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HL 960 MONTAGESTATION ROHRLEITUNGEN UND ARMATUREN 4 Basisinformationen Rohrleitungen und Armaturen 15 Alle Rechte vorbehalten, G.U.N.T. Gerätebau, Barsbüttel 06/2020 4 Basisinformationen Rohrleitungen und Armaturen 4.1 Einsatzbereiche von Rohrleitungen Rohrleitungen dienen vorwiegend zur Führung von flüssigen und gasför- migen Medien. Aber auch 2-Phasen-Gemische (flüssig/fest und gasförmig/fest) oder sogar partikelförmige Feststoffe werden durch Rohrleitungen transportiert. In Rohrleitungssystemen übernehmen Armaturen die Funktion des Stel- lens und Schaltens. Das Fortleiten der Durchflussstoffe (Fluide) in den Rohrleitungsanlagen folgt durch: – Ausnutzung des Höhenunterschiedes zwischen Anfangs- und End- punkt der Leitung (Gefälle). durch Pumpen oder Gebläse (Fremdenergie). Bei Produktionsanlagen werden Rohrleitungen als Verteilungssysteme in Form von Rohrnetzen eingesetzt. Im Apparatebau werden Rohrleitungen zum Aufbau von chemischen und physikalischen Ablaufprozessen benötigt (Kühlung, Mischung, chemische Reaktionen). Mit Hilfe von Trägermedien (Luft, Wasser) können in Rohrleitungen auch feste Stoffe transportiert werden (z.B. Getreide, Sand, Schlamm oder Zement).

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    4 Basisinformationen Rohrleitungen und Armaturen

    4.1 Einsatzbereiche von Rohrleitungen

    • Rohrleitungen dienen vorwiegend zur Führung von flüssigen und gasför-migen Medien. Aber auch 2-Phasen-Gemische (flüssig/fest und gasförmig/fest) oder sogar partikelförmige Feststoffe werden durch Rohrleitungen transportiert.

    • In Rohrleitungssystemen übernehmen Armaturen die Funktion des Stel-lens und Schaltens.

    • Das Fortleiten der Durchflussstoffe (Fluide) in den Rohrleitungsanlagen folgt durch:

    – Ausnutzung des Höhenunterschiedes zwischen Anfangs- und End-punkt der Leitung (Gefälle).

    – durch Pumpen oder Gebläse (Fremdenergie).

    • Bei Produktionsanlagen werden Rohrleitungen als Verteilungssysteme in Form von Rohrnetzen eingesetzt.

    • Im Apparatebau werden Rohrleitungen zum Aufbau von chemischen und physikalischen Ablaufprozessen benötigt (Kühlung, Mischung, chemische Reaktionen).

    • Mit Hilfe von Trägermedien (Luft, Wasser) können in Rohrleitungen auch feste Stoffe transportiert werden (z.B. Getreide, Sand, Schlamm oder Zement).

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    4.2 Wichtige Fachbegriffe an Rohrleitungssystemen

    • Fittings Vorgefertigte Rohr-Formstücke in Form von Bögen, Abzweigungen, Durchmesserreduzierungen und Verschlüssen.

    • Flansche Flansche sind Verbindungselemente für lösbare Rohrverbindungen. Mit ihnen werden vor allem Einbauteile, wie Armaturen, Pumpen, und Behäl-ter an Rohrleitungen angeschlossen.

    • Armaturen Armaturen sind Absperrorgane oder Stellglieder. Sie dienen zum Sperren und Öffnen von Rohrleitungen (Schalten) oder zum Regulieren von Durch-flussmengen (Stellen) sowie zur Sicherung von Anlagen.

    Abb. 4.1 Fachbegriffe an Rohrleitungssystemen

    Flansche

    Armaturen

    Fitting

    Fitting

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    4.3 Grundlegender Aufbau von Rohrleitungssystemen

    4.3.1 Rohrleitungsverbindungen

    Ein Unterscheidungsmerkmal besteht in der Frage:

    Lösbare oder nicht lösbare Rohrleitungsverbindungen?

    Die unten stehende Tabelle ergibt einen Überblick über häufig verwendete Verbindungsarten.

