten Rückschlagventils und die Installationsinformationen für Ihre Systemüberprüfung bestätigen.

Kontaktieren Sie SLAPK für eine Bohrlochpumpenempfehlung