    Rohrverbindung bildliche Darstellung Symbol lösbar / nicht lösbar

    Schweißverbindung nicht lösbar

    Flanschverbindung lösbar

    Schraubverbindung lösbar

    Muffenverbindung

    nicht lösbar, wenn geschweißt, gelötet, geklebt

    lösbar, wenn ver-schraubt

    In unserem Übungssystem HL 960 verwenden wir nur lösbare Rohrverbindungen: Flansch- und Schraubverbindungen.

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    4.3.2 Nennweite und Nenndruck

    Die Nennweite DN (diameter nominal) ist eine Kenngröße, die bei Rohrlei-tungssystemen als kennzeichnendes Merkmal zueinander passender Teile, z.B. von Rohren, Formstücken und Armaturen benutzt wird.

    Die Nennweite hat keine Einheit. Sie entspricht annähernd der lichten Weite lw der Rohrleitungsteile. Die Nennweiten sind so abgestuft, dass sich die Förderkapazität der Rohrleitung von Nennweite zu Nennweite um etwa 60...100% erhöht, bei vergleichbaren Strömungsgeschwindigkeiten.

    Die Skizze soll zeigen:

    Für einen konkreten Nennweitenbereich können die lichten Weiten der zu verbindenden Teile in dem dargestellten Abweichungsbereich unterschied-lich ausfallen.

    Innerhalb dieses Abweichungsbereiches betrachtet man verschiedene Bau-teile als zueinander passend und der gleichen Nennweite zugehörig.

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    Abb. 4.2 Nennweite – lichte Weite

    Abweichungsbereich verschiedener Bauteile der gleichen Nennweiten

    lw

    DN 10 DN 15 DN 20 DN 25 DN 32 DN 40 DN 50 DN 60DN 65 DN 80 DN 100 DN 125 DN 150 DN 200 DN 300 DN 400

    In dem Übungssystem HL960 kommen die Nennweiten DN 15, DN 25 und DN 40 zum Einsatz.

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    Der Nenndruck, kurz PN (pressure nominal) ist das Kennmerkmal für eine Druckstufe, in der Rohrleitungsteile gleichartiger Ausführung und gleicher Anschlussmaße zusammengefasst sind.

    Der Zahlenwert eines Nenndrucks, z.B. PN 10, gibt den maximal zulässigen-Betriebsüberdruck in bar bei einer Betriebstemperatur von 20°C an.

    Der Nenndruck wird ohne Einheit angegeben.

    Auswahl von PN nach DIN EN 1333

    Benötigt man z.B. eine Rohrleitung für eine Anlage, in der ein Arbeitsdruck von 20 bar herrscht, so wählt man die Rohrleitungsteile für den jeweils höhe-ren Nenndruck, hier PN 25.

    Alle Einbauteile müssen dann dieser Druckstufe PN 25 entsprechen.

    PN 1 PN 10 PN 100PN 1,6 PN 16 PN 160PN 2,5 PN 25 PN 250PN 4 PN 40 PN 400PN 6 PN 63 PN 630

    In dem Übungssystem HL960 kommen Bauteile mit den Nenndrücken PN 16, PN 40 zum Einsatz.

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    4.4 Rohrleitungsverbindungen bei HL 960

    4.4.1 Übersicht

    Da bei diesem Übungssystem zur Rohrleitungsmontage ein wiederholter Auf- und Abbau stattfinden soll, werden nur lösbare Rohrleitungsverbindun-gen eingesetzt:

    Flanschverbindungen und Schraubverbindungen.

    Wir beschreiben diese Verbindungen im Nachfolgenden genauer.

    Abb. 4.3 Rohrleitungsverbindungen

    Die Verbindungsbereiche “A” Flanschverbindung, “B / C” Schraubverbindungen werden auf den folgenden Seiten genau dargestellt und beschrieben.

    A

    B

    C

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    4.4.2 Flanschverbindungen und Dichtungen

    Teilabschnitt “A”

    Eine Flanschverbindung in unserem Rohrleitungssystem besteht aus folgen-den Teilen:

    Abb. 4.4 Flanschverbindung

    4

    3

    3

    5

    2

    1

    Position Stückzahl Benennung Norm / Katalog

    1 2 Stahlflansch EN 1092-1

    2 1 Flachdichtung DIN 2690 / Klingersil

    3 8 Scheibe ISO 7090

    4 4 Sechskantschraube ISO 4014

    5 4 Mutter ISO 4032

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    Flansche

    Die am meisten verwendete lösbare Rohrverbindung ist die Flanschverbin-dung. Mit ihr werden vor allem Einbauteile, wie Armaturen, Pumpen, Behälter usw. an die Rohrleitungen angeschlossen.

    Die Flanschverbindung im vorliegenden System besteht aus:

    • den beiden an die Rohrenden angeschweißten Stahlflanschen,

    • der Dichtung,

    • den Schrauben mit Muttern, die die Flansche zusammenpressen.

    Flansche gleicher Nennweite und gleichen Nenndrucks haben gleiche Anschlussmaße und können unabhängig von der Bauart miteinander ver-bunden werden.

    Die Anzahl der Durchgangslöcher für die Schraubverbindung ist nach DIN 2501 festgelegt.

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    Dichtungen

    In einer lösbaren Flanschverbindungen haben die Dichtungen die Aufgabe, die Verbindung so abzudichten, dass kein Gas bzw. Flüssigkeit aus der Ver-bindung entweichen kann.

    In unserem Rohrleitungssystem HL 960 werden Flachdichtungen eingesetzt. Diese liegen zwischen den glatten Stirnflächen der Flansche und werden von den Schrauben zusammengepresst.

    Zu beachten ist, dass sie radial keinen formschlüssigen Halt haben und dar-aus bei hohen Drücken Undichtigkeit entstehen kann.

    Flachdichtungen können für den Dauereinsatz, abhängig vom Material, für einen Betriebsdruck von 70 bis 80 bar verwendet werden. Spitzenbelastung bis zu 130 bar ist möglich.

    Z.B. Flachdichtungen aus Reingraphit bis 155 bar und Flachdichtungen aus PTFE bis 250 bar.

    Die Dichtheit der Flanschverbindung ist vor allem von drei Faktoren abhän-gig:

    • Wahl des Dichtungsmaterials

    • Oberflächenbeschaffenheit der Dichtfläche

    • Gleichmäßige und ausreichend große Pressung der Dichtung

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    4.4.3 Schraubverbindungen

    Teilabschnitt “B”

    Abb. 4.5 Schraubverbindungen

    2

    1

    4 5

    Pos. Benennung1 Rohrende2 T-Verschraubung4 Schneidring5 Überwurfmutter

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    Teilabschnitt"C"

    Abb. 4.6 Schraubverbindungen

    1

    3

    3

    6

    1

    4

    5

    Pos. Benennung1 Rohrende3 Gerade Einschraubverbindung4 Schneidring5 Überwurfmutter6 Kugelhahn

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    Schneidringverschraubungen

    Im Rohrleitungssystem HL 960 werden Schneidringverschraubungen einge-setzt. Bei dieser Verbindungsart entfällt das Anlöten oder auch Anschweißen der Dichtungsstutzen an den Rohrenden.

    Der Schneidring wird beim Anzug der Überwurfmutter (5) mit seiner vorge-formten und gehärteten Schneidkante am Innenkonus des Stutzens entlang-geführt und verjüngt. Beim Erfassen des Rohres gleitet er daran entlang, gräbt sich mit seiner Schneidkante in das Rohr ein und wirft einen sichtbaren Bund vor sich auf.

    Dabei muss das rechtwinklig abgesägte Rohrende (1) unbedingt gegen den Anschlag des Stutzens stoßen, da sonst kein Einschneiden des Ringes erfol-gen kann. Die Innenform des Schneidringes (4) sorgt für eine Abstützung des Rohres gegen Schwingungen. Diese Rohrverbindung garantiert eine hohe Sicherheit gegen Undichtigkeiten. Vorteil dieser Rohrverbindungssyteme sind die einfache Montage der Rohrnetzwerke ohne thermische Beeinflus-sung durch Löten oder Schweißen.

    Ein notwendiges Lösen solcher Verbindung hat zur Folge, dass

    • bei feststehender Rohrlänge das Rohr ausgetauscht werden muss

    • bei variabler Länge das durch den Schneidring beschädigte Rohrende abgesägt werden muss und auch der Schneidring selbst ausgetauscht werden muss.

    Für eine Rohrverschraubung mit Schneidring muss das Rohrende immer unbeschädigt sein.

    Rohrverschraubungen werden üblicherweise nur für Rohre geringer Nenn-weiten eingesetzt, da die Anpresskraft der Überwurfmutter nur dann aus-reicht, um hohe Drücke abzudichten.

    Schneidringverschraubungen werden, je nach Hersteller, für einen Nenn-druck bis 400 bar angeboten. Der maximale Außendurchmesser wird für die-sen Druckbereich mit 18 mm angeboten.

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    4.5 Armaturen und sonstige Einbauten

    4.5.1 Grundlegendes

    Eine Armatur ist ein Element, das in Systemen aus Rohrleitungen, Behältern, Apparaten und Maschinen die Funktion des Schaltens und Stellens ausübt.

    Dabei wird unter Schalten verstanden, dass der Abschlusskörper im wesent-lichen die beiden Stellungen “geschlossen” und “offen” einnimmt (Auf-Zu).

    Beim Stellen kann der Abschlusskörper funktionsbedingt auch Zwischenstel-lungen einnehmen und damit Veränderungen des Volumenstromes bewir-ken.

    Armaturen dienen zum Sperren und Öffnen von Rohrleitungen, zum Regulie-ren von Durchflussmengen und zur Sicherung von Anlagen. Es gibt eine Viel-zahl von Armaturen.

    Bei der Arbeit mit dem Übungssystem HL 960 lernen wir einige davon näher kennen.

    Die grundlegenden Maße, Formen, Werkstoffe und Anforderungen der Armaturen sind in folgenden Normen festgelegt:

    • DIN 3352 für Schieber

    • DIN 3354 für Klappen

    • DIN 3356 für Ventile

    • DIN 3357 für Kugelhähne

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    Als Bezeichnung für eine genormte Armatur gelten:

    • Nennweite

    • Nenndruckangabe

    • Schlüsselnummer

    • Typkurzzeichen

    Beispiel:

    Bezeichnung eines Absperrventils von Nennweite 100 für Nenndruck 16 aus Gusseisen (Schlüsselnummer 2), Durchgangsform, Oberteil gerade und Flanschanschluss (A), Bauform und Ausrüstung nach Typ-Kurzzeichen 02 aus EN-GJL-250 (A):

    Ventil DIN 3356 - 100PN16 - 2 A 02 A

    Die Auswahl der passenden Armatur richtet sich nach dem Verwendungs-zweck und den Betriebsbedingungen.

    Die Armatur muss in Nennweite und Nenndruck mit der übrigen Rohrleitung übereinstimmen.

    Der Werkstoff einer Armatur muss den korrosiven Beanspruchungen des Mediums standhalten.

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    Abb. 4.7 Aufbau HL 960

    Diese Zeichnung befindet sich im Anhang in Orginalgröße (A3).

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    Pos. Menge Einheit Benennung Abmessung Norm / Katalog

    1 2 StückKugelhahn 1/2" mit Schneidringver-schraubung und Schlauchtülle Iw = 20 mm

    DN 15 / PN 16 DIN 3357

    2 2 Stück Kugelhahn 1/2" mit Schneidringver-schraubung DN 15 / PN 16 DIN 3357

    3 2 Stück Kugelhahn mit Flansch DN 25 / PN 16 DIN 3357

    4 5 Stück Absperrventil DN 15 / PN 16 DIN 3356

    5 1 Stück Keilflachschieber DN 40 / PN 16 EN 12288

    6 1 Stück Rückschlagventil DN 15 / PN 16 DIN 3356

    7 1 Stück Blindscheibe für Flanschverbin-dung DN 15 EN 1092-1

    8 1 Stück Brillensteckscheibe für Flanschver-bindung DN 15 / PN 10-40 EN 1092-1

    9

    10 1 Stück Schauglas mit Flansch DN 15 / PN 16 nach Katalog

    11 1 Stück Schmutzfänger mit Flansch DN 15 / PN 16 DIN 32021/f1

    12 1 Stück Kondensatableiter mit Flansch DN 15 / PN 40 nach Katalog

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    4.5.2 Schaltarmaturen

    4.5.2.1 Schieber

    Schieber sind Absperrvorrichtungen, die eine Rohrleitung komplett absper-ren oder mit vollem Querschnitt öffnen. Ihre Aufgabe ist nicht das Regulieren eines Stoffstromes.

    Der Absperrkörper ist ein Keil (1), der mit Hilfe eines Handrades (2) und einer Spindel (3) senkrecht zur Strömungsrichtung auf und ab bewegt wird.

    Der Schieber wird beim Schließvorgang auf die im Gehäuse befindlichen Dichtringe (4) gepresst.

    Die Schieber sind so gebaut, dass sie in geöffneter Stellung dem strömenden Medium einen möglichst geringen Strömungswiderstand entgegensetzen.

    Bei hochgezogenem Absperrkörper steht der volle Rohrquerschnitt dem strö-menden Medium zur Verfügung, ohne dass es eine Richtungsänderung erfährt.

    Abb. 4.8 Schieber

    Die nebenstehende Zeichnung stellt einen Schieber prinzipiell in einer Schnittdarstel-lung vor.

    Einzelheiten sollen dabei nicht dargestellt werden.

    Wir haben im Anhang dieses Lehrmate-rials eine genaue technische Zeichnung eines Schieber angefügt, aus der alle Ein-zelheiten erkennbar sind.

    2

    3

    1

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    Schieber können in beiden Strömungsrichtungen beschickt werden. Bei Ins-tallation des Schiebers soll die Spindel immer vertikal stehen. Bei anderen Einbaulagen z.B. horizontal, muss bei größeren Nennweiten sichergestellt werden, dass keine Biegespannung an der Spindel, den Aufbaubrücken, der Kolbenstange usw. auftritt, da sonst eine ordnungsgemäße Funktion der Antriebe bzw. Dichtheit der Schieber nicht mehr gewährleistet ist.

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir einen Keilflachschieber (Pos. 5).

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    4.5.2.2 Kugelhahn

    Kugelhähne besitzen einen kugelförmigen Absperrkörper mit einer zylindri-schen Durchströmöffnung.

    Durch Drehen des Absperrkörpers um 90° mit einem Hebel kann auf gerad-linigen Durchfluss oder auf totales Absperren der Rohrleitung gestellt wer-den.

    In geöffnetem Zustand gibt es praktisch keinen Strömungswiderstand.

    Die Kugel ist fest im Gehäuse eingespannt und wird mit jeweils einer Kugel-dichtung auf jeder Seite abgedichtet.

    Kugelhähne dienen in der Regel zum Absperren bzw. vollständigen Öffnen von Rohrleitungen.

    In gewissen Bereichen kann auch grob eingestellt werden.

    Kugelhähne lassen sich sehr schnell schließen. Deshalb muss bei der Betä-tigung darauf geachtet werden, Druckstöße zu vermeiden!

    Abb. 4.9 Kugelhahn

    Die nebenstehende Zeichnung stellt einen Kugelhahn prinzipiell in einer Schnittdarstellung vor.

    Einzelheiten sollen dabei nicht darge-stellt werden.

    Wir haben im Anhang dieses Lehrmate-rials eine genaue technische Zeichnung eines Kugelhahns angefügt, aus der alle Einzelheiten erkennbar sind.

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    Kugelhähne mit Volldurchgang sind genormt von DN 4 bis DN 500 für die Nenndrücke PN 4 bis PN 400 (DIN 3357).

    Kugelhähne werden dort eingesetzt, wo Medienflüsse oder Drücke in Rohr-leitungen schnell und einfach mechanisch unterbrochen werden sollen.

    So ordnet man z.B. in Druckleitungen vor und hinter Armaturen Kugelhähne an. Mit diesen kann dann eine Armatur zum Ausbau drucklos gemacht wer-den.

    Kugelhähne bieten folgende Vorteile:

    • schnelles Öffnen und Schließen

    • geringe Stellweite

    • geringer Durchflusswiderstand in geöffneter Stellung

    • geringer Bauraum

    • selbstreinigende Dichtflächen

    • Kugelhähne können horizontal oder vertikal eingebaut werden.

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir drei Kugelhähne mit Flansch (Pos. 3) und zwei Kugelhähne mit Schneidringver-schraubung (Pos. 1 und Pos. 2).

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    4.5.2.3 Rückschlagventil

    Rückschlagventile werden eingesetzt, wenn eine umgekehrte Flussrichtung nicht zulässig ist.

    Sie müssen in Sperrrichtung dicht absperren und in Durchflussrichtung einen möglichst geringen Widerstand bieten.

    Wenn der Differenzdruck des Mediums unterhalb eines durch die Federkraft bestimmten Wertes sinkt, schließt das Ventil.

    Rückschlagventile werden in Durchflussrichtung in Rohrleitungen eingebaut und müssen bei Druckabfall oder bei einem hohen Gegendruck schließen.

    Der Absperrkörper ist eine Scheibe mit Dichtleiste.

    Bei Strömungsstillstand wird die Dichtscheibe von einer Feder auf die Dicht-fläche gepresst.

    Rückschlagventile sind weitgehend wartungsfrei und verschleißarm. Sie müssen in Sperrrichtung dicht absperren und in Durchflussrichtung einen möglichst geringen Widerstand bieten.

    Rückschlagventile sollten nur horizontal oder vertikal installiert werden, da eine schräge Einbaulage des Ventils Einfluss auf den Öffnungsdruck neh-men kann.

    Abb. 4.10 Rückschlagventil

    Die nebenstehende Zeichnung stellt ein Rückschlagventil prinzipiell in einer Schnittdarstellung vor.

    Einzelheiten sollen dabei nicht darge-stellt werden.

    Wir haben im Anhang dieses Lehrmate-rials eine genaue technische Zeichnung eines Rückschlagventiles angefügt, aus der alle Einzelheiten erkennbar sind.

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir ein Rückschlagventil (Pos. 6).

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    4.5.3 Stellarmaturen

    Ventile sind die am häufigsten verwendeten Stellarmaturen.

    Nach ihrer Funktion unterscheidet man, z.B.:

    • Absperrventile

    • Regelventile

    Mit Absperr- oder Regelventilen kann eine Rohrleitung abgesperrt und geöff-net werden, sowie die Durchflussmenge in feinen Stufen reguliert werden.

    Gegenüber vollgeöffneten Schiebern besitzen vollgeöffnete Absperrventile einen deutlich größeren Druckverlust.

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    4.5.3.1 Absperrventil

    Absperrventile nach Bauart des hier vorgestellten Ventils werden zum Absperren und zum Drosseln von Medien eingesetzt.

    Sie müssen dicht absperren.

    Um Stoßbelastungen zu vermeiden, sollen sie so schließen, dass der Volu-menstrom nicht schlagartig Null wird.

    Der Ventilkegel wird durch die Spindel bewegt und dichtet metallisch auf den im Gehäuse eingepressten Sitzring.

    Die Abdichtung der Spindel erfolgt durch eine Stopfbuchse.

    Die Trennfuge zwischen Gehäuse und Bügeldeckel wird von einer Flachdich-tung abgedichtet.

    Absperrventile können horizontal oder vertikal eingebaut werden.

    Abb. 4.11 Absperrventil

    Die nebenstehende Zeichnung stellt ein Absperrventil prinzipiell in einer Schnitt-darstellung vor.

    Einzelheiten sollen dabei nicht darge-stellt werden.

    Wir haben im Anhang dieses Lehrmate-rials eine genaue technische Zeichnung eines Absperrventiles angefügt, aus der alle Einzelheiten erkennbar sind.

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir ein Absperrventil (Pos. 4).

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    4.5.4 Sonstige Rohrleitungseinbauten

    4.5.4.1 Blindscheiben, Lochscheiben

    Blindscheiben verwendet man, wenn eine Rohrleitung für längere Zeit geschlossen werden soll oder ein zufälliges Öffnen einer oder mehrerer Armaturen nicht zu Durchfluss führen darf, z.B. bei Reparaturarbeiten.

    Lochscheiben vermindern die Durchflussöffnung der Leitung.

    Eine Blindscheibe besteht aus einer Metallscheibe mit zwei Dichtungen, die in eine Flanschverbindung eingesetzt und verschraubt wird.

    Damit deutlich sichtbar ist, dass die Rohrleitung durch eine Blindscheibe geschlossen ist, besitzt die Blindscheibe eine Fahne, die aus der Flanschver-bindung herausragt.

    In der Praxis werden auch kombinierte Blind- und Lochscheiben, sogenannte Brillensteckscheiben verwendet.

    Abb. 4.12 Blindscheiben, Lochscheiben

    Flansch Dichtung

    Einzelteile montiert

    kombinierte Blind- und Lochscheibe

    Fahne

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir eine Blindscheibe für Flanschverbindungen (Pos. 7) und eine Brillensteckscheibe für Flanschverbindungen (Pos. 8).

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    4.5.4.2 Kondensatableiter

    Kondensatableiter sind Regelarmaturen, die selbsttätig das sich in Dampflei-tungen bildende Kondensat, sowie mitgerissene Flüssigkeit aus der Leitung ableiten, ohne dass Dampf selbst in nennenswertem Umfang aus der Leitung austritt.

    Befindet sich Flüssigkeit in einer dampf- oder gasführenden Rohrleitung, so wird sie vom schnell strömenden Gas mitgerissen und führt beim Aufprall auf Einbauten zu Flüssigkeitsschlägen, welche die Rohrleitung und die Armatu-ren beschädigen können. Deshalb müssen in dampfführenden Rohrleitun-gen Kondensatableiter eingebaut werden.

    Da sich das flüssige Kondensat jeweils an der tiefsten Stelle eines Rohrlei-tungssystems sammelt, sind die Kondensatableiter vor allem an diesen Stel-len angebracht.

    Bei dem im HL 960 verwendeten Kondensatableiter handelt es sich um einen thermischen Kondensatableiter.

    Abb. 4.13 Kondensatableiter

    Ventil mit wärme-empfindlicher Membran und Verschlussteil

    Schmutzfänger

    Zulaufbohrung

    Dampf Kondensatzulauf

    Ausströmöffnung

    Luft Kondensatablauf

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    Wirkungsweise des dargestellten Kondensatableiters:

    Das Ventil des Kondensatableiters wird in Abhängigkeit von der Temperatur des einströmenden Mediums gesteuert.

    Anfahrzustand:

    Während des Anfahrvorganges (das System auf benötigten Druck und Tem-peratur anfahren) wird Luft und vorhandenes Kondensat durch das im kalten Zustand geöffneten Ventil unverzüglich abgeleitet und ausgeblasen.

    Temperatur und Druck des Kondensates erhöhen sich während des Anfahr-vorganges. Der außerdem mit austretende Dampf erwärmt die im Ventil befindliche Membran, welche sich deshalb ausdehnt und das Ventil bei Errei-chen der Betriebsbedingungen schließt.

    Außerbetriebnahme einer Anlage:

    Werden Temperatur und Druck im Rohrleitungssystem heruntergefahren, kühlen auch der Kondensatableiter und die wärmeempfindliche Membran im Ventil ab. Das Ventil öffnet wieder und gibt den Weg zur Ausströmöffnung wieder frei. Jetzt kann das angesammelte Kondensat ablaufen.

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir einen Kondensatableiter (Pos. 12).

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    4.5.4.3 Schauglas

    Schaugläser sind Durchflussanzeiger für Flüssigkeiten.

    Auf Grund der starken Umlenkung der Strömung im Schauglas entstehen Wirbel, die das Fließen der Flüssigkeit sichtbar machen.

    Weiterhin können Rückschlüsse auf eventuelle Störungen im Rohrleitungs-system gezogen werden, z.B.:

    • Einschätzung der Durchflussmenge

    • Verschmutzungen, Verfärbungen und Fremdpartikel sind erkennbar

    Abb. 4.14 Schauglas

    Schauglas Schnittdarstellung

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir ein Schauglas (Pos. 10).

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    4.5.4.4 Schmutzfänger

    Die in den Rohrleitungssystemen strömenden Flüssigkeiten und Gase kön-nen Verunreinigungen enthalten.

    Die Rohre, aber insbesondere die Armaturen verunreinigen und im Laufe der Zeit können sie verstopfen.

    Deshalb sind am Eintritt der Rohrleitung Filter als Schmutzfänger eingebaut, die die Verunreinigungen zurückhalten.

    Filtermittel sind meist Drahtgewebe oder feinporige Körper.

    Besonders schmutzempfindliche Geräte, wie z.B. Kondensatableiter, haben oft zusätzlich einen eigenen Filter vorgeschaltet.

    Abb. 4.15 Schmutzfänger

    Sieb

    In dem Übungssystem HL 960 (Zeichnung: Rohrleitungssystem HL 960) finden wir einen Schmutzfänger (Pos. 11).

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    4.6 Darstellung von Rohrleitungen und Armaturen

    Für die zeichnerische Darstellung von Rohrleitungssystemen (Anlagensyste-men) gibt es – je nach Zielrichtung – verschiedene Möglichkeiten.

    4.6.1 Die technische Zeichnung

    Rohrleitungs- und Anlagensysteme lassen sich als normale technische Zeichnungen darstellen in ein, zwei oder sogar in drei Ansichten.

    Diese Art der Darstellung kann bei komplexen Systemen sehr schwer lesbar werden und fordert in jedem Falle das geschulte Auge eines guten Fach-arbeiters oder Technikers.

    Abb. 4.16 Beispiel Technische Zeichnung

    Vorderansicht Seitenansicht

    Für unser Übungssystem HL 960 finden Sie eine solche Darstellung des Gesamt-systems im Anhang, Kapitel 8, Seite 125

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    4.6.2 3-D Rohrleitungszeichnung

    Die hier besprochenen Darstellungen als technische Zeichnungen oder als 3-D Abbildungen sind maßstäblich.

    Abb. 4.17 Technische Zeichnung – 3-D Darstellung

    Im Zeitalter der CAD-Konstruk-tion gibt es alle Möglichkeiten, ein Anlagesystem räumlich – aus mehreren Blickrichtungen betrachtet – darzustellen.

    Hier sehen wir das gleiche Sys-tem räumlich, das unter Kapitel 4.6.1, Seite 43 als tech-nische Zeichnung dargestellt wurde.

    Auch die kombinierte Darstel-lung eines Anlagensystems als technische Zeichnung und zusätzlich als 3-D Darstellung ist üblich.

    Eine solche kombinierte Darstel-lung unseres Übungssystems HL 960 finden Sie im Anhang, Kapitel 8, Seite 125.

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    4.6.3 Isometrische Rohrleitungszeichnung

    Ein räumlicher Eindruck für Rohrleitungssysteme kann nur durch eine pers-pektivische Darstellung erreicht werden.

    Für Rohrleitungssysteme wird die isometrische Darstellung gewählt.

    Bei dieser gilt:

    – Die drei Hauptebenen sind als Flächen darge-stellt.

    – Senkrechte Kanten verlaufen senkrecht.

    – Waagerechten Kanten verlaufen unter 30° gegen die Horizontale.

    – Alle Kanten (Höhe, Länge, Breite) sind in ihrem Maßverhältnis gleich (1:1:1) abgebildet.

    Die isometrische Rohrleitungszeichnung ist eine nicht maßstäbliche Darstel-lung einer Rohrleitung mit bemaßtem Rohrleitungsverlauf in isometrischer Projektion. Das ist sinnvoll, um auch ausgedehnte Systeme auf einer Zeich-nung darzustellen.

    Sie enthält Maße, die den Verlauf der Rohrleitungen und die Lage von Arma-turen, Halterungen sowie Mess-, Steuer-, und Regelgeräten festlegen.

    Die Einbauten werden nicht konkret abgebildet, sondern symbolisch darge-stellt.

    Abb. 4.18 Isometrische Darstellung

    Z = 1

    Y = 1 X = 1

    30° 30°

    Abb. 4.19 Isometrischer Rohrleitungsverlauf mit Bemaßung

    DN 40

    DN 50

    DN 40

    480

    3015

    1440

    82065

    4520

    860

    1355

    1040720

    3240

    2880

    1220

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    Abb. 4.20 Ausschnitt einer isometrischen Darstellung von HL 960

    540

    473

    464

    540

    198

    198

    848

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    Erklärung der grafische Symbole für den dargestellten Ausschnitt von HL 960 in Abb. 4.20, Seite 46 und für das RI-Fließbild Abb. 4.22, Seite 48.

    Symbol Benennung

    Antrieb mit Handbetätigung

    Absperrschieber

    Absperrventil

    Durchgangshahn

    Rückschlagventil

    Schauglas

    Manometer

    Schmutzfänger

    Kondensatableiter

    Schlauchtülle mit Schnellkupplung

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    4.6.4 RI-Fließbild

    Das Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild stellt die Rohrleitungen durch Linien und die Einbauteile bzw. die weiteren Ausstattungen durch grafische Symbole nach DIN EN ISO 10628 dar.

    Ein RI-Fließbild stellt insgesamt eine vereinfachte, schematische Darstellung vom Aufbau und der Funktion einer Anlage dar.

    Abb. 4.21 Beispiel eines RI-Fließbildes

    V001

    FIC001

    P001

    T001

    FI001

    FI002

    V002

    V003

    Abb. 4.22 RI-Fließbild von HL 960

    A010V004V001

    V002

    V001 V002

    V003 V003

    B001V005

    V004

    V006

    V004

    A011V004

    V004

    A